关于茶树myb类转录因子的分析

摘要:MYB是植物转录因子中最大的家族之一,但其在茶树中的研究资料甚少。因此,对茶树中MYB类转录因子的分析,具有重要的意义。首先,利用生物信息学在茶树基因组中共搜索到30个茶树MYB 基因,并按照其染色体定位顺序分别名为 CsMYB1到 CsMYB30。然后,用茶树和拟南芥两个物种的MYB基因进化树分析,表明茶树与拟南芥的亲缘关系,同时按照聚类情况把茶树基因划分为几个亚族。最后,通过茶树 MYB 基因的进化树分析和MEME 蛋白基序分析,证明茶树 MYB 基因家族在进化中较为保守。总而言之,综合生物信息学分析的结果,初步阐明了MYB家族基因在茶树中扮演的重要角色。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
第1章 绪论2
1.1 植物MYB转录因子概述2
1.2 植物MYB转录因子的结构和分类2
1.3 植物MYB转录因子的功能和表达调控3
1.4 茶树MYB转录因子的研究进展3
第2章 茶树MYB类转录因子的鉴定3
2.1茶树MYB基因家族的搜索与注释3
2.2茶树MYB 基因家族的进化树的构建4
2.3茶树MYB 基因家族的 MEME 蛋白基序6
第3章 茶树MYB转录因子的结果与分析
3.1茶树MYB转录因子的结果6
3.2茶树MYB转录因子的分析6
第4章 讨论 7
致谢8
参考文献8
关于茶树MYB类转录因子的分析
引言
引言
在植物历经千年进化过程中,植物生物分子也在不断更迭改变,最终形成了固定的机制。植物MYB转录因子发挥的功能越来越呈现出多样化的特点。但到目前为止,MYB转录因子对植物基因表达的详细系统的调控机制,人们还没能阐述清楚。我国有很多地区种植茶树进行生产,但是茶树生长和茶叶生产,由于气候和地理原因,受外界环境如土壤条件、低温、干旱等环境条件的不利影响,如果能够通过MYB转录因子的分析研究,合理利用茶树抗性基因,针对不同问题,培育对应抗性的茶树品种,对茶树的生长发育和
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茶叶生产有重大意义,也是对我们茶叶生产产业的一大贡献。植物MYB转录因子其主要功能包括调节植物的次生代谢、控制细胞形态、调控分生组织形成发育和细胞周期等。不但在植物代谢中发挥作用,而且在发育的各个方面起着重要的调控作用,随着生物信息技术的持续发展,拟南芥和水稻两种模式生物的全基因组测序的完成后,人们对于转录因子的认识也有了巨大的提升。因此,我们对其生物信息学特征的研究分析,初步阐明了茶树MYB类转录因子的调控网络,为茶树抗性机制与抗性育种研究提供一定的参考依据。
第1章 绪论
1.1 植物MYB转录因子概述
近年来,转录因子逐渐成为分子水平的遗传学和生物学、生物信息学等领先生物科技研究领域的重头戏。植物MYB基因家族作为植物转录因子中最大类之一,成为研究人员十分青睐的研究方向。MYB转录因子是一种反式作用因子,普遍存在于植物中,它含有一段高度保守的序列MYB基序,与DNA相结合发挥作用,且其并广泛参与植物各个方面,如细胞形态与模式建成、次级代谢的调控以及生物和非生物胁迫的应答等,在植物生长发育和代谢调控中发挥了重要作用。MYB蛋白的功呈现多样化的特点,体现在植物进化过程中,同时也越来越出现在研究人员的眼前。
1.2 植物MYB转录因子的结构和分类
1.2.1 MYB转录因子的结构
MYB蛋白的结构中,其中高度保守的DNA结构域是MYB结构域。该结构域一般是1到4个不完整的重复序列(R)组成,每个重复序列通常包含约52个氨基酸。且每个重复序列中通常分别有3个α螺旋结构,每个重复序列中的第二个和第三个螺旋可形成一个螺旋转角螺旋(HTH)结构,而且每隔1819个氨基酸间隔有色氨酸疏水残基,每三个色氨酸疏水残基形成一个疏水的核心3D HTH结构。该结构域中每个重复序列中的第三个螺旋为具有与DNA特异性识别功能,该螺旋可直接接触DNA大槽,并与其结合。在与DNA结合过程中,R3螺旋相比R2螺旋具有更高的核苷酸结合特异性。除此之外,植物MYB蛋白R3重复子的第一个色氨酸残基,有时会被某个芳香族氨基酸或疏水氨基酸所代替。
1.2.2 MYB转录因子的分类
植物转录因子MYB的分类,是以其包含保守结构域的数目为分类依据,简单划分可以分为4个亚类: MYB1R型(R1/R2),R2R3MYB 型,MYB3R (R1R2R3)型,少有4RMYB(Dubosetal2010)。植物中的MYB转录因子R2R3MYB亚类数量最多而且功能多样,目前在模式植物拟南芥中共发现MYB转录因子159个,包含R2R3MYB亚类就有125个,比例占78.6%。除以上4亚类外,在拟南芥cDNA库还发现了MYBrelated转录因AtMYBL2(Kirik1996),PlantTFDB数据库单独将MYBrelated分为一大类,这一类中到现在为止经过大量的研究确定的大约有2754个MYBrelated转录因子。该类家族,除了氨基酸中的N末端含有单一的MYB保守结构域外,在氨基酸的C末端还有一段脯氨酸富集的特异序列。
1.3 植物MYB转录因子的功能和表达调控
基因的表达调控方式各种各样,其中的一种称为组合调控,即通过多种转录因子的相互作用,来实现对靶基因的精密调控,是真核生物基因表达调控中,重要的一种方式。MYB类转录因子种类繁多,大量存在于植物体中,几乎参与了植物生长代谢的各个方面。在对这些方面进行调控的过程中,MYB类转录因子与其它的转录因子,就是通过组合调控的方式,对植物发育和代谢等方面进行调节,包括细胞的形成与模式建成、植物次生代谢的调节特别是苯丙氨酸代谢,并对外界环境、激素及病虫害生物或者非生物胁迫等做出应答。
1.4 茶树MYB转录因子的研究进展
目前,关于茶树中MYB类转录因子的研究,所能参考的文献并不是很多,根据目前的资料显示,有关于茶树芽叶的儿茶素含量与转录因子MYB关联分析,以上这些大概就是茶树中MYB类转录因子的研究现状。
第2章 茶树MYB转录因子的鉴定
2.1茶树MYB基因家族的搜索与注释
为了精确地搜索茶树MYB转录因子,本文分别以已经测序完成的拟南芥和茶树MYB转录因子的核酸序列为检索序列模板。在数据库TAIR中下载所有已经公布的拟南芥MYB转录因子的相关序列,获得较全面的茶树MYB转录因子,然后分别获取其保守结构域,以此为检索序列。找到并下载其全基因组序列和编码序列,并在WORD中进行记录整理,好用来于做进一步分析。

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