植物氧化還原酶：起源、進化與功能研究

第一篇 活性氧相關理論與國內外研究概述
第一章 活性氧及其穩(wěn)態(tài)  002
第一節(jié) 活性氧  002
一、活性氧的概念  002
二、活性氧產生的位置  003
三、活性氧的功能  004
四、活性氧過量產生的脅迫條件  005
五、活性氧的氧化損傷  006
第二節(jié) 活性氧穩(wěn)態(tài)調控  007
一、活性氧是一把“雙刃劍”  007
二、非酶促系統(tǒng)  008
三、酶促系統(tǒng)  009
第二章 CⅢ類過氧化物酶  012
第一節(jié) CⅢ類過氧化物酶的酶促循環(huán)  012
第二節(jié) CⅢ類過氧化物酶的功能多樣性  013
一、CⅢ類過氧化物酶參與細胞壁木質化  013
二、CⅢ類過氧化物酶參與植物非生物脅迫響應  013
三、CⅢ類過氧化物酶參與植物生物脅迫響應  013
第二篇 氧化還原酶數據庫與多基因家族注釋
第三章 氧化還原酶數據庫  016
第一節(jié) CⅢ類過氧化物酶數據庫  016
一、CⅢ類過氧化物酶數據庫PeroxiBase  016
二、過氧化物酶數據庫  017
三、過氧化物酶家族分類工具PeroxiScan  017
第二節(jié) 過氧化物酶進化分析數據庫  018
一、過氧化物酶數據庫的升級概述  018
二、多參數檢索  019
三、多基因家族半自動注釋  021
四、基因家族分類工具：新PeroxiScan  021
五、進化分析的新工具：PhyML  022
六、基因結構分析的可視化工具：GECA  022
七、新數據類型和展示方式  023
八、更多的數據量  023
九、新PeroxiBase 的工作流程  025
十、數據庫的基本功能：Browse the Database  026
第三節(jié) RedOxiBase：活性氧穩(wěn)態(tài)調節(jié)蛋白質數據庫  026
一、RedOxiBase 概述  026
二、新的交互界面  026
三、進化分析的新工具：Orthogroup  028
四、比較基因組學的新工具：Circos 和Chromodraw  028
五、蛋白質表達分析工具：ExpressWeb  028
第四章 氧化還原酶多基因家族注釋  032
第一節(jié) 基因家族自動注釋：問題和解決方案  032
一、核酸測序和組裝  032
二、基因注釋的熱潮  036
三、基因組注釋的方法與步驟  036
四、基因組注釋偏差  037
五、改進基因組自動注釋偏差的方法  037
第二節(jié) 氧化還原酶家族專屬注釋流程  039
一、氧化還原酶自動注釋錯誤率高  039
二、氧化還原酶自動注釋常見錯誤  040
三、氧化還原酶家族注釋的專用流程  042
第三篇 氧化還原酶的起源與進化
第五章 氧化還原酶的起源  046
第一節(jié) 非動物過氧化物酶的起源  046
一、非動物過氧化物酶  046
二、非動物過氧化物酶有保守的3D 結構  048
三、CⅢ Prx 起源的基因結構證據  049
第二節(jié) 非動物過氧化物酶的基因劑量進化  049
一、數據來源和過氧化物酶注釋  049
二、非動物過氧化物酶具有特定的分類學分布  050
第三節(jié) 非動物過氧化物酶的蛋白劑量進化  053
一、生物體的培養(yǎng)和收集  053
二、APX、CcP 和CⅢ過氧化物酶的活性測定  054
三、CⅢ過氧化物酶在陸生植物中的活性高于藻類  054
第四節(jié) 植物過氧化物酶的起源和進化模型  057
第六章 氧化還原酶基因的獲得與丟失  058
第一節(jié) 數據來源和基因注釋  058
一、數據來源  058
二、氧化還原酶的注釋流程  059
三、注釋結果  060
四、實驗檢測是必要且有效檢測“遺漏”基因的步驟  062
第二節(jié) 四個桉樹物種中的11 個ROS 調控家族的比較  071
一、進化過程中的基因得失事件  071
二、氧化還原酶基因家族的表達譜  073
三、四個桉樹物種的分化  074
第七章 過氧化物酶基因的復制與“熱點”  077
第一節(jié) 氧化還原酶的系統(tǒng)發(fā)育和染色體定位  077
一、氧化還原酶的系統(tǒng)發(fā)育分析  077
二、氧化還原酶基因的染色體定位和“熱點”現象  077
第二節(jié) 氧化還原酶基因家族的保守性  080
一、氧化還原酶基因家族具有不同的保守性  080
二、大小變異的家族包含基因復制事件  082
三、重復的基因具有不同的表達譜  084
第八章 植物CⅢ Prx 的基因結構進化  086
第一節(jié) 植物CⅢ Prx 基因結構鑒定  086
第二節(jié) CⅢ Prx 家族的結構差異  089
一、CⅢ Prx 的內含子類型  089
二、低等植物CⅢ Prx 基因結構  089
三、CⅢ Prx 的多種基因結構類型  089
第三節(jié) 單、雙子葉植物CⅢ Prx 基因結構分化  092
一、內含子頻率差異  092
二、內含子數量差異  092
三、內含子大小差異  093
第四節(jié) CⅢ Prx 基因結構進化  093
一、CⅢ Prx 的經典內含子經歷了內含子丟失事件  093
二、CⅢ Prx 的稀有內含子經歷了內含子增益事件  094
三、CⅢ Prx 基因祖先結構和進化模型  095
第九章 CⅢ Prx 的蛋白質結構進化  098
第一節(jié) CⅢ Prx 的二硫鍵結構進化  098
一、CⅢ Prx 的二硫鍵結構  098
二、CⅢ Prx 的二硫鍵缺失  099
第二節(jié) CⅢ Prx 的保守基序進化  099
第四篇 ROS 調控蛋白與植物抗病相關性研究
第十章 CⅢ Prx 家族與植物抗病相關性  102
第一節(jié) 柑橘CⅢ Prx 家族鑒定  102
一、柑橘CⅢ Prx 家族的鑒定流程  102
二、柑橘CⅢ Prx 家族  103
第二節(jié) 柑橘CⅢ Prx 家族的生物信息學分析  109
一、柑橘CⅢ Prx 家族的系統(tǒng)發(fā)育分析  109
二、柑橘CⅢ Prx 家族的基因結構和保守基序  109
三、柑橘CⅢ Prx 的種內和種間共線性分析  114
四、柑橘CⅢ Prx 家族的染色體定位  114
五、柑橘CⅢ Prx 家族基因的強純化選擇  116
第三節(jié) 柑橘CⅢ Prx 家族的表達分析  117
一、Xcc 誘導柑橘CⅢ Prx 的表達  117
二、激素誘導柑橘CⅢ Prx 的表達  118
三、兩個柑橘CⅢ Prx 的亞細胞定位分析  119
第十一章 Cat 家族與植物抗病相關性  121
第一節(jié) CsCat01 克隆與生物信息學分析  121
一、CsCat01 編碼序列和啟動子克隆  121
二、CsCat01 生物信息學分析  121
三、CsCat01 系統(tǒng)發(fā)育分析  122
第二節(jié) CsCat01 的表達分析  124
一、CsCat01 受植物激素的誘導表達分析  124
二、CsCat01 受柑橘潰瘍病菌侵染的誘導表達分析  125
三、柑橘潰瘍病菌誘導下CAT 酶活性和H2O2 含量變化  126
四、CsCat01 調控柑橘對潰瘍病抗性的模型  126
第十二章 APX 家族與植物抗病相關性  128
第一節(jié) 柑橘APX 家族  128
一、柑橘APX 家族的鑒定  128
二、柑橘APX 家族的理化性質  129
第二節(jié) 柑橘APX 家族的生物信息學分析  130
一、柑橘APX 家族的系統(tǒng)發(fā)育分析、染色體定位、共線性分析和基因結構  130
二、柑橘APX 家族的保守基序和功能域分析  131
三、柑橘APX 家族的啟動子元件分析  131
四、柑橘APX 家族的蛋白質互作網絡  134
第三節(jié) 柑橘APX 家族的表達分析  136
一、植物激素對柑橘APX 家族的誘導表達  136
二、Xcc 對柑橘APX 家族的誘導表達  137
三、CsAPX01 和CsAPX02 的瞬時表達  138
第十三章 Rboh 家族與植物抗病相關性  140
第一節(jié) Rboh 類轉錄因子的研究背景  140
第二節(jié) 柑橘Rboh 家族  141
一、柑橘Rboh 家族鑒定和理化性質  141
二、柑橘Rboh 家族的二級結構  142
第三節(jié) 柑橘Rboh 家族的生物信息學特征  142
一、柑橘Rboh 家族的系統(tǒng)進化分析  142
二、柑橘Rboh 家族的染色體定位和基因結構  144
三、柑橘Rboh 家族的多序列比對和功能結構域  144
四、柑橘Rboh 家族的保守基序分析  146
五、柑橘Rboh 家族的啟動子順式作用元件  146
第四節(jié) 柑橘Rboh 家族的表達模式  147
一、激素誘導柑橘Rboh 家族的表達模式  147
二、柑橘潰瘍病菌誘導柑橘Rboh 家族的表達模式  149
第十四章 SOD 家族與植物抗病相關性  152
第一節(jié) 柑橘SOD 家族  152
第二節(jié) 柑橘SOD 家族的生物信息學分析  153
一、柑橘SOD 家族在染色體上的分布和基因結構  153
二、柑橘SOD 的功能結構域  154
三、柑橘和擬南芥SOD 家族的系統(tǒng)發(fā)育和共線性分析  155
四、柑橘SOD 家族蛋白的保守序列分析  156
五、柑橘SOD 基因啟動子中的順式元件和轉錄因子結合位點分析  157
第三節(jié) 柑橘SOD 家族的表達模式  158
一、柑橘潰瘍病菌誘導的柑橘SOD 家族表達模式  158
二、植物激素誘導的CsSOD 表達模式  159
三、CsSOD06 和CsSOD08 的瞬時表達  159
附錄一 相關縮略詞  162
附錄二 相關軟件、程序和數據庫  167
附錄三 與本研究相關的論文  169
參考文獻  171
后記  176