玉米和大豆中蛋白磷酸酶2C家族的分子进化、扩增和功能分析
发布时间：2021-04-14 13:28
蛋白磷酸酶2C（PP2C）主要通过催化蛋白质分子发生去磷酸化反应来调控植物的生长发育、响应外界胁迫等过程。玉米（Zea mays）和大豆（Glycine max）是重要的经济作物和粮食作物,目前有关玉米和大豆中PP2C家族的分子进化、扩增和功能等方面的研究仍未见详细报道。本研究主要对玉米和大豆中PP2C家族的分子进化、扩增、功能等方面进行全面分析,旨在系统性阐明玉米和大豆中PP2C家族的分子进化历程。本研究首先在单子叶植物玉米中鉴定出97个Zm PP2C成员,并将其分为10个亚家族。通过与其他单子叶植物中PP2C家族进行比较分析,发现Zm PP2C亚家族在Zm PP2C成员的基因数量、扩增、进化速率、保守结构域、染色体分布、表达水平、调控元件和调控网络等方面具有具有一定的亚家族偏向性和物种特异性。此外,片段复制事件是Zm PP2C家族扩增的主要原因,大多数的复制事件发生在玉米和高粱（Sorghum bicolor）物种分化之后发生的额外的全基因组复制事件。PP2C亚家族在玉米Zm PP2C成员中显示出不对称的进化速率,其中D、F2和H亚家族是最接近其亚家族祖先的成...
【文章来源】：福建农林大学福建省
【文章页数】：221 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
蛋白磷酸酶分类目前在很多植物中发现了蛋白激酶，如玉米[5]、拟南芥[6]、豌豆[7]、小麦[8]
玉米和大豆中蛋白磷酸酶2C家族的分子进化、扩增和功能研究15图2-1玉米和其他5种单子叶植物以及拟南芥中PP2C成员分布。Fig.2-1DistributionofthePP2CmembersinZeamays,fiveothermonocotsandArabidopsisthaliana.进化树显示了七种植物的进化关系。红点表示玉米和高梁分化之后的全基因组复制事件。下表列出了在7种植物中10个PP2C亚家族中每个亚家族所含有的基因数目。Thetreeshowsthesimplifiedphylogenyofthesevenplants.Thereddotindicatedthewhole-genomeduplicationeventthatoccurredafterthedivergenceofmaize(Zeamays)andsorghum(Sorghumbicolor).Thetablepresentsthenumberofgenesineachofthe10PP2Csubfamiliesacrossthesevenplants.
玉米中PP2C家族分子进化及特异性扩增分析16图2-2ZmPP2C家族的系统发育分析和保守基序的分布。Fig.2-2PhylogeneticanalysisandputativemotifdistributionsoftheZmPP2Cfamily.使用贝叶斯方法构建进化树（左），在进化枝上的数字代表每个分支的后验概率值，PP2C各个亚家族以不同颜色表示。通过MEME在线分析识别的保守基序（右），不同颜色的方框表示不同的基序，基序位置可以使用底部的比例尺来估计。FortheBayesianphylogenetictree(left),thenumbersrepresenttheposteriorprobabilityvaluesofeachclade.ThePP2Csubfamiliesareindicatedindifferentcolors.Forthemotifanalysis(right),theputativemotifswereidentifiedusingtheMEMEwebserver.Thevariouscoloredboxesdepictthedifferentmotifs,andthemotiflocationalongthegenescanbeestimatedusingthescaleatthebottom.
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国玉米生产现状及发展趋势[J]. 赵坤. 新农业. 2019(24)
[2]华北旱地覆膜春玉米田水温效应及增产限制因子[J]. 刘胜尧,张立峰,李志宏,贾建明,范凤翠,石玉芳. 应用生态学报. 2014(11)
[3]KaKsCalculator:Calculating Ka and Ks Through Model Selection and Model Averaging[J]. Gane Ka-Shu Wong. Genomics Proteomics & Bioinformatics. 2006(04)
[4]差异显示法克隆水稻抗白叶枯病相关蛋白激酶基因(英文)[J]. 董海涛,吴玉良,程志强,何祖华,李德葆. 浙江农业大学学报. 1998(05)
本文编号：3137402
【文章来源】：福建农林大学福建省
【文章页数】：221 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
蛋白磷酸酶分类目前在很多植物中发现了蛋白激酶，如玉米[5]、拟南芥[6]、豌豆[7]、小麦[8]
玉米和大豆中蛋白磷酸酶2C家族的分子进化、扩增和功能研究15图2-1玉米和其他5种单子叶植物以及拟南芥中PP2C成员分布。Fig.2-1DistributionofthePP2CmembersinZeamays,fiveothermonocotsandArabidopsisthaliana.进化树显示了七种植物的进化关系。红点表示玉米和高梁分化之后的全基因组复制事件。下表列出了在7种植物中10个PP2C亚家族中每个亚家族所含有的基因数目。Thetreeshowsthesimplifiedphylogenyofthesevenplants.Thereddotindicatedthewhole-genomeduplicationeventthatoccurredafterthedivergenceofmaize(Zeamays)andsorghum(Sorghumbicolor).Thetablepresentsthenumberofgenesineachofthe10PP2Csubfamiliesacrossthesevenplants.
玉米中PP2C家族分子进化及特异性扩增分析16图2-2ZmPP2C家族的系统发育分析和保守基序的分布。Fig.2-2PhylogeneticanalysisandputativemotifdistributionsoftheZmPP2Cfamily.使用贝叶斯方法构建进化树（左），在进化枝上的数字代表每个分支的后验概率值，PP2C各个亚家族以不同颜色表示。通过MEME在线分析识别的保守基序（右），不同颜色的方框表示不同的基序，基序位置可以使用底部的比例尺来估计。FortheBayesianphylogenetictree(left),thenumbersrepresenttheposteriorprobabilityvaluesofeachclade.ThePP2Csubfamiliesareindicatedindifferentcolors.Forthemotifanalysis(right),theputativemotifswereidentifiedusingtheMEMEwebserver.Thevariouscoloredboxesdepictthedifferentmotifs,andthemotiflocationalongthegenescanbeestimatedusingthescaleatthebottom.
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国玉米生产现状及发展趋势[J]. 赵坤. 新农业. 2019(24)
[2]华北旱地覆膜春玉米田水温效应及增产限制因子[J]. 刘胜尧,张立峰,李志宏,贾建明,范凤翠,石玉芳. 应用生态学报. 2014(11)
[3]KaKsCalculator:Calculating Ka and Ks Through Model Selection and Model Averaging[J]. Gane Ka-Shu Wong. Genomics Proteomics & Bioinformatics. 2006(04)
[4]差异显示法克隆水稻抗白叶枯病相关蛋白激酶基因(英文)[J]. 董海涛,吴玉良,程志强,何祖华,李德葆. 浙江农业大学学报. 1998(05)
本文编号：3137402
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