高粱籽粒多酚氧化酶基因的表達(dá)及酶活性檢測(cè)

高粱籽粒多酚氧化酶基因的表達(dá)及酶活性檢測(cè)

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1、河北科技師范學(xué)院碩士學(xué)位論文高粱籽粒多酚氧化酶基因的表達(dá)及酶活性檢測(cè)姓名:蔡玉笑申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):作物遺傳育種指導(dǎo)教師:陳于和201206中文摘要多酚氧化酶(以下簡(jiǎn)稱PPO)是高粱褐化的主要原因之一。PPO在植物的生長(zhǎng)中起到重要的作用,具有重要的抗逆性,又影響食品的品質(zhì)。但是關(guān)于高粱中勛即D的分子信息卻知之甚少。本研究通過(guò)分析高粱品系BTx623中的全基因組信息,鑒定出8條鼬即D。這8條勛即D分別定位在高粱3號(hào)染色體(勛即DJ和勛JPP02),6號(hào)染色體(勛肼,03和4),7號(hào)染色體(肋尸P05.7)和10號(hào)染色體(鼢PPD8)。其中勛P尸0口8不含內(nèi)含子,勛即DJ,,2和5包

2、含1個(gè)內(nèi)含子,勛PPD3和4含有2個(gè)內(nèi)含二子。這些勛即D的預(yù)測(cè)蛋白(PP01.8)都包含兩個(gè)核基因編碼的完整的銅離子結(jié)構(gòu)域。在銅離子結(jié)構(gòu)域中都含有酶活性結(jié)構(gòu)氨基酸,酪氨酸修飾和其他互作氨基酸殘基。勛即∞.7中含有類囊體轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)域,然而在舶胛D,和8中預(yù)測(cè)到將目的蛋白定位在特定部位的N.端信號(hào)肽。系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)分析,發(fā)現(xiàn)勛尸PD與玉米的即D親源關(guān)系較近。通過(guò)線性分析我們能夠鑒定出勛即02.8在玉米中的同源基因。還有,我們發(fā)現(xiàn)鼬即D5是高粱勛即D家族中的重要成員之一,它主要在高粱兩個(gè)不同基因型籽粒發(fā)育的早期過(guò)程中表達(dá)。另外PPO活性在兩個(gè)高粱品系的籽粒發(fā)育過(guò)程中都具有明顯的變化,表現(xiàn)出在早期

3、酶活性高,晚期活性低的特征。我們對(duì)高粱鼬即。與玉米即D具有較近的系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系,以及在籽粒發(fā)育過(guò)程中的表達(dá)模式的研究,為進(jìn)一步研究肋尸P0在高粱中的功能奠定了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞:多酚氧化酶;基因家族;系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)分析;表達(dá)模式;籽粒發(fā)育;高粱ABSTRACTPolyphenoloxidase(PPO)playsmunipIerolesi11plantgr0、ⅣthandresponsestoenViromnemalstmluli,arldhasimportaminnuencesoncropqualitytraits.HoweVer,thereisStiU1ittlemolecularinfor

4、mationonPPDgenesinsorghum.Here,byanalyz洫gthecompletegenomesequenceofthesorghum1ineBTx623,e逸htdiStitlct胛Dgenemembers,designatedas.妨即D』to8,wereidentified.Theeightmemberswerelocatedonsorghumc11romosomes3(鼬,壚D』and2),6(鼢尸PD3and4),7(鼬即D5to7)or10(舶即0∽,aI】dcontainedzero(舶即06to8),one(鼢即oJ,2and5)ortwo(:妨

5、即D3and4)introns.Theirdeducedproteins(SbPP01to8)allconta訪edannactbinuclearcoppercenterrequiredforenZymeacti詘y,thetyrosmeInotifanditsinteractillgresiduesinvolVedinstructuralmaintenance.SbPP02to6werefouIldtopossessthylakoidtrans論rdomain,whereasSbPPO1a11d8werepredictedtocontainN—te珊灑alsignalpeptide

6、fortargetillgtothesecretarypath、vay.Phylogenetically,sorghum即Dgenesgenerallyexhibitedcloserrelationshipstothoseofr11aiZe,andther11aizeorth0109sof肋即們to8couldberecognizedbysyntenyanalysis.F渤lly,舳即DJwasfoulldtobethemajormember,a11dwastranscribedHlainlyduringtheearlystageofgraindeVelopment,mtwodif.

7、ferentso唱humgenotypes.CoIlsistently,thetotalPPOactiV“y1eVelinthegraillsofthetwo1ineschangeddynamically,bemgrelatiVelyh遠(yuǎn)herand10weratthee甜lyandlatestagesofdevelopment,respectiVely.OurStucIygeneratednewinformationonsorghum尸JPDgenes,

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