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?yàn)楸吐檫m應(yīng)性強(qiáng)、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(lái)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(guān)注。調(diào)查蓖麻生長(zhǎng)發(fā)育和種子油脂累積的分子機(jī)理是其遺傳改良的基礎(chǔ)。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(gòu)特征、時(shí)空表達(dá)規(guī)律，進(jìn)一步通過(guò)酵母單雜交，驗(yàn)證了相關(guān)

2、的bZIP轉(zhuǎn)錄因子與蓖麻油脂合成基因的相互作用關(guān)系，為深入研究蓖麻bZIP家族的功能提供了重要的基礎(chǔ)。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(gòu)域序列以及蓖麻基因組序列，鑒別了蓖麻bZIP家族共49個(gè)成員，并根據(jù)DNA結(jié)合域序列的相似性，對(duì)蓖麻bZIP家族進(jìn)行了系統(tǒng)分類，獲得11個(gè)亞組（Group）;
　　2.基于蓖麻bZIP家族成員結(jié)構(gòu)上的特征，包括結(jié)構(gòu)域外的保守基序(Motif)、基因結(jié)構(gòu)以及二聚化特

3、性，系統(tǒng)分析了bZIP家族成員在進(jìn)化和功能上的相關(guān)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(guān)系分析，揭示了植物bZIP在物種間具有很強(qiáng)的同源性;
　　3.基于高通量的基因表達(dá)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(dá)規(guī)律，根據(jù)時(shí)空表達(dá)差異鑒別出RcbZIP8、RcbZIP31和RcbZIP40基因的表達(dá)可能與種子油脂累積具有很強(qiáng)

4、的關(guān)聯(lián)性。進(jìn)一步分析油脂累積相關(guān)基因啟動(dòng)子區(qū)域的序列特征，發(fā)現(xiàn)Oleosin2、DGAT2和KAR等基因的啟動(dòng)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(shù)，驗(yàn)證了RcbZIP8、RcbZIP31和RcbZIP40與油脂基因啟動(dòng)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(qiáng)的結(jié)合能力，RcbZIP8和RcbZIP40可能結(jié)合ACGT元件進(jìn)而調(diào)控相應(yīng)油脂基因的