摘要：本文主要使用生物信息学方法，在水稻全基因组GRAS家族基因的结构、系统进化的相互关系、保守性结构域、在不同组织中基因的表达情况以及水稻的根茎组织对一些激素的响应情况和GRAS转录因子家族在水稻、短柄草、拟南芥和高粱中的亲缘关系等方面进行了详细的分析。总共在水稻鉴定出了60个GRAS类型基因，蛋白大小在137aa到977aa之间。染色体分布结果发现60条GRAS基因分布在水稻的10条染色体上，另外2条染色体上没有GRAS基因的分布。GRAS基因从基因结构上分析表明具有一定的高度同源性，而且均含有核心保守结构域。这些结果为水稻GRAS基因的克隆和生物学功能的研究奠定了坚实的基础。59429

毕业论文关键字：水稻，GRAS基因家族，生物信息学，基因分析

Abstract: In the study, the structure, evolution relation, conserved motifs, tissue expression, and the response to root, stem tissue’s expression in some hormones and the homologous relationship of GRAS transcription factor family among rice, Brochypodium distachyon and Sorghum bicolor were researched by bioinformatics method. A total of 60 GRAS genes were identified in rice, protein amino acid number between 137aa to 977aa. Chromosome distribution found that these 60 GRAS genes distributed on 10 chromosomes in rice, the other 2 chromosomes without GRAS gene distribution. GRAS genes have high conserved motif on analysis of genetic structure, and each gene has a certain linear relationship. These results for the cloning of rice GRAS family genes and laid a solid foundation for the study of the biology function.

Keyword: rice, GRAS family genes, bioinformatics, genetic analysis

1 引言 6

1.1 GRAS基因家族的概念 6

1.2 转录因子的概念 6

1.3 GRAS基因家族的结构特征 6

1.4 GRAS基因家族的研究进展 7

1.5 研究的目的和意义 8

2 材料与方法 8

2.1 数据库的搜索 8

2.2 GRAS基因家族成员的鉴定 8

2.3 GRAS保守结构域的鉴定和分析 9

2.4 蛋白保守序列的比对和GRAS蛋白系统进化树的构建 9

2.5 GRAS基因家族所在染色体区段在不同物种中的复制分析 9

2.6 水稻不同组织中的GRAS基因家族表达分析和水稻根茎组织对不同激素的响应分析 9

3 结果与分析 10

3.1 水稻GRAS基因家族的鉴定 10

2.2 水稻GRAS基因家族的进化分析以及不同物种的GRAS基因家族综合进化分析比较 12

2.3 水稻GRAS家族蛋白结构域分析 14

2.4 水稻GRAS基因家族的染色体复制分析 16

2.5 GRAS基因家族在水稻分别与短柄草、高粱和玉米之间染色体复制情况的分析 18

2.6 GRAS基因家族在水稻的不同组织中表达模式的分析 20

2.7 水稻根茎组织中的GRAS基因家族在六种激素处理下的响应机制 20

结  论 23

参考文献 24

致  谢