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

1、本論文采用RT-PCR結(jié)合RACE方法，從一年生實(shí)生苗毛竹中克隆了木質(zhì)素合成過(guò)程中非常重要的四個(gè)相關(guān)酶基因—CCoAOMT1、CCoAOMT2、C4H、4CL的全長(zhǎng)。運(yùn)用生物信息學(xué)方法對(duì)其核苷酸序列、編碼的氨基酸序列進(jìn)行分析。并利用熒光定量PCR（QRT-PCR）技術(shù)對(duì)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(gè)基因在不同發(fā)育時(shí)期、不同表達(dá)部位中表達(dá)豐度的變化，并驗(yàn)證了其在維管組

2、織中特異表達(dá)特性。本論文得到以下結(jié)論：
　?。?）毛竹CCoAOMT1基因cDNA序列全長(zhǎng)1045bp，從第86bp有一個(gè)起始密碼子到第871bp處終止密碼子結(jié)束，含有一個(gè)完整的開(kāi)放讀碼框，共編碼了262個(gè)氨基酸。將該基因的蛋白序列通過(guò)在SMART網(wǎng)站進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該基因?qū)儆诩?xì)胞色素p450酶家族中一員。通過(guò)ExPaSy網(wǎng)站分析發(fā)現(xiàn)該基因具有15個(gè)第Ⅷ因子結(jié)構(gòu)域位點(diǎn)標(biāo)記；2個(gè)整合素beta鏈半胱氨酸富集區(qū)位點(diǎn)標(biāo)記；9個(gè)表皮樣生長(zhǎng)因

3、子位點(diǎn)標(biāo)記；1個(gè)4Fe-4S鐵氧化還原蛋白鐵硫結(jié)合區(qū)位點(diǎn)標(biāo)記；2個(gè)2Fe-2S鐵氧化還原蛋白鐵硫結(jié)合區(qū)位點(diǎn)標(biāo)記；1個(gè)過(guò)敏毒素位點(diǎn)標(biāo)記；2個(gè)硫解酶激活位點(diǎn)；4個(gè)羧基端胱氨酸結(jié)位點(diǎn)標(biāo)記；1個(gè)類生長(zhǎng)因子N結(jié)合蛋白末端結(jié)構(gòu)域信號(hào)區(qū)。與NCBI核酸數(shù)據(jù)庫(kù)中序列進(jìn)行比對(duì)，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(yuǎn)。通過(guò)熒光定量分析，該基因在毛竹不同發(fā)育時(shí)期和不同組織中表達(dá)豐度不

4、同，在春筍頂部表達(dá)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(zhǎng)1014bp，從第48bp含有一個(gè)開(kāi)放讀碼框，第839bp處有終止密碼子，共編碼了264個(gè)氨基酸。將該基因的蛋白序列通過(guò)在SMART網(wǎng)站進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該基因?qū)儆诩?xì)胞色素p450酶家族中一員。通過(guò)ExPaSy網(wǎng)站分析發(fā)現(xiàn)該基因具有有1個(gè)整合素beta鏈半胱氨酸富集

5、區(qū)位點(diǎn)標(biāo)記；9個(gè)表皮樣生長(zhǎng)因子位點(diǎn)標(biāo)記；15個(gè)第Ⅷ因子結(jié)構(gòu)域位點(diǎn)標(biāo)記；4個(gè)2Fe-2S鐵氧化還原蛋白鐵硫結(jié)合區(qū)位點(diǎn)標(biāo)記；2個(gè)4Fe-4S鐵氧化還原蛋白鐵硫結(jié)合區(qū)位點(diǎn)標(biāo)記；3個(gè)過(guò)敏毒素位點(diǎn)標(biāo)記；2個(gè)硫解酶激活位點(diǎn)；3個(gè)羧基端胱氨酸結(jié)位點(diǎn)標(biāo)記。
　　與NCBI核酸數(shù)據(jù)庫(kù)中序列進(jìn)行比對(duì)，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(yuǎn)。通過(guò)熒光定量分析，該基因在毛竹不同發(fā)育時(shí)期和不同組織中表達(dá)

6、豐度不同，在春筍頂部中表達(dá)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。
　　（3）毛竹C4H基因cDNA序列全長(zhǎng)1746bp，從第72bp有一個(gè)起始密碼子，到第1577bp處終止密碼子結(jié)束，含有一個(gè)完整的開(kāi)放讀碼框，共編碼了502個(gè)氨基酸。將該基因的蛋白序列通過(guò)在SMART網(wǎng)站進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該基因?qū)儆诩?xì)胞色素p450酶，CYP73亞家族中一員。通過(guò)ExPASy網(wǎng)站分析，該基

7、因序列上含有：12個(gè)表皮樣生長(zhǎng)因子位點(diǎn)標(biāo)記；3個(gè)過(guò)敏毒素位點(diǎn)標(biāo)記；2個(gè)羧基端胱氨酸結(jié)位點(diǎn)標(biāo)記；6個(gè)2Fe-2S鐵氧化還原蛋白鐵硫結(jié)合區(qū)位點(diǎn)標(biāo)記；12個(gè)第Ⅷ因子結(jié)構(gòu)域位點(diǎn)標(biāo)記；1個(gè)4Fe-4S鐵氧化還原蛋白鐵硫結(jié)合區(qū)位點(diǎn)標(biāo)記；1個(gè)硫解酶激活位；1個(gè)整合素beta鏈半胱氨酸富集區(qū)位點(diǎn)標(biāo)記；1個(gè)哺乳動(dòng)物防御素位點(diǎn)標(biāo)記。與NCBI核酸和數(shù)據(jù)庫(kù)中序列進(jìn)行比對(duì)，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?jǐn)?shù)分別為：88%、88%、87%，

8、與雙子葉及木本植物的親緣較遠(yuǎn)。通過(guò)熒光定量分析，該基因在毛竹不同發(fā)育時(shí)期和不同組織中表達(dá)豐度不同，在冬筍中表達(dá)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。
　　（4）毛竹4CL基因 cDNA序列全長(zhǎng)1792bp，從第90bp有一個(gè)起始密碼子，到第1715bp處終止密碼子結(jié)束，含有一個(gè)完整開(kāi)放讀碼框，共編碼了543個(gè)氨基酸。將4CL基因的蛋白序列通過(guò)SMART網(wǎng)站進(jìn)行分析

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

10、otoxin(J-ACTX) family signature；與NCBI核酸數(shù)據(jù)庫(kù)中序列進(jìn)行比對(duì)，得出毛竹與慈竹的相似性最高，分?jǐn)?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(yuǎn)。通過(guò)熒光定量分析，該基因在毛竹不同發(fā)育時(shí)期和不同組織中表達(dá)豐度不同，在冬筍中表達(dá)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(guò)對(duì)C4H，CC