苹果、梨和桃FT及其同源基因在植物成花、发育阶段转变等过程中发挥重要作用，相比于草本植物，梨和桃等树种的FT基因的研究还相对缺乏。本实验以苹果、梨、桃以及拟南芥的FT基因为研究对象，通过NCBI数据库获取已知树种的FT结构域的检索，对苹果、梨、桃以及拟南芥进行FT基因的鉴定。经过数据库的检索、目标基因结构域的鉴定、系统发生树的构建、多序列联配以及保守基序的鉴定分析等。共确定了8条苹果、10条梨树、6条桃树和7条拟南芥的FT基因，序列分析证明拟南芥和蔷薇科植物的FT基因具有较高地保守性，系统发生树分析得出FT基因家族的基本特征在草本植物和木本植物分离之前就已经完成构建，不同木本植物的FT基因在果实膨大期和成熟期的表达规律有显著影响。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1□材料与方法2
1.1□苹果、梨、桃和拟南芥的FT基因鉴定2
1.2□系统发生树的构建和结构分析2
1.3□正选择位点的检验3
1.4□表达量的分析3
2□结果与分析3
2.1□苹果、梨、桃和拟南芥的FT基因鉴定3
2.2□苹果、梨、桃和拟南芥的FT基因结构分析4
2.3□苹果、梨、桃和拟南芥的FT基因系统发生树分析5
2.4□苹果、梨、桃和拟南芥的FT基因保守序列分析6
2.5□苹果、梨、桃和拟南芥的FT基因正选择位点的检验 7
2.6□苹果、梨、桃和拟南芥的FT基因表达量分析8
3□讨论9
致谢10
参考文献10
苹果、梨和桃开花基因（FT）基因家族的鉴定和特性分析
引言
植物从营养生长向生殖生长转换的过程是高等植物开花最重要的过程，开花诱导过程是开花基因在时间和空间上顺序表达的结果。温度高低和光照长短是决定开花的2个主要因素。光照会促使植物成花决定态的形成，引起植物叶片中产生成花物质或者信号，并通过输导组织到达茎尖，使细胞获得成花决定态，刺激并且启动开花诱导的基因在顶端分生组织的细胞内进行表达，呈现为组织的成花决定是由于这些细胞上 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ￥351916072￥ 
升到一定数量，即发生质变的结果[1、2]。近年来，在拟南芥中探明了控制开花诱导的4种主要开花途径，包括光周期、春化、自主促进和GA途径[3]。试验证明，光周期敏感的植物叶片可以感知昼夜长短及环境温度的变化，生成传输到茎尖一种调节植物开花的物质信号。
在1865年Sachs就引入成花物质概念，最早分析出成花物质是由叶片送到叶芽并导致开花；开花素概念是由 Chailakhyan 在 1936 年根据嫁接试验提出的，认为对光周期产生不同反应的植物之间也许有相同的物质来促进开花；2005 年，Huang 等[4]发现FTmRNA就是开花素或其中的一部分。英美等国家的科学家利用分子生物学的手段证明，植物开花素是FT蛋白而不是FTmRNA，否认了FT mRNA是开花素的这一结论。FT基因本身受光周期途径中的锌指结构蛋白的诱导[5]，具有维管束组织特异表达的属性[6]。在茎尖分生组织，FT和转录因子蛋白FD直接或间接作用促进开花和花分化。目前，FT和FD蛋白的互作在小麦、拟南芥、玉米等不同物种上均得以验证[7]。
已有很多植物中分离和克隆FT 家族基因并进行了研究，如长日植物拟南芥、金鱼草等，短日植物水稻、大豆等，日中性植物番茄等。英、美等国科学家利用分子生物学手段证明植物开花素实乃植物开花基因FT的蛋白产物[810]。
自20世纪70年代以来，科研工作者就集中于对果树开花机理的研究，并已从形态、生理等方面深入到基因水平。已有的研究表明，FT是光周期促进途径开花时间决定关键基因。FT同源基因不仅参与株龄影响及逆境诱导的开花,还参与营养生长、器官形态建成、源库关系和器官脱落调控。FT基因家族在调控植物开花中所起的重要作用，使得对其FT基因分离和功能的研究发展很快，通过转基因研究进一步证明 FT的表达可促进植物提早开花，并发现FT 家族基因的结构和功能在不同的物种间存在着高度的保守性。
近年来，随着科学技术的不断进步，科研工作者已相继从苹果、梨、柑橘等果树中成功克隆到各种开花基因，并对其功能进行了研究。由郑小一等人[11]为探明苹果FT同源基因的功能和表达规律, 从富士苹果中分离了长为598 bp的FT同源基因(MdFT)cDNA序列，推测出MdFT基因不仅在苹果成花中起作用, 还有可能参与花的发育过程。
苹果、梨和桃FT及其同源基因在植物成花、发育阶段转变等过程中发挥重要作用。而对于梨和桃等树种的FT基因的研究目前还相对缺乏。
本实验以苹果、梨、桃和拟南芥的FT基因为研究对象，以拟南芥的FT基因结构域为对比序列，从基因组范围内的进行FT基因对比，根据检索结果把完整的候选氨基酸序列鉴定。分析得出苹果、梨、桃以及拟南芥FT基因的基本信息；对苹果、梨、桃以及拟南芥FT基因所编码的蛋白质进行多序列连配，并构建系统发生树，比较苹果、梨、桃以及拟南芥FT基因之间的进化关系；对苹果、梨、桃以及拟南芥FT蛋白通过NCBI的 CDsearch进行结构域检测，获取蛋白结构域，分析得到保守基序以及它们在蛋白质中的位置。经过以上生物信息学方法的分析，对苹果、桃、梨以及拟南芥FT基因有一个大致的比较和基本的了解，为进一步的基因家族分析鉴定研究奠定基础。
1 材料与方法
1．1 苹果、梨、桃和拟南芥的FT基因鉴定
通过检索美国国家生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information ，NCBI)数据库获取拟南芥的全部基因超家族以及它们编码的蛋白质序列，通过蔷薇科基因组数据库（Genome Database for Rosaceae，GDR）获取苹果和桃的全部氨基酸序列，从GigADB数据集中获取梨的全部氨基酸序列。从NCBI下载本地BLAST软件，使用下载的全氨基酸序列构建本地数据库。使用拟南芥的FT氨基酸序列作为查询序列，对全氨基酸序列本地数据库进行BLASTP检索，从检索结果中筛选出E值≤1010的序列作为候选的FT氨基酸序列。接着对FT基因家族进行重复筛选与验证，根据上一步的检索结果在全部的氨基酸序列里把完整的候选氨基酸序列查找出来，在NCBI数据库的 CDsearch 对候选氨基酸的结构域进行预测。使用符合条件的氨基酸序列再次进行本地 BLASTP 检索，获得相似的蛋白质序列，其中E值≤1010的蛋白质序列即可作为候选蛋白。重复进行上述检索操作，直到无法获取新的检索结果，最终得到所需的基因数据，完成检索后从NCBI数据库获取目标基因的全部序列。

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