番茄逆境响应基因SlNAC10的克隆及生物信息学分析

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摘要NAC转录因子在植物中是特有的一类转录因子，在植物生长发育的阶段及逆境胁迫应答过程中担当了非常重要的角色。根据已报道的的番茄NAC转录因子家族的基因信息，我们筛选出一个受盐和干旱胁迫显著诱导的SINAC10基因。随后根据其基因序列来设计引物，通过使用RT-PCR方法从野生型番茄AC++中克隆得到了该基因的cDNA全长序列。序列分析表明，SlNAC10基因开放阅读框全长为864 bp，编码了287个氨基酸。通过生物信息学分析表明，该基因编码的氨基酸具有典型的NAC基因家族的NAC保守结构域。其蛋白质分子量为33.54 kD，理论等电点pI为6.36，疏水性平均值为-0.885，表明该蛋白为亲水性蛋白。多重序列比对分析显示，SlNAC10蛋白与其他植物蛋白具有很高的同源性。这些结果为进一步研究SlNAC10基因在番茄胁迫响应中的功能奠定了理论依据。69846

该论文有图12幅，表8个，参考文献17篇。

毕业论文关键词：番茄 NAC转录因子 SlNAC10 生物信息学分析

Cloning and bioinformatics analysis of stress response SlNAC10 gene in Tomato

Abstract

NAC transcription factor is a specific transcription factor, which plays an important role in the process of plant growth and development. According to the reported gene information of tomato NAC transcription factor family, we selected a salt and drought responsive SLNAC10 gene, then specific primers were designed clone its full-length cDNA sequence by RT-PCR from wild type AC++ tomato. Sequence analysis showed that the open reading frame of SlNAC10 gene is 720 bp, encoding 239 amino acids. Bioinformatics analysis showed that this gene encodes an amino acid with a typical NAC gene family of NAC conserved domains. The protein molecular weight is 33.54 kD, theoretical isoelectric point pI is 6.36, the average hydrophobicity is -0.885, which indicates that the protein is hydrophilic protein. Multiple sequence alignment analysis showed that SlNAC10 protein had high homology with other plant proteins. These results laid a theoretical basis for the further study of the function of SlNAC10 gene in the stress response of tomato.

Key words: tomato ERF Transcription factor SlNAC10 bioinformatics analysis

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摘要 I

Abstract II

目录 III

1引言 4

2 材料与方法 5

2.1供试材料 5

2.2方法 5

3 实验的结果与分析 10

3.1总RNA的提取 10

3.2 SlNAC10基因特异性引物的设计及合成 11

3.3 SLNAC10基因的PCR扩增 11

3.4菌落PCR 12

3.5质粒的提取 12

3.6 SlNAC10基因的生物信息学分析 12

4讨论 16

参考文献 18

致谢 20

1引言

NAC转录因子在植物中是一类特有的转录因子，该类转录因子最早是在拟南芥ATAF1/2及CUC2和矮牵牛NAM基因的编码蛋白中的N端经过研究发现了一段具有高度保守性的氨基酸序列，并将该结构以NAC结构域命名，包含该结构域的蛋白被称为NAC转录因子[1]。NAC转录因子由大约150个氨基酸构成，被分为5个亚结构域分别为A，B，C，D以及E；其蛋白C端拥有高度多样性，起着转录激活或者转录抑制的作用，是转录调控区域[2]。作为植物中最大的一类转录因子之一，NAC转录因子在水稻，拟南芥，烟草，杨树和大豆中就分别有151，117，152，163和152个成员[3-6]。在植物的生长发育阶段的调控中，NAC转录因子担当了极其重要的角色，例如对顶端分生组织发育的调控，细胞分化次生细胞壁的形成，根、茎以及花、叶和种子的发育[5- 8]。NAC转录因子还有着响应病原菌侵染以及逆境胁迫应答的作用，当在受到生物或非生物胁迫时，植物能够通过诱导来产生大量的NAC转录因子成员，由此来对植物调控进行胁迫响应[8][9]。通过全基因组转录组的分析研究发现大约有20%~25%的NAC转录因子最少在一种非生物胁迫的应答中参与其中，由此表明了在对于植物的非生物逆境响应的调控过程中，NAC转录因子担当着重要的角色[2][5]。