小麥株型調(diào)控相關(guān)基因TαOTUB1s的分離及功能分析
發(fā)布時(shí)間：2021-11-07 22:54
小麥（Triticum aestivum L.）是世界重要糧食作物之一,隨著世界總?cè)藬?shù)的增加以及有效耕地面積的減少,提高小麥單產(chǎn)量極為重要。株型相關(guān)基因的鑒定及功能分析對(duì)小麥的分子設(shè)計(jì)育種具有重要指導(dǎo)意義。在水稻中,去泛素化酶OsOTUB1的功能缺失會(huì)導(dǎo)致調(diào)控理想株型的基因OsIPA1/OsSPL14的大量積累,進(jìn)而導(dǎo)致植株分蘗數(shù)減少,莖稈變粗,穗變大。為理解小麥株型調(diào)控的分子機(jī)理,本研究利用生物信息學(xué)方法鑒定并分離了 TαOTUB1s基因,進(jìn)而對(duì)其功能進(jìn)行了初步分析,具體結(jié)果如下:小麥PeptidaseC65 Otubain家族成員共50個(gè)成員,我們通過(guò)保守結(jié)構(gòu)域和基因結(jié)構(gòu)分析、染色體定位、基因表達(dá)量分析等預(yù)測(cè)并分離了小麥TαOTUB1s基因。與水稻及其他物種的OTUB1的氨基酸序列對(duì)比結(jié)果顯示TαOTUB1s與OTUB1蛋白具有高度保守性。TαOTUB1s具有TaOTUB1-A、TaOTUB1-B、TaOTUB1-D三個(gè)等位基因,進(jìn)化樹(shù)分析結(jié)果顯示TaOTUB1-A與大麥（Hordeum vulgare L.）中的OTUB1具有較近的親緣關(guān)系,我們選取TaOT...
【文章來(lái)源】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
小麥Peptidase_C65Otubain家族功能結(jié)構(gòu)域分析（星號(hào)指示天冬氨酸、半胱氨酸位點(diǎn)）
小麥株型調(diào)控相關(guān)基因TaOTUB1s的分離及功能分析34是水稻OTUB1的同源基因，因此我們將TraesCS7A02G263900、TraesCS7B02G161900、TraesCS7D02G264800基因分別命名為T(mén)aOTUB1-A、TaOTUB1-B、TaOTUB1-D。圖3-2小麥Peptidase_C65Otubain家族基因結(jié)構(gòu)及蛋白保守結(jié)構(gòu)域分析（A）進(jìn)化樹(shù)分析；（B）基因結(jié)構(gòu)分析；（C）蛋白保守結(jié)構(gòu)域分析。Fig.3-2ThegenestructureandproteinconserveddomainanalysisesofPeptidase_C65Otubainfamilyinwheat(A)Evolutionarytreeanalysis,(B)Genestructureanalysis,(C)Conserveddomainanalysis.3.1.3小麥Peptidase_C65Otubain家族的染色體定位和表達(dá)量分析我們將小麥TaOTUB1-A、TaOTUB1-B、TaOTUB1-D基因結(jié)合其Peptidase_C65Otubain家族成員進(jìn)行了染色體定位和表達(dá)量分析。結(jié)果顯示TaOTUB1-A、TaOTUB1-B、TaOTUB1-D基因均定位在7號(hào)染色體上，相比于該家族其他成員基本定位于染色體兩端的情況，TaOTUB1s位于正整條染色體的中部附近，這樣的定位方式可能減少了與其它基因的交換（圖3-3）。我們同時(shí)將TaOTUB1s與其基因家族進(jìn)行了網(wǎng)站上的基因表
小麥株型調(diào)控相關(guān)基因TaOTUB1s的分離及功能分析36圖3-4TaOTUB1s基因的表達(dá)量分析Fig.3-4TheexpressionanalysisofTaOTUB1s3.1.4TaOTUB1s與其它物種OTUB1蛋白的分析TaOTUB1-A、TaOTUB1-B和TaOTUB1-D與水稻OTUB1同源性分別為76.25%、75.63%、75.63%，在N端TaOTUB1s比OsOTUB1多40個(gè)氨基酸殘基（圖3-5A）。將TaOTUB1s與人類(lèi)、果蠅、擬南芥以及禾本科的水稻、玉米、高粱和烏拉爾圖小麥的OTUB1同源蛋白序列進(jìn)行對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)TaOTUB1s具有保守的OTUdomain，并和其它物種的OTUB1同源蛋白一樣含有核定位信號(hào)、UBA-likedomain、UIM-likemotif和LxxLLmotif以及半胱氨酸三聯(lián)體催化酶位點(diǎn)（D、C、H位點(diǎn))，并對(duì)半胱氨酸三聯(lián)體催化酶位點(diǎn)附近的蛋白進(jìn)行了保守性分析，保守性較高（圖3-5B、C、D）。以TaOTUB1的蛋白序列為基礎(chǔ)在NCBI中進(jìn)行BLAST分析，檢索到64個(gè)物種中與其同源性較高的蛋白，隨后我們對(duì)這些蛋白序列進(jìn)行進(jìn)化樹(shù)分析（圖3-5E）。結(jié)果顯示TaOTUB1-A與其A基因組祖先物種圖小麥及大麥的OTUB1蛋白親緣關(guān)系較近。綜上所述，TaOTUB1與其它物種的OTUB1蛋白具有相似的功能域，可能具有相似功能，尤其與水稻的OTUB1蛋白最相近，說(shuō)明TaOTUB1s可能參與株型的調(diào)控。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Tillering and small grain 1 dominates the tryptophan aminotransferase family required for local auxin biosynthesis in rice[J]. Tao Guo,Ke Chen,Nai-Qian Dong,Wang-Wei Ye,Jun-Xiang Shan,Hong-Xuan Lin. Journal of Integrative Plant Biology. 2020(05)
[2]Recent advances in molecular basis for strigolactone action[J]. Ruifeng Yao,Jiayang Li,Daoxin Xie. Science China（Life Sciences）. 2018(03)
[3]E3泛素連接酶調(diào)控植物抗病分子機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 楊玖霞,張浩,王志龍,王旭麗,王國(guó)梁. 植物保護(hù). 2015(04)
碩士論文
[1]小麥分蘗相關(guān)基因TaMOC1的分離及功能分析[D]. 涂田莉.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
本文編號(hào)：3482542
【文章來(lái)源】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
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【部分圖文】：
小麥Peptidase_C65Otubain家族功能結(jié)構(gòu)域分析（星號(hào)指示天冬氨酸、半胱氨酸位點(diǎn)）
小麥株型調(diào)控相關(guān)基因TaOTUB1s的分離及功能分析34是水稻OTUB1的同源基因，因此我們將TraesCS7A02G263900、TraesCS7B02G161900、TraesCS7D02G264800基因分別命名為T(mén)aOTUB1-A、TaOTUB1-B、TaOTUB1-D。圖3-2小麥Peptidase_C65Otubain家族基因結(jié)構(gòu)及蛋白保守結(jié)構(gòu)域分析（A）進(jìn)化樹(shù)分析；（B）基因結(jié)構(gòu)分析；（C）蛋白保守結(jié)構(gòu)域分析。Fig.3-2ThegenestructureandproteinconserveddomainanalysisesofPeptidase_C65Otubainfamilyinwheat(A)Evolutionarytreeanalysis,(B)Genestructureanalysis,(C)Conserveddomainanalysis.3.1.3小麥Peptidase_C65Otubain家族的染色體定位和表達(dá)量分析我們將小麥TaOTUB1-A、TaOTUB1-B、TaOTUB1-D基因結(jié)合其Peptidase_C65Otubain家族成員進(jìn)行了染色體定位和表達(dá)量分析。結(jié)果顯示TaOTUB1-A、TaOTUB1-B、TaOTUB1-D基因均定位在7號(hào)染色體上，相比于該家族其他成員基本定位于染色體兩端的情況，TaOTUB1s位于正整條染色體的中部附近，這樣的定位方式可能減少了與其它基因的交換（圖3-3）。我們同時(shí)將TaOTUB1s與其基因家族進(jìn)行了網(wǎng)站上的基因表
小麥株型調(diào)控相關(guān)基因TaOTUB1s的分離及功能分析36圖3-4TaOTUB1s基因的表達(dá)量分析Fig.3-4TheexpressionanalysisofTaOTUB1s3.1.4TaOTUB1s與其它物種OTUB1蛋白的分析TaOTUB1-A、TaOTUB1-B和TaOTUB1-D與水稻OTUB1同源性分別為76.25%、75.63%、75.63%，在N端TaOTUB1s比OsOTUB1多40個(gè)氨基酸殘基（圖3-5A）。將TaOTUB1s與人類(lèi)、果蠅、擬南芥以及禾本科的水稻、玉米、高粱和烏拉爾圖小麥的OTUB1同源蛋白序列進(jìn)行對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)TaOTUB1s具有保守的OTUdomain，并和其它物種的OTUB1同源蛋白一樣含有核定位信號(hào)、UBA-likedomain、UIM-likemotif和LxxLLmotif以及半胱氨酸三聯(lián)體催化酶位點(diǎn)（D、C、H位點(diǎn))，并對(duì)半胱氨酸三聯(lián)體催化酶位點(diǎn)附近的蛋白進(jìn)行了保守性分析，保守性較高（圖3-5B、C、D）。以TaOTUB1的蛋白序列為基礎(chǔ)在NCBI中進(jìn)行BLAST分析，檢索到64個(gè)物種中與其同源性較高的蛋白，隨后我們對(duì)這些蛋白序列進(jìn)行進(jìn)化樹(shù)分析（圖3-5E）。結(jié)果顯示TaOTUB1-A與其A基因組祖先物種圖小麥及大麥的OTUB1蛋白親緣關(guān)系較近。綜上所述，TaOTUB1與其它物種的OTUB1蛋白具有相似的功能域，可能具有相似功能，尤其與水稻的OTUB1蛋白最相近，說(shuō)明TaOTUB1s可能參與株型的調(diào)控。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Tillering and small grain 1 dominates the tryptophan aminotransferase family required for local auxin biosynthesis in rice[J]. Tao Guo,Ke Chen,Nai-Qian Dong,Wang-Wei Ye,Jun-Xiang Shan,Hong-Xuan Lin. Journal of Integrative Plant Biology. 2020(05)
[2]Recent advances in molecular basis for strigolactone action[J]. Ruifeng Yao,Jiayang Li,Daoxin Xie. Science China（Life Sciences）. 2018(03)
[3]E3泛素連接酶調(diào)控植物抗病分子機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 楊玖霞,張浩,王志龍,王旭麗,王國(guó)梁. 植物保護(hù). 2015(04)
碩士論文
[1]小麥分蘗相關(guān)基因TaMOC1的分離及功能分析[D]. 涂田莉.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
本文編號(hào)：3482542
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