【摘要】：AAAP(Amino acid/auxin permease)家族是一類氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)體,它們廣泛分布在生物體中,參與植物長距離轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的過程,并且與植物的生長發(fā)育和脅迫應(yīng)答有著密切的關(guān)系。豆科植物是極為重要的經(jīng)濟(jì)作物,在世界范圍內(nèi)廣泛種植,是人類攝取植物蛋白的來源之一。蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)是豆科植物的模式植物,因其具有基因組簡單、遺傳轉(zhuǎn)化效率高等特點(diǎn),常用于豆科植物的基因組學(xué)研究。鷹嘴豆(Cicer arietinum L.)是優(yōu)良的豆科作物,營養(yǎng)豐富,耐旱性極強(qiáng)且具有耐瘠薄的特性,對(duì)開發(fā)利用貧瘠土地具有現(xiàn)實(shí)意義。本研究以蒺藜苜蓿和鷹嘴豆的基因組序列信息為基礎(chǔ),利用生物信息學(xué)方法,通過系統(tǒng)進(jìn)化、基因結(jié)構(gòu)、保守結(jié)構(gòu)域等分析,系統(tǒng)性地預(yù)測(cè)蒺藜苜蓿和鷹嘴豆AAAP家族的特點(diǎn)和功能,主要研究結(jié)果如下:1.確定了86個(gè)蒺藜苜蓿AAAP家族成員以及70個(gè)鷹嘴豆AAAP家族成員的基本信息和理化特征,包括開放讀碼框長度、氨基酸長度、等電點(diǎn)、分子質(zhì)量、平均親水系數(shù)、內(nèi)含子與外顯子的數(shù)量等。2.通過進(jìn)一步分析它們的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系、保守結(jié)構(gòu)域特征以及基因結(jié)構(gòu)特點(diǎn),分別將蒺藜苜蓿和鷹嘴豆的AAAP家族成員分為8個(gè)不同的亞家族(AAP、LHT、GAT、AUX、ProT、ANT、ATLa、ATLb),并分析其進(jìn)化關(guān)系。3.通過染色體定位分析,AAAP基因家族成員在蒺藜苜蓿和鷹嘴豆的8條染色體上均有定位,但分布并不均勻,其中蒺藜苜蓿的AAAP基因家族成員在2號(hào)染色體分布數(shù)量最少,3號(hào)染色體分布數(shù)量最高,鷹嘴豆在1號(hào)染色體分布數(shù)量最少,4號(hào)染色體分布數(shù)量最高。4.通過復(fù)制事件分析發(fā)現(xiàn),AAAP基因家族在染色體中大量復(fù)制。在蒺藜苜蓿中,有52.3%(45/86)的基因發(fā)生了復(fù)制事件,19個(gè)基因?qū)Πl(fā)生片段重復(fù),還有21個(gè)基因?qū)︼@示出串聯(lián)重復(fù)事件。而在鷹嘴豆中,有60%(42/70)的基因發(fā)生了復(fù)制事件,其中有15個(gè)基因?qū)Πl(fā)生片段重復(fù),和20個(gè)基因串聯(lián)重復(fù)事件。5.進(jìn)一步分析這些重復(fù)基因?qū)Φ耐x替換和非同義替換比值,AAAP基因在蒺藜苜蓿中的Ka/Ks主要集中在0.3以下,而在鷹嘴豆中的Ka/Ks有0.2和0.9兩個(gè)集中域。說明AAAP基因家族成員在進(jìn)化過程中主要受純化選擇影響,具有十分重要的生物學(xué)功能。6.通過分析RNA-seq數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),蒺藜苜蓿和鷹嘴豆中的AAAP基因表達(dá)量在多種非生物脅迫下差異顯著,且在不同的植物組織中具有不同的表達(dá)響應(yīng),表明AAAP成員在蒺藜苜蓿和鷹嘴豆的發(fā)育調(diào)節(jié)和應(yīng)激反應(yīng)過程中具有重要的作用。同時(shí),使用熒光定量PCR驗(yàn)證并進(jìn)一步分析了隨機(jī)篩選的16個(gè)蒺藜苜蓿的AAAP基因在非生物脅迫下的表達(dá)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：Q943.2;S529
【圖文】：

定系數(shù)在 40 以上，提示多數(shù) MtAAAP 家族成員蛋白構(gòu)成較為穩(wěn)定，具究的價(jià)值。 蒺藜苜蓿 AAAP 家族的系統(tǒng)進(jìn)化分析蒺藜苜蓿中 AAAP 基因家族成員與擬南芥中 AAAP 家族成員的比對(duì)結(jié)，使用軟件 ClustalW2 和 MEGA7.0 對(duì) 86 個(gè)蒺藜苜蓿 AAAP 基因家族化樹進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)化分析。如圖 2-1 所示，該家族基因可分為八個(gè)亞家族滲透酶亞家族（AAP）、賴氨酸和組氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)體亞家族（LHT）、γ-氨基亞家族（GAT）、生長素轉(zhuǎn)運(yùn)體亞家族（AUX）、脯氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)體亞家族（Pro以及中性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)體亞家族（ANT）和類氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)體亞家族（又 和 ATLb），這與前人的研究結(jié)果相符[37, 41, 42]。

同一個(gè)亞家族的成員之間在基因的結(jié)構(gòu)上也存在一定的差異，如特結(jié)構(gòu)的 MtAAAP4 和在 3’-UTR 中具有不同結(jié)構(gòu)的 MtAAAP75。基因明，蒺藜苜蓿 AAAP 基因家族的基因結(jié)構(gòu)較為多樣化，這可能預(yù)示著化趨勢(shì)和多樣化的基因功能，同時(shí)，外顯子和內(nèi)含子在同一個(gè)亞家族中保守，這可能表明同一個(gè)亞家族的成員有著密切的進(jìn)化關(guān)系。

在蒺藜苜蓿中 AAAP 基因家族的位置和數(shù)量相對(duì)保守，預(yù)示著同一個(gè)亞，也有一些成員的跨膜結(jié)構(gòu)域有很大區(qū)AP78，跨膜結(jié)構(gòu)域的數(shù)量較少，預(yù)示著它不同成員跨膜結(jié)構(gòu)域的數(shù)量、長度和氨基 亞家族成員為例，對(duì) LHT 亞家族成員的 2-6 所示，可以清楚的看到，LHT 亞家族結(jié)構(gòu)域，即 Motif2、11、3、4 和 6�？缒�(gè)或 10 個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)（MtAAAP1 和 MtAA膜結(jié)構(gòu)域定位在 LHT 亞家族的保守結(jié)構(gòu)跨膜結(jié)構(gòu)區(qū) 4 和跨膜結(jié)構(gòu)區(qū) 5 位于 Motif 區(qū) 7。跨膜結(jié)構(gòu)區(qū) 8 和跨膜結(jié)構(gòu)區(qū) 10，果說明跨膜結(jié)構(gòu)域的構(gòu)成與基因功能有著與基因功能的直接聯(lián)系。

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 尹鵬熙;;2017—2018年度保山市鷹嘴豆國際圃篩選示范試驗(yàn)分析[J];種子科技;2019年04期

2 蔣彥華;唐永生;鄒建華;;曲靖市鷹嘴豆新品種區(qū)域適應(yīng)性試驗(yàn)研究[J];農(nóng)業(yè)科技通訊;2017年12期

3 宗緒曉;;鷹嘴豆優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術(shù)[J];農(nóng)村新技術(shù);2016年02期

4 姚余祥;張久亮;何慧;郝旭贊;侯燾;王馳;;鷹嘴豆降膽固醇肽的制備及活性[J];中國糧油學(xué)報(bào);2015年01期

5 馬兆萍;阿依達(dá)爾;;鷹嘴豆示范推廣田的種植與管理[J];農(nóng)民致富之友;2015年10期

6 周伏忠;馮菲;寧萌;王雪妍;刁文濤;陳曉飛;;鷹嘴豆?jié){液蛋白發(fā)酵與酶解效果的對(duì)比分析[J];中國農(nóng)學(xué)通報(bào);2015年29期

7 ;鷹嘴豆愉悅身心[J];益壽寶典;2018年17期

8 舟濤;;鷹嘴豆 小身材,低熱高能量[J];健康之家;2016年12期

9 謝耀德;;鷹嘴豆[J];吐魯番;2014年03期

10 李利民;;特色鷹嘴豆[J];新疆農(nóng)業(yè)科學(xué);2014年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前7條

1 包興國;舒秋萍;;鷹嘴豆優(yōu)異種質(zhì)資源引進(jìn)篩選及評(píng)價(jià)[A];2009年中國作物學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2009年

2 唐金鳳;楊穎;張一波;李鳳英;周麗斌;李榮英;邵莉;王紹云;陳名道;;鷹嘴豆調(diào)節(jié)高脂大鼠胰島素敏感性和脂質(zhì)代謝的實(shí)驗(yàn)研究[A];第七次全國中西醫(yī)結(jié)合虛證與老年病學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2003年

3 趙曙輝;李晶;周建軍;;鷹嘴豆異黃酮與環(huán)糊精包合物的制備(英文)[A];中國化學(xué)會(huì)第十二屆全國應(yīng)用化學(xué)年會(huì)論文集[C];2011年

4 張揚(yáng);陳為安;;鷹嘴豆素A抑制BV2小膠質(zhì)細(xì)胞脂多糖誘導(dǎo)的炎癥因子和遞質(zhì)產(chǎn)生[A];2015年浙江省神經(jīng)病學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)論文匯編[C];2015年

5 李晶;周建軍;趙曙輝;王俊;;鷹嘴豆異黃酮與環(huán)糊精包合物的制備[A];大環(huán)化學(xué)和超分子化學(xué)的新發(fā)展——當(dāng)前學(xué)科交叉的一個(gè)重要橋梁——中國化學(xué)會(huì)全國第十五屆大環(huán)化學(xué)暨第七屆超分子化學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)論文摘要集[C];2010年

6 李鳳英;楊穎;張一波;唐金鳳;周麗斌;李榮英;紹莉;王紹云;陳名道;;鷹嘴豆對(duì)長期高脂喂養(yǎng)大鼠糖代謝的影響[A];第七次全國中西醫(yī)結(jié)合虛證與老年病學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2003年

7 吾爾古麗;張保軍;張巨松;布娃吉爾;;新疆鷹嘴豆生長發(fā)育及產(chǎn)量的播期效應(yīng)[A];中國作物學(xué)會(huì)2007年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 湖南省糧食和物資儲(chǔ)備局 石少龍;印度的鷹嘴豆[N];糧油市場(chǎng)報(bào);2019年

2 通訊員 牛海燕;烏什縣鷹嘴豆產(chǎn)業(yè)逐步走向規(guī)模化產(chǎn)業(yè)化[N];阿克蘇日?qǐng)?bào)(漢);2017年

3 通訊員 張永雄;布爾津農(nóng)民引種鷹嘴豆[N];阿勒泰日?qǐng)?bào)(漢);2011年

4 本報(bào)記者 操秀英;鷹嘴豆的故事[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

5 通訊員楊滋惠;木壘鷹嘴豆產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)農(nóng)牧民人均增收[N];昌吉日?qǐng)?bào)(漢);2011年

6 程海;鷹嘴豆：木壘縣農(nóng)民增收支柱產(chǎn)業(yè)[N];農(nóng)民日?qǐng)?bào);2010年

7 記者 李冬妹;木壘做大鷹嘴豆產(chǎn)業(yè)促農(nóng)增收[N];新疆日?qǐng)?bào)(漢);2010年

8 穆欣軒;新疆木壘來滬推介鷹嘴豆產(chǎn)業(yè)[N];文匯報(bào);2009年

9 通訊員 張瑾;木壘鷹嘴豆產(chǎn)業(yè)借助國投資金發(fā)展壯大[N];昌吉日?qǐng)?bào);2008年

10 記者 陳星 整理;膜下種植鷹嘴豆技術(shù)要點(diǎn)[N];新疆科技報(bào)(漢);2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 劉燕敏;鷹嘴豆NAC轉(zhuǎn)錄因子CarNAC4、CarNAC6的功能分析[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

2 凱賽爾·阿不都克熱木;鷹嘴豆總皂苷的調(diào)脂降糖作用及機(jī)制研究[D];新疆醫(yī)科大學(xué);2012年

3 伊姆(MUHAMMAD IMTIAZ);釩脅迫下不同基因型鷹嘴豆在生長、抗氧化系統(tǒng)和基因損傷上的響應(yīng)研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

4 毛雪琴;富釩鷹嘴豆芽對(duì)糖尿病大鼠糖脂代謝及學(xué)習(xí)記憶的影響[D];山東大學(xué);2008年

5 李艷紅;鷹嘴豆蛋白酶解物的制備及其抗氧化肽的研究[D];江南大學(xué);2008年

6 張俊杰;新疆鷹嘴豆根瘤菌的生物學(xué)特征研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

7 孫永康;鷹嘴豆抗性淀粉的制備、理化性質(zhì)和腸道益生特性研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

8 鹿成韜;1.1類新藥“富馬酸替諾福韋雙特戊酯”和鷹嘴豆總生物堿抗肝炎藥理學(xué)研究[D];第四軍醫(yī)大學(xué);2012年

9 郝小燕;鷹嘴豆蛋白樣α-淀粉酶抑制劑的分離純化、候選基因克隆及生物學(xué)特性的研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

10 于立博;新疆鷹嘴豆中金屬硫蛋白對(duì)鉛毒性作用的干預(yù)研究[D];新疆醫(yī)科大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 曲越;蒺藜苜蓿與鷹嘴豆AAAP基因家族的全基因組分析[D];哈爾濱師范大學(xué);2019年

2 張洪濤;蒺藜苜蓿和鷹嘴豆WOX轉(zhuǎn)錄因子基因家族分析[D];哈爾濱師范大學(xué);2018年

3 張旭娜;鷹嘴豆多糖結(jié)構(gòu)及活性研究[D];齊魯工業(yè)大學(xué);2018年

4 周麗卿;鷹嘴豆多肽的制備及其改性研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2012年

5 高捷;鷹嘴豆肽生物活性及構(gòu)效關(guān)系解析[D];天津大學(xué);2012年

6 程坤;鷹嘴豆脂肪油和皂苷開發(fā)利用研究[D];青島大學(xué);2017年

7 柴博;玉米/鷹嘴豆間作條件下不同施磷量對(duì)灌耕灰鈣土磷組分的影響[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

8 顏世達(dá);鷹嘴豆三萜皂苷類化學(xué)成分研究[D];青島大學(xué);2017年

9 葉梓們;鷹嘴豆皮多糖的分離純化、結(jié)構(gòu)鑒定及生物活性研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

10 肖飛;鷹嘴豆異黃酮抑制酪氨酸酶及其包合性能研究[D];東華大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2760767