小桐子JcHSP-1基因生物信息学分析

从小桐子JcHSP-1类蛋白质序列挖掘中可以看出,多种植物都具有蛋白都与之高度相似的HSP蛋白,从一定程度上反映出植物的HSP基因是一类十分保守的基因。


摘  要:小桐子,也称麻风树、膏桐、小油桐、油芦子等,是极具开发利用价值的树种。其种子含油率高,经加工后可做成生物柴油供人利用,树皮、叶子、根等还可以提取出药原物质做生物医药或生物农药。JcHSP-1是小桐子基因中编码热休克蛋白的基因,在应激条件下表达产生的热休克蛋白极大地增强了植物对逆境的耐受性,在花粉成熟期、合子的胚胎发生期及种子成熟期也大量表达。本文系统地介绍了JcHSP-1基因的相关数据,并对其进行了生物学分析,结果发现与其他植物的热休克蛋白具有同源性。这有助于培育出高产量、品质优良的小桐子,解决小桐子产业化种植的问题,也是今后对小桐子进行研究的主要方向之一。

关键词:小桐子;JcDHN-1;生物信息学

A small seed of tung tree JcHSP - 1 gene bioinformatics analysis

Abstract: A small seed of tung tree, also known as jatropha, small tong, tung oil, LuZi etc., is the development and utilization of extremely valuable tree species. The percentage of oil in its seeds is high, and it can be made into biodiesel for people to use after processing.In addition,its bark, leaf, root and so on can also be extracted do biological medical or biological pesticide medicine raw material. JcHSP - 1 is a kind of small genes coding heat shock protein genes within seed of tung tree, the expression of heat shock protein in stress conditions have greatly enhanced the susceptibility of plants to adversity,and expresses a lot in the mature pollen grains, zygote embryogenesis and seed maturation. This paper systematically introduces the JcHSP - 1 gene of related data, and the biological analysis, found that heat shock proteins are in homology with other plants. This helps us to develop a high yield, good quality of small seed of tung tree, solve the problems of the industrialization of small seed of tung tree planting, also is one of the main direction of future study of small seed of tung tree.

Keywords: Small seed of tung tree; JcDHN - 1; Bioinformatics

目    录

摘  要 1

引言 1

1、小桐子的简介 1

2、研究概况 2

3、研究的目的与意义 3

4、结果与分析 3

4.1小桐子JcHSP-1类蛋白序列挖掘 3

4.2小桐子及其他物种HSP基因家族成员及相关信息 4

4.3小桐子JcHSP-1蛋白质理化性质分析 5

4.4小桐子JcHSP-1蛋白磷酸化位点分析统 8

4.5小桐子JcHSP基因家族保守位点 10

4.6小桐子JcHSP基因家族的进化发育分析 10

5、讨论与展望 11

参考文献 13

致谢 14

附录 15

小桐子JcHSP-1基因生物信息学分析

引言

   小桐子浑身是宝,作为药材,可以消炎、杀死癌细胞及侵入人体的癌细胞等;做为能源物质,可行驶柴油的功能,缓解石油的匮乏;此外,还可用来做油漆、肥皂及农药等。而且其抗旱能力强、耐高温、成活率高、种子出油率高,故使用范围日益广泛,也越来越受到人们的重视,目前世界各国正在对小桐子进行积极的研发和利用。而小桐子的种子在发育与成熟的过程中,其对干燥的耐受力主要依靠晚期胚胎富集蛋白(late embryogenesis abundant ,LEA)。除了LEA,另一种类型的蛋白质表达在发育中的种子便是小热休克蛋(sHSPs)(水域et al .,1996;Wehmeyer Vierling,2000),在具有压力的环境中,热休克蛋白是一组非常重要的应激蛋白,有利于生物的生存及促进其损伤恢复[1]。I类sHSPs执行为分子伴侣的功能,防止变性蛋白的聚合并协助变性蛋白的重新折叠(Lee et al .,1995;Wehmeyer Vierling,2000)。比如,在热应激下,植物能产生一类小分子热休克蛋白 (small heat shock proteins,sHSPs) ,sHSPs数量多、种类繁,目前已经发现植物中至少有6种细胞内sHSPs:在细胞核或细胞质中的胞浆I类(-CI)及胞浆Ⅱ类(-CⅡ),在细胞器上的线粒体类(-CP)、叶绿体类(-MT)、过氧化物类(-Px)等[2]。植物在特定的的发育阶段或受到逆境条件的刺激产sHSPs,大量的研究表明了sHSPs通过分子伴侣机制保护逆境中的细胞 ,在植物逆境忍耐发挥着重要作用[3] 。对小桐子的I类热休克蛋白进行生物学分析, 将有助于我们阐明小桐子抗逆性机理、优化其品种。