摘 要：肉桂醇脱氢酶(CAD)在木质素的单体合成途径中占有重要地位，它在木质素单体合成途径中催化最后一步反应。研究显示 CAD 是以基因家族的形式存在的，有两种具有不同底物特异性的同工酶 CAD1 和 CAD2。本论文中，我们以12种禾本科植物的CAD基因主要研究对象，以一种菊科的植物CAD基因作为外类群。我们基于氨基酸序列和核苷酸序列分别构建了CAD基因的系统发育树，研究结果表明：禾本科不同属之间CAD基因存在一定程度变异，来自于同一属的物种较好地聚在了一支，相对于氨基酸序列构建的系统发育树而言，核苷酸序列构建的系统发育树在树形方面大体一致，但支持率有所提高。此外，CAD1和CAD2可能具有不同的起源。30339
毕业论文关键词：肉桂醇脱氢酶（CAD）、序列同源性、系统发育
The phylogenetic analysis of CAD genes in Poaceae
Abstract: Cinnamyl alcohol dehydrogenase (CAD) in lignin monomer occupies an important place in the synthesis pathway, it catalytic the last step in the lignin monomer synthesis route. Previous studies have shown that CAD in the form of gene families. There are two different substrate specificity of isozyme CAD 1 and CAD2. Here, we chose 12 kinds of Poaceae CAD genes as our main research object, with a kind of Compositae plant CAD genes as outgroups . Based on amino acid and nucleotide sequences, we reconstructed phylogenetic tree for the CAD genes, our results showed that: CAD gene exists to a certain extent variation between different genera in Poaceae and species from the same genus formed a clade. Compared to the amino acid tree, the nucleotide tree had higher support values. In addition, the CAD1 and CAD2 may have different origins.
Key words: Cinnamyl alcohol dehydrogenase (CAD); Sequence homology; Phylogeny
目 录
摘 要 1
引 言 2
1 肉桂醇脱氢酶（CAD） 2
1.1 肉桂醇脱氢酶的主要特征 2
1.2 肉桂醇脱氢酶的分类情况 2
2 材料和方法 3
2.1 材料来源及序列 3
2.2 CAD生物信息学分析方法及软件 4
2.3 CAD基因家族系统发育分析 4
2.3.1 同源性比对图分析 4
2.3.2 CAD氨基酸序列进化树分析 6
2.3.3 CAD基因序列系统进化树分析 8
3结果与讨论 10
参考文献 11
致谢 13
禾本科CAD基因家族系统发育分析
引言
在植物的进化历史中最重要的事件应该是“寒武纪大爆炸”(Cambrian explosion) [1]。海洋生物群的起源和主要辐射的陆地植物(包括苔藓植物、蕨类植物和种子植物),它主要生活在陆地的栖息地[2]。生长在土地上的植物可能会需要很长的过程，缓慢调整到一个新的环境[3]，这不仅需要形态创新，也需要大量的生理和分子适应性，包括代谢途径导致木质素、类黄酮、角质、植物激素等 [4]。合成木质素的能力可以提供植物在机械的支持下，水和溶质运输，生物和非生物的压力以及阻力[5]。肉桂醇脱氢酶（CAD）在木质素生物合成过程中起到关键的作用[6]，并对不同植物类群中木质素的多样性可能具有调节作用[7]。CAD是由多基因家族编码的[8]，并且它的同源性基因在细菌、微生物除了动物外被广泛的检测到[9]。本文针对13种植物包括12种禾本科以及1种菊科植物的CAD基因进行CAD基因家族的系统发育学分析。研究同一科不同属间的CAD基因之间的亲缘关系，为了进行对照，我们加入了一种菊科植物的CAD基因进行作为外类群。
1 肉桂醇脱氢酶（CAD） 禾本科CAD基因家族系统发育分析:http://www.751com.cn/shengwu/lunwen_26002.html