甜菜木葡聚糖内转糖苷酶基因BvXTH1的克隆及功能分析

发布时间：2020-12-29 12:54

　　木葡聚糖内转糖苷酶是植物细胞壁重构过程中的关键酶,通过增加细胞壁的延展性而促进细胞的伸长,进而影响植物的生长和发育。本研究在本课题组对甜菜块根发育转录组分析基础上,筛选出甜菜的一个XTH基因,对其进行结构特征分析、基因克隆,转化拟南芥,功能鉴定,为揭示甜菜块根发育分子机理提供理论依据。主要研究结果如下:1、BvXTH1基因编码区全长876bp,BvXTH1蛋白质分子质量为31782.26Da,化学式为C₁₄₁₇H₂₁₁₃N₃₈₁O₄₃₆S₁₀,等电点pI为5.04,弱酸性,疏水性平均系数为-0.357,预测可能为亲水性蛋白质。BvXTH1蛋白存在XTH家族保守基序DEIDFEFLG,BvXTH1含有信号肽,在N端存在跨膜螺旋。系统进化树分析推断BvXTH1与藜麦（Chenopodium quinoa）及菠菜（Spinacia oleracea）亲缘关系最近。2、BvXTH1基因在甜菜不同器官中表达量高低依次为叶﹥柄﹥根,丰产型品种表达量高于高糖型品种。3、克隆了BvXTH1基因... 

【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区

【文章页数】：52 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

信号肽预测Fig.1Thepredictionofsignalpeptide

图 2 跨膜结构分析Fig.2 The analysis of transmembrane3.1.3 BvXTH1 氨基酸比对及系统发育分析选择菠菜(Spinacia oleracea)、拟南芥(Arabidopisthaliana )、黄瓜(Cucumis sativus甜瓜(Cucumis melo)、黄麻(Corchorus olitorius)、油棕(Elaeis guineensis)、陆地(Gossypium hirsutum)、芦笋(Asparagus officinalis)和藜麦(Chenopodium quinoa)9 种物中的蛋白同源序列（蛋白序列号见表 4）与 BvXTH1 进行多重氨基酸序列比对，果发现这些同源序列和 BvXTH1 的同源性为 55%-87%。结果显示 BvXTH1 蛋白含一个高度保守的结构域，为木葡聚糖内转糖苷酶(XET)的催化结构域 DEIDFEFLG此外，BvXTH1 的 C 端有 4 个保守的半胱氨酸(Cys )(图 2)。系统进化树分析了单子叶、双子叶、低等蕨类不同植物种类的 15 个同源蛋白亲缘关系(蛋白序列号见表 4)。如图 4 所示，BvXTH1 与菠菜(Spinacia oleracea)和麦(Chenopodium quinoa)亲缘关系最近。表 4 多种植物 XTH 蛋白序列号

菠菜SpinaciaoleraceaSoXTH KNA20838黄瓜CucumissativusCsXTH NP_001267702甜瓜CucumismeloCmXTH NP_001284443木薯ManihotesculentaMeXTH OAY21801藜麦ChenopodiumquinoaCqXTH XP_021758129黄麻CorchorusolitoriusCoXTH OMO72769拟南芥ArabidopsisthalianaATXTH23 Q38910陆地棉GossypiumhirsutumGhXTH XP_016730459萝卜RaphanussativusRsXTH XP_018457229油棕ElaeisguineensisEgXTH XP_010911439

【参考文献】：
期刊论文
[1]过表达胡杨XTH基因能够提高烟草抗旱性[J]. 韩彦莎,仪慧兰.  中国生物化学与分子生物学报. 2016(08)
[2]细胞壁重构关键酶木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶(XTH)的研究进展[J]. 杜丽萍,沈昕,陈少良,胡赞民.  农业生物技术学报. 2010(03)
[3]ERF类转录因子OPBP1基因的超表达提高烟草的耐盐能力[J]. 刘文奇,陈旭君,徐晓晖,凌建群,郭泽建.  植物生理与分子生物学学报. 2002(06)

硕士论文
[1]甘蓝型油菜BnXTH1和BnEXPA4基因克隆及表达分析[D]. 刘慧娟.南京农业大学 2014



本文编号：2945674