發(fā)布時(shí)間：2020-11-09 15:01

　　 SVP基因是植物花發(fā)育過(guò)程中關(guān)鍵的抑制因子。盡管其主要功能已被探明,但在不同物種中存在著物種特異性的功能。為了揭示SVP基因的進(jìn)化歷史和模式;探究山核桃SVP基因(CcSVP)對(duì)于植株的形態(tài)、花期的影響;鑒定與CcSVP存在蛋白互作的花發(fā)育相關(guān)基因及具體發(fā)揮作用的結(jié)構(gòu)域。本研究利用生物信息學(xué)手段分析SVP基因的進(jìn)化歷史以及進(jìn)化過(guò)程中受到的選擇壓力;通過(guò)農(nóng)桿菌介導(dǎo)侵染異源轉(zhuǎn)化擬南芥來(lái)探究CcSVP基因發(fā)揮的功能;并使用酵母雙雜研究CcSVP與其上下游基因的互作情況。主要結(jié)果如下:1.系統(tǒng)發(fā)育分析表明:SVP基因在進(jìn)化過(guò)程中受到純化選擇,向著越來(lái)保守的方向發(fā)展,說(shuō)明SVP基因的功能與結(jié)構(gòu)已經(jīng)趨于穩(wěn)定。這些選擇壓力作用的具體位點(diǎn)分布在MADS-box和K-box,它們的改變是導(dǎo)致SVP基因與AGL24、JOINTLESS產(chǎn)生分化的重要原因之一;2.轉(zhuǎn)基因研究表明:CcSVP在擬南芥中過(guò)表達(dá)會(huì)造成花期延遲、延長(zhǎng)/花瓣缺失、雄蕊短且稀少、側(cè)枝減少、果莢短小。這表明CcSVP對(duì)于植株的形態(tài)建成、花期、花型、果實(shí)發(fā)育均有著重要的影響;3.全長(zhǎng)蛋白互作實(shí)驗(yàn)表明:CcSVP能夠與CcAP1、CcSOC1發(fā)生互作,且CcSVP與CcAP1的互作強(qiáng)度強(qiáng)于CcSVP與CcSOC1的互作;CcSVP不與CcFLC互作;4.截短體蛋白互作實(shí)驗(yàn)表明:CcSVP與CcAP1的單一結(jié)構(gòu)域無(wú)法單獨(dú)完成與全長(zhǎng)蛋白的互作,需要復(fù)數(shù)個(gè)結(jié)構(gòu)域甚至全長(zhǎng)蛋白才能發(fā)揮其互作功能。
【學(xué)位單位】：浙江農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：Q943.2
【部分圖文】：

圖 1.1 MIKC 型 MADS-box 蛋白結(jié)構(gòu)[28]Figure 1.1 Domain structure of MICK-type MADS-box proteins1.1.1 MADS（M）域M 域 MADS-box 基因的核心結(jié)構(gòu)域，位于 N 端且在四個(gè)結(jié)構(gòu)域中最為保守[29]，通常由 MADS-box 基因的首個(gè)外顯子編碼（約 180 bp），這一結(jié)構(gòu)域在各類生物中都高度保守[30]。和許多其他真核轉(zhuǎn)錄因子一樣，M 域蛋白具有模塊化結(jié)構(gòu)組織[31]，這為進(jìn)一步細(xì)分這些蛋白和組織提供了基礎(chǔ)。M 域的主要功能是與 DNA 序列中的 CArG-box（CC[A/T]6GG）基序直接的特異性結(jié)合[28]，同時(shí)也具有形成二聚體和結(jié)合輔助因子功能[30]。由于植物基因組中存在很多類似的 CArG-box 基序，因此預(yù)測(cè) MADS-box 蛋白結(jié)合的目標(biāo)基因具有很大的難度[32]。1.1.2 Intervening（I）域I 域是 M 域和 K 域之間的一段非保守結(jié)構(gòu)域，含有較多親水性殘基。較之

山核桃 SVP 基因功能研究具有上位性，在發(fā)揮功能時(shí)具有優(yōu)先級(jí)。第 1、2 時(shí)期，AP1 能夠與 SVP 或 AGL24互作形成能夠抑制控制花器官形成的基因表達(dá)的二聚體。此時(shí)花分生組織增大，花原基不分化。第 2 時(shí)期末，SVP 和 AGL24 的表達(dá)被抑制，AP1 蛋白則與SEPALLATA（SEP）蛋白發(fā)生互作，花器官的發(fā)育也就開(kāi)始了[48]。

圖 2.1 SVP 同源基因系統(tǒng)發(fā)育示意樹(shù)Figure 2.1 Preliminary phylogenetic tree of SVP homologous genes為進(jìn)一步分析 SVP/AGL24/JOINTLESS 這一進(jìn)化枝的進(jìn)化與分化，了的系統(tǒng)發(fā)育過(guò)程，將該進(jìn)化枝單獨(dú)進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析，最佳擬合進(jìn)化模型示 GTR+G+I 模型最適（附錄 B）。利用 RaxML-NG 的 ML 法在 GTR+G+下構(gòu)建 SVP/AGL24/JOINTLESS 進(jìn)化枝的蛋白系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)（圖 2.2），以基植物無(wú)油樟以及單子葉植物作為外力群。并且對(duì)該分枝的物種分布及數(shù)量統(tǒng)計(jì)（表 2.1）。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，在 SVP/AGL24/JOINTLESS 進(jìn)化枝總計(jì)含有 52 條蛋白其中核桃具有最高的成員數(shù)量，而無(wú)油樟則僅有 1 個(gè)成員。SVP、AGL24JOINLESS 分枝不含有禾本科植物�？傮w來(lái)說(shuō)， SVP/AGL24/JOINTLESS 及其 3 個(gè)小分枝在大部分物種中維持著較為穩(wěn)定的成員數(shù)量。值得注意的果楊和大豆雖然具有較之其他物種擁有較多的成員數(shù)量，但那是由于它們部?jī)?nèi)部發(fā)生的全基因組復(fù)制事件導(dǎo)致[99, 100]，因此與分支中基因數(shù)量總體
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉世男;林新春;;植物SVP基因的研究進(jìn)展[J];生物技術(shù)通報(bào);2014年06期

2 劉智宇;楊樸麗;江為;谷慧英;王志敏;宋明;湯青林;;甘藍(lán)開(kāi)花抑制因子FLC家族氨基酸序列差異及其對(duì)FLC/SVP聚合化的影響[J];園藝學(xué)報(bào);2014年05期

3 楊樸麗;張丹華;劉智宇;許俊強(qiáng);王志敏;湯青林;宋明;;甘藍(lán)抽薹開(kāi)花抑制因子FLC與SVP體外表達(dá)及相互作用[J];植物生理學(xué)報(bào);2013年09期

4 楊希宏;黃有軍;陳芳芳;黃堅(jiān)欽;;山核桃FLOWERING LOCUS C同源基因鑒定與表達(dá)分析[J];浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào);2013年01期

5 湯青林;李念祖;宋明;丁寧;陳竹睿;劉智宇;王志敏;;芥菜開(kāi)花調(diào)控因子SVP與FLC蛋白互作的結(jié)構(gòu)域篩選與鑒定[J];園藝學(xué)報(bào);2012年12期

6 楊堃;張朝紅;李樹(shù)秀;張旭彤;王躍進(jìn);;葡萄SVP類MADS-box基因的克隆及表達(dá)分析[J];西北林學(xué)院學(xué)報(bào);2012年04期

7 湯青林;李念祖;丁寧;陳竹睿;宋明;王志敏;;芥菜開(kāi)花調(diào)控蛋白SVP與FLC酵母表達(dá)載體的構(gòu)建及其相互作用研究[J];園藝學(xué)報(bào);2012年06期

8 湯青林;許俊強(qiáng);宋明;王志敏;;芥菜開(kāi)花信號(hào)整合子的兩個(gè)核心轉(zhuǎn)錄因子FLC和SVP相互作用的體外檢測(cè)[J];園藝學(xué)報(bào);2011年12期

9 王翔;尹鈞;;番茄花柄離區(qū)發(fā)育基因JOINTLESS及互作蛋白基因的功能研究[J];園藝學(xué)報(bào);2011年04期

10 王正加;黃有軍;夏國(guó)華;鄭炳松;金松恒;黃堅(jiān)欽;;山核桃APETALA1同源基因的克隆與序列分析[J];浙江林學(xué)院學(xué)報(bào);2008年04期

本文編號(hào)：2876596