甘蓝型油菜TCP基因的全基因组分析及其中调控分枝发育基因的鉴定
发布时间：2021-06-21 07:06
分枝（Shoot branching）是植物株型的重要组成,对作物冠层结构、栽培密度、光拦截效率等具有重要影响,与作物生产紧密相关。甘蓝型油菜（Brassica napus）（简称油菜）是我国重要的油料作物之一,其分枝数量较多、分枝角度大、分枝高度变化大,导致株型松散,影响种植密度、大田管理和机械化收获,不利于油菜生产。Teosinte-branched 1/Cycloidea/Proliferating（TCP）转录因子是植物特异性转录因子,对植物分枝发育具有重要的调控作用。因此对油菜基因组中的TCP基因家族成员进行系统的鉴定和分析,在基因组水平筛选其中调控分枝发育的TCP基因,可以为后续深入解析候选基因调控油菜分枝发育的分子机制、促进油菜株型分子育种等奠定基础。本研究利用生物信息学的方法在全基因组水平鉴定了油菜基因组中的TCP基因家族的全部成员,并对该基因家族的系统发育和进化机制、表达特性、蛋白互作网络等进行了详细分析。同时,本研究还对TCP基因家族在植物界,尤其是主要陆地植物基因组中起源和进化机制进行了系统研究,探究了调控分枝发育相关基因的起源、进化等机制。结合油菜RNA-seq...
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
油菜TCP蛋白的系统进化树
第2章油菜TCP基因家族的全基因组分析与调控分枝发育基因的筛选17(Tryptophan,W)-46(图2-2)。图2-2BnTCPs蛋白的序列特征分析黑色圆圈表示在整个家族的蛋白之间都保守的位点，红色圆圈表示ClassI和ClassII之间不同而在各自内部保守的位点，三角形表示前人研究的一些关键的氨基酸位点。Fig.2-2ThesequencefeatureanalysisofBnTCPsproteinsAminoacidsequenceoftheTCPdomainof99proteinsinA.thalianaandB.napus.Theblackcirclerepresentstheconservedsitesamongtheproteinsofthewholefamily,theredcirclerepresentstheconservedsitesineachclassbutdifferentbetweenclassIandclassII,andthetrianglerepresentssomekeyaminoacidsitesthathavebeenstudiedbefore.
外通常为转录因子的转录激活(AD)结构域。该区域内也可能存在一些保守的氨基酸基序，对蛋白的功能起重要作用。因此，我们使用MEME在线软件对拟南芥和油菜中的TCP蛋白进行保守氨基酸基序预测分析(图2-3；表2-5)。我们共鉴定出了4个保守氨基酸基序。其中Motif1只存在于ClassII的CIN分支；Motif2只存在于ClassI中；Motif3只存在于ClassII的CYC分支；而Motif4则保守的存在于CIN分支和ClassI，暗示CIN分支与ClassI为共同起源。总的来看，TCP蛋白在TCP结构域之外含有的保守基序较少，表明该类蛋白的BD区域以外的序列保守性较差。图2-3BnTCPs蛋白的保守基序分析1-4：分别为本文鉴定的四个保守氨基酸基序。Fig.2-3TheanalysisoftheconservedmotifofBnTCPsproteins1-4:theconservedfourmotifsidentifiedbeyondBDregionofTCPproteinspredictedbyMEME.表2-5BnTCPs蛋白BD区域之外的保守氨基酸基序的列表Table2-5ListofconservedaminoacidmotifsoutsidetheBDregionofBnTCPsproteins编号E值长度序列16.1e-34217[GWS]EIV[ESN][PVS][RQ][IG][VGI][RH][VI][SV]R[AS][FTS]G[GR]27.2e-28121GT[IT]PA[NSI][FA]S[TS][LVA][NS][IG][ST]L[RK][SGI][SP][GT][ST][ST][LT]33.9e-21628[SR][KS][EGD][SL]R[AE]KAR[EG][RK]A[KR][ED]RT[AM][EK][KMD][MT][KMD][KDM][RH][LP][SE][NQ][VAT][SNQ]43.5e-0928HHHHH[HQ]HQ2.3.3BnTCPs基因的结构和miRNA靶位点预测我们使用GSDS2.0在线软件分析了75个油菜和24个拟南芥TCP基因的内含子插入模式。结果如图2-4所示，大部分的TCP基因(约63%)在全长ORF区域内无内含子的插入，大约27%的TCP基因在全长区域内有1个内含子插入，仅有2条序列有2个内含子插入，6条序列有3个内含子插入。并且所有的内含子插入均在TCP结构域之外。此外，在进化
本文编号：3240229
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
油菜TCP蛋白的系统进化树
第2章油菜TCP基因家族的全基因组分析与调控分枝发育基因的筛选17(Tryptophan,W)-46(图2-2)。图2-2BnTCPs蛋白的序列特征分析黑色圆圈表示在整个家族的蛋白之间都保守的位点，红色圆圈表示ClassI和ClassII之间不同而在各自内部保守的位点，三角形表示前人研究的一些关键的氨基酸位点。Fig.2-2ThesequencefeatureanalysisofBnTCPsproteinsAminoacidsequenceoftheTCPdomainof99proteinsinA.thalianaandB.napus.Theblackcirclerepresentstheconservedsitesamongtheproteinsofthewholefamily,theredcirclerepresentstheconservedsitesineachclassbutdifferentbetweenclassIandclassII,andthetrianglerepresentssomekeyaminoacidsitesthathavebeenstudiedbefore.
外通常为转录因子的转录激活(AD)结构域。该区域内也可能存在一些保守的氨基酸基序，对蛋白的功能起重要作用。因此，我们使用MEME在线软件对拟南芥和油菜中的TCP蛋白进行保守氨基酸基序预测分析(图2-3；表2-5)。我们共鉴定出了4个保守氨基酸基序。其中Motif1只存在于ClassII的CIN分支；Motif2只存在于ClassI中；Motif3只存在于ClassII的CYC分支；而Motif4则保守的存在于CIN分支和ClassI，暗示CIN分支与ClassI为共同起源。总的来看，TCP蛋白在TCP结构域之外含有的保守基序较少，表明该类蛋白的BD区域以外的序列保守性较差。图2-3BnTCPs蛋白的保守基序分析1-4：分别为本文鉴定的四个保守氨基酸基序。Fig.2-3TheanalysisoftheconservedmotifofBnTCPsproteins1-4:theconservedfourmotifsidentifiedbeyondBDregionofTCPproteinspredictedbyMEME.表2-5BnTCPs蛋白BD区域之外的保守氨基酸基序的列表Table2-5ListofconservedaminoacidmotifsoutsidetheBDregionofBnTCPsproteins编号E值长度序列16.1e-34217[GWS]EIV[ESN][PVS][RQ][IG][VGI][RH][VI][SV]R[AS][FTS]G[GR]27.2e-28121GT[IT]PA[NSI][FA]S[TS][LVA][NS][IG][ST]L[RK][SGI][SP][GT][ST][ST][LT]33.9e-21628[SR][KS][EGD][SL]R[AE]KAR[EG][RK]A[KR][ED]RT[AM][EK][KMD][MT][KMD][KDM][RH][LP][SE][NQ][VAT][SNQ]43.5e-0928HHHHH[HQ]HQ2.3.3BnTCPs基因的结构和miRNA靶位点预测我们使用GSDS2.0在线软件分析了75个油菜和24个拟南芥TCP基因的内含子插入模式。结果如图2-4所示，大部分的TCP基因(约63%)在全长ORF区域内无内含子的插入，大约27%的TCP基因在全长区域内有1个内含子插入，仅有2条序列有2个内含子插入，6条序列有3个内含子插入。并且所有的内含子插入均在TCP结构域之外。此外，在进化
本文编号：3240229
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