黄瓜NAC转录因子的生物信息学分析及表达研究

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xingyunfei520
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
黄瓜(Cucumis sativus Linn.)是我国设施主栽蔬菜作物之一,但是由于黄瓜根系分布较浅,再生能力弱,对盐渍环境敏感,一旦遭受盐害,黄瓜植株生长发育就会受到显著抑制,严重影响黄瓜的产量和品质。外源蔗糖能在一定程度上可提高植物的抗逆能力、缓解逆境胁迫,同时还可以作为信号物质调控基因的转录和翻译,但是蔗糖缓解盐胁迫的机理尚不明确。NAC转录因子是植物特有的重要转录因子家族之一,在植物生长发育和胁迫应答过程中发挥着重要的调节作用。本文以黄瓜(Cucumis sativus Linn.)为研究材料,以黄瓜中的NAC转录因子为研究对象展开研究,通过生物信息学分析和实时定量PCR分析,研究其结构特点和生物学功能,主要如下:对黄瓜幼苗进行0.4 mM蔗糖预处理或不进行预处理,三天后进行50 mM盐胁迫处理,观察和分析蔗糖预处理后黄瓜幼苗的耐盐性,结果表明蔗糖预处理促进了幼苗侧根的发育,幼苗干重显著增加,幼苗的抗氧化物质含量显著增多,丙二醛含量显著降低,抗氧化酶活性显著增强,说明蔗糖预处理提高了黄瓜幼苗的耐盐性。利用NAM保守结构域在黄瓜全基因组数据库比对,然后利用NCBI和SMART去除不含有NAM结构域的序列,最终鉴定了83个黄瓜NAC转录因子。这83个转录因子分布于黄瓜的7条染色体上,有26处染色体复制现象。按照不同亚族含有的不用基序把黄瓜的83个NAC转录因子分成15个亚族,分别为:NAM,ANAC11,ANAC3,ANAC63,ATAF,NAC1,NAC2,NAP,OSNAC22,OSNAC3,OSNAC7,SENU5,TIP,TREN,ANAC001。对83个黄瓜NAC蛋白氨基酸序列的理化性质分析、二级结构预测、亚细胞定位预测、基序分析、蛋白质三级结构预测。结果表明NAC转录因子家族多肽链N端高度保守,C端有多样化的转录调控区域,58个NAC转录因子存在于细胞核上的可能要大于其他细胞器。同一亚族的的NAC转录因子在结构和功能和亚细胞定位方面都具有相似性。通过系统发育分析、GO功能预测、启动子响应元件分析,表明ANAC11、NAM,ANAC11,ANAC3四个亚族与黄瓜响应外源蔗糖,以及黄瓜幼苗耐盐性调节有关系。通过实时定量PCR实验,分析了NAM、ATAF、ANAC3、ANAC11四个亚族17个转录因子表达情况,组织特异性分析结果表明这17个NAC基因中,ATAF-2、ATAF-3等8个基因在花中的表达量最高,有ATAF-1、ANAC3-1等6个基因在叶中表达量最高,有ANAC11-1、ANAC11-4这两个基因个在果实中表达量最高,有ANAC11-3在根中的表达量最高。研究NAC转录因子在外源蔗糖和盐胁迫情况下的表达,结果表明同一亚族的NAC转录因子具有相似的表达特性。除ATAF亚族的四个NAC转录因子以及ANAC3亚族的一个基因和NAM亚族的两个不响应蔗糖预处理外,其他转录因子大部分都在蔗糖预处理下表达上调。只有NAM和ANAC11两个亚族的5个NAC基因在盐胁迫下表达量下调,其余都不同程度的上调。蔗糖预处理后,大部分的NAC转录因子在盐胁迫下的的表达量比直接盐处理情况下的表达量高,只有三个低于直接盐处理的表达量或不变。说明NAC转录因子确实参与了外源蔗糖缓解黄瓜盐胁迫的过程以上预测分析与实验结果,为进一步研究NAC转录因子在外源蔗糖缓解盐胁迫过程中的作用奠定了基础。
其他文献
背景与目的:随着胸腔镜手术(VATS)及外科的不断发展,2005年,Gaetano Rocco[1]博士首次将单孔VATS用于简单的胸腔内手术,该技术通过单孔VATS简化了简单的胸腔内手术,无需使用多个手术切口。此外,与3孔VATS相比,单孔VATS在治疗SP患者方面具有较好的临床和经济效果[2],因此胸外科医师对于手术切口的数量和大小也尤为关注。对于自发性气胸(SP)患者的手术治疗,单孔VATS
勒克莱齐奥是“一位旅行者,一位世界公民,一位游牧人”,一种一致的、连贯的、持久的、稳定的流浪氛围弥漫在他的作品中。对于他而言,流浪是一种人类的永恒境遇:人类是流浪着的人类,无论是肉体的流浪,还是精神的流浪,都具有相同的指向性,那便是“回归”,回到家园,回到安身立命之所,回归到宇宙中原初本真的状态,而他自身便是一位“流浪—回归”的践行者,在自然中流浪,在文字世界里流浪,在流浪的过程中真的发现了自己的
药食用真菌以其独特的天然活性和药用价值越来越被科研工作者所重视,尤其昆虫寄生真菌如冬虫夏草、蛹虫草等已被研究证明具有极高的药用价值。白蚁球菌Fibularhizoctonia sp.
干扰素(interferon,IFN)是一种在特定诱导剂作用下,宿主细胞产生的一类具有广谱抗病毒、抗肿瘤及增强免疫功能的本质为分泌性多功能糖蛋白的细胞因子。1957年在英国科学家Isa
丝瓜是葫芦科蔬菜重要作物之一,在我国普遍栽植的有有棱丝瓜[Luffa acutangula(L.)Roxb.]以及普通丝瓜[Luffa cylindrica(L.)Rome.]两个亚种,华南地区以种植有棱丝瓜为主。有棱丝
本文主要研究二阶哈密顿系统的周期解和基态解的存在问题.首先,考虑一类二阶哈密顿系统的周期解:(?)利用临界点理论中的极小极大理论和局部环绕理论,在一类新的次二次增长条
网络化系统具备资源共享,模块化设计方式,系统实现及维护成本低等诸多优点,所以近年来在汽车、航空航天和工业制造等领域得到了广泛的应用.但是与此同时,由于网络带宽的限制,
设自然数n ≥ 3,OPDn,DOPDn,RCDOn和Gn分别是有限链[n]上的保序且保距部分一一奇异变换半群,保序且保距部分一一奇异降序变换半群,正则保反序且压缩奇异变换半群和保升序且保
去氢骆驼蓬碱(Harmine)主要来源于植物骆驼蓬根部,属于β-咔啉生物碱类化合物。去氢骆驼蓬碱具有显著的药理活性,包括抗肿瘤活性、抗抑郁症活性、抗菌活性以及杀虫活性等,但作
昆虫完成嗅觉识别过程需要多种嗅觉相关蛋白的参与,这些嗅觉蛋白在昆虫与外界进行信息交流时具有重要意义。截至目前,人们发现参与昆虫的嗅觉相关蛋白主要包括气味结合蛋白(O