玉米抗逆轉(zhuǎn)錄因子MYB靶基因的驗證.pdf

1、SichuanAgriculturalUniversityMasterDissertationEvaluationofTargetTenesofResistantTranscriptionFactorMYBinMaizeYu—FuZhang(BiochemistryandMolecularBiology)DirectedbyProfWan—ChenLiMaizeResearchInstituteofSichuanAgricultural

2、UniversityChengdu，Sichuan，PRChina，611130May2014摘要轉(zhuǎn)錄因子通過識別靶基因上游啟動子區(qū)高度保守的特異堿基序列并與之結(jié)合，從而對靶基因的時空表達(dá)進(jìn)行調(diào)控。轉(zhuǎn)錄因子靶基因的預(yù)測和驗證，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)答等眾多生長發(fā)育過程的轉(zhuǎn)錄調(diào)控。已有研究表明，玉米MYB特異識別的核心序列是六聚體TAACTG。其中，第三個堿基A具有高度保守性，在MYB識別靶基因中起關(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)測與驗證近年來已有一些報道。而在玉米基因組中，已經(jīng)報道并被證實的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MYB靶基因，克隆上游啟動子，用瞬時表達(dá)法驗證其在玉米中的啟

4、動活性，以期為MYB轉(zhuǎn)錄因子抗逆機制和調(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個基因的啟動子，再用Perl語言編寫的腳本，結(jié)合HexDIFF算法和支持向量機文庫(LibraryforSupportVectorMachine，LibSVM)構(gòu)建SVM分類器，從上述啟動子序列中搜索出369個MYB轉(zhuǎn)錄因子可能的結(jié)合序列，將下游編碼序列預(yù)測為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個預(yù)測靶基因具有2575條項GO注釋，再用AgriGO進(jìn)行GO富集分析，發(fā)現(xiàn)其中63個預(yù)測靶基因的功能與逆境響應(yīng)相關(guān)。從這63個與逆境響應(yīng)相關(guān)的預(yù)測靶基因中，隨機選取在Gramene數(shù)據(jù)庫編號為GRⅣ【ZM2G030181、GRMZM2G081622、GRMZM2G056365、GRMZM2G115698和GRMZM2G310161的5條