玉米NAC转录因子及其潜在靶基因糖基转移酶47的家族进化分析与功能初探

发布时间：2022-04-23 11:09

　　干旱等非生物胁迫会严重影响植物的生长和发育,植物通过对胁迫信号的感知和传递等过程对胁迫信号进行应答。胁迫信号应答涉及植物的各个方面,包括转录调控、蛋白翻译、表观修饰等过程。NAC转录因子家族在植物应答非生物胁迫和细胞壁合成过程中发挥着重要的作用。糖基转移酶家族47（GT47）基因编码β-半乳糖基转移酶和β-葡萄糖醛酸转移酶,能合成果胶,木葡聚糖和木聚糖,在植物细胞壁的生物合成中发挥着作用。本研究采用系统进化分析的方法,从低等植物到高等植物（藻类、苔藓、蕨类、裸子植物、被子植物）分别对NAC家族和GT47家族进行分子进化和功能研究,取得以下研究结果:1.我们在50个植物中（苔藓、蕨类、裸子植物、被子植物）共鉴定出5779个NAC基因,NAC基因的数目从20个（江南卷柏）到275个（苹果）,在藻类（Chlamydomonas reinhardtii）中没有鉴定出NAC基因。不同物种之间NAC基因数目差异的主要原因是全基因组复制和/或串联复制。2.通过系统进化分析,这些NAC基因可分成12个亚家族,命名为clades I-XII,这些clades进一步被分成四个类别:其中6个clades中的... 

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 植物与干旱胁迫
    1.3 NAC转录因子
        1.3.1 NAC基因应答环境胁迫
        1.3.2 NAC家族调节植物的生长发育
        1.3.3 NAC家族的系统进化分析
    1.4 糖基转移酶超家族(GT)
        1.4.1 糖基转移酶在植物中的研究
        1.4.2 玉米GT47家族的研究
    1.5 本研究的目的和意义
第二章 植物NAC基因家族的分子进化分析
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 鉴定51个物种中的NAC基因家族
        2.2.2 NAC蛋白的多序列比对和系统进化分析
        2.2.3 NAC蛋白质的氨基酸基序分析
        2.2.4 NAC家族的共线性网络分析
        2.2.5 NAC家族的基因表达谱分析
        2.2.6 玉米NAC家族的转录调控网络分析
        2.2.7 玉米幼苗胁迫处理和NAC基因的定量PCR验证
    2.3 结果与分析
        2.3.1 植物NAC基因的鉴定
        2.3.2 植物NAC基因的系统进化分析
        2.3.3 植物NAC家族的氨基酸基序分析
        2.3.4 NAC家族中胁迫应答基因的预测分析
        2.3.5 植物NAC家族的共线性网络分析
        2.3.6 玉米NAC基因在干旱胁迫下的表达谱分析
        2.3.7 玉米NAC基因在种子发育过程中的表达谱分析
        2.3.8 玉米NAC基因的定量PCR验证
        2.3.9 NAC家族的转录调控网络分析
    2.4 讨论
第三章 植物糖基转移酶家族47(GT47)的分子进化分析
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 鉴定15种植物中的GT47家族基因
        3.2.2 GT47蛋白的理化特征和亚细胞定位分析
        3.2.3 多序列比对和系统进化分析
        3.2.4 玉米中GT47基因的结构、染色体定位和基因复制分析
        3.2.5 GT47基因的表达谱分析
        3.2.6 GT47基因的顺式作用元件和转录调控网络分析
        3.2.7 玉米幼苗的胁迫处理和GT47基因的定量PCR验证
    3.3 结果与分析
        3.3.1 植物GT47基因的鉴定和理化性质分析
        3.3.2 GT47家族的系统进化和玉米GT47基因结构的进化分析
        3.3.3 玉米GT47家族的染色体定位和基因复制分析
        3.3.4 干旱胁迫下玉米GT47基因的表达谱分析
        3.3.5 种子发育过程中玉米GT47基因的表达谱分析
    3.4 讨论
第四章 总结
参考文献
附录
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]Comprehensive analysis of NAC transcription factors in diploid Gossypium: sequence conservation and expression analysis uncover their roles during fiber development[J]. Haihong Shang,Zhongna Wang,Changsong Zou,Zhen Zhang,Weijie Li,Junwen Li,Yuzhen Shi,Wankui Gong,Tingting Chen,Aiying Liu,Juwu Gong,Qun Ge,Youlu Yuan.  Science China（Life Sciences）. 2016(02)
[2]Analyses of the NAC Transcription Factor Gene Family in Gossypium raimondii Ulbr.:Chromosomal Location,Structure,Phylogeny,and Expression Patterns[J]. Haihong Shang,Wei Li,Changsong Zou,Youlu Yuan.  Journal of Integrative Plant Biology. 2013(07)
[3]干旱胁迫对玉米苗期叶片光合作用和保护酶的影响[J]. 张仁和,郑友军,马国胜,张兴华,路海东,史俊通,薛吉全.  生态学报. 2011(05)



本文编号：3647053