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禾谷類植物淀粉合成關鍵酶的鑒定與比較分析

時間:2019-06-10 19:26來源:畢業論文
67個基因被分為6大類群,亞群發生了多次基因重復事件,久遠的基因重復容易發生基因的丟失或假基因化。序列特征分析表明,同一類群內基因結構、保守基序和功能結構域均顯示較高

摘  要:淀粉是生物體碳儲量的主要來源,其合成途徑中關鍵酶較多,多數以多基因形式存在。本研究以擬南芥淀粉合成關鍵酶蛋白序列為探針,從禾谷類植物中挖掘出67個淀粉合成關鍵酶基因,并對序列、表達和進化進行了分析。系統進化分析顯示,67個基因被分為6大類群,亞群發生了多次基因重復事件,久遠的基因重復容易發生基因的丟失或假基因化。序列特征分析表明,同一類群內基因結構、保守基序和功能結構域均顯示較高的保守性,不同類群之間序列特征變異很大。表達分析顯示,淀粉合成酶基因在不同組織和植物不同生長發育時期的表達量有明顯差異,這可能與基因的功能特異性和組織特異性有關。這些研究結果為闡明禾谷類植物淀粉合成關鍵酶的生物學功能提供幫助。36156
畢業論文關鍵詞:禾谷類植物;淀粉;關鍵酶;同源基因;適應性進化
Molecular Characterization and Comparative Analysis of the Genes Encoding Key Enzymes of Starch Biosynthesis in Cereal Plants
Abstract: Starch is the main source of carbon storage in the organisms, there are many key enzymes of the synthesis pathway , and most of them are in the form of multi gene. In this study, the key enzyme protein sequences of Arabidopsis starch synthesis as probes, 67 starch biosynthesis key enzymes genes were excavated from cereal plant, and the sequence, expression and evolution were analyzed. Phylogenetic analysis showed that 67 genes were pided into 6 major groups, the subgroup had many gene duplication events, and the gene was easily duplicated and the gene was lost or duplicated. Sequence Analysis showed that the genetic structure, conserved motifs and functional domains of the same group showed high conservatism between different groups of sequence features great variation. Expression analysis revealed that expression of starch synthase gene in different tissues and plants at different growth stages have obvious differences, which may related to gene function specific and tissue specific. These results provide the help to the biological function of key enzymes in the synthesis of cereal starch.

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Key words: Cereal Plants, Starch, Key Enzymes, Homologous Genes, Adaptive Evolution
目    錄
摘  要    2
引言    3
1 數據與方法    4
1.1 物種選擇與基因檢索    4
1.2 序列比對與聚類分析    4
1.3 蛋白序列特征分析    4
1.4 同源基因對的選擇壓力檢測    5
1.5 同源基因對的表達譜分析    5
2 結果與結論    5
2.1 禾谷類植物淀粉合成關鍵酶基因的鑒定    5
2.2 禾谷類植物淀粉合成關鍵酶基因的分類情況    6
2.3 禾谷類植物淀粉合成關鍵酶蛋白的序列特征    7
2.4 禾谷類植物淀粉合成關鍵酶基因同源對的適應性進化    9
2.5禾谷類植物淀粉合成關鍵酶基因同源對的表達特征    11
3 討論與結論    12
參考文獻    13
致謝    15
禾谷類植物淀粉合成關鍵酶的鑒定與比較分析
引言
淀粉是植物個體生長發育過程所需要的營養物質,也是決定禾谷類作物籽粒產量和品質的關鍵因子[1]。在植物體內,淀粉分為兩類:一類是貯藏淀粉,主要存在于植物的塊根、塊莖和種子的胚乳中;另一類是瞬時淀粉,在植物葉片的葉綠體中合成[2]。淀粉不僅是人們食物的主要組成成分,而且還是一種被廣泛應用于醫藥、造紙、粘合劑、紡織、釀酒及生物降解塑料等行業的重要工業原料[3]。
    淀粉是一類不易溶解的由葡萄糖分子聚縮而成的多聚糖,根據其分子結構的差異分為直鏈淀粉和支鏈淀粉兩類[4]。直鏈淀粉是以α-1,4-糖苷鍵將葡萄糖殘疾連接而成的無分支的螺旋結構;支鏈淀粉是葡萄糖殘基以α-1,4-糖苷鍵相連而成的葡萄糖鏈,在支鏈處以α-1,6-糖苷鍵連接[5]。當直鏈淀粉遇到碘時,會形成淀粉-碘螺旋型復合物,呈藍紫色,該復合物在 620~680nm 處有最大光吸收值;當支鏈淀粉遇碘時,呈現紫紅色,在 530~550nm 處有最大光吸收值[6]。 禾谷類植物淀粉合成關鍵酶的鑒定與比較分析:http://www.aftnzs.live/shengwu/20190610/34499.html
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