棉花（Gossypium hirsutum）丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）家族的全基因组鉴定及GhMPK6在棉纤维伸长中

发布时间：2022-01-17 07:11

　　棉花作为重要的经济作物,为纺织工业提供重要的原材料。但是,棉纤维发育过程的分子调控机制仍不清楚。丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）在植物发育以及对逆境响应中扮演着重要的角色。然而,关于MAPK在棉纤维发育过程中的生物学功能,目前仍缺乏研究报道。本文通过全基因组筛查分析,鉴定了 56个陆地棉MAPKs基因,并对棉纤维伸长阶段优势表达的GhMAPK家族成员GhMPK6的功能进行了初步探究。具体研究结果如下:1.陆地棉MAPK家族全基因组鉴定及分析利用已知的拟南芥和水稻MAPK的蛋白序列在陆地棉基因组数据库（HAU和NAU）中鉴定了 56个陆地棉MAPKs基因,其中28个来自A基因组,28个来自D基因组。根据与拟南芥MAPK蛋白序列的相似性,将陆地棉中鉴定的56个GhMAPKs基因命名为GhMPK1A/D-GhMPK20aA/D。进化树分析表明该基因家族可分为4个亚支（A、B、C和D）。GhMAPKs基因不均匀分布在棉花基因组的22条染色体上,而其余4条染色体（At_Chr6,Dt_Chr6,At_Chr13和Dt_C

【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图３－１陆地棉、拟南芥和水稻中ＭＡＰＫｓ蛋白系统进化分析??无根树是通过Ｃｌｕｓｔａｌ?Ｏｍｅｇａ在线软件使用Ｎｅｉｇｈｂｏｒ－Ｊｏｉｎｉｎｇ算法而得

１２?Ｄｌ＿Ｃｌｒｌ３??；：一?卜，—ｓ黑过舰一▲一一??２ｔｊ?一?ｉ?ｕｗｒａ?ｚ?＼?－－ｃｍｍ??３〇?－?—ＯＷｆｉｉｋＢ?ｙ?’?＼??？?－?，’’?—?．．—：乂…?—???咖ｃ??￣?ｗｆｔｊｔ?—??————?－一一?－—??５。－?｜４－ｕ＊ｎｉ－？ｔｕ￣ｓｗｍａ５｜?－＝＆ｍｍ??」—??？－?Ｕ?ｊ?ｕ?ｕ?￣????７。一?ｕ?ｕ?ｕ?ｕ?ｔｒ＾１＊??ｗ?Ｌ??图３－２陆地棉Ｍ４Ｐ１＆基因的染色体定位以及基因复制分析??ＧｈＭＡＰＫｓ?Ｇｏｓｓｙｐｉｕｍ?ｈｉｒｓｕｔｕｍ，?ＮＡＵ?＾０?Ｇｏｓｓｙｐｉｕｍ?ｈｉｒｓｕｔｕｍ，?ＨＡＵ??棉花基因组数据库。黑线表示基因可能发生的基因复制。??３．４陆地棉ＭＡＰＫｓ蛋白的系统进化、基因结构和保守结构域分析??为了进一步证实这５６个基因的真实性并探索ＧｈＭＡＰＫｓ的多样性，??单独用陆地棉５６个ＭＡＰＫｓ蛋白序列构建了一个进化树，如图３－３Ａ，结果与之前??通过陆地棉、拟南芥和水稻３个物种序列比对所得的进化树类似，ＧｈＭＡＰＫｓ被划??分为Ａ、Ｂ、Ｃ和Ｄ?４个进化分支。使用分析基因结构的在线程序??（ｈｔｔｐ：／／ｇｓｄｓ．ｃｂｉ．ｐｋｕ．ｅｄｕ．ｃｎ）分析了?５６?个?ＧＭＷＰＡｉ?基因的基因结构。如图?３－３?Ｂ?所??示，所有基因都含有内含子，但是其外显子和内含子的位置，数目和长??度差异很大。但是ＧＡＭ４ＰＡｌｓ基因的外显子和内含子在同一进化分支中的分布相似。??例如，Ｃ组的１２个基因中每一个Ｇ／ＪＭ４Ｐ尺基因都包含两个外显子和一个位置相似??

ｒｌ＾ＩＰＫ１５Ａ??ＧｈＭＰＫ１５Ｄ?Ｉ?ｊ??ＧｈＭＰＫ１５ａＤ??Ｓ趿湍?＇祖．??Ｃ；ｈ＼ＩＰＫ１７Ａ?＾??（．ｈＭｒｋｉ７ｉ）??（；ｈＭｒＫｉ７；ｉ?＼??（；ｈＭＰＫ１７ａｌ）??（；ｈＭＰＫｌＳＡ?Ｉ?ｊ??（；ｈＭＦＫ１８１）??（．Ｉ１ＭＰＫ１９?Ｖ?Ｍ｜??（．ｈＭＰＫＰＪｌ）??（；ＩｉＭ１，Ｋ１９：ｉＡ｜?，?－?一??Ｃ，ｈＭＰＫ２０Ａ?Ｉ??（；ｈＭＦＫ２（）ｌ）｜??（；！ｉＭＰＫ２（ｈｉＡ?＾??ＧｈＭＰＫ２０ａＤ??图３－４Ｇ／；Ｍ／ＪＰＡ：．ｖ基因在棉花各个组织中表达谱分析??Ｒ：棉花的根；Ｓ：棉花的基Ｌ：棉花的叶片；Ａ：棉花的花药；Ｐ：棉花的花瓣：－３：棉??花开花前三天胚珠；０：开花后０灭胚珠：３：幵花；ｔ］?３大胀珠和纤维；６－２５：）丨＇？花Ｇ?６人到２５??天的纤维。红色表示表达量高，绿色衣示表达鼂低。??２９??

【参考文献】：
博士论文
[1]棉花（Gossypium hirsutum）JAZ11-D和XND1基因的生物学功能及调控研究[D]. 李雯.华中师范大学 2016
[2]棉花（Gossypium hirsutum）GhGalT1和GhDi19-1/-2基因的生物学功能及调控研究[D]. 秦丽霞.华中师范大学 2016
[3]GhFP1基因在棉花（Gossypium hirsutum）纤维发育中的功能及其分子机制研究[D]. 刘致浩.华中师范大学 2015



本文编号：3594285