小麥木質(zhì)素單體合成關鍵酶基因的克隆與生物信息學分析.pdf

1、木質(zhì)素是由香豆醇、松柏醇、芥子醇經(jīng)酶作用脫氫聚合而成的一種復雜的酚類聚合物，它是酚類物質(zhì)的次生代謝產(chǎn)物，具有非常重要的生物學功能。木質(zhì)素單體生物合成關鍵酶基因在調(diào)控木質(zhì)素生物合成方面具有非常重要的作用。通過研究木質(zhì)素合成途徑中發(fā)揮關鍵調(diào)控作用的酶:4-羥基肉桂酰輔酶A連接酶(4CL)、肉桂酰CoA還原酶(CCR)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、阿魏酸5-羥化酶(F5H)、咖啡酸-O-甲基轉(zhuǎn)移酶(COMT)及肉桂醇脫氫酶(CAD)，分析這些酶

2、的序列特征，構建進化樹進行分析，與其他物種進行同源性比對，可為今后更好的利用此類酶基因調(diào)控木質(zhì)素生物合成的研究奠定基礎。
　　 利用生物信息學的方法，運用網(wǎng)絡資源（數(shù)據(jù)庫和軟件）在小麥EST數(shù)據(jù)庫中收集相關的EST序列信息。通過電子克隆的方法得到了4CL、PAL、F5H、COMT、CCR和CAD的基因序列，采用生物信息學方法對以上基因進行分析，分別從基因組的定位、氨基酸序列的相似性比對、進化樹的構建、功能域的分布、蛋白質(zhì)的二級結(jié)

3、構、蛋白質(zhì)的三級結(jié)構以及無序化特性等進行了預測和較為全面的分析，旨在為小麥以及其他植物木質(zhì)素生物合成關鍵酶基因的研究提供重要的信息和有價值的參考。
　　 通過TRIZOL法提取小麥各部分組織的總RNA，并以反轉(zhuǎn)錄得到的各個組織的總cDNA為模板，通過PCR技術克隆獲得了小麥4CL與CCR基因。通過對小麥功能基因4CL與CCR的克隆研究，初步證實了利用生物信息學手段進行小麥功能基因電子克隆的可行性，并認為電子克隆技術能夠輔助傳統(tǒng)的