枣疯病发生过程中差异表达NAC转录因子筛选及功能初步鉴定
发布时间：2021-03-24 22:57
枣（Ziziphus jujuba Mill.）是鼠李科（Rhamnaceae）植物,是我国第一大干果树种。枣树的栽培过程中常伴随着病虫害的发生,其中最为严重的是植原体侵染引起的枣疯病,堪称枣树的癌症。为研究与发病相关的基因,本文进行了枣NAC转录因子家族的生物信息学分析,并通过对感病后不同时期健康和发表枣苗的转录组分析和RT-PCR检测,筛选出了枣疯病发生过程中差异表达的3个NAC基因,通过转化拟南芥和烟草,初步验证了其基因功能。论文主要结论如下:（1）从枣基因组中鉴定出了84个NAC转录因子,对其进行了生物信息学分析,结果表明84个枣NAC转录因子都含有保守NAM结构域,其中62个不均匀地分布在枣的12条染色体上,其余22个未能定位到染色体上,根据枣NAC蛋白的系统进化树、保守序列分析以及保守基序分析,将84个NAC转录因子分成了6组。（2）对植原体侵染后6个时期的感病枣苗和健康对照进行转录组分析,检测到了36个NAC转录因子表达,根据表达动态变化将其分为6组,除了第五组的2个基因,其余34个基因在发病中后期的病苗中均显著上调表达,挑选了6个NAC基因进行RT-PCR验证,表达变化...
【文章来源】：河南农业大学河南省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
枣NAC转录因子染色体定位注：染色体数目标在每条染色体的上边，基因在染色体上的位置用基因名称指出
１１图2-2 枣NAC转录因子基序分析Fig.2-2 Analysis of transcription factor motif of NAC in jujube2.2.4枣 NAC 蛋白结构域氨基酸序列多重比对为了进一步验证枣 NAC 蛋白的保守结构域，用 DNAMAN 软件对所有成员的 N 端结构域进行多重比对，含有相同结构域的序列被聚到了一起。而同组的枣 NAC 转录因子正好被聚到了一起，根据 2.2.3 节的分组情况，将每一组 NAC 蛋白的保守结构域剪切出来，制成图 2-3。图中 A、B、C、D、E、F 分别表示第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ组，每一组的序列结构类似。
EF图2-3 枣NAC转录因子保守序列分析注：A、B、C、D、E、F分别为第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ组的保守序列分析Fig.2-3 Analysis of transcription factor domain of NAC in jujubeNote: A、B、C、D、E、F mean transcription factor domain ofⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ group respectively2.2.5枣 NAC 蛋白质系统进化分析为了进一步验证枣 NAC 转录因子的进化关系，对枣（84）和拟南芥（94）的 NAC 蛋白质序列进行系统进化分析。其中枣第Ⅰ组的 11 个 NAC 蛋白（ZjNAC70、ZjNAC68、ZjNAC65、ZjNAC76、ZjNAC75、ZjNAC72、ZjNAC71、ZjNAC69、ZjNAC67、ZjNAC66、ZjNAC63）并没有和其他拟南芥NAC 蛋白聚在一起；第Ⅳ组中的 ZjNAC53、ZjNAC51、ZjNAC25、ZjNAC83、ZjNAC17、ZjNAC19这 6 个也没和其他拟南芥 NAC 蛋白聚在一起；第Ⅱ组中的的 5 个（ZjNAC11、ZjNAC10、ZjNAC12、ZjNAC80、ZjNAC22）、第Ⅲ的 ZjNAC30、ZjNAC40，以及第Ⅴ组的 ZjNAC13 也没有和其他的拟南芥蛋白聚在一起。这说明枣中这 25 个 NAC 蛋白是枣特有的，可能和木本植物更复杂的功能相关，其相对于拟南芥就是进化。拟南芥也有一组没有和枣聚在一起，AT1G60340、AT1G60300、ANAC024、AT1G60380、ANAC023、ANAC093、ANAC064、AT5G39540、ANAC063 这 9 个 NAC 蛋白，说明这也是拟南芥所特有的。这些说明在枣和拟南芥 NAC 基因中存在着进化现象。
【参考文献】：
期刊论文
[1]珍珠黄杨矮化基因BsGAI2的克隆及功能分析[J]. 黄昊,宫铭,张金凤,季孔庶. 植物遗传资源学报. 2018(01)
[2]枣疯病研究进展[J]. 郭建民,杨俊强,薛新平,马光跃,申仲妹. 山西农业科学. 2017(08)
[3]拟南芥AtPAP1基因植物表达载体构建及在烟草中遗传转化分析[J]. 刘轶,郑唐春,代丽娟,刘彩霞,王庆娜,曲冠证. 植物生理学报. 2017(07)
[4]枣疯病的发生特点及其防治方法[J]. 王红梅. 农业开发与装备. 2016(10)
[5]番茄NAC基因家族的系统进化及表达分析[J]. 姜秀明,牛义岭,许向阳. 分子植物育种. 2016(08)
[6]‘粉红亚都蜜’葡萄NAC转录因子基因VvDRL1的功能初步分析[J]. 闫朝辉,李桂荣,穆金燕,娄航通,朱自果. 园艺学报. 2016(04)
[7]枣疯病的发生与防控[J]. 张彩琴,慕建红. 西北园艺(果树). 2015(06)
[8]毛竹NAC转录因子家族生物信息学分析[J]. 黎帮勇,胡尚连,曹颖,徐刚. 基因组学与应用生物学. 2015(08)
[9]转AtRD26基因烟草抗旱与耐盐性研究[J]. 郭耀. 甘肃高师学报. 2014(05)
[10]枣疯病研究进展[J]. 由淑贞,李登涛,范春秋,张莉,孙雪晗. 现代农业科技. 2014(07)
硕士论文
[1]ABA胁迫相关的小麦MAC基因的克隆及功能研究[D]. 位正玉.山东大学 2015
本文编号：3098550
【文章来源】：河南农业大学河南省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
枣NAC转录因子染色体定位注：染色体数目标在每条染色体的上边，基因在染色体上的位置用基因名称指出
１１图2-2 枣NAC转录因子基序分析Fig.2-2 Analysis of transcription factor motif of NAC in jujube2.2.4枣 NAC 蛋白结构域氨基酸序列多重比对为了进一步验证枣 NAC 蛋白的保守结构域，用 DNAMAN 软件对所有成员的 N 端结构域进行多重比对，含有相同结构域的序列被聚到了一起。而同组的枣 NAC 转录因子正好被聚到了一起，根据 2.2.3 节的分组情况，将每一组 NAC 蛋白的保守结构域剪切出来，制成图 2-3。图中 A、B、C、D、E、F 分别表示第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ组，每一组的序列结构类似。
EF图2-3 枣NAC转录因子保守序列分析注：A、B、C、D、E、F分别为第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ组的保守序列分析Fig.2-3 Analysis of transcription factor domain of NAC in jujubeNote: A、B、C、D、E、F mean transcription factor domain ofⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ group respectively2.2.5枣 NAC 蛋白质系统进化分析为了进一步验证枣 NAC 转录因子的进化关系，对枣（84）和拟南芥（94）的 NAC 蛋白质序列进行系统进化分析。其中枣第Ⅰ组的 11 个 NAC 蛋白（ZjNAC70、ZjNAC68、ZjNAC65、ZjNAC76、ZjNAC75、ZjNAC72、ZjNAC71、ZjNAC69、ZjNAC67、ZjNAC66、ZjNAC63）并没有和其他拟南芥NAC 蛋白聚在一起；第Ⅳ组中的 ZjNAC53、ZjNAC51、ZjNAC25、ZjNAC83、ZjNAC17、ZjNAC19这 6 个也没和其他拟南芥 NAC 蛋白聚在一起；第Ⅱ组中的的 5 个（ZjNAC11、ZjNAC10、ZjNAC12、ZjNAC80、ZjNAC22）、第Ⅲ的 ZjNAC30、ZjNAC40，以及第Ⅴ组的 ZjNAC13 也没有和其他的拟南芥蛋白聚在一起。这说明枣中这 25 个 NAC 蛋白是枣特有的，可能和木本植物更复杂的功能相关，其相对于拟南芥就是进化。拟南芥也有一组没有和枣聚在一起，AT1G60340、AT1G60300、ANAC024、AT1G60380、ANAC023、ANAC093、ANAC064、AT5G39540、ANAC063 这 9 个 NAC 蛋白，说明这也是拟南芥所特有的。这些说明在枣和拟南芥 NAC 基因中存在着进化现象。
【参考文献】：
期刊论文
[1]珍珠黄杨矮化基因BsGAI2的克隆及功能分析[J]. 黄昊,宫铭,张金凤,季孔庶. 植物遗传资源学报. 2018(01)
[2]枣疯病研究进展[J]. 郭建民,杨俊强,薛新平,马光跃,申仲妹. 山西农业科学. 2017(08)
[3]拟南芥AtPAP1基因植物表达载体构建及在烟草中遗传转化分析[J]. 刘轶,郑唐春,代丽娟,刘彩霞,王庆娜,曲冠证. 植物生理学报. 2017(07)
[4]枣疯病的发生特点及其防治方法[J]. 王红梅. 农业开发与装备. 2016(10)
[5]番茄NAC基因家族的系统进化及表达分析[J]. 姜秀明,牛义岭,许向阳. 分子植物育种. 2016(08)
[6]‘粉红亚都蜜’葡萄NAC转录因子基因VvDRL1的功能初步分析[J]. 闫朝辉,李桂荣,穆金燕,娄航通,朱自果. 园艺学报. 2016(04)
[7]枣疯病的发生与防控[J]. 张彩琴,慕建红. 西北园艺(果树). 2015(06)
[8]毛竹NAC转录因子家族生物信息学分析[J]. 黎帮勇,胡尚连,曹颖,徐刚. 基因组学与应用生物学. 2015(08)
[9]转AtRD26基因烟草抗旱与耐盐性研究[J]. 郭耀. 甘肃高师学报. 2014(05)
[10]枣疯病研究进展[J]. 由淑贞,李登涛,范春秋,张莉,孙雪晗. 现代农业科技. 2014(07)
硕士论文
[1]ABA胁迫相关的小麦MAC基因的克隆及功能研究[D]. 位正玉.山东大学 2015
本文编号：3098550
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/dzwbhlw/3098550.html
