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行和玉米產(chǎn)量。ZmSTK是玉米花粉中特異性表達的胞質(zhì)類受體蛋白激酶基因,在花粉發(fā)育過程中起關(guān)鍵作用。本課題組已經(jīng)證明ZmSTK與ZmENO互作,當(dāng)ZmSTK功能缺失時導(dǎo)致烯醇化酶活力下降,進而影響玉米花粉發(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,說明烯醇化酶參與了玉米花粉發(fā)育的調(diào)控。因此,為了進一步闡明ZmSTK-烯醇化酶調(diào)控玉米花粉發(fā)育的機制,本研究對烯醇化酶在不同物種中的進化、表達、蛋白定位進行了分析。通過基因編輯技術(shù)構(gòu)建了ZmENOs基因敲除玉米,并對基因敲除植株的表型進行了初步觀察。(1)通過構(gòu)建系統(tǒng)進化樹預(yù)測烯醇化酶進化的保守型以及各物種烯醇化酶進化關(guān)系。其次,對烯醇化酶的蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)進行預(yù)測,結(jié)果發(fā)現(xiàn)二級結(jié)構(gòu)十分相似,三級結(jié)構(gòu)略有差異,但大體上相近。此外,通過對各物種烯醇化酶的內(nèi)含子進行統(tǒng)計比較分析發(fā)現(xiàn),不論是在內(nèi)含子的數(shù)量還是位點方面差距都很小,暗示著他們密切的進化關(guān)系。烯醇化酶激酶特異性磷酸化位點分析結(jié)果顯示,激酶域...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1.烯醇化酶氨基酸序列的進化分析

為探究烯醇化酶基因進化關(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、蠶、蚊子、果蠅、非洲爪蟾、熱帶爪蟾、雞、馬、....

圖2-2.烯醇化酶三級結(jié)構(gòu)圖

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

圖2-3.烯醇化酶磷酸化位點分析

蛋白質(zhì)的磷酸化修飾在生物體內(nèi)是一種重要的共價修飾。哺乳動物細胞中,大約有1/3的蛋白質(zhì)會進行磷酸化修飾。在脊椎動物龐大的基因組中,參與去磷酸化和磷酸化過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,但是會在mRNA加工過程中被剪切掉,成熟mRNA上沒有內(nèi)含子編碼序列。在真核生物中,大部分基因會被一個或多個內(nèi)含子中斷,內(nèi)含子可能含有“舊碼”,這就是在進化過程中喪失功能的部分�？赡苁腔蚪Y(jié)構(gòu)保守進化的關(guān)鍵事件。因為內(nèi)含子對翻譯產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)....

本文編號：4025942