水稻VQ基因家族的全基因组鉴定与表达谱分析

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1、密级：公开中图分类号：Q786硕士学位论文水稻VQ基因家族的全基因组鉴定与表达谱分析研究生：肖婷导师：王海华教授学科：化学研究方向：化学生物学年月AThesisSubmittedfortheDegreeofMasterGenome-wideidentificationofriceVQgenefamilyanditsexpressionprofilesinriceCandidate：XiaoTingSupervisorandRank：Prof.WangHaihua水稻VQ基因家族的全基因组鉴定与表达谱分析学位类型学术型学位作者姓名肖婷作者学号15010601004学科（专业学位类别)化学研究方向

2、（专业领域)化学生物学导师姓名及职称王海华教授实践导师姓名及职称所在学院化学化工学院论文提交日期2018年6月学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大

3、学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日缩略词表缩写词中文名英文名SA水杨酸SalicylicacidJA茉莉酸JasmonicacidET乙烯EthyleneABA脱落酸AbscisicacidNO一氧化氮NitricoxidePEG聚乙二醇PolyethyleneglycolSNP硝普钠SodiumnitroprussideIAA生长素AuxinqRT-PCR实时定量PCRQuantitativereal-timePCRHCL层级聚类Hierarch

4、icalclusteringKMCK-均值聚类K-meansclusteringCDS编码序列Codingsequence摘要VQ蛋白是一类植物特异性蛋白。研究发现，它们与WRKY转录因子互作，广泛参与植物生长发育、代谢与抗逆过程。有关水稻VQ基因家族系统的表达研究鲜见报道。本研究基于水稻基因组数据库，采用MEGA6.0、Clustalx1.83、IBS1.0和MapInspect等生物信息学软件，对水稻VQ蛋白家族进行了序列鉴定、结构域或基序分析、多重序列比对和系统进化分析；利用水稻微阵列CREP数据库获得水稻VQ基因在不同发育时期和不同组织中的表达谱；采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR

5、）研究了水稻VQ基因在水杨酸（SA）、乙烯（ET）、茉莉酸（JA）、脱落酸（ABA）等激素处理、聚乙二醇（PEG）模拟干旱、高盐、冷（4℃）等非生物胁迫以及水稻纹枯病菌（Riziocotiniasolani）接种等条件下的表达谱；利用本实验室先前的微阵列杂交数据，分析了一氧化氮（NO）对VQ基因表达的影响以及VQ与WRKY表达之间的相似性。结果如下：1、水稻基因组含40个VQ基因，不均匀地分布在12条染色体上，其中仅3个VQ基因含有内含子。水稻VQ蛋白有4种不同VQ基序：FxxxVQxFTG、FxxxVQxVTG、FxxxVQxITG和FxxxVHxVTG，大部分属于FxxxVQxLTG。水稻

6、和拟南芥VQ蛋白分为8个组，大多数水稻和拟南芥VQ各自聚类成分枝，提示两者之间发生了明显的分歧。2、除VQ1、3、5、8、11、13、24、25和30外，大部分VQ基因在水稻不同发育时期和不同的组织中表达水平较低。除VQ5、7、10、24和31外，大部分VQ基因无明显的组织特异性和发育阶段特异性。3、qRT-PCR分析表明，部分水稻VQ基因在不同激素和胁迫处理下发生了差异表达（与0h比较，在处理后三个时间点中至少一个时间点发生了p＜0.05的显著差异）。在JA处理下，发生差异表达的VQ基因最多，有18个，依次是ET12个，ABA10个，SA5个。分别为20、9、11和12个VQ基因响应盐、PE

7、G、低温胁迫和纹枯病菌侵染。提示水稻VQ基因可能通过一条或多条激素信号途径参与了植物对生物胁迫和非生物胁迫的应答。4、微阵列杂交分析的结果表明，在NO处理下，有14个水稻VQ基因发生了差异表达，且多数为上调基因。顺式元件预测分析表明，这些差异表达的VQ基因启动子中的W-盒和类W-盒（WRKY的特异结合位点）平均频率为5.4，远高于统计学上的预期。聚类分析表明，差异表达的VQ与部分WRKY基因有着相