毛竹四個木質(zhì)素合成相關(guān)酶基因的克隆及組織特異性表達分析.pdf

1、本論文采用RT-PCR結(jié)合RACE方法，從一年生實生苗毛竹中克隆了木質(zhì)素合成過程中非常重要的四個相關(guān)酶基因—CCoAOMT1、CCoAOMT2、C4H、4CL的全長。運用生物信息學方法對其核苷酸序列、編碼的氨基酸序列進行分析。并利用熒光定量PCR（QRT-PCR）技術(shù)對毛竹一年生根、葉、桿籜、莖、二年生莖、三年生莖、冬筍、春筍、筍頂部、筍中部、筍基部植物材料分析了這四個基因在不同發(fā)育時期、不同表達部位中表達豐度的變化，并驗證了其在維管組

2、織中特異表達特性。本論文得到以下結(jié)論：
　?。?）毛竹CCoAOMT1基因cDNA序列全長1045bp，從第86bp有一個起始密碼子到第871bp處終止密碼子結(jié)束，含有一個完整的開放讀碼框，共編碼了262個氨基酸。將該基因的蛋白序列通過在SMART網(wǎng)站進行分析，發(fā)現(xiàn)該基因?qū)儆诩毎豴450酶家族中一員。通過ExPaSy網(wǎng)站分析發(fā)現(xiàn)該基因具有15個第Ⅷ因子結(jié)構(gòu)域位點標記；2個整合素beta鏈半胱氨酸富集區(qū)位點標記；9個表皮樣生長因

3、子位點標記；1個4Fe-4S鐵氧化還原蛋白鐵硫結(jié)合區(qū)位點標記；2個2Fe-2S鐵氧化還原蛋白鐵硫結(jié)合區(qū)位點標記；1個過敏毒素位點標記；2個硫解酶激活位點；4個羧基端胱氨酸結(jié)位點標記；1個類生長因子N結(jié)合蛋白末端結(jié)構(gòu)域信號區(qū)。與NCBI核酸數(shù)據(jù)庫中序列進行比對，與綠竹相似性最高，得分均為99％，其次是禾本科的玉米和水稻，得分分別為88%、88%，與雙子葉及木本植物的親緣較遠。通過熒光定量分析，該基因在毛竹不同發(fā)育時期和不同組織中表達豐度不

4、同，在春筍頂部表達量最高，其次是春筍中部、春筍基部、桿籜、冬筍、二年生莖、一年生莖、一年生根、一年生葉、春筍和三年生莖。
　?。?）毛竹CCoAOMT2基因cDNA序列全長1014bp，從第48bp含有一個開放讀碼框，第839bp處有終止密碼子，共編碼了264個氨基酸。將該基因的蛋白序列通過在SMART網(wǎng)站進行分析，發(fā)現(xiàn)該基因?qū)儆诩毎豴450酶家族中一員。通過ExPaSy網(wǎng)站分析發(fā)現(xiàn)該基因具有有1個整合素beta鏈半胱氨酸富集

5、區(qū)位點標記；9個表皮樣生長因子位點標記；15個第Ⅷ因子結(jié)構(gòu)域位點標記；4個2Fe-2S鐵氧化還原蛋白鐵硫結(jié)合區(qū)位點標記；2個4Fe-4S鐵氧化還原蛋白鐵硫結(jié)合區(qū)位點標記；3個過敏毒素位點標記；2個硫解酶激活位點；3個羧基端胱氨酸結(jié)位點標記。
　　與NCBI核酸數(shù)據(jù)庫中序列進行比對，與禾本科單子葉的水稻、玉米相似性最高，得分分別為88%、87%，與雙子葉及木本植物的親緣較遠。通過熒光定量分析，該基因在毛竹不同發(fā)育時期和不同組織中表達

6、豐度不同，在春筍頂部中表達量最高，其次是春筍中部、冬筍、春筍基部、二年生莖、三年生莖、春筍、一年生根、桿籜、一年生莖、一年生葉。
　?。?）毛竹C4H基因cDNA序列全長1746bp，從第72bp有一個起始密碼子，到第1577bp處終止密碼子結(jié)束，含有一個完整的開放讀碼框，共編碼了502個氨基酸。將該基因的蛋白序列通過在SMART網(wǎng)站進行分析，發(fā)現(xiàn)該基因?qū)儆诩毎豴450酶，CYP73亞家族中一員。通過ExPASy網(wǎng)站分析，該基

7、因序列上含有：12個表皮樣生長因子位點標記；3個過敏毒素位點標記；2個羧基端胱氨酸結(jié)位點標記；6個2Fe-2S鐵氧化還原蛋白鐵硫結(jié)合區(qū)位點標記；12個第Ⅷ因子結(jié)構(gòu)域位點標記；1個4Fe-4S鐵氧化還原蛋白鐵硫結(jié)合區(qū)位點標記；1個硫解酶激活位；1個整合素beta鏈半胱氨酸富集區(qū)位點標記；1個哺乳動物防御素位點標記。與NCBI核酸和數(shù)據(jù)庫中序列進行比對，得出毛竹與禾本科單子葉的高粱、水稻和玉米相似性最高，分數(shù)分別為：88%、88%、87%，

8、與雙子葉及木本植物的親緣較遠。通過熒光定量分析，該基因在毛竹不同發(fā)育時期和不同組織中表達豐度不同，在冬筍中表達量最高，其次是春筍頂部、春筍中部、一年生葉、三年生莖、桿籜、一年生根、二年生莖、春筍、一年生莖、春筍基部。
　?。?）毛竹4CL基因 cDNA序列全長1792bp，從第90bp有一個起始密碼子，到第1715bp處終止密碼子結(jié)束，含有一個完整開放讀碼框，共編碼了543個氨基酸。將4CL基因的蛋白序列通過SMART網(wǎng)站進行分析

9、，發(fā)現(xiàn)該基因?qū)儆贏MP-Binding家族中一員。通過ExPASy網(wǎng)站分析，該基因序列包括10個表皮樣生長因子位點標記；2個過敏毒素位點標記；2個羧基端胱氨酸結(jié)位點標記；6個2Fe-2S鐵氧化還原蛋白鐵硫結(jié)合區(qū)位點標記；20個第Ⅷ因子結(jié)構(gòu)域位點標記；2個4Fe-4S鐵氧化還原蛋白鐵硫結(jié)合區(qū)位點標記；4個整合素beta鏈半胱氨酸富集區(qū)位點標記；3個哺乳動物防御素位點標記；2個胰島素樣生長因子結(jié)合蛋白；1個Janus-faced atrac

10、otoxin(J-ACTX) family signature；與NCBI核酸數(shù)據(jù)庫中序列進行比對，得出毛竹與慈竹的相似性最高，分數(shù)為100%，其次是單子葉水稻和玉米，得分分別為97%和83%，與雙子葉及木本植物的親緣較遠。通過熒光定量分析，該基因在毛竹不同發(fā)育時期和不同組織中表達豐度不同，在冬筍中表達量最高，其次是春筍中部、春筍頂部、一年生葉、二年生莖、三年生莖、桿籜、一年生根、一年生莖、春筍基部、春筍。
　　通過對C4H，CC