蓖麻bZIP家族鑒定及與油脂基因互作分析.pdf

1、蓖麻（Ricinus communis.L）是胚乳型油料種子的典型代表，是重要的非食用油料作物之一。因為蓖麻適應性強、種子含油量高，其特殊的油脂成分也是優(yōu)質(zhì)的生物柴油原料，近年來在生物柴油產(chǎn)業(yè)化開發(fā)和利用中受到全世界的高度關注。調(diào)查蓖麻生長發(fā)育和種子油脂累積的分子機理是其遺傳改良的基礎。本研究基于蓖麻全基因組，調(diào)查了蓖麻bZIP(basic leucinezipper)轉(zhuǎn)錄因子家族結(jié)構特征、時空表達規(guī)律，進一步通過酵母單雜交，驗證了相關

2、的bZIP轉(zhuǎn)錄因子與蓖麻油脂合成基因的相互作用關系，為深入研究蓖麻bZIP家族的功能提供了重要的基礎。主要研究結(jié)果如下:
　　1.基于擬南芥和水稻bZIP成員的結(jié)構域序列以及蓖麻基因組序列，鑒別了蓖麻bZIP家族共49個成員，并根據(jù)DNA結(jié)合域序列的相似性，對蓖麻bZIP家族進行了系統(tǒng)分類，獲得11個亞組（Group）;
　　2.基于蓖麻bZIP家族成員結(jié)構上的特征，包括結(jié)構域外的保守基序(Motif)、基因結(jié)構以及二聚化特

3、性，系統(tǒng)分析了bZIP家族成員在進化和功能上的相關性。結(jié)合擬南芥bZIP家族成員的序列信息，與蓖麻bZIP成員在系統(tǒng)演化上的關系分析，揭示了植物bZIP在物種間具有很強的同源性;
　　3.基于高通量的基因表達分析(Digital Gene Expression)，調(diào)查了蓖麻bZIP基因在不同組織和種子發(fā)育不同階段的表達規(guī)律，根據(jù)時空表達差異鑒別出RcbZIP8、RcbZIP31和RcbZIP40基因的表達可能與種子油脂累積具有很強

4、的關聯(lián)性。進一步分析油脂累積相關基因啟動子區(qū)域的序列特征，發(fā)現(xiàn)Oleosin2、DGAT2和KAR等基因的啟動子區(qū)域均含有bZIP結(jié)合元件ACGT核心序列;
　　4.利用酵母單雜交技術，驗證了RcbZIP8、RcbZIP31和RcbZIP40與油脂基因啟動子區(qū)域的結(jié)合活性。結(jié)果表明RcbZIP8和RcbZIP40可以與不同的ACGT核心元件有很強的結(jié)合能力，RcbZIP8和RcbZIP40可能結(jié)合ACGT元件進而調(diào)控相應油脂基因的