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禾本科植物F-box蛋白亚类群的鉴定与快速进化(2)

时间:2019-09-18 12:37来源:毕业论文
第一个发现的F-box基因是在对人类的多囊肾病基因座寻找潜在基因时被偶然发现的,它是周期蛋白F(cyclin F)的编码基因。随后发现周期蛋白F是酵母Cdc4突变体


    第一个发现的F-box基因是在对人类的多囊肾病基因座寻找潜在基因时被偶然发现的,它是周期蛋白F(cyclin F)的编码基因。随后发现周期蛋白F是酵母Cdc4突变体的抑制因子。也因此周期蛋白F和Cdc4成为最早被鉴定的F-box蛋白。现在许多F-box蛋白已经在真核生物体中被确定。在植物中,许多F-box蛋白都涉及了种种不同的功能,包括激素信号传导,防御反应,花器和花期控制的发展,光形态发生作用,生理规律和自交不亲和性[6]。UFO蛋白是植物里最先被确定的蛋白,它在花分生组织和花器发育里扮演角色。另一组F-box蛋白包括FKF1、ZTL/LKP1 和 LKP2,在拟南芥里被发现参与了生物钟,花期以及光形态发生的调节。通过前人早期研究,我们不难看出F-box蛋白组成一个十分庞大超基因家族。
    目前我们已对苹果基因组编码F-box蛋白的基因进行了全基因组搜索,并分析他们在不同的器官中和进程里染色体的分布,功能域和表达模式[7]。一个被叫做半乳糖氧化酶的特殊结构域首次作为F-box蛋白的功能域被发现,并被指定为一个截然不同的分类等级[8]。转录概况分析表明F-box基因能在所有器官表达,个别基因展现出器官特异性表达,这表明它们具有不同的功能。我们也发现一些F-box基因对寒冷和水果成熟也作出反应。对苹果F-box全基因组水平的研究为植物F-box蛋白的进一步研究提供了有用的信息。
    随着全球环境危机的加剧,适应水资源短缺和全球变暖已成为全球植物改良进化的重要方向。禾本科适应性广,分布遍及全球,具有重要经济价值,是人类粮食及牲畜饲料的主要来源,与人类生活密不可分。目前,在植物中关于F-box蛋白的研究主要集中在拟南芥、水稻、玉米中[9]。植物已知功能的 F-box蛋白只有30个,其中22个来源于拟南芥,本研究对高粱[10]、水稻及谷子等进行了转录组测序分析,筛选出168个相关F-box 基因,并对其基因结构、保守基序和系统进化关系进行了简单分析,为进一步研究禾本科 F-box 家族的功能及快速进化提供了依据[11]。 源¥自%六^^维*论-文+网=www.lwfree.cn
1 数据与方法
1.1 物种选择与序列检索
F-box超家族蛋白的某些F-box蛋白发生了快速进化,本研究选择了一个亚家族F-box基因为研究对象,旨在检测这个亚家族F-box基因的进化特征。本研究目标物种为禾本科植物,主要针对的基因是F-box基因亚家族,涉及到的禾本科植物F-box基因亚家族的鉴定与下载过程如下:1) 直接在TAIR数据库中查询拟南芥F-box基因亚家族,并下载这些序列;2) 以拟南芥F-box基因序列为检索序列,在PHYTOZOME数据库中搜索水稻、高粱、玉米和谷子等禾本科植物的F-box基因,并下载相关数据;3) 将拟南芥和禾本科植物F-box基因进行比较分析,利用Pfam工具确证这些F-box蛋白的功能结构域F-box结构域。
1.2 序列联配与进化分析
利用Clustal Omega(h)在线工具对拟南芥、水稻、玉米、谷子、高粱和二穗短柄草6个物种的F-box基因编码序列进行多序列联配对比,生成比对文件后用MEGA()中的邻接算法构建系统进化树,并对其进行进化分析,系统进化树被MEGA绘制,并在图片处理软件中进行手工美化。 禾本科植物F-box蛋白亚类群的鉴定与快速进化(2):http://www.lwfree.cn/shengwu/20190918/39424.html
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