科研产出
高粱深根基因SbDRO1的克隆及功能验证
《山东农业科学 》 2024
摘要：干旱严重影响作物的生长和产量，根系的结构及分布情况是植物响应干旱胁迫的关键因素。高粱作为一种耐旱性较强的作物，挖掘其抗旱相关基因对于作物抗旱改良具有重要的作用。本研究在高粱中克隆得到深根基因SbDRO1,对其进行生物信息学分析，并在拟南芥中进行功能验证。结果表明，SbDRO1基因CDS全长759 bp,编码252个氨基酸；在拟南芥中过表达SbDRO1能够显著提高拟南芥在干旱条件下的存活率，且转基因拟南芥的根系相对野生型明显发达。进一步研究发现，涉及生长素合成、极性运输以及抗逆相关基因的表达量在转基因拟南芥中显著提高，这或许是SbDRO1基因提高转基因拟南芥抗旱性的主要分子机理。本研究结果可为农作物抗旱改良提供潜在的基因资源。
关键词： 高粱 SbDRO1 基因克隆 生物信息学 抗旱 拟南芥
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甜樱桃砧木PcWRKY71基因克隆及表达分析
《山东农业科学 》 2023 北大核心
摘要：为研究甜樱桃砧木WRKY71转录因子的功能及其对非生物胁迫和激素处理的响应，本研究克隆了甜樱桃砧木‘Gisela 6’的PcWRKY71基因序列，序列分析表明PcWRKY71完整开放阅读框为1 014 bp,编码337个氨基酸，含有1个WRKY保守结构域和1个C2H2锌指结构域，属于WRKY基因家族第Ⅱ类成员。生物信息学分析推测PcWRKY71编码蛋白分子量为37.41 kDa,理论等电点为6.72,属于不稳定的亲水性蛋白，定位于细胞核上，与甜樱桃和樱花的亲缘关系最近。荧光定量分析结果表明，PcWRKY71基因表达受干旱、盐害和低温胁迫诱导及激素SA和MeJA影响，说明PcWRKY71转录因子对甜樱桃砧木应答非生物胁迫和激素处理起着重要作用。
关键词： 甜樱桃砧木 PcWRKY71 非生物胁迫 激素处理 基因克隆 表达分析
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蝴蝶兰PhMAX2的克隆、亚细胞定位及表达特性
《分子植物育种 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了探究PhMAX2基因在蝴蝶兰株型调控中的功能,本研究在克隆PhMAX2基因的基础上,利用生物信息学分析了 PhMAX2基因的生化特征和PhMAX2蛋白的亚细胞功能位置,同时进一步检测了该基因在蝴蝶兰不同组织下的表达特征.结果表明,PhMAX2基因全长2 070 bp,其蛋白质编码690个氨基酸.系统进化分析显示,PhMAX2与水稻D3位于同一单子叶进化枝上,与石斛兰DcMAX2的遗传距离最近.同源结构域分析发现,PhMAX2具有保守的F-box及LRRs结构域,与拟南芥MAX2、水稻D3、豌豆RMS4分别表现出61.5%,60.7%和53.7%的同源性.PhMAX2在蝴蝶兰的根、茎、叶、花及花梗中均有表达,其中在茎和花中表达水平最高,而在叶中表达水平最低.亚细胞定位结果发现,PhMAX2定位于细胞核.本研究结果为进一步深入研究蝴蝶兰株型调控分子机理提供一定基础.
关键词： 蝴蝶兰(Phalaenopsis) PhMAX2 基因克隆 表达分析
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洋葱黄酮醇合成酶基因的克隆与表达分析
《山东农业科学 》 2022 北大核心
摘要：黄酮醇合成酶(flavonol synthase,FLS)是植物黄酮醇生物合成途径中的关键酶.本研究克隆了洋葱黄酮醇合成酶基因AcFLS,其编码序列长度为927 bp,编码309个氨基酸.AcFLS蛋白为亲水性胞质不稳定蛋白,二级结构以无规则卷曲和α-螺旋为主,属于α-同戊二酸和二价铁离子依赖型加氧酶家族.AcFLS的氨基酸序列与洋葱、虎眼万年青、石刁柏FLs蛋白的同源性分别为91.34%、76.42%、74.63%.实时定量PCR结果显示,AcFLS基因在洋葱中的表达具有组织特异性,表现为叶鞘中表达量最高,叶片次之,根中极少表达;在鳞茎膨大过程中AcFLS基因的表达量呈先升高后降低的趋势,在膨大盛期达到最高值;但AcFLS基因在紫皮、黄皮洋葱中的表达水平并无显著差异.该研究为进一步探明洋葱鳞茎颜色产生的机理奠定了基础.
关键词： 洋葱 黄酮醇合成酶 基因克隆 生物信息学分析 表达分析
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水稻落粒基因SH8的精细定位与克隆
《作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：落粒性是水稻的重要性状之一,是野生稻种子传播和后代繁衍的重要保障,但是容易落粒在栽培稻的生产中会造成产量损失.目前,在水稻中已经克隆了一些落粒相关基因,但是这些基因并不能解释水稻落粒的全部表型变异.本研究从白谷(Pei-kuh)和普通野生稻(W1944)构建的重组自交系中选取落粒性强且不含有SH4基因的材料E6-5,与Pei-kuh进行杂交构建分离群体,将以前检测到位于8号染色体的落粒QTL精细定位于26.4 kb的区间内,并把该位点的落粒基因命名为SHATTERING8(SH8).该区段共有4个编码基因,Pei-kuh和E6-5的测序比对发现LOC_Os08g41950基因在编码区有3个碱基的差异,同时实时定量PCR分析表明该基因在离层部位表达,因此我们把LOC_Os08g41950作为SH8的目标候选基因.为了验证LOC_Os08g41950是否参与水稻落粒的调控,我们利用来自E6-5的LOC_Os08g41950编码序列构建了过表达载体并遗传转化Pei-huh.落粒表型鉴定结果表明,与Pei-huh相比,转基因植株的落粒性明显增强,不仅种子脱落所需的拉力值显著降低,而且还具有更光滑的离层断裂面.本研究有助于促进水稻驯化和水稻落粒调控机制的研究.
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谷子NCED3基因克隆及生物信息学和表达模式分析
《山东农业科学 》 2022 北大核心
摘要：脱落酸(ABA)在植物生长发育中起着重要作用,9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)是ABA合成过程中的关键限速酶,关于谷子(Setaria italica)NCED基因研究的报道较少.本研究以济谷22为材料,通过RT-PCR克隆得到SiNCED3,生物信息学分析结果表明,其cDNA全长1836 bp,编码611个氨基酸;SiNCED3蛋白相对分子质量为66.36 kD,等电点为6.15,为稳定蛋白,无信号肽,亚细胞定位预测定位于叶绿体中,含一个NCED基因家族典型结构域RPE65,二级结构主要由无规则卷曲和延伸链构成;启动子顺式作用元件分析表明其受光、ABA、生长素等调控.通过qRT-PCR发现,SiNCED3在谷子根、茎、叶、叶鞘、穗等组织中均有表达,根中的表达量最高;干旱、低温以及盐胁迫都可以不同程度地诱导SiNCED3在谷子幼苗中的表达,表明该基因可能参与调控谷子对不同逆境的响应.
关键词： 谷子 SiNCED3 基因克隆 生物信息学分析 表达分析
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苹果抗寒矮化砧MdAP2D67.1基因的克隆和低温响应表达分析
《分子植物育种 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：AP2/ERF是植物特有的转录因子，在各种胁迫响应中发挥至关重要的调控作用。本研究在前期苹果抗寒矮化砧木‘71-3-150’转录组中分离出1个AP2/ERF基因，克隆其cDNA全长并进行序列分析。结果表明，该基因编码蛋白含有AP2家族DNA结合结构域，与拟南芥AT2G28550同源，且与‘富士’苹果MdAP2D67相似性最高，将其命名为MdAP2D67.1 （GenBank登录号:MT976146）。该基因开放阅读框长度1 392 bp，编码463个氨基酸。MdAP2D67.1蛋白分子量为50.87 kD，等电点为6.74，该蛋白序列不含有信号肽和转运肽，不存在跨膜结构域，初步预测定位于细胞核中。利用实时荧光定量PCR技术分析表明MdAP2D67.1可被低温诱导表达，在‘71-3-150’韧皮部、叶芽、花芽中的表达量均高于抗寒性较弱的‘M9T337’，表明该基因与苹果矮化砧抗寒性密切相关。
关键词： 苹果矮化砧 AP2/ERF转录因子 基因克隆 低温胁迫 基因表达
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花生脂磷酸磷酸酶基因家族的克隆与表达分析
《核农学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为探究脂磷酸磷酸酶(LPP)基因家族在花生中的功能,本研究从花生中克隆得到8个LPP基因,分别命名为AhLPP1、AhLPP2、AhLPP4、AhLPPβ1、AhLPPβ2、AhLPPγ、AhLPPδ、AhLPPε,分别编码335、322、284、228、198、227、403和293个氨基酸,均属于LPPs蛋白质家族.随后对克隆的基因进行序列相似性比对和系统发育分析;同时通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测AhLPP基因在花生不同组织、不同发育时期、5种激素和4类非生物逆境胁迫下的表达情况.结果显示,这些基因与其他植物的LPPs蛋白有较高的相似性,可能参与花生种子油脂的合成.在5种激素与4类非生物胁迫处理下AhLPP2、AhLPPγ、AhLPPε基因均显著诱导表达,其余LPP基因在部分处理下显著诱导表达.本研究为阐明LPP类基因在花生油脂合成和逆境胁迫抗性的功能奠定了理论基础,丰富了花生品种改良的基因资源.
关键词： 花生 脂磷酸磷酸酶(LPP) 基因克隆 实时荧光定量PCR 非生物胁迫
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杏山梨醇脱氢酶基因克隆及其在果实发育过程中的表达与酶活性分析
《核农学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为研究杏山梨醇脱氢酶(SDH)的基因序列特征、在杏果实发育过程中的表达及其酶活变化,以金太阳杏为试验材料,采用同源克隆的方法克隆杏NAD+依赖的SDH编码基因的cDNA序列,命名为PaSDH,并利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分析PaSDH在杏果实发育过程中的表达水平,检测酶活变化.序列分析结果表明,PaSDH基因全长1 104 bp,编码367个氨基酸,其编码蛋白具有含锌乙醇脱氢酶特征,具有催化锌结合位点、结构锌结合位点和NAD结合位点;与蔷薇科李属梅、桃和李的NAD+-SDH编码基因进化关系最接近,cDNA序列相似性达98%以上.随着杏果实的生长,NAD+-SDH酶活性与PaSDH相对表达量总体呈下降趋势;花后7 d,NAD+-SDH酶活性及PaSDH相对表达量最高,说明其可能在杏坐果和果实早期发育中具有重要作用,转录水平的调控可能是PaSDH表达调控的关键环节.本研究为探索杏果实营养积累和品质形成的机理提供了参考.
关键词： 杏 山梨醇脱氢酶(SDH) 基因克隆 表达分析 酶活
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