不結(jié)球白菜基因組數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建及白菜相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子家族分析.pdf

1、本研究對(duì)102份不結(jié)球白菜（Brassica rapa ssp.chinensis Makino，俗稱“青菜”或“小白菜”）核心種質(zhì)資源的基因組數(shù)據(jù)和農(nóng)藝性狀數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析、整理和歸納，構(gòu)建了基因組數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫采用MySQL數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，存儲(chǔ)海量基因組數(shù)據(jù)，總數(shù)據(jù)量為3.27億條，其中SNP記錄4228萬條。數(shù)據(jù)庫既符合國際標(biāo)準(zhǔn)又具有良好的兼容性和擴(kuò)展性，解決了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、檢索、分析和管理的標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化等關(guān)鍵問題，便于核心種質(zhì)資源

2、的查詢和利用。在建立的生物信息平臺(tái)上集成創(chuàng)新，自行開發(fā)兩個(gè)軟件:SSRFace，從EST中發(fā)掘SSR分子標(biāo)記并設(shè)計(jì)引物的全自動(dòng)分析服務(wù);GeMint，運(yùn)用虛擬機(jī)技術(shù)構(gòu)建生物信息學(xué)操作系統(tǒng)。本數(shù)據(jù)庫可經(jīng)濟(jì)、便捷地克隆基因，研究起源和進(jìn)化，加速不結(jié)球白菜新品種選育進(jìn)程。
　　SBP（SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN）轉(zhuǎn)錄因子基因家族是存在于植物中的一類高度保守的轉(zhuǎn)錄因子基因家族，在植物的生長發(fā)育，特別

3、是開花階段，扮演著重要角色。大白菜（Brassica rapa ssp.pekinensis）是世界性的重要蔬菜，同時(shí)常作為基因組復(fù)制研究的模式植物。本研究鑒定了大白菜中的SBP轉(zhuǎn)錄因子，并研究了其特性。在大白菜和擬南芥中，鑒定出23對(duì)直系同源基因?qū)?對(duì)共直系同源基因?qū)Γ?gòu)建出SBP轉(zhuǎn)錄因子與其他基因的互作網(wǎng)絡(luò)圖。本研究發(fā)現(xiàn)共有16個(gè)SBP轉(zhuǎn)錄因子在花的表達(dá)量顯著高于其他組織器官中的表達(dá)量，說明其在花發(fā)育中的重要作用。小RNA家族m

4、iR156/157能調(diào)節(jié)大白菜SBP基因的編碼區(qū)和3'-UTR區(qū)。前人的研究發(fā)現(xiàn)SBP轉(zhuǎn)錄因子家族可能參與植物的某些發(fā)育過程，本研究中的qPCR實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證進(jìn)一步確認(rèn)了大白菜轉(zhuǎn)錄因子也能夠響應(yīng)多種外源激素如水楊酸和茉莉酸甲酯。SBP家族的基因在經(jīng)歷了基因的復(fù)制和丟失事件后，進(jìn)化出更為精細(xì)的調(diào)控特性。本文在全基因組水平上對(duì)SBP轉(zhuǎn)錄因子的研究能夠?yàn)榇蟀撞酥蠸BP轉(zhuǎn)錄因子后續(xù)的功能研究提供支撐。
　　Whirly轉(zhuǎn)錄因子是一類植物所特有的

5、高度保守的單鏈DNA結(jié)合(single-strandDNA binding，SSB)蛋白，在植物抗病信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、維持端粒長度、維護(hù)細(xì)胞器基因組的穩(wěn)定性等方面發(fā)揮重要功能。本研究運(yùn)用生物信息學(xué)方法，從71種植物基因組中鑒定了196個(gè)Whirly轉(zhuǎn)錄因子，并研究了其特性。通過系統(tǒng)進(jìn)化分析，本研究將植物界中的Whirly轉(zhuǎn)錄因子歸于O組、P組和M組。O組成員來源于低等植物和裸子植物，P組成員大多與葉綠體有關(guān)，而M組成員大多和線粒體有關(guān)。在被子植