蓖麻FT类基因生物信息学分析(2)
时间:2018-09-23 20:47 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
除了作为能源物资，蓖麻药用价值也很高。蓖麻种籽、根、茎、叶均可入药，也可制成植物杀虫剂，此植物杀虫剂不仅可以防治病害又可以减少因使用化学农药而造成的残留污染问题，对推动农业的可持续发展具有积极意义[ ]。蓖麻叶可以养蚕，茎秆可以制板、造纸[ ]。现代医学研究证明蓖麻毒素是非常重要的抗癌物质。蓖麻蚕丝纤文具有可纺性佳、弹性好、吸湿性优等优点，是绢纺工业三大原料之一[ ]。 2. FT 基因简介 2.1 高等植物开花调控途径 自从 1904 年 Klebs (1913) 提出碳/氮比学说以后，人们对植物的开花机理进行了大量的探索和研究[ ]。 20 世纪 70 年代以前进行的主要是有关成花生理研究,其中代表着植物成花研究中 2 个极其重要的里程碑是柴拉轩 1937 年提出“开花素”学说以及 1960 年证实“光敏素”的存在[ ]。70 年代后，人们集中研究了成花过程的遗传机制，并应用分子生物学方法鉴别、克隆出大量的成花基因。经过科学家们不懈的努力，高等植物开花调控途径已经达到了一个新的高度[ ]。 通过对拟南芥的开花调控研究，研究人员总结归纳出开花调控途径主要有 5 条，它们分别为：光周期途径 (Photoperiod pathway)、春化途径 (Vernalization pathway)、自主途径 (Autonomous pathway)、赤霉素途径 (Gibberelin pathway) 和年龄途径(Aging pathway) [ ]。植物通过对日照长短、环境温度的感受来调节开花的方法就是分别通过光周期途径和春化途径来调节的，而自主性的因子、株龄和赤霉素等都是通过内部信号来调控开花的，他们分别是通过自主途径、年龄途径和赤霉素途径来调节的[ ]。与此同时，近年来的研究还表明，温度的轻微变化即可强烈影响拟南芥的开花时间，预示着可能存在另一开花调控途径即温度调控途径[ ]。这些开花调控途径彼此间相互作用，形成了错综复杂的调控网络系统，但是它们最终汇集于开花调控基因中，与此同时开花遗传调控途径也在其他高等开花植物中依次被发现，这说明高等植物的开花途径具有相对的保守性[ ]。 2.2 植物 FT/TFL1 基因家族 植物的 FT/TFL1 基因家族属于磷脂酰乙醇胺结合蛋(phosphatidyle ethanolamine binding protein，PEBP) 基因家族，含有单一并且保守的 PEBP 结构域[ ]。PEBP 蛋白大小为 21～23 KDa ，是一类在进化上比较保守的蛋白家族，因易与磷脂酰乙醇胺结合而命名[ ]。FT/TFL 基因家族广泛地存在于高等开花植物中[ ]。从根据已知植物 FT/TFL1 家族基因编码氨基酸的序列, 应用 MEGA 5.0 软件和 NJ (Neighbor joining) 法构建的不同物种系统进化树中可以看出, FT/TFL 基因家族分为 FT 类、MFT 类和 TFL1 类三个亚家族.模式植物拟南芥的FT/TFL 基因家族成员有 6 个，分别为 FT、TWIN SISTER OF FT (TSF)、TERMINAL FLOWER 1(TFL1)、ARABIDOPSIS THALIANA CENTRORADIALIS HOMOLOGUE (ATC)、BROTHER OF FT AND TFL1 (BFT) 和 MOTHER OF FT AND TFL1 (MFT)[ ]。其中，FT 和 TSF 属于 FT 类亚家族；TFL1、ATC 和 BFT属于 TFL1 类亚家族；MFT 属于 MFT 类亚家族[ ]。其中 FT 和 TFL 在植物发育过程中的功能研究较为清楚, 迄今还不知道 BFT 在拟南芥中的生物功能。FT和 TFL1 的功能发生了完全相反的分化，FT 促进开花文持生殖生长，TFL1 则抑制开花文持营养生长[ ]。可见，FT/TFL 家族基因在植物生殖发育调控中具有重要功能。 (责任编辑：qin) |