小麦株型调控相关基因TαOTUB1s的分离及功能分析
发布时间：2021-11-07 22:54
小麦（Triticum aestivum L.）是世界重要粮食作物之一,随着世界总人数的增加以及有效耕地面积的减少,提高小麦单产量极为重要。株型相关基因的鉴定及功能分析对小麦的分子设计育种具有重要指导意义。在水稻中,去泛素化酶OsOTUB1的功能缺失会导致调控理想株型的基因OsIPA1/OsSPL14的大量积累,进而导致植株分蘖数减少,茎秆变粗,穗变大。为理解小麦株型调控的分子机理,本研究利用生物信息学方法鉴定并分离了 TαOTUB1s基因,进而对其功能进行了初步分析,具体结果如下:小麦PeptidaseC65 Otubain家族成员共50个成员,我们通过保守结构域和基因结构分析、染色体定位、基因表达量分析等预测并分离了小麦TαOTUB1s基因。与水稻及其他物种的OTUB1的氨基酸序列对比结果显示TαOTUB1s与OTUB1蛋白具有高度保守性。TαOTUB1s具有TaOTUB1-A、TaOTUB1-B、TaOTUB1-D三个等位基因,进化树分析结果显示TaOTUB1-A与大麦（Hordeum vulgare L.）中的OTUB1具有较近的亲缘关系,我们选取TaOT...
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
小麦Peptidase_C65Otubain家族功能结构域分析（星号指示天冬氨酸、半胱氨酸位点）
小麦株型调控相关基因TaOTUB1s的分离及功能分析34是水稻OTUB1的同源基因，因此我们将TraesCS7A02G263900、TraesCS7B02G161900、TraesCS7D02G264800基因分别命名为TaOTUB1-A、TaOTUB1-B、TaOTUB1-D。图3-2小麦Peptidase_C65Otubain家族基因结构及蛋白保守结构域分析（A）进化树分析；（B）基因结构分析；（C）蛋白保守结构域分析。Fig.3-2ThegenestructureandproteinconserveddomainanalysisesofPeptidase_C65Otubainfamilyinwheat(A)Evolutionarytreeanalysis,(B)Genestructureanalysis,(C)Conserveddomainanalysis.3.1.3小麦Peptidase_C65Otubain家族的染色体定位和表达量分析我们将小麦TaOTUB1-A、TaOTUB1-B、TaOTUB1-D基因结合其Peptidase_C65Otubain家族成员进行了染色体定位和表达量分析。结果显示TaOTUB1-A、TaOTUB1-B、TaOTUB1-D基因均定位在7号染色体上，相比于该家族其他成员基本定位于染色体两端的情况，TaOTUB1s位于正整条染色体的中部附近，这样的定位方式可能减少了与其它基因的交换（图3-3）。我们同时将TaOTUB1s与其基因家族进行了网站上的基因表
小麦株型调控相关基因TaOTUB1s的分离及功能分析36图3-4TaOTUB1s基因的表达量分析Fig.3-4TheexpressionanalysisofTaOTUB1s3.1.4TaOTUB1s与其它物种OTUB1蛋白的分析TaOTUB1-A、TaOTUB1-B和TaOTUB1-D与水稻OTUB1同源性分别为76.25%、75.63%、75.63%，在N端TaOTUB1s比OsOTUB1多40个氨基酸残基（图3-5A）。将TaOTUB1s与人类、果蝇、拟南芥以及禾本科的水稻、玉米、高粱和乌拉尔图小麦的OTUB1同源蛋白序列进行对比研究，发现TaOTUB1s具有保守的OTUdomain，并和其它物种的OTUB1同源蛋白一样含有核定位信号、UBA-likedomain、UIM-likemotif和LxxLLmotif以及半胱氨酸三联体催化酶位点（D、C、H位点)，并对半胱氨酸三联体催化酶位点附近的蛋白进行了保守性分析，保守性较高（图3-5B、C、D）。以TaOTUB1的蛋白序列为基础在NCBI中进行BLAST分析，检索到64个物种中与其同源性较高的蛋白，随后我们对这些蛋白序列进行进化树分析（图3-5E）。结果显示TaOTUB1-A与其A基因组祖先物种图小麦及大麦的OTUB1蛋白亲缘关系较近。综上所述，TaOTUB1与其它物种的OTUB1蛋白具有相似的功能域，可能具有相似功能，尤其与水稻的OTUB1蛋白最相近，说明TaOTUB1s可能参与株型的调控。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Tillering and small grain 1 dominates the tryptophan aminotransferase family required for local auxin biosynthesis in rice[J]. Tao Guo,Ke Chen,Nai-Qian Dong,Wang-Wei Ye,Jun-Xiang Shan,Hong-Xuan Lin. Journal of Integrative Plant Biology. 2020(05)
[2]Recent advances in molecular basis for strigolactone action[J]. Ruifeng Yao,Jiayang Li,Daoxin Xie. Science China（Life Sciences）. 2018(03)
[3]E3泛素连接酶调控植物抗病分子机理研究进展[J]. 杨玖霞,张浩,王志龙,王旭丽,王国梁. 植物保护. 2015(04)
硕士论文
[1]小麦分蘖相关基因TaMOC1的分离及功能分析[D]. 涂田莉.山东农业大学 2017
本文编号：3482542
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
小麦Peptidase_C65Otubain家族功能结构域分析（星号指示天冬氨酸、半胱氨酸位点）
小麦株型调控相关基因TaOTUB1s的分离及功能分析34是水稻OTUB1的同源基因，因此我们将TraesCS7A02G263900、TraesCS7B02G161900、TraesCS7D02G264800基因分别命名为TaOTUB1-A、TaOTUB1-B、TaOTUB1-D。图3-2小麦Peptidase_C65Otubain家族基因结构及蛋白保守结构域分析（A）进化树分析；（B）基因结构分析；（C）蛋白保守结构域分析。Fig.3-2ThegenestructureandproteinconserveddomainanalysisesofPeptidase_C65Otubainfamilyinwheat(A)Evolutionarytreeanalysis,(B)Genestructureanalysis,(C)Conserveddomainanalysis.3.1.3小麦Peptidase_C65Otubain家族的染色体定位和表达量分析我们将小麦TaOTUB1-A、TaOTUB1-B、TaOTUB1-D基因结合其Peptidase_C65Otubain家族成员进行了染色体定位和表达量分析。结果显示TaOTUB1-A、TaOTUB1-B、TaOTUB1-D基因均定位在7号染色体上，相比于该家族其他成员基本定位于染色体两端的情况，TaOTUB1s位于正整条染色体的中部附近，这样的定位方式可能减少了与其它基因的交换（图3-3）。我们同时将TaOTUB1s与其基因家族进行了网站上的基因表
小麦株型调控相关基因TaOTUB1s的分离及功能分析36图3-4TaOTUB1s基因的表达量分析Fig.3-4TheexpressionanalysisofTaOTUB1s3.1.4TaOTUB1s与其它物种OTUB1蛋白的分析TaOTUB1-A、TaOTUB1-B和TaOTUB1-D与水稻OTUB1同源性分别为76.25%、75.63%、75.63%，在N端TaOTUB1s比OsOTUB1多40个氨基酸残基（图3-5A）。将TaOTUB1s与人类、果蝇、拟南芥以及禾本科的水稻、玉米、高粱和乌拉尔图小麦的OTUB1同源蛋白序列进行对比研究，发现TaOTUB1s具有保守的OTUdomain，并和其它物种的OTUB1同源蛋白一样含有核定位信号、UBA-likedomain、UIM-likemotif和LxxLLmotif以及半胱氨酸三联体催化酶位点（D、C、H位点)，并对半胱氨酸三联体催化酶位点附近的蛋白进行了保守性分析，保守性较高（图3-5B、C、D）。以TaOTUB1的蛋白序列为基础在NCBI中进行BLAST分析，检索到64个物种中与其同源性较高的蛋白，随后我们对这些蛋白序列进行进化树分析（图3-5E）。结果显示TaOTUB1-A与其A基因组祖先物种图小麦及大麦的OTUB1蛋白亲缘关系较近。综上所述，TaOTUB1与其它物种的OTUB1蛋白具有相似的功能域，可能具有相似功能，尤其与水稻的OTUB1蛋白最相近，说明TaOTUB1s可能参与株型的调控。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Tillering and small grain 1 dominates the tryptophan aminotransferase family required for local auxin biosynthesis in rice[J]. Tao Guo,Ke Chen,Nai-Qian Dong,Wang-Wei Ye,Jun-Xiang Shan,Hong-Xuan Lin. Journal of Integrative Plant Biology. 2020(05)
[2]Recent advances in molecular basis for strigolactone action[J]. Ruifeng Yao,Jiayang Li,Daoxin Xie. Science China（Life Sciences）. 2018(03)
[3]E3泛素连接酶调控植物抗病分子机理研究进展[J]. 杨玖霞,张浩,王志龙,王旭丽,王国梁. 植物保护. 2015(04)
硕士论文
[1]小麦分蘖相关基因TaMOC1的分离及功能分析[D]. 涂田莉.山东农业大学 2017
本文编号：3482542
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiyingongcheng/3482542.html
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