植物L(fēng)EA基因家族的分子進(jìn)化研究和一擬南芥非典型LEA基因功能的初步分析.pdf

1、LEA(Late embryogenesis abundant)是一類與抗逆性相關(guān)的蛋白，它廣泛參與植物對非生物脅迫的響應(yīng)過程。本論文在11個(gè)植物物種中鑒定出了332個(gè)潛在的LEA基因家族成員，并估算了 LEA基因在這些物種中的基因獲得和缺失數(shù)量。隨后，通過比較 LEA基因的結(jié)構(gòu)和蛋白基序組成，推測出在同一分組中的LEA基因具有很強(qiáng)的同源性。染色體定位分析表明，LEA基因在番茄9條染色體上的不均勻分布，片段復(fù)制和串聯(lián)復(fù)制可能在LEA基因

2、家族的擴(kuò)增中扮演著重要的角色。順式調(diào)控元件分析推測了LEA基因可能廣泛的參與植物脅迫響應(yīng)的調(diào)控過程。另外，基因重組事件在LEA基因的進(jìn)化過程中發(fā)揮著重要的推動作用。選擇性壓力分析鑒定了一些正向選擇位點(diǎn)，它們大部分位于蛋白的α-螺旋和β-轉(zhuǎn)角區(qū)域，這種分布可能引起蛋白結(jié)構(gòu)的改變，從而增加LEA蛋白功能的多樣性。芯片數(shù)據(jù)表達(dá)譜和qRT-PCR分析鑒定了LEA基因在番茄的不同發(fā)育階段和不同組織或器官中的表達(dá)水平，以及它們對鹽、干旱或冷脅迫的響

3、應(yīng)。通過功能網(wǎng)絡(luò)分析確定了45個(gè)共表達(dá)基因，這些基因大多參與細(xì)胞合成代謝和轉(zhuǎn)錄調(diào)控，表明了LEA基因可能也參與類似的信號途徑。此外，本文還對擬南芥中一個(gè)非典型的LEA基因，AtLEA52進(jìn)行了初步的功能鑒定，并通過轉(zhuǎn)基因的方法確定了AtLEA52基因的組織表達(dá)部位。另外，干旱、鹽或低溫脅迫能夠下調(diào)轉(zhuǎn)基因植株葉片中AtLEA52基因的表達(dá)。最后，通過構(gòu)建轉(zhuǎn)AtLEA52-OE的擬南芥植株，發(fā)現(xiàn)AtLEA52基因的過量表達(dá)能夠提高轉(zhuǎn)基因植物