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《东北林业大学》 2014年
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毛果杨PtrAMT与PtrNLP基因家族成员鉴定及表达模式分析

吴翔宇  
【摘要】:植物在整个生命周期中需要大量的矿质元素氮,氮素营养对植物的生长和发育阶段都起着极其重要的作用。对于林木植物而言,外源施加氮素不仅会增加植物整体的生物量,还会对木材的品质产生影响。但针对不同种无机态氮素对林木植物材质的影响的研究并不多。本研究结合实验室前期实验结果,针对性地对毛果杨PtrAMT基因家族与PtrNLP基因的成员进行鉴定、进化、表达模式以及两基因间潜在的互作形式进行了分析,以筛选出能够增加林木吸收无机氮素能力的候选基因,结果如下:(1)利用毛果杨最新注释的基因组数据库对PtrAMT基因家族成员进行重分析后共发现21个成员,其中7个基因为新成员。通过直系同源进化分析发现所有PtrAMT基因家族成员被分进两大分支即AMT1和AMT2,其中AMT1包含8个成员,AMT2包含13各成员。染色体定位分析发现,PtrAMT基因家族成员的扩增主要来源于染色体同源复制扩增以及染色体片段串联复制。(2)为了了解PtrAMT基因家族成员在全组织中的表达模式以及响应环境中铵态氮变化的表达模式,分别对土培小黑杨以及水培小黑杨进行了细致的表达分析。在全组织表达模式分析中发现,21个基因中共检测出20个基因的表达,其中AMT1;2为特异性根组织表达基因,AMT4;7为特异性衰老叶片表达,PtrAMT4;2仅在生殖器官中表达。通过氮饥饿以及氮饥饿后回补铵实验处理发现,AMT基因家族成员体现出缺氮诱导,回补铵抑制的表达模式。(3)通过生物信息学分析毛果杨基因组中共鉴定出14个PtrNLP基因。直系同源分析发现,14个基因共被分为3个clusters,其中cluster3成员数量最多,包含9个成员,cluster1/2分别包含2和3个成员。芯片表达量分析发现,PtrNLP基因家族成员体现出在根与嫩叶优先表达的趋势。针对PtrAMT基因启动子顺式元件分析结果发现,在21个PtrAMT基因家族成员中共有6个基因的启动子中含有可被NLP基因结合的NRE元件,这证明NLP基因与AMT基因存在着潜在的调控关系。
【学位授予单位】:东北林业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:S792.11

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