普通煙草（Nicotiana tobacum）作為世界廣泛種植的經(jīng)濟作物之一,其生長條件對水分、溫度等環(huán)境因素要求較高。煙草基因組序列的發(fā)布為在基因組水平上鑒定煙草的抗逆基因、選育優(yōu)良品種提供了重要資料。堿性亮氨酸拉鏈（basic leucine zipper,bZIP）基因是一種普遍存在于動植物中的轉(zhuǎn)錄因子,廣泛參與碳水化合物的合成、維管束的生長、花器官的發(fā)育、生物激素的代謝及非生物脅迫的應(yīng)答等過程。煙草K326作為普通煙草的模式物種,它的基因組測序完成為bZIP轉(zhuǎn)錄因子在煙草中的研究奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ),本研究基于K326基因組序列,對基因組重新完整注釋。在重注釋的基礎(chǔ)上利用比較基因組學(xué)的方法鑒定K326基因組中bZIP轉(zhuǎn)錄因子的家族成員,通過系統(tǒng)發(fā)育分析、保守功能域分析、基因結(jié)構(gòu)分析及蛋白互作網(wǎng)絡(luò)分析來預(yù)測煙草bZIP基因的功能與進化歷程。利用煙草K326不同組織部位,不同脅迫下的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),結(jié)合熒光定量等實驗方法,挖掘煙草相關(guān)的優(yōu)異抗逆基因,分析其在非生物脅迫下的表達狀態(tài),為煙草的分子育種提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:?（1）基于從頭預(yù)測的方式對煙草K326基因組進行重注釋,注釋共... 

【文章來源】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

NtbZIP和AtbZIP基因的進化分析

基于煙草全基因組重注釋信息的堿性亮氨酸拉鏈鑒定與功能分析3.3.3基因結(jié)構(gòu)組成特點煙草的內(nèi)含子-外顯子基因結(jié)構(gòu)圖顯示了每個NtbZIP基因內(nèi)含子的分布位置與數(shù)目(圖2)。其中，GroupI中NtbZIPs成員內(nèi)含子分布差異最大，分布數(shù)量為1-15個不等，GroupG中除NtbZIP129外所有成員的外顯子分布數(shù)目達10個以上，另外，GroupF中的所有成員僅含有一個外顯子，外顯子的數(shù)目最穩(wěn)定。GroupE中成員的內(nèi)含子分布變化最小為5-9個。通過比較進化樹分組中基因結(jié)構(gòu)中的內(nèi)含子數(shù)目、分布與長度發(fā)現(xiàn)同一組中的內(nèi)含子分布方式具有相似性。圖3煙草bZIP蛋白互作網(wǎng)絡(luò)Fig.3ProteininteractionnetworkofbZIPproteinsintobacco3.4NtbZIPs的功能預(yù)測及蛋白互作網(wǎng)絡(luò)分析利用STRING數(shù)據(jù)庫預(yù)測煙草NtbZIPs轉(zhuǎn)錄因子相互作用的蛋白，選擇擬南芥蛋白功能庫作為比對庫，預(yù)測出42個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，節(jié)點間存在大量的蛋白互作關(guān)系(圖3)。根據(jù)蛋白在擬南芥中的功能推測與這些蛋白相互作用的蛋白在煙草中的作用可以發(fā)現(xiàn)，ABF2(NtbZIP26/100/114/138)、ABF3(NtbZIP20/87)、ABF4(NtbZIP20/36/96/103)、26

山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文ABI5(NtbZIP62/121)、AREB3(NtbZIP21/56/84/127/136)及EEL(NtbZIP17)與脫落酸代謝通路密切相關(guān)，調(diào)控植物生長。CYP722A1(NtbZIP116)在隱花色素的形成中具有顯著的表達調(diào)控。在種子萌發(fā)的過程中，DPBF2(NtbZIP76)、bZIP3(NtbZIP94/101/108/113)、bZIP44(NtbZIP31/60/102/118)及bZIP53(NtbZIP15/16/24/30/38/64/59/75/130/131)等作為重要的轉(zhuǎn)錄激活因子參與種子的生長發(fā)育。PAN(NtbZIP3/34)對植物干細胞以及花器官的成熟有重要意義。圖4bZIP基因在煙草不同部位中的表達模式。在煙草根，莖及莖尖的三個部位的0小時，6小時，12小時及18小時四個時間點分別取樣，每個時間點取三次重復(fù)Fig.4ExpressionprofilesofbZIPgenesintobaccovarioustissues.TheexpressionlevelofNtbZIPsfromroot,shootapex,andshootapexofN.tabacumin0h，6h，12h，and18h.Averagethreereplicationsateachtimepoint.27

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3109422