【摘要】：西瓜[Citrullus lanatus(Thunb.)Matsum.Nakai]是一種重要的經(jīng)濟作物。果實是西瓜的產(chǎn)品器官,決定著西瓜的經(jīng)濟價值。揭示西瓜果實發(fā)育過程中調(diào)控機制可以為西瓜遺傳改良提供有價值的信息。熱激轉(zhuǎn)錄因子(Hsfs)在植物發(fā)育過程中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用。Hsfs是否參與西瓜果實發(fā)育的調(diào)控尚不清楚。針對這一問題,本課題在對西瓜Hsf家族基因進(jìn)行全基因組鑒定的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步分析了基因結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系、進(jìn)化歷史,以及在果實發(fā)育過程中的表達(dá)譜,獲得了如下結(jié)果:1.在西瓜基因組中鑒定出24個ClHsfs基因,編碼蛋白序列長度為192到782個氨基酸,其DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域在西瓜、黃瓜和擬南芥等物種中具有高度的保守性。在寡聚化結(jié)構(gòu)域中,Hsfs存在可變的連接子和HR-A/B區(qū)域。基于DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域和寡聚化結(jié)構(gòu)域之間的接頭長度和插入HR-A/B區(qū)域的氨基酸殘基數(shù)目不同,將ClHsfs分為3類,即A類(54.17%),B類(37.50%)和C類(8.33%)。2.ClHsfs基因在11個西瓜染色體上分布不均勻。4個ClHsf位于chr5和chr1上,3個位于chr10上,2個位于chr3、chr8、chr7、chr9和chr11上,1個分別位于chr2、chr4和chr6上。在西瓜中,有58.33%的Hsfs經(jīng)歷過復(fù)制事件。復(fù)制模型分析顯示ClHsfs包含9個片段復(fù)制基因?qū)?轉(zhuǎn)座復(fù)制基因?qū)�。ClHsfs中小規(guī)模的片斷和轉(zhuǎn)座復(fù)制在這個基因家族的適度擴張中發(fā)揮了關(guān)鍵的作用。選擇壓力分析表明,所有重復(fù)的ClHsfs基因主要受純化選擇的影響。ClHsfs基因復(fù)制的時間可以追溯到179 312百萬年前。推測B類Hsfs是古代群體,發(fā)展為陸地植物后擴展到A類和C類群成員。3.利用轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析了ClHsf基因在西瓜果皮、果肉和種子中的表達(dá)。在果皮中,ClHsf-17(A2)在授粉后10天表達(dá)量最高。在白色-粉紅色及紅色肉果期,ClHsf-02(B1)和ClHsf-23(C1)在果肉中具有中豐度表達(dá)。ClHsf-24(A9)在種子成熟階段表達(dá)量高。在ClHsf啟動子序列中,Skn-1基序,GCN4基序和CAT-box出現(xiàn)的頻率相對較高。
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S651

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本文編號：2759104