陆地棉超氧化物歧化酶基因家族全基因组鉴定与表达分析

被引量 : 0次 | 上传用户:zhouyang340345
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)作为活性氧清除系统中第1个发挥作用的抗氧化酶,在植物生长发育过程和逆境胁迫响应中发挥重要作用。为了在全基因组水平分析陆地棉SOD基因家族的生物学功能,笔者利用TM-1基因组测序结果,通过生物信息学分析,在陆地棉基因组中鉴定得到了18个SOD基因,发现该基因家族分布在12条染色体上,编码Cu/Zn-、Mn-和Fe-SOD 3类蛋白。基因结构注释、保守基序和功能结构域分析发现该基因家族均含有高度保守的SOD特征性结构域。根据系统发育分析结果,将陆地棉SOD基因家族分为5个亚家族,该结果与亚细胞定位预测结果一致;另外,通过与9种进化节点植物(藻类、苔藓、无油樟、短柄草、高粱、水稻、拟南芥、大豆、杨树)的进化分析,发现Mn/Fe-SOD的编码基因出现早于Cu/Zn-SOD,之后3类基因独立进化,同时Cu/Zn-SOD的编码基因取代Mn-SOD的编码基因成为优势基因。结合基因复制分析结果和植物多倍化事件,笔者推测引起陆地棉SOD基因家族扩张的主要驱动力包括全基因组复制和染色体片段复制,同时陆地棉SOD基因家族转录后的可变剪接现象,进一步丰富了其编码蛋白质的功能多样性,从而应对复杂的环境压力。此外,笔者对该基因家族在不同水平上的表达调控进行了预测分析。启动子区域分析结果表明,在该基因家族的上游存在多种潜在的顺式作用元件和转录因子结合位点,在转录水平上调控基因家族成员的表达,从而参与生长发育过程,响应不同胁迫;通过搜集陆地棉miRNA序列,构建本地ghr-miRNA数据库,对在转录后水平上可能调控该基因家族的miRNA进行了预测分析,结果表明有20个陆地棉miRNA靶向14个陆地棉SOD基因,绝大部分靶位点在编码区,个别在3′UTR,其中miR398与Cu/Zn-SOD之间的靶向关系在拟南芥中已有报道,其他miRNA(比如ghr-miR414)以及陆地棉所特有的miRNA(ghr-miRnF、ghr-miR3)与该基因家族成员的靶向关系以及参与的代谢过程有待下一步实验验证;同时,笔者发现该基因家族编码的蛋白质在一级结构上潜在的磷酸化、糖基化、乙酰化等位点,并因此推测该基因家族在翻译后水平上通过不同的蛋白质修饰来调控其表达。通过分析陆地棉转录组数据,研究了该基因家族的电子表达谱,结果表明,该基因家族在陆地棉12个组织器官以及其中4个组织器官的27个发育时期中表现出组成型表达和诱导型表达的特点,在高温、低温、干旱、盐胁迫条件下差异表达。利用qPCR技术对电子表达谱结果进行验证,结果与电子表达谱基本一致,表明该基因家族在陆地棉中的表达具有时空特异性,同时受到多种逆境胁迫的诱导。
其他文献
目的探讨乳腺囊性病变的超声表现,评价高频彩色多普勒超声在乳腺囊性病变诊断和鉴别诊断中的价值。方法回顾性分析120例乳腺囊性病变的超声表现,并与病理结果相对照。结果120个
急救医学已成为当今医学发展的重要组成部分,急诊医疗护理工作质量最能反映一所医院的文明建设和技术水平。随着医疗体制的改革和人们生活节奏的加快,各种急诊抢救日益增多,与之
多输入多输出(MIMO,Multiple-Input Multiple-Output)系统是一种目前己知的频谱利用率最高的通信系统,能量收集(EH,Energy Harvesting)技术是指通信设备中具有一个能量收集装置,这个装置可以收集太阳能、电磁能和风能等可再生能源的能量。令能量收集技术与MIMO系统相结合,可以达到无线通信系统的节能目的并解决频谱资源短缺问题,是未来绿色通信的发展趋势之一。
目的研究胃增生性息肉与年龄、性别、幽门螺杆菌感染、慢性萎缩性胃炎等危险因素。方法12 454例次胃镜检查,发现胃息肉样病变182例,病理确诊为增生性息肉88例;对照组为经胃镜
随着经济全球化的深入,发达国家逐步将加工制造环节外包到发展中国家,以实现生产要素成本最小化。运输成本的下降,使得区域生产变得更为经济,这种做法使它们更有效地参与国际
肝脏组织活检穿刺术(简称肝活检)是诊断肝脏疾病的标准[1]。既往在B超引导下在B超室行肝活检术,不但费时,而且穿刺成本较高;而在B超定位下,回病房进行床边1 s穿刺,时间短,操
目的探讨腹腔镜下卵巢良性肿瘤剥除的疗效.方法将近两年来住院的166例卵巢良性肿瘤患者分为腹腔镜手术组和传统手术组,对比观察两组手术效果及手术并发症等.结果腹腔镜手术组
利他惩罚是决策当中重要的一方面,对于维护公平准则具有重要意义,在不同情境下个体进行利他惩罚的动机值得进行进一步的探究。同时睡眠不足的现象在当今社会中十分普遍。本研
全国预科会考的实施,把各个民族预科培养院校拉到了一个平台进行对决,成为预科教育教学质量的重要检测手段,也成为各院校进行教育教学改革的推手,如何对大学语文学科进行教学改革
在如今的社会经济环境下,电力市场的转型必然会带动整个电力行业的转型和创新。国家电力价格的政策制定不但对电力企业的深度发展有很大的影响,同时对我国的经济转型以及升级