GH1β-葡萄糖苷酶在擬南芥和水稻中的生物信息學(xué)及表達(dá)模式分析.pdf

1、植物在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)遭遇到各種生物和非生物的脅迫，其中高鹽可能導(dǎo)致植物離子失衡和高滲脅迫，進(jìn)而影響整個(gè)機(jī)體的生長(zhǎng);干旱使植物缺水，破壞植物細(xì)胞膜的雙分子結(jié)構(gòu)，造成細(xì)胞膜通透性增大，甚至破壞細(xì)胞膜的完整性，影響植物細(xì)胞的生理代謝;溫度過(guò)低有時(shí)會(huì)導(dǎo)致花粉不育，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞膜的破壞;當(dāng)植物遭到病菌侵染時(shí)，植物的生長(zhǎng)就會(huì)受到抑制，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致植株枯死。這些因素都是造成農(nóng)作物減產(chǎn)的重要原因。
　　在植物中，GH1β-葡萄糖苷酶在很多生理過(guò)

2、程中起重要作用，包括釋放一些化學(xué)物質(zhì)來(lái)抵御外來(lái)的侵害，參與細(xì)胞壁的木質(zhì)化，植物激素的激活及參與植物的次生代謝等。GH1β-葡萄糖苷酶在草本植物擬南芥中有48個(gè)基因，在禾本科植物水稻中有40個(gè)基因，這些基因在擬南芥和水稻中大都還沒(méi)被研究過(guò)，功能所知也甚少，尤其是在非生物脅迫方面，涉及的也很少。本論文對(duì)擬南芥中47個(gè)GH1β-葡萄糖苷酶基因及水稻粳稻中的37個(gè)GH1β-葡萄糖苷酶基因在不同的組織及逆境條件下的表達(dá)模式進(jìn)行研究，并對(duì)這兩大基因

3、家族的進(jìn)化關(guān)系及其結(jié)構(gòu)域進(jìn)行了分析，結(jié)果如下:
　　(1)我們通過(guò)對(duì)AtBG和OsBG兩大基因家族進(jìn)化樹(shù)分析發(fā)現(xiàn)，這兩個(gè)基因家族內(nèi)的基因同源性很高。
　　(2)通過(guò)對(duì)AtBG和OsBG兩大家族結(jié)構(gòu)域分析發(fā)現(xiàn)它們都有三個(gè)保守的基序，每個(gè)基序中都有高度保守的氨基酸。
　　(3) AtBG家族基因在不同時(shí)間的鹽脅迫處理下，多數(shù)家族基因受鹽脅迫調(diào)控，但在表達(dá)模式上有較大差異，在相同的時(shí)間點(diǎn)，各個(gè)基因表現(xiàn)出表達(dá)上調(diào)，表達(dá)下調(diào)和微

4、量表達(dá)。而OsBG家族基因在鹽脅迫的不同時(shí)間處理下，大部分基因不能夠誘導(dǎo)表達(dá)，且整體表達(dá)量偏低。
　　(4) AtBG家族基因在不同時(shí)間的15％PEG處理下，多數(shù)家族基因受干旱脅迫調(diào)控，但在表達(dá)模式上有較大差異，在相同的時(shí)間點(diǎn)，各個(gè)基因分別表現(xiàn)出表達(dá)上調(diào)和表達(dá)下調(diào)。而OsBG家族基因在不同時(shí)間的15％PEG處理下，大部分基因表達(dá)量很低，少量基因受誘導(dǎo)表達(dá)。
　　(5) AtBG家族基因在不同時(shí)間的4℃處理下，有少數(shù)基因明顯受

5、冷誘導(dǎo)調(diào)控，其中AtBG7在冷處理24h時(shí)上調(diào)顯著，BGLU40和BGLU11在處理24h時(shí)下調(diào)顯著。OsBG家族基因在不同時(shí)間的4℃處理下，各基因表達(dá)量均很低，只有OsBG23在冷處理24h時(shí)上調(diào)顯著。
　　(6) OsBG家族基因在感染病害的不同時(shí)間下，個(gè)別基因顯著受病菌調(diào)控，OsBG11和OsBG23在感病24h時(shí)表達(dá)顯著上調(diào)，OsBG19和OsBG33在感病24h時(shí)表達(dá)顯著下調(diào)。
　　(7) AtBG家族基因在擬南芥

6、不同部位均有表達(dá)，但一些基因在不同的部位的表達(dá)量上有較大差異，其中AtBG6，AtBG22，AtBG23，AtBG21在根中表達(dá)較高，AtBG25，AtBG26，AtBG7，AtBG8在莖中表達(dá)較高，AtBG35，AtBG16，AtBG42在葉片中表達(dá)較高，AtBG10，AtBG12，AtBG13，AtBG14在花中表達(dá)較高，AtBG11，AtBG18，AtBG45在種子中表達(dá)較高。而OsBG家族基因在水稻的不同部位也均有表達(dá)，其中Os