SCR基因在高等植物中的同源性分析
毕业论文关键词：SCR; 基因家族; 系统发育; 同源性分析
The Homology Analysis of SCR Genes in Plants
Abstract: Scarecrow (SCR) is one of subfamily of the GRAS gene family. It influences the radiation growth of plant roots. In this paper, we analyses the phylogeny relationships and homology of SCR genes based bioinformatics methods. We download amino acid sequences and CDS sequences for 33 species which representing 31 genera, 18 families. Based the amino acid sequences and CDS sequences, we constructed the phylogeny relationships for SCR genes separately.
Our results showed that the two phylogenetic tree had similar topology structure, but the NJ tree based on the amino acid sequence had higher support values. At the family level, the Cruciferae, Poaceae, Palmae, and Leguminosae were monophyletic, suggesting the evolution of SCR genes in different genera were relatively conservative.
Key words： SCR；Gene families；Phylogeny；Homology analysis
目 录
摘要 1
引言 1
1.材料与方法 4
1.1 数据库的搜索 4
1.2 同源性生物学分析软件及步骤 6
1.2.1同源性生物学分析软件介绍 6
1.2.2 同源性生物学分析步骤 6
2.结果与分析 6
2.1 高等植物SCR氨基酸序列分析 8
2.1.1高等植物SCR氨基酸序列搜索 8
2.1.2 高等植物SCR氨基酸序列比对 8
2.2 高等植物SCR编码碱基序列分析 10
2.2.1高等植物SCR编码碱基序列搜索 10
2.2.2 高等植物SCR编码碱基序列对比 11
3.结论与讨论 13
参考文献 15
致谢 18
SCR基因在高等植物中的同源性分析引言
GRAS基因家族简介：GRAS基因家族是一类植物特有的转录调控因子，由最早鉴定的3个家族成员GAI (gibberellic acid insensitive)、RGA(repressor of GA1-3 mutant)和SCR(scarecrow)命名[1]。其产物一般由400-700个氨基酸组成，包含N末端可变序列和C末端以氨基酸命名的五个高保守结构域:LHRI、VHIID、LHRII、PFYRE和SAW[1]。GRAS基因家族的成员编码的转录调控因子在植物的生长和发展过程中发挥着各种功能，如赤霉素信号转导[2]、根径向模式[3]、腋分生组织形成[4]、光敏色素信号转导[5]、配子形成[6]等。很多GRAS家族蛋白还在植物逆境胁迫中发挥重要作用。
根据氨基酸序列的保守性以及其功能的差异，Sun等[7]将进化树上的GRAS基因家族蛋白分为10个亚家族：NSP、RAMI、DELLA、HAM、LISCL、PAT1[5]、LS、SCR[8]、SHR[9]和SCL 每个家族都是以其代表成员的名字或者其共有的结构域命名。同一个亚家族的蛋白分子N末端都具有相似的分子识别结构域（MoRF）,因此具有相似的功能[28]。
GRAS蛋白的结构：GRAS蛋白各家族成员的核苷酸在长度和排列顺序上都有很大的差别，其主要的变异集中在N端区域，其中包含由丝氨酸、谷氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、酪氨酸以及天冬氨酸等组成的同性聚合结构域，而且他们的C端具有特别高的同源性。GRAS蛋白家族成员的标志性结构域是一个富含亮氨酸的区域，该区域由两个100个氨基酸残基组成，分别位于VHIID序列的两边。VHIID序列存在于GRAS家族的所有成员中，虽然有证据表明该序列中的天冬氨酸和组氨酸是可以被异亮氨酸和缬氨酸代替，但是在自然界中他们是完全保守的[26]。