棉花R2R3-MYB结构与功能分析及三个MYB转录因子的功能预测
发布时间：2022-02-10 05:18
棉花是世界上最重要的经济作物之一。近年来针对棉纤维发育调控基因的研究日益增多。MYB转录因子家族是植物中最大的转录因子之一,在玉米和拟南芥等作物中的研究表明,MYB转录因子在植物激素响应和耐逆性方面有着非常重要的作用。在棉花的研究中也表明MYB家族中的一些基因可以调控棉纤维发育。本研究选取了在棉纤维发育的起始期、快速伸长期和次生壁加厚期三个时期分别显著高表达的MYB 基因GhA12G1309、Gh<sub>D12G1202 和 GhA12G2460 进行功能研究。以TM-1基因组为参考基因组,利用R2R3结构域为模板进行比对,筛选出包括以上三个基因在内的34个同源基因,并对这些基因进行亚族划分、氨基酸保守序列鉴定及基因信息方面的分析。然后根据C-端序列相同为亚族的原则将所选基因划分为4个亚族,余下9个基因未划分入亚族。通过基因序列和氦基酸序列分析,结合拟南芥、水稻等其他物种中同源基因的功能研究,对各亚族的功能进行研究和预测。我们还发现每个亚族的MYB基因在棉花不同组织、纤维和胚珠不同发育时期的表达模式表现出差...
【文章来源】：南京农业大学江苏省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１植物ＭＹＢ转录因子分类??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＭＹＢ?ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ?ｆａｃｔｏｒｓ?ｉｎ?ｐｌａｎｔ??１．２?ＭＹＢ
?第一章植物转录因子研究???生长伸长、细胞次生壁生成及植物体内纤维素合成模式的最好材料。??１．４．１棉纤维发育模式??为了更好的了解和研究棉纤维的生长发育机制，科研人员通过长时间的研宄实验??将棉纤维发育分为四个时期（图１－３），即纤维起始期（Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ）、快速伸长期??（Ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ）、次生壁合成期（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ?ｗａｌｌ?ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ）和成熟期（Ｍａｔｕｒａｔｉｏｎ）??（Ｌｅｅｅｔａｌ．２００７）。从开花当天即０ＤＰＡ幵始，至５０ＤＰＡ纤维发育结束，四个时期间??相互重叠分界并不明显。??ｍ?ｌｕｉｉｕ??ｉ?：ｊ?．ｔａｎａ??ＯＤＰＡ?１?ＤＰＡ?２?ＤＰＡ?７?ＤＰＡ?３０?ＤＰＡ?＞５０?ＤＰＡ??／??Ｊ??Ｊ?．ｚ．?＼??／?????＼??／???，？一?？？？？???．．．ｚ?＼??ｃ?丨Ｖｉ：：：：?？??ｒ＇??Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ?Ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ?Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ?ｖ／ａｉｌ?ｂｉｏｓｙｎｌｔｉｅｓｉｓ?Ｍａｔｕｒａｔｉｏｎ??Ｉ?！?ｌ?Ｉ?ｌ?ｌ?ｌ?ｉ?ｔ??ｉ??０?５?１０?１５?２０?２５?３０?３５?４０?４５?５０??Ｄａｙｓ?ｐｏｓｔ－ａｎｔｈｅｓｉｓ?（ＤＰＡ）??图１－３棉纤维发育时期（Ｌｅｅ?ｅｔａｌ．?２００７）??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｃｏｔｔｏｎ?ｆｉｂｅｒ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?ｐｅｒｉｏｄｓ??纤维起始期，又称纤维突起期，是从开花开始ＯＤＰＡ到５?ＤＰＡ左右的时期，从电??镜图片中可以看到，这个时期棉花胚珠的表皮
围。通过电镜观察及组织鉴定，发现表皮毛生长起始位置与叶片有丝分??裂活跃区域是相同的，表明细胞的发育及ＤＮＡ的复制影响表皮毛发育进程（Ｐａｙｎｅｅｔ??ａｌ．?１９９９）。??形态学研究中将拟南芥表皮毛发育生长总结为六个阶段（Ｓｚｙｍａｎｓｋｉ?ａｎｄ?Ｍａｒｋｓ??１９９８）。第一阶段中，表皮毛前体细胞膨胀，核内ＤＮＡ发生复制。在表皮毛前体细胞??膨胀到普通表皮细胞体积的２－３倍时开始产生突起，形成表皮毛的杆状组织。形成杆??状组织后，杆状组织顶端增大发育出共轭焦点，开始形成分支（图１－４）。这个时期细??胞呈弥散性生长，高度和直径均增加。分支形成初期其尖端圆润，随着生长逐渐变尖。??表皮毛生长完成之后，不同表皮毛周围的乳突数目不同。??图１－４表皮毛发育形态特征??Ｆｉｇｕｒｅ?１－４?Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ?ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ?ｏｆ?ｔｒｉｃｈｏｍｅ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]拟南芥At1g10300基因调节叶形和开花时间[J]. 刘艺冉,杨笑,门淑珍. 广西植物. 2017(08)
[2]巴西橡胶树HbMYB52基因的克隆及其在拟南芥中的表达[J]. 仇键,刘彤,王帆,魏芳,高宏华,杨文凤,吴明,罗世巧,校现周. 热带亚热带植物学报. 2016(06)
[3]一个拟南芥矮化突变体表型与遗传的初步分析[J]. 曾娟,刘清,唐蛟,黄志刚. 激光生物学报. 2015(05)
[4]调控植物类黄酮生物合成的MYB转录因子研究进展[J]. 邢文,金晓玲. 分子植物育种. 2015(03)
[5]拟南芥株型突变体zpr1的性状特征与基因鉴定分析[J]. 史伟杰,刘建伟,张彦峰,王晓峰. 西北植物学报. 2014(11)
[6]过表达AhAREB1影响GA代谢调控拟南芥的株型[J]. 李健湄,李逸豪,林莹莹,黄志刚,李玲. 植物生理学报. 2014(07)
[7]丝氨酸蛋白酶研究进展[J]. 汪世华,王文勇,黄益洲,林琳,沙莉. 福建农业学报. 2007(04)
[8]拟南芥开花时间的分子遗传调控[J]. 李红梅,任艳,魏艳丽,张显升. 山东科学. 2007(01)
[9]植物转录因子的结构与调控作用[J]. 刘强,张贵友,陈受宜. 科学通报. 2000(14)
[10]吲哚乙酸和赤霉酸在离体棉花胚珠生长和纤维发育中的作用[J]. 孙振元,郑湘如,徐楚年,林庆文. 北京农业大学学报. 1992(S1)
博士论文
[1]拟南芥ABNORMAL SHOOT1（ABS1）基因的克隆与功能研究[D]. 王梦姣.西北农林科技大学 2014
[2]棉花R3-MYB基因GhCPC对纤维发育的负向调控作用[D]. 刘炳亮.南京农业大学 2013
[3]大豆MYB转录因子基因的克隆及其表达研究[D]. 杨文杰.四川农业大学 2007
硕士论文
[1]棉纤维发育相关R2R3-MYB和CAD基因家族分析[D]. 张经博.新疆师范大学 2016
[2]桑树MYB转录因子家族的生物信息学及黄酮合成相关基因的表达分析[D]. 陈泓宇.西南大学 2015
[3]棉花MYB转录因子的克隆与功能验证[D]. 王诺菡.西北农林科技大学 2014
[4]拟南芥开花调控基因EFS1的功能研究[D]. 李莉.河北农业大学 2009
本文编号：3618317
【文章来源】：南京农业大学江苏省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１植物ＭＹＢ转录因子分类??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＭＹＢ?ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ?ｆａｃｔｏｒｓ?ｉｎ?ｐｌａｎｔ??１．２?ＭＹＢ
?第一章植物转录因子研究???生长伸长、细胞次生壁生成及植物体内纤维素合成模式的最好材料。??１．４．１棉纤维发育模式??为了更好的了解和研究棉纤维的生长发育机制，科研人员通过长时间的研宄实验??将棉纤维发育分为四个时期（图１－３），即纤维起始期（Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ）、快速伸长期??（Ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ）、次生壁合成期（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ?ｗａｌｌ?ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ）和成熟期（Ｍａｔｕｒａｔｉｏｎ）??（Ｌｅｅｅｔａｌ．２００７）。从开花当天即０ＤＰＡ幵始，至５０ＤＰＡ纤维发育结束，四个时期间??相互重叠分界并不明显。??ｍ?ｌｕｉｉｕ??ｉ?：ｊ?．ｔａｎａ??ＯＤＰＡ?１?ＤＰＡ?２?ＤＰＡ?７?ＤＰＡ?３０?ＤＰＡ?＞５０?ＤＰＡ??／??Ｊ??Ｊ?．ｚ．?＼??／?????＼??／???，？一?？？？？???．．．ｚ?＼??ｃ?丨Ｖｉ：：：：?？??ｒ＇??Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ?Ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ?Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ?ｖ／ａｉｌ?ｂｉｏｓｙｎｌｔｉｅｓｉｓ?Ｍａｔｕｒａｔｉｏｎ??Ｉ?！?ｌ?Ｉ?ｌ?ｌ?ｌ?ｉ?ｔ??ｉ??０?５?１０?１５?２０?２５?３０?３５?４０?４５?５０??Ｄａｙｓ?ｐｏｓｔ－ａｎｔｈｅｓｉｓ?（ＤＰＡ）??图１－３棉纤维发育时期（Ｌｅｅ?ｅｔａｌ．?２００７）??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｃｏｔｔｏｎ?ｆｉｂｅｒ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?ｐｅｒｉｏｄｓ??纤维起始期，又称纤维突起期，是从开花开始ＯＤＰＡ到５?ＤＰＡ左右的时期，从电??镜图片中可以看到，这个时期棉花胚珠的表皮
围。通过电镜观察及组织鉴定，发现表皮毛生长起始位置与叶片有丝分??裂活跃区域是相同的，表明细胞的发育及ＤＮＡ的复制影响表皮毛发育进程（Ｐａｙｎｅｅｔ??ａｌ．?１９９９）。??形态学研究中将拟南芥表皮毛发育生长总结为六个阶段（Ｓｚｙｍａｎｓｋｉ?ａｎｄ?Ｍａｒｋｓ??１９９８）。第一阶段中，表皮毛前体细胞膨胀，核内ＤＮＡ发生复制。在表皮毛前体细胞??膨胀到普通表皮细胞体积的２－３倍时开始产生突起，形成表皮毛的杆状组织。形成杆??状组织后，杆状组织顶端增大发育出共轭焦点，开始形成分支（图１－４）。这个时期细??胞呈弥散性生长，高度和直径均增加。分支形成初期其尖端圆润，随着生长逐渐变尖。??表皮毛生长完成之后，不同表皮毛周围的乳突数目不同。??图１－４表皮毛发育形态特征??Ｆｉｇｕｒｅ?１－４?Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ?ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ?ｏｆ?ｔｒｉｃｈｏｍｅ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]拟南芥At1g10300基因调节叶形和开花时间[J]. 刘艺冉,杨笑,门淑珍. 广西植物. 2017(08)
[2]巴西橡胶树HbMYB52基因的克隆及其在拟南芥中的表达[J]. 仇键,刘彤,王帆,魏芳,高宏华,杨文凤,吴明,罗世巧,校现周. 热带亚热带植物学报. 2016(06)
[3]一个拟南芥矮化突变体表型与遗传的初步分析[J]. 曾娟,刘清,唐蛟,黄志刚. 激光生物学报. 2015(05)
[4]调控植物类黄酮生物合成的MYB转录因子研究进展[J]. 邢文,金晓玲. 分子植物育种. 2015(03)
[5]拟南芥株型突变体zpr1的性状特征与基因鉴定分析[J]. 史伟杰,刘建伟,张彦峰,王晓峰. 西北植物学报. 2014(11)
[6]过表达AhAREB1影响GA代谢调控拟南芥的株型[J]. 李健湄,李逸豪,林莹莹,黄志刚,李玲. 植物生理学报. 2014(07)
[7]丝氨酸蛋白酶研究进展[J]. 汪世华,王文勇,黄益洲,林琳,沙莉. 福建农业学报. 2007(04)
[8]拟南芥开花时间的分子遗传调控[J]. 李红梅,任艳,魏艳丽,张显升. 山东科学. 2007(01)
[9]植物转录因子的结构与调控作用[J]. 刘强,张贵友,陈受宜. 科学通报. 2000(14)
[10]吲哚乙酸和赤霉酸在离体棉花胚珠生长和纤维发育中的作用[J]. 孙振元,郑湘如,徐楚年,林庆文. 北京农业大学学报. 1992(S1)
博士论文
[1]拟南芥ABNORMAL SHOOT1（ABS1）基因的克隆与功能研究[D]. 王梦姣.西北农林科技大学 2014
[2]棉花R3-MYB基因GhCPC对纤维发育的负向调控作用[D]. 刘炳亮.南京农业大学 2013
[3]大豆MYB转录因子基因的克隆及其表达研究[D]. 杨文杰.四川农业大学 2007
硕士论文
[1]棉纤维发育相关R2R3-MYB和CAD基因家族分析[D]. 张经博.新疆师范大学 2016
[2]桑树MYB转录因子家族的生物信息学及黄酮合成相关基因的表达分析[D]. 陈泓宇.西南大学 2015
[3]棉花MYB转录因子的克隆与功能验证[D]. 王诺菡.西北农林科技大学 2014
[4]拟南芥开花调控基因EFS1的功能研究[D]. 李莉.河北农业大学 2009
本文编号：3618317
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