摘要：BREVIS RADIX（BRX）基因在植物激素响应和根生长发育中发挥重要功能。采用生物信息学方法对玉米基因组中的BRX-like（BRXL）基因进行了全面鉴定，并对其进化机制和基因表达情况进行了分析。结果表明：玉米基因组中含有17个BRXL基因，其多数编码蛋白质定位在细胞核内。基因复制分析表明，片段复制是玉米BRXL家族扩增的主要动力。系统发育分析显示，该家族成员已经发生了分化，并以物种特异的方式进行了扩张。基于芯片数据的表达分析表明，玉米BRXL基因的表达均具有一定的组织特异性。71517

毕业论文关键词：玉米，BRXL，基因家族，生物信息学分析

Abstract: BREVIS RADIX (BRX) genes play essential roles in plant hormone response and root growth and development。 BRX-like genes were systematically identified from maize genome and their evolutionary mechanisms and expression profiles were analyzed。 The results showed that the maize genome harbors 17 BRXL genes。 Most of the encoded proteins were located in nucleus。 Gene duplication analysis showed that segmental duplication is the main force underlying the expansion of maize BRXL family。 Phylogenetic tree analysis revealed that members of this family have perged and expanded in a species-specific manner。 Gene expression analysis using microarray data suggested that ZmBRXL genes all exhibited certain tissue-specificity。 

Keywords: maize, BRXL, gene family, bioinformatics analysis

目录

1引言 3

2材料与方法 3

2。1玉米BRXL基因的系统鉴定 3

2。2染色体分布和基因复制分析 4

2。3系统发育分析 4

2。4基因表达分析 4

3结果与分析 4

3。1玉米基因组中的BRXL基因 4

3。2玉米BRXL基因的染色体分布和复制分析 6

3。3ZmBRXL蛋白系统发育分析 6

3。4玉米BRXL基因表达分析 7

讨论 9

参 考 文 献 10

致谢 11

1引言

根是植物吸收水分、营养的重要器官，同时在植株固定、激素和环境响应中也有重要功能。BRX（BREVIS RADIX）首次从拟南芥中鉴定出来，参与细胞分裂和根尖伸长的调控[1]。BRX-like（BRXL）基因仅存于植物中，构成了一个植物特异的基因家族，其成员序列保守，相似性50%以上[2]。在拟南芥中进一步研究表明论文网，BRXL参与根生长相关激素：如生长素，油菜素内酯（BR），脱落酸（ABA），细胞分裂素（CTK）信号途径的交叉响应[3]。李静[4]克隆了拟南芥BRX-2基因，该基因突变导致BR水平下降，对主根生长有很大影响，并且会间接影响对生长素的响应，从而表现出高浓度CTK抑制根发育不敏感。近来研究表明，AtBRX可能为根尖生长素浓度梯度下细胞生长同步化提供有利条件[5]。Liu等[6]系统鉴定出水稻中6个BRXL基因，其中4个主要在幼穗中表达。除OsBRXL6在各组织器官中均不表达之外，其它五个基因均参与干旱，高盐，低温等非生物胁迫的响应。此外，OsBRXL1和OsBRXL4表达分别受BR和生长素的诱导。其中OsBRXL4过表达植株根显著变长且对生长素更加敏感，表明该基因可能通过生长素信号途径参与初生根生长的调控。

玉米是我国三大粮食作物之一，在解决温饱、发展国民经济和缓解能源危机等方面发挥了重要作用[7]。虽然BRXL在模式植物水稻、拟南芥中已有较多研究，但在重要作物玉米中其成员及功能还不明确。本研究采用生物信息学方法对玉米基因组中的BRXL基因进行系统鉴定，并对其进化机制和表达模式进行分析，从而为玉米BRXL基因的功能研究提供参考。