翻譯后修飾(PTMs)通常包括磷酸化、泛素化、甲基化、乙酰化和糖基化,大大增加了蛋白質(zhì)的復(fù)雜性和動態(tài)反應(yīng)。這些修飾導(dǎo)致蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,并調(diào)控蛋白活性、穩(wěn)定性、亞細胞定位以及與其他蛋白質(zhì)的相互作用。它們作為調(diào)控各種生物過程的關(guān)鍵機制而得到廣泛研究。蛋白激酶(PKs)催化的蛋白磷酸化過程是翻譯后修飾中重要的研究方向之一。蛋白激酶是真核生物基因組中最大的基因家族之一,參與細胞擴增、種子萌發(fā)、生長發(fā)育、花粉管生長、非生物和生物脅迫響應(yīng)等多種細胞學(xué)和生物學(xué)過程。然而,相對于擬南芥、水稻和玉米等模式植物,蛋白激酶在園藝植物中的功能研究還十分有限。葡萄(Vitis vinifera)是世界上廣受歡迎的一種水果,具有重要的經(jīng)濟價值。然而葡萄的生產(chǎn)與其他作物一樣,需要解決會導(dǎo)致產(chǎn)量和果實質(zhì)量下降的非生物和生物脅迫問題。菠蘿(Ananas comosus)是一種重要的熱帶水果,它具有高水分利用率的碳同化途徑,景天酸代謝途徑(CAM)。CAM植物耗水量通常僅有C3植物的六分之一。葡萄和菠蘿激酶組的比較分析有助于了解C3和CAM植物蛋白激酶家族的不同。本研究系統(tǒng)的鑒定了葡萄和菠蘿中蛋白激酶,分析它們的擴...

【文章頁數(shù)】：177 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
縮略語詞表
第一章 文獻綜述
    1.1 蛋白激酶定義
    1.2 植物中的蛋白激酶研究進展
        1.2.1 蛋白激酶超家族分類
        1.2.2 植物蛋白激酶的擴增
    1.3 景天酸代謝植物及其抗旱特性
        1.3.1 C3植物
        1.3.2 C4植物
        1.3.3 景天酸代謝植物
        1.3.4 蛋白激酶PPCK在景天酸代謝通路中的研究
    1.4 本研究的目的和意義
第二章 葡萄激酶組的注釋、分類以及其在發(fā)育和脅迫響應(yīng)中表達模式分析
    2.1 材料與方法
        2.1.1 葡萄蛋白激酶鑒定和分類
        2.1.2 多序列比對和構(gòu)建進化樹
        2.1.3 內(nèi)含子數(shù)目和基因染色體定位
        2.1.4 亞細胞定位預(yù)測
        2.1.5 串聯(lián)復(fù)制和片段復(fù)制事件的鑒定
        2.1.6 串聯(lián)復(fù)制基因GO分析
        2.1.7 同義替換率(Ks)、非同義替換率(Ka)以及選擇模型的計算
        2.1.8 葡萄蛋白激酶基因基因芯片表達數(shù)據(jù)分析
        2.1.9 葡萄蛋白激酶家族共表達網(wǎng)絡(luò)
        2.1.10 植物材料生長條件與處理
        2.1.11 RNA分離
        2.1.12 引物設(shè)計和熒光定量PCR反應(yīng)
        2.1.13 統(tǒng)計分析
    2.2 結(jié)果與分析
        2.2.1 葡萄蛋白激酶的全基因組鑒定和分類
        2.2.2 葡萄蛋白激酶的特點描述及亞細胞定位預(yù)測
        2.2.3 葡萄串聯(lián)復(fù)制蛋白激酶基因染色體定位和GO分析
        2.2.4 復(fù)制事件非同義替換率和同義替換率以及選擇壓計算
        2.2.5 不同葡萄組織中蛋白激酶基因表達模式分析
        2.2.6 葡萄蛋白激酶家族響應(yīng)脅迫處理的表達和共表達分析
        2.2.7 葡萄蛋白激酶在干旱脅迫下RNA-Seq和定量PCR分析
    2.3 討論
        2.3.1 葡萄激酶組特征
        2.3.2 串聯(lián)和片段復(fù)制對葡萄激酶組擴增具有很大貢獻
        2.3.3 葡萄激酶基因表達數(shù)據(jù)揭示其在生長發(fā)育和脅迫響應(yīng)中的功能
第三章 葡萄轉(zhuǎn)錄組分析揭示多個響應(yīng)干旱脅迫的蛋白激酶
    3.1 材料與方法
        3.1.1 植物材料生長條件及干旱處理
        3.1.2 RNA提取和質(zhì)量檢測
        3.1.3 轉(zhuǎn)錄組測序文庫準備
        3.1.4 聚類和測序
        3.1.5 測序質(zhì)量控制與拼接
        3.1.6 差異表達基因GO和KEGG通路富集分析
        3.1.7 差異表達基因中蛋白激酶和轉(zhuǎn)錄因子的鑒定
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)測序和評估
        3.2.2 差異表達基因鑒定與分析
        3.2.3 差異表達基因GO功能富集分析
        3.2.4 差異表達基因KEGG通路分析
        3.2.5 響應(yīng)干旱脅迫的蛋白激酶基因
        3.2.6 差異表達轉(zhuǎn)錄因子分析
    3.3 討論
        3.3.1 葡萄干旱脅迫下差異表達基因富集分析
        3.3.2 蛋白激酶和轉(zhuǎn)錄因子參與葡萄干旱脅迫響應(yīng)過程
第四章 菠蘿激酶組的分類及其在景天酸代謝植物中的功能分析
    4.1 材料與方法
        4.1.1 菠蘿蛋白激酶全基因組鑒定
        4.1.2 序列比對和進化樹構(gòu)建
        4.1.3 染色體定位與基因結(jié)構(gòu)
        4.1.4 亞細胞定位預(yù)測
        4.1.5 串聯(lián)和片段復(fù)制基因的鑒定
        4.1.6 GO功能分析
        4.1.7 復(fù)制事件非同義替換率和同義替換率的計算
        4.1.8 可變剪切分析
        4.1.9 RNA-Seq表達數(shù)據(jù)分析
        4.1.10 共表達網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 菠蘿蛋白激酶全基因組鑒定和分類
        4.2.2 序列特點分析和亞細胞定位預(yù)測
        4.2.3 染色體定位和復(fù)制事件
        4.2.4 菠蘿蛋白激酶可變剪切分析
        4.2.5 蛋白激酶基因組織特異性表達
        4.2.6 菠蘿蛋白激酶晝夜表達和共表達模式
    4.3 討論
        4.3.1 菠蘿激酶組擁有一個很大的RLK組
        4.3.2 菠蘿激酶組的擴張和復(fù)制
        4.3.3 菠蘿蛋白激酶基因表達模式
第五章 葡萄和菠蘿激酶組的比較分析
    5.1 材料與方法
        5.1.1 葡萄和菠蘿蛋白激酶全基因組鑒定
        5.1.2 25種植物物種激酶組分類
    5.2 結(jié)果與分析
        5.2.1 葡萄和菠蘿激酶組中非RLK激酶家族分類比較
        5.2.2 葡萄和菠蘿激酶組中RLK激酶家族分類比較
        5.2.3 不同植物中蛋白激酶分類比較
    5.3 討論
全文總結(jié)
創(chuàng)新點
參考文獻
附錄
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號：3867369