论文部分内容阅读
类受体蛋白激酶(Receptor-like kinase，RLK)广泛存在于自然界生物中，在动物中含量较少，在植物中大量存在。富含亮氨酸重复序列类受体蛋白激酶(LRR-RLK)是RLK中最大的一个亚家族，主要在调控植物生长发育和响应环境胁迫等方面起重要作用，因此分析和鉴定植物中的LRR-RLK，对揭示植物的生长发育及响应逆境的调控机理具有重要意义。本研究采用生物信息学和实时荧光定量PCR技术，对黄瓜(Cucumis sativus L.)LRR-RLK基因家族首先进行全基因组筛选鉴定，并对鉴定出的CsLRR-RLK的基因结构、染色体定位、同源性分析和蛋白质二级结构进行了分析，对基因的组织表达特性和干旱、盐胁迫的表达特性进行了鉴定，为研究黄瓜LRR-RLK基因的功能奠定基础。结果如下：
(1)从黄瓜的整个基因组中总共鉴定出71个推定的LRR-RLK基因，发现在71个LRR-RLK基因中，Csa_3G181440的相对分子质量最大，为136763.42，最小的Csa_4G624410为13076.98。这些基因的理论等电点也相差很大，范围从4.52(Csa_4G624410)到9.72(Csa_1G433070)。
(2)构建了CsLRR-RLK基因家族系统发育树，71个蛋白质序列被分为4组，分别包含36、19、10和6个成员。构建了拟南芥和黄瓜的LRR-RLK蛋白质序列进化树树，发现许多黄瓜和拟南芥的LRR-RLK在同一分支上。
(3)黄瓜LRR-RLK基因的内含子和外显子结构分析表明，CsLRR-RLK家族基因的外显子数为1~24个，大部分在同一组中的基因具有相似的基因结构。此外，还发现大多数复制基因在结构上存在显著差异，其功能也应该不同。
(4)71个CsLRR-RLK基因在黄瓜的7条染色体上分布不均匀(比例为5.6％~25.3％)。其中35个基因之间存在重复事件，且全部都是片段重复，没有串联重复，表明片段重复可能是黄瓜LRR-RLK基因家族中基因扩增的主要机制。根据拟南芥和黄瓜的直系同源和旁系同源基因对的Ka/Ks和Ks值，可以判断LRR-RLK基因在大约29MYA(百万年前)经历了大规模的复制事件，且在进化过程中受到了纯化选择。
(5)对黄瓜71个LRR-RLK的氨基酸序列二级结构预测表明，α-螺旋主要集中在蛋白质序列的两端。三级结构分析表明，71个CsLRR-RLK蛋白具有相似的三级结构。
(6)qRT-PCR分析表明，在根、茎、叶、花和果等5个器官中，71个黄瓜LRR-RLK基因的表达存在显着差异，在响应SA、MeJA、干旱胁迫及盐胁迫上也存在显著差异。
(1)从黄瓜的整个基因组中总共鉴定出71个推定的LRR-RLK基因，发现在71个LRR-RLK基因中，Csa_3G181440的相对分子质量最大，为136763.42，最小的Csa_4G624410为13076.98。这些基因的理论等电点也相差很大，范围从4.52(Csa_4G624410)到9.72(Csa_1G433070)。
(2)构建了CsLRR-RLK基因家族系统发育树，71个蛋白质序列被分为4组，分别包含36、19、10和6个成员。构建了拟南芥和黄瓜的LRR-RLK蛋白质序列进化树树，发现许多黄瓜和拟南芥的LRR-RLK在同一分支上。
(3)黄瓜LRR-RLK基因的内含子和外显子结构分析表明，CsLRR-RLK家族基因的外显子数为1~24个，大部分在同一组中的基因具有相似的基因结构。此外，还发现大多数复制基因在结构上存在显著差异，其功能也应该不同。
(4)71个CsLRR-RLK基因在黄瓜的7条染色体上分布不均匀(比例为5.6％~25.3％)。其中35个基因之间存在重复事件，且全部都是片段重复，没有串联重复，表明片段重复可能是黄瓜LRR-RLK基因家族中基因扩增的主要机制。根据拟南芥和黄瓜的直系同源和旁系同源基因对的Ka/Ks和Ks值，可以判断LRR-RLK基因在大约29MYA(百万年前)经历了大规模的复制事件，且在进化过程中受到了纯化选择。
(5)对黄瓜71个LRR-RLK的氨基酸序列二级结构预测表明，α-螺旋主要集中在蛋白质序列的两端。三级结构分析表明，71个CsLRR-RLK蛋白具有相似的三级结构。
(6)qRT-PCR分析表明，在根、茎、叶、花和果等5个器官中，71个黄瓜LRR-RLK基因的表达存在显着差异，在响应SA、MeJA、干旱胁迫及盐胁迫上也存在显著差异。