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遗传 2009年第2期31卷 186-198页

作者：张亮生马成荣戢茜王翼飞上海大学数学系上海200444 浙江工业职业技术学院数学系绍兴312000 上海大学生命科学学院上海200444

set(Su(var),Enhancer of zeste(E(z)),and Trithorax)结构域基因家族是一组含有保守set结构域的蛋白的统称,它们参与蛋白甲基化,影响染色体结构,并且调控基因表达,在植物发育中起着重要的作用。分析拟南芥和水稻中set结构域基因家族进... 详细信息

set(Su(var),Enhancer of zeste(E(z)),and Trithorax)结构域基因家族是一组含有保守set结构域的蛋白的统称,它们参与蛋白甲基化,影响染色体结构,并且调控基因表达,在植物发育中起着重要的作用。分析拟南芥和水稻中set结构域基因家族进化关系,对研究这一基因家族中各成员的功能有着重要的意义。我们系统地鉴定了47个拟南芥(Arabidopsis thaliana)和43个水稻(Orysa sativa japonica cultivar Nipponbare)的set结构域基因,染色体定位和基因复制分析表明set结构域基因扩增是由片段复制和反转录引起的,根据这些结构域差异和系统发育分析把拟南芥和水稻的set结构域基因划分成5个亚家族。通过分析set结构域基因家族在拟南芥和水稻各个发育阶段的表达谱,发现set结构域基因绝大部分至少在一个组织中表达;大部分在花和花粉中高表达;一些set结构域基因在某些组织中有特异的表达模式,表明与组织发育有密切的关系。在拟南芥和水稻中分别找到了4个差异表达基因。拟南芥4个差异基因都在花粉管高表达,水稻4个差异基因有3个在雄性花蕊中高表达,另一个在幼穗中高表达。

关键词：拟南芥水稻 set结构域基因进化分析

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结球甘蓝全基因组set结构域基因的分析及表达研究

结球甘蓝全基因组SET结构域基因的分析及表达研究

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作者：潘飞安徽农业大学

学位级别：硕士

结球甘蓝(Brassica oleracea *** DC),简称甘蓝,属于十字花科(Cruciferae)芸薹属(Brassica)的两年生草本植物,世界各地均有栽培,是一种重要的叶用蔬菜类作物。植物生长发育过程中存在着保守的表观遗传调控机制,其中最重要的一种组蛋白... 详细信息

结球甘蓝(Brassica oleracea *** DC),简称甘蓝,属于十字花科(Cruciferae)芸薹属(Brassica)的两年生草本植物,世界各地均有栽培,是一种重要的叶用蔬菜类作物。植物生长发育过程中存在着保守的表观遗传调控机制,其中最重要的一种组蛋白修饰就是赖氨酸组蛋白甲基化,主要由一类含有set结构域的基因家族修饰,在真核生物中广泛存在。植物set结构域基因功能复杂,它们参与蛋白甲基化,影响染色体的浓缩和分离以调控染色体结构,还参与基因的转录调节、调控基因表达等众多的细胞反应过程,对植物的生长发育起着重要的作用。本研究通过生物信息学分析方式,对set结构域基因家族的基本信息(长度、分子量、等电点等)及染色体定位、结构域分布、基因结构、基因的系统进化等进行分析。同时,对set结构域基因在结球甘蓝“Bo01-12B”不同发育时期、不同器官中的时空表达图谱进行分析。结果表明:1.结球甘蓝基因组中共有29条set结构域基因,这些基因不均匀的分布在甘蓝9条染色体上,尤其1号染色体上没有set结构域基因。29条set结构域基因开放阅读框及编码的蛋白长度各异,最长的Bol027564基因开放阅读框长5,088bp,编码1,695氨基酸残基,而最短Bol044707基因开放阅读框为405 bp,编码134氨基酸残基。从基因结构来看,内含子最少有0个,最多超过20个。其中16条set结构域蛋白呈碱性。2.结球甘蓝中set结构域基因的系统进化分析,结合其他保守结构域的分布,甘蓝中29条set结构域基因家族可分为7个分支。第I分支保守结构域模型为SANT-set,第II分支保守结构域模型为AWS-set-post-set,第III分支保守结构域模型为PWWP-PHD-PHD-set-post-set,第IV分支保守结构域模型为PHD-set,第V分支保守结构域模型为SRA-pre-set-set,第VI分支的结构域模型为set-post-set,第VII分支只含有set一个结构域。3.7条set结构域基因(Bol040761,Bol030053,Bol042363,Bol043727,Bol025176,Bol027607,Bol011910)在结球甘蓝的荧光定量表达分析表明,set结构域基因在根、茎、花蕾、花中均有表达,在叶中不表达。其中在花蕾中表达量最高,根中次之。在不同发育时期花蕾的半定量表达分析中,set结构域基因普遍在花粉母细胞时期高度表达。

关键词：结球甘蓝 set结构域基因生物信息学基因表达花粉发育

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