蓖麻TFL1类基因生物信息学分析(2)
时间:2019-09-20 12:56 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
但是事实上，蓖麻开花周期很不稳定，从而导致种子产量低，继而不能满足工业化生产的需要。因此科学家们就开始了对蓖麻开花转换过程的研究[2]。通过查阅文献，可知目前蓖麻的研究近况。科学家们一直致力于植物的营养生长尽可能的缩短，观花期尽可能的延长，也就是说，尽早的从营养生长转变为生殖生长，实现开花转换。开花是高等植物由营养生长向生殖生长转变的重要标志之一。而植物的开花过程受到外界环境因素和植物内源发育信号的双重调控，可以分为成花诱导、成花决定、花的发端和花器官发育等一系列过程。 开花转换是一个非常复杂的生理过程，受环境因素和遗传因素的双重影响。环境因素包括光周期，光质，春化，营养供应状况和水分状况等，他们都会影响到花期的提前和推迟[2]。遗传因素在开花转换中的作用也是非常重要的，植物PEBP基因家族就是在在调控植物开花时间方面起重要作用。大多数的陆地植物中，它的进化相对来说是相当保守的。通过对PEBP基因家族的基因序列的系统发育分析，我们发现被子植物中的PEBP基因家族可以被划分成MFT-like，FT-like和TFL1-like三个亚族[3]。MFT-like通常被认为是FT-like和TFL1-like的祖先，其中FT-like和TFL1-like都是调控植物开花的关键基因，但是它们的作用是相反的：FT能促进植物开花，TFL1则抑制植物开花[4]，本文的研究点就是TFL1基因家族。 TFL1 (TERMINAL FLOWER 1) 是在是该过程中的一个非常重要的基因。TFL1同源基因在文持植物营养生长和花序分生组织特性方面起着非常重要的作用，其功能的丧失常导致植物提早开花，花序的正常发育受到抑制，最终茎端形成顶花[5]。植物通过对开花时间的调控以确定在最适宜的条件下进入生殖阶段，同时确保实现种间同步杂交保证正常的世代繁衍。这是植物在长期的进化过程中形成的一种适应性选择[6]。 本研究对蓖麻TFL1类基因进行生物学信息分析，分析其核酸序列和氨基酸序列，将有助于蓖麻TFL1基因的功能预测，也为蓖麻TFL1类基因功能研究奠定基础。 本文选定了15个物种，包括研究最多的模式植物拟南芥（Arabidopsis thaliana），以及其他各类植物14种。查阅相关文献可知，植物的FT/TFL1基因家族属于磷脂酰乙醇胺结合蛋白 (phosphatidyle ethanolamine binding protein，PEBP)基因家族，含有单一且非常保守的PEBP结构域。PEBP蛋白大小为21～23KDa，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[7]。FT/TFL1 基因家族广泛地存在于裸子植物和被子植物中。本文就蓖麻中选定的三个TFL1类基因通过生物信息学手段进行相关蛋白序列的分析比对，有助于对该基因的功能预测，为其以后的研究打下坚实的基础。 1.实验方法与结果 1.1蓖麻TFL1基因家族的分离和筛选 已知小桐子的TFL1基因家族中有三个成员，分别是JcTFL1、JcTFL2和JcTFL3。在小桐子基因组草图绘制完成后所建立的小桐子基因组数据库中（http://www.kazusa.or.jp/jatropha/），根据三者的氨基酸序列及在进化上的关系，将其重新命名为JcTFL1a、JcTFL1b和JcTFL1c。然后在NCBI数据库（http://www.ncbi.nlm.nih.gov/）的BLAST模块中，利用已知的小桐子的氨基酸序列，找到蓖麻中相似度达到50%的TFL1-Like基因家族，通过筛选数据，最后选定两个TFL1的同源基因。分别命名为RcTFL1a、RcTFL1b。详细信息请见表1。由于蓖麻中的TFL1基因家族与FT、MFT基因家族同源性极高，因此初步找到的基因需要筛选，才能获得正确的TFL1基因。 (责任编辑：qin) |