浙江大学博士学位论文答辩：水稻小RNA的基因组分布和分子进化研究

漸泓六身博士学位论文答辩 论文题目: 水稻小RNA的基因组分布和分 子进化研究 专业:生物化学与分子生物学 答辩人:王晟 导师:樊龙江教授,李德葆教授 2008-6-9

博士学位论文答辩 论文题目： 专 业： 答辩人： 导 师： 水稻小RNA的基因组分布和分 子进化研究 生物化学与分子生物学 2008-6-9 王晟 樊龙江 教授，李德葆 教授

大纲 ·第1章文献综述 ·第2章水稻等禾本科7AS3基因的比较与分子进化分析 ·第3章水稻MR56b/基因的进化与选择分析 第4章水稻小RNA的全基因组分析

大纲 • 第1章 文献综述 • 第2章 水稻等禾本科TAS3基因的比较与分子进化分析 • 第3章 水稻MIR156b/c基因的进化与选择分析 • 第4章 水稻小RNA的全基因组分析 2

第1章文献综述 >植物小RNA >植物基因组的倍增事件

第1章 文献综述 3 ➢ 植物小RNA ➢ 植物基因组的倍增事件

miRNA gene a) ssRNA from virus, transgenes SiRNA POL I microRNa AGO1/AGOX? RDR16 DCL1 Silencing HYL1 DCL1 miRNA: mIRNA. c】 miRNA gene ta-siRNA gene HEN1 mIRNALAGOt RNAJAGO ucleus HASTY? tasiRNA target gene 5'CAP AAAA AGO1/AGo7 Target mRNA AGO1/RISc Cleavage- degradaton Cleavage-degradadation Translation repression 植物中的小RNA途径 (Bonnet et al., 2006)

4 植物中的小RNA途径 (Bonnet et al., 2006) microRNA siRNA tasiRNA

植物基因组的倍增事件 2要 chr. 2 Mb chr.8 Mb 是 o2o hr. 3 Mb hr. 2 Mb chr. 1 Mb chr. 11. Mb o2寸 chr. 4 Mb chr. 3 Mb 水稻(A)和拟南芥(B)倍增基因对点状示意图( Zhang et al.,2005)

植物基因组的倍增事件 5 水稻 (A) 和拟南芥 (B) 倍增基因对点状示意图 (Zhang et al., 2005)

第2章水稻等禾本科TAs3基因的比较 与分子进化 >禾本科中候选TAS3基因的鉴别 >TAS3基因的系统发育和进化分析 >7AS3基因的其他特征

第2章 水稻等禾本科TAS3基因的比较 与分子进化 ➢ 禾本科中候选TAS3基因的鉴别 ➢ TAS3基因的系统发育和进化分析 ➢ TAS3基因的其他特征 6

TAS基因 TWO-taSIARF TAS3 miRNA tasiaRF tasiARF miRNA binding binding site site One-taSIARF TAS3 miRNA tasiAN miRNA g binding site site

TAS3基因 7 … … tasiARF tasiARF Two-tasiARF TAS3 miRNA binding site miRNA binding site … … tasiARF One-tasiARF TAS3 miRNA binding site miRNA binding site

TAS3基因的系统发育树 DN227887 Dv105041 cz812701 ER669122 cN010916 EE105222 松:红色 双子叶植物:浅蓝色 禾本科的TAS3基因:黑蓝色 禾本科中 one-tasiARF TAS3基因的系统发育树 禾本科中 two-tasiARF TAS3基因的系统发育树

TAS3基因的系统发育树 8 禾本科中one-tasiARF TAS3基因的系统发育树 禾本科中two-tasiARF TAS3基因的系统发育树 AC211697Zea AC209970Zea ER669122 CW402056 CD724582 BT017353 DU658183 CO527402 AAAA02006907 CL809151 OsTAS3b1 CZ438264 DU585057 CZ812701 AAAA02014293 OsTAS3b2 CJ606719 BU970179 AC159706 At5g57735 AC189451 BX251174 AC186679 BE330988 CN490861 DV105041 EE105222 DT025007 CA795323 BP947370 CX300562 CX663477 AJ797948 DW508401 CO077318 BF479835 DV119644 CK652751 BU827022 CX177001 At3g17185 DT498974 CL856635 CL736635 CW654135 AAAA02008565 OsTAS3a1 CZ596929 CN010916 BE442731 DN227887 CA148474 CS592782 CD464142 DV526105 CA145655 CA150593 CA150459 AAAA02015313 OsTAS3a2 BF264964 CS592774 EI099869 CA150646 BE519095 DR112999 松：红色 双子叶植物：浅蓝色 禾本科的 TAS3 基因：黑蓝色

TAS3基因的计算识别 Species wo-tasiARF(TASa One-tasIARF(TAS30) TAAl Code TAS3a2 Code TAS3b1 Coded TAS3b2 Code 0. sativa ssp japonica OsTAS3al OsTAS3a2 OsTAS3b1 OsTAS3b2 (003g20010003g20020) (O05g04200 (02g397500502g39764) (O04g42050) 0. sativa ssp indica AAAA02008565 2AAAA0201531318 AAAA0201429316 0. nivara CL736635 CL856635 EI099869 CL809151 0. glaberrima cw654135 0. minute CZ596929 0. oficinalis DU585057 CZ438264 0. granulata DU658183 0. coarctata CZ812701 DN227887 BE519095 CO527402盘 DV526105 BT017353 AC209970 AC211697 H vulgare BF264964 21 BU9701791 CN010916 9Cs592774 22 CJ606719盘 BE442731 s bicolor CD464142 cW402056 ER669122 13 S officinarum CA145655 12CA150646 CA148474 CA150593 CA150459 s australiense CS592782 16 CD724582 Classification based on rice TAS3 genes and the phylogenetic trees shown in Figure 2-8 and Figure 2-9 " Axtell et al. (2006) &Identified by PCR amplification

TAS3基因的计算识别 9

TAS3基因的进化 genome duplication the Poaceae divergence oHTZ swa monocot Sb BO )t PPP p tasiarF numuber 植物中TAS3基因的进化 彩色的格子表示在相应物种中检测到的TA3基因,不同的颜色代表不同的亚类或组。缩写:os:水稻;Hv:大麦Ta:小 麦,Zm:玉米Sb:高粱;Br:十字花科;ot:除了Br以外的双子叶植物;Pi:白云杉和北美云杉;Pt:火炬松;P:小立碗 藓;Gym:裸子植物

TAS3基因的进化 10 植物中TAS3基因的进化 彩色的格子表示在相应物种中检测到的TAS3基因，不同的颜色代表不同的亚类或组。缩写：Os: 水稻; Hv: 大麦; Ta: 小 麦; Zm: 玉米;Sb: 高粱; Br: 十字花科; Ot: 除了Br以外的双子叶植物；Pi：白云杉和北美云杉；Pt：火炬松；Pp： 小立碗 藓; Gym: 裸子植物