玉米(Zea mays)是世界上重要的糧食作物。玉米花粉的發(fā)育是否正常直接影響受精作用的進(jìn)行和玉米產(chǎn)量。ZmSTK是玉米花粉中特異性表達(dá)的胞質(zhì)類(lèi)受體蛋白激酶基因,在花粉發(fā)育過(guò)程中起關(guān)鍵作用。本課題組已經(jīng)證明ZmSTK與ZmENO互作,當(dāng)ZmSTK功能缺失時(shí)導(dǎo)致烯醇化酶活力下降,進(jìn)而影響玉米花粉發(fā)育。ZmENO1和ZmENO2是玉米烯醇化酶,由于烯醇化酶是糖酵解途徑中的關(guān)鍵酶,其失活影響了玉米的發(fā)育,說(shuō)明烯醇化酶參與了玉米花粉發(fā)育的調(diào)控。因此,為了進(jìn)一步闡明ZmSTK-烯醇化酶調(diào)控玉米花粉發(fā)育的機(jī)制,本研究對(duì)烯醇化酶在不同物種中的進(jìn)化、表達(dá)、蛋白定位進(jìn)行了分析。通過(guò)基因編輯技術(shù)構(gòu)建了ZmENOs基因敲除玉米,并對(duì)基因敲除植株的表型進(jìn)行了初步觀察。(1)通過(guò)構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)預(yù)測(cè)烯醇化酶進(jìn)化的保守型以及各物種烯醇化酶進(jìn)化關(guān)系。其次,對(duì)烯醇化酶的蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè),結(jié)果發(fā)現(xiàn)二級(jí)結(jié)構(gòu)十分相似,三級(jí)結(jié)構(gòu)略有差異,但大體上相近。此外,通過(guò)對(duì)各物種烯醇化酶的內(nèi)含子進(jìn)行統(tǒng)計(jì)比較分析發(fā)現(xiàn),不論是在內(nèi)含子的數(shù)量還是位點(diǎn)方面差距都很小,暗示著他們密切的進(jìn)化關(guān)系。烯醇化酶激酶特異性磷酸化位點(diǎn)分析結(jié)果顯示,激酶域...

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1.烯醇化酶氨基酸序列的進(jìn)化分析

為探究烯醇化酶基因進(jìn)化關(guān)系,用MEGA軟件,采用鄰接法(Neighbor-Joining),將玉米、高粱、擬南芥、小麥、水稻、煙草、花生、菜豆、棉花、苦瓜、南瓜、向日葵、棗、橙子、青蒿、萵苣、豚草、辣椒、苔蘚、衣藻、卷柏、南洋杉、桑樹(shù)、蠶、蚊子、果蠅、非洲爪蟾、熱帶爪蟾、雞、馬、....

圖2-2.烯醇化酶三級(jí)結(jié)構(gòu)圖

蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)主要包括β-折疊、α-螺旋、延伸鏈和無(wú)規(guī)則卷曲,是氨基酸殘基間通過(guò)氫鍵、范德華力等作用發(fā)生折疊纏繞形成的高級(jí)結(jié)構(gòu)。有些物種有多個(gè)烯醇化酶氨基酸序列,并且這些序列高度相似,這里每一個(gè)物種只選用一個(gè)烯醇化酶氨基酸序列,用SOPMA軟件在線分析42個(gè)物種烯醇化酶蛋白的二....

圖2-3.烯醇化酶磷酸化位點(diǎn)分析

蛋白質(zhì)的磷酸化修飾在生物體內(nèi)是一種重要的共價(jià)修飾。哺乳動(dòng)物細(xì)胞中,大約有1/3的蛋白質(zhì)會(huì)進(jìn)行磷酸化修飾。在脊椎動(dòng)物龐大的基因組中,參與去磷酸化和磷酸化過(guò)程的蛋白激酶和磷酸(酯)酶是其中5%的基因編碼產(chǎn)生的蛋白質(zhì)。真核細(xì)胞主要在蘇氨酸(Thr)、酪氨酸(Tyr)和絲氨酸(Ser)殘....

圖2-4.烯醇化酶內(nèi)含子分析

內(nèi)含子是斷裂基因的非編碼序列,可以被轉(zhuǎn)錄,但是會(huì)在mRNA加工過(guò)程中被剪切掉,成熟mRNA上沒(méi)有內(nèi)含子編碼序列。在真核生物中,大部分基因會(huì)被一個(gè)或多個(gè)內(nèi)含子中斷,內(nèi)含子可能含有“舊碼”,這就是在進(jìn)化過(guò)程中喪失功能的部分�？赡苁腔蚪Y(jié)構(gòu)保守進(jìn)化的關(guān)鍵事件。因?yàn)閮?nèi)含子對(duì)翻譯產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)....

本文編號(hào)：4025942