玉米抗逆轉(zhuǎn)錄因子MYB靶基因的驗(yàn)證.pdf

1、SichuanAgriculturalUniversityMasterDissertationEvaluationofTargetTenesofResistantTranscriptionFactorMYBinMaizeYu—FuZhang(BiochemistryandMolecularBiology)DirectedbyProfWan—ChenLiMaizeResearchInstituteofSichuanAgricultural

2、UniversityChengdu，Sichuan，PRChina，611130May2014摘要轉(zhuǎn)錄因子通過(guò)識(shí)別靶基因上游啟動(dòng)子區(qū)高度保守的特異堿基序列并與之結(jié)合，從而對(duì)靶基因的時(shí)空表達(dá)進(jìn)行調(diào)控。轉(zhuǎn)錄因子靶基因的預(yù)測(cè)和驗(yàn)證，是功能基因組研究的一種重要方法。不僅可為基因功能解析提供參考，也可了解基因的表達(dá)調(diào)節(jié)機(jī)理，并進(jìn)一步構(gòu)建基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。MYB是人類成髓細(xì)胞瘤(myeloblastosis，MYB)轉(zhuǎn)錄因子家族的植物直系同源蛋白，

3、參與植物代謝、脅迫應(yīng)答等眾多生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程的轉(zhuǎn)錄調(diào)控。已有研究表明，玉米MYB特異識(shí)別的核心序列是六聚體TAACTG。其中，第三個(gè)堿基A具有高度保守性，在MYB識(shí)別靶基因中起關(guān)鍵作用。關(guān)于擬南芥和水稻等模式植物MYB靶基因的預(yù)測(cè)與驗(yàn)證近年來(lái)已有一些報(bào)道。而在玉米基因組中，已經(jīng)報(bào)道并被證實(shí)的MYB靶基因只有rd22、CAB、Bzl、Bz2四種。因此，本研究擬在玉米全基因組范圍內(nèi)預(yù)測(cè)MYB靶基因，克隆上游啟動(dòng)子，用瞬時(shí)表達(dá)法驗(yàn)證其在玉米中的啟

4、動(dòng)活性，以期為MYB轉(zhuǎn)錄因子抗逆機(jī)制和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)研究提供參考。在前期研究的基礎(chǔ)上，先用Promoter20軟件搜索玉米全基因組具有功能注釋的136，770個(gè)基因的啟動(dòng)子，再用Perl語(yǔ)言編寫(xiě)的腳本，結(jié)合HexDIFF算法和支持向量機(jī)文庫(kù)(LibraryforSupportVectorMachine，LibSVM)構(gòu)建SVM分類器，從上述啟動(dòng)子序列中搜索出369個(gè)MYB轉(zhuǎn)錄因子可能的結(jié)合序列，將下游編碼序列預(yù)測(cè)為MYB轉(zhuǎn)錄因子的靶基因。然后

5、，用GrameneMart導(dǎo)出這些基因的基因本體論注釋(GeneOntology，GO)，其中181個(gè)預(yù)測(cè)靶基因具有2575條項(xiàng)GO注釋，再用AgriGO進(jìn)行GO富集分析，發(fā)現(xiàn)其中63個(gè)預(yù)測(cè)靶基因的功能與逆境響應(yīng)相關(guān)。從這63個(gè)與逆境響應(yīng)相關(guān)的預(yù)測(cè)靶基因中，隨機(jī)選取在Gramene數(shù)據(jù)庫(kù)編號(hào)為GRⅣ【ZM2G030181、GRMZM2G081622、GRMZM2G056365、GRMZM2G115698和GRMZM2G310161的5條