玉米全基因組ARF基因的分析及進化研究.pdf

1、生長素是植物生長過程中必不可缺的一類激素，在植物生長發(fā)育的各個階段都起到重要作用。近年來，對植物中的ARF基因不論是信號途徑的轉導還是表達機制的研究都成為熱點問題。本研究通過使用生物信息學軟件對玉米全因組中的ARF類型基因進行結構分析、系統(tǒng)進化和表達分析，同時也將玉米與其他物種的ARF基因進行進化比較分析。全面的分析ARF家族基因，對于ARF基因的分子克隆和分子進化的研究具有重要指導意義。獲得主要結果如下：
　　 1．運用多種生

2、物信息學的軟件對玉米的全基因組進行搜索、比對和篩選，共獲得35個不同的ARF基因。通過對35個ARF基因序列的整合比對分析可知典型的ARF基因含有三個結構域，分別為N末端DNA結合域（DBD）、中間核心區(qū)域（MR)、C末端二聚化結構域(CTD)(結構域III和IV)。參考水稻ARF基因家族的命名方法，對玉米的ARF基因家族進行了命名，分別為ZmARF1-ZmARF35。
　　 2．通過構建系統(tǒng)進化樹分析了ARF類型基因的進化關系

3、，結果顯示這些基因主要分布于四個分枝，而與擬南芥、楊樹、葡萄和水稻的ARF基因家族進行比較分析發(fā)現(xiàn)玉米與水稻同源性最高，這表明ARF類型基因的進化可能是伴隨著單/雙子葉植物差異分離進化而發(fā)生的。
　　 3．確定玉米ARF類型基因在染色體上的起始位置，進行染色體物理位置的定位繪制，結果顯示35個ARF基因分散的分布在玉米的十條染色體上，5號染色體上最多，有6個基因；2、7、8、9號染色體最少，各有1個基因，沒有出現(xiàn)明顯的基因簇現(xiàn)象

4、，與其他物種的染色體定位具有相同特性。
　　 4．對玉米ARF類型基因的結構進行分析，同屬一個進化分類的ARF基因其基因結構較為相似，所含內(nèi)含子與外顯子的個數(shù)也基本相同；同源性比對分析表明組成ARF基因功能核心區(qū)域的氨基酸序列具有較高的相似性；基序分析顯示玉米ARF類型基因的結構比較復雜，包含有20種不同的基序，motif1-8這幾種基序出現(xiàn)在絕大多數(shù)玉米ARF基因中，而motif 17，18，20這三種基序只在少數(shù)基因中出現(xiàn)。