甜菜全基因组耐盐转录因子WRKY及组氨酸激酶的筛选鉴定
发布时间：2021-06-25 03:01
受土壤盐渍化影响,作物耐盐相关研究已成为科学研究的热点课题。近年来植物中一些转录因子和磷酸激酶系统参与的盐胁迫应答成为研究重点。在现有报道中WRKY转录因子和双组分系统中的组氨酸激酶已经证明参与植物耐盐相关过程。甜菜是我国重要的糖料作物,研究甜菜耐盐性,从分子水平上认识甜菜耐盐机理,对选育耐盐甜菜品种意义重大。本论文采用生物信息学分析与分子生物学实验相结合的手段研究了在盐胁迫下甜菜幼苗的叶片及根中WRKY和组氨酸激酶基因的表达量变化,最终得到如下结果:采用生物信息学方法从甜菜全基因组中筛选甜菜WRKY家族和甜菜双组分系统相关蛋白基因。结果显示在甜菜中WRKY家族有45个成员,组氨酸激酶家族有10个成员,磷酸转移蛋白有7个成员,反应调节因子蛋白有24个成员,并使用在线软件对上述转录因子和蛋白进行了生物信息学分析,建立了WRKY转录因子家族和双组分系统相关蛋白的系统进化树,并对保守域分析和基因结构进行了分析。分析获得了各家族中的蛋白质理化性质、亚细胞定位及染色体定位结果。分析本课题组之前研究的表达谱数据,初步得到了25个耐盐相关WRKY家族基因。采用荧光定量PCR技术对经300 m M N...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-28-图3-4甜菜WRKY转录因子家族模体分析3.1.5甜菜WRKY家族基因结构分析和染色体定位使用GSDS比对基因CDS序列与基因组序列来确定甜菜WRKY基因的内含子/外显子的分布情况，结果见图3-5。由甜菜WRKY的外显子/内含子结构可知，所有的甜菜WRKY基因中均含有内含子，即所有甜菜WRKY都是断裂基因，其外显子的数目最少为2个，最多为6个。基因外显子内含子分布模式一定程度上显示了同源性，同一类WRKY中的外显子数量和长度和内含子的数量和长度上较为相似，例如Ⅲ类WRKY的基因结构全部为含有3个外显子。另外Ⅰ类WRKY基因中Ⅱa、IIb类转录因子外显子在4个以上，而其余类型的WRKY外显子个数为3个或少于3个，Ⅱe类WRKY中外显子个数少且长度相比其他类型的WRKY都短很多。独自被分为一类的wiae基因有5个外显子且内含子非常长，在基因结构上也是独特的存在。通常，一组中的大多数甜菜WRKY基因具有相似的基因结构和保守基序，这进一步支持了它们的分类和组间的进化关系。
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-29-图3-5甜菜WRKY家族基因结构分析（左侧为WRKY转录因子分组情况，右侧为转录因子基因结构，其中蓝色部分为非翻译区黄色部分为CDS区，其余为内含子）将序列经NCBIBlast比对，全部45个基因中只有zstx无法被定位，最终得到44个基因染色体定位信息。根据现有基因位置信息，绘制44个甜菜WRKY基因在染色体定位图，见图3-6。染色体定位结果显示，甜菜的全部9条染色体中这44个WRKY基因均有分布，且分布呈现不均匀的特点。其中Chr2和Chr6染色体上的分布最多，分别有7个和8个WRKY基因，Chr1和Chr5染色体个数次之，有5个WRKY基因；第9染色体分布最少，仅有2个。在部分染色体上WRKY家族基因成簇分部，例如Chr1中qcmg/zfhn/hacp，Chr2中jawt/ztfc、zqqw/azhc，Chr4中wkkq/sgmx，Chr5中rnqu/wmfg/ypwu，Chr6中ygdi/zeyg，Chr8中pssw/tois。甜菜WRKY转录因子在染色体上多处成簇的现象说明在漫长的进化史中甜菜中的WRKY转录因子发生了多次基因重复现象。
【参考文献】：
期刊论文
[1]小麦耐盐相关基因TaRSTR的克隆与功能分析[J]. 王玉,连娟,王聪,赵利利,赵宝存. 山东农业科学. 2020(01)
[2]Application of virus-induced gene silencing for identification of FHB resistant genes[J]. FAN Yan-hui,HOU Bing-qian,SU Pei-sen,WU Hong-yan,WANG Gui-ping,KONG Ling-rang,MA Xin,WANG Hong-wei. Journal of Integrative Agriculture. 2019(10)
[3]Genome-wide identification of OSCA gene family and their potential function in the regulation of dehydration and salt stress in Gossypium hirsutum[J]. YANG Xiu,XU Yanchao,YANG Fangfang,MAGWANGA Richard Odongo,CAI Xiaoyan,WANG Xingxing,WANG Yuhong,HOU Yuqing,WANG Kunbo,LIU Fang,ZHOU Zhongli. Journal of Cotton Research. 2019(02)
[4]植物转录因子研究方法及应用[J]. 樊松乐,王纪坤,覃碧,王立丰. 分子植物育种. 2019(15)
[5]拟南芥转录因子基因WRKY72的特性分析及其抗逆功能鉴定[J]. 李琪,李烨,牛芳芳,郭小华,赵新杰,吴相民,杨博,江元清. 农业生物技术学报. 2019(02)
[6]甘草NRAMP基因家族的鉴定和生物信息学分析[J]. 卢婷婷,李艳玲,李存法,李利红. 河南农业科学. 2019(02)
[7]Virus-induced Phytoene Desaturase（PDS） Gene Silencing Using Tobacco Rattle Virus in Lilium × formolongi[J]. Hua Xu,Leifeng Xu,Panpan Yang,Yuwei Cao,Yuchao Tang,Guoren He,Suxia Yuan,Jingyi Lei,Jun Ming. Horticultural Plant Journal. 2019(01)
[8]苹果MdWRKY18和MdWRKY40参与盐胁迫途径分子机理研究[J]. 许海峰,杨官显,张静,邹琦,王意程,曲常志,姜生辉,王楠,陈学森. 中国农业科学. 2018(23)
[9]植物盐胁迫响应的研究进展[J]. 胡涛,张鸽香,郑福超,曹钰. 分子植物育种. 2018(09)
[10]高等植物WRKY转录因子家族的演化及功能研究进展[J]. 李珍,华秀婷,张积森. 热带作物学报. 2018(02)
硕士论文
[1]甜菜耐盐相关ARF/NAC/bHLH转录因子筛选鉴定及表达研究[D]. 李昕晏.哈尔滨工业大学 2019
[2]盐/干旱胁迫下甜菜幼苗中miR160/164及其靶基因的表达与分析[D]. 孙宗艳.哈尔滨工业大学 2017
[3]甜菜病毒诱导基因沉默体系建立及抗旱基因功能验证[D]. 龚攀.哈尔滨工业大学 2015
[4]甜菜miRNA生物信息学预测及耐盐相关miRNA表达分析[D]. 李俊良.哈尔滨工业大学 2014
[5]DDRT-PCR技术分析甜菜盐胁迫下相关基因差异表达[D]. 李鹤男.哈尔滨工业大学 2013
[6]ATHK1在植物对干旱胁迫响应中作用的分子机理研究[D]. 戴雅芳.扬州大学 2007
本文编号：3248357
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-28-图3-4甜菜WRKY转录因子家族模体分析3.1.5甜菜WRKY家族基因结构分析和染色体定位使用GSDS比对基因CDS序列与基因组序列来确定甜菜WRKY基因的内含子/外显子的分布情况，结果见图3-5。由甜菜WRKY的外显子/内含子结构可知，所有的甜菜WRKY基因中均含有内含子，即所有甜菜WRKY都是断裂基因，其外显子的数目最少为2个，最多为6个。基因外显子内含子分布模式一定程度上显示了同源性，同一类WRKY中的外显子数量和长度和内含子的数量和长度上较为相似，例如Ⅲ类WRKY的基因结构全部为含有3个外显子。另外Ⅰ类WRKY基因中Ⅱa、IIb类转录因子外显子在4个以上，而其余类型的WRKY外显子个数为3个或少于3个，Ⅱe类WRKY中外显子个数少且长度相比其他类型的WRKY都短很多。独自被分为一类的wiae基因有5个外显子且内含子非常长，在基因结构上也是独特的存在。通常，一组中的大多数甜菜WRKY基因具有相似的基因结构和保守基序，这进一步支持了它们的分类和组间的进化关系。
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-29-图3-5甜菜WRKY家族基因结构分析（左侧为WRKY转录因子分组情况，右侧为转录因子基因结构，其中蓝色部分为非翻译区黄色部分为CDS区，其余为内含子）将序列经NCBIBlast比对，全部45个基因中只有zstx无法被定位，最终得到44个基因染色体定位信息。根据现有基因位置信息，绘制44个甜菜WRKY基因在染色体定位图，见图3-6。染色体定位结果显示，甜菜的全部9条染色体中这44个WRKY基因均有分布，且分布呈现不均匀的特点。其中Chr2和Chr6染色体上的分布最多，分别有7个和8个WRKY基因，Chr1和Chr5染色体个数次之，有5个WRKY基因；第9染色体分布最少，仅有2个。在部分染色体上WRKY家族基因成簇分部，例如Chr1中qcmg/zfhn/hacp，Chr2中jawt/ztfc、zqqw/azhc，Chr4中wkkq/sgmx，Chr5中rnqu/wmfg/ypwu，Chr6中ygdi/zeyg，Chr8中pssw/tois。甜菜WRKY转录因子在染色体上多处成簇的现象说明在漫长的进化史中甜菜中的WRKY转录因子发生了多次基因重复现象。
【参考文献】：
期刊论文
[1]小麦耐盐相关基因TaRSTR的克隆与功能分析[J]. 王玉,连娟,王聪,赵利利,赵宝存. 山东农业科学. 2020(01)
[2]Application of virus-induced gene silencing for identification of FHB resistant genes[J]. FAN Yan-hui,HOU Bing-qian,SU Pei-sen,WU Hong-yan,WANG Gui-ping,KONG Ling-rang,MA Xin,WANG Hong-wei. Journal of Integrative Agriculture. 2019(10)
[3]Genome-wide identification of OSCA gene family and their potential function in the regulation of dehydration and salt stress in Gossypium hirsutum[J]. YANG Xiu,XU Yanchao,YANG Fangfang,MAGWANGA Richard Odongo,CAI Xiaoyan,WANG Xingxing,WANG Yuhong,HOU Yuqing,WANG Kunbo,LIU Fang,ZHOU Zhongli. Journal of Cotton Research. 2019(02)
[4]植物转录因子研究方法及应用[J]. 樊松乐,王纪坤,覃碧,王立丰. 分子植物育种. 2019(15)
[5]拟南芥转录因子基因WRKY72的特性分析及其抗逆功能鉴定[J]. 李琪,李烨,牛芳芳,郭小华,赵新杰,吴相民,杨博,江元清. 农业生物技术学报. 2019(02)
[6]甘草NRAMP基因家族的鉴定和生物信息学分析[J]. 卢婷婷,李艳玲,李存法,李利红. 河南农业科学. 2019(02)
[7]Virus-induced Phytoene Desaturase（PDS） Gene Silencing Using Tobacco Rattle Virus in Lilium × formolongi[J]. Hua Xu,Leifeng Xu,Panpan Yang,Yuwei Cao,Yuchao Tang,Guoren He,Suxia Yuan,Jingyi Lei,Jun Ming. Horticultural Plant Journal. 2019(01)
[8]苹果MdWRKY18和MdWRKY40参与盐胁迫途径分子机理研究[J]. 许海峰,杨官显,张静,邹琦,王意程,曲常志,姜生辉,王楠,陈学森. 中国农业科学. 2018(23)
[9]植物盐胁迫响应的研究进展[J]. 胡涛,张鸽香,郑福超,曹钰. 分子植物育种. 2018(09)
[10]高等植物WRKY转录因子家族的演化及功能研究进展[J]. 李珍,华秀婷,张积森. 热带作物学报. 2018(02)
硕士论文
[1]甜菜耐盐相关ARF/NAC/bHLH转录因子筛选鉴定及表达研究[D]. 李昕晏.哈尔滨工业大学 2019
[2]盐/干旱胁迫下甜菜幼苗中miR160/164及其靶基因的表达与分析[D]. 孙宗艳.哈尔滨工业大学 2017
[3]甜菜病毒诱导基因沉默体系建立及抗旱基因功能验证[D]. 龚攀.哈尔滨工业大学 2015
[4]甜菜miRNA生物信息学预测及耐盐相关miRNA表达分析[D]. 李俊良.哈尔滨工业大学 2014
[5]DDRT-PCR技术分析甜菜盐胁迫下相关基因差异表达[D]. 李鹤男.哈尔滨工业大学 2013
[6]ATHK1在植物对干旱胁迫响应中作用的分子机理研究[D]. 戴雅芳.扬州大学 2007
本文编号：3248357
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nzwlw/3248357.html
最近更新
教材专著
