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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小麦TaHKT家族基因的生物信息学分析
《麦类作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：高亲和性钾离子转运蛋白（high-affinity K+ transporter, HKT）是植物体内一种非常重要的离子转运蛋白，具有运输Na+/K+的能力，在植物响应盐胁迫过程中发挥重要作用。为系统了解小麦TaHKT家族基因，挖掘有效的小麦耐盐基因，本研究采用生物信息学的方法，对小麦TaHKT家族基因进行了全基因组分析，鉴定了家族成员，构建了系统进化树，并对其跨膜结构域、染色体定位、基因结构、Motif、上游顺式作用元件、共线性以及表达谱等进行了分析。结果鉴定出23个TaHKT基因，其编码蛋白质长度为443～590 aa,等电点范围8.2～10.4,跨膜结构域为6～8个。23个基因分布于小麦的2、4、6、7号染色体上，根据亲缘关系可将其分为3个亚族，同一亚族的成员具有较为相似的Motif组成和基因结构。23个基因中，发现了4对串联重复基因，10对大片段复制基因，具有良好的共线性。顺式作用元件分析发现，大部分TaHKT成员含有盐胁迫响应元件MYB、G-box、ABRE和DRE。表达谱分析发现，TaHKT基因在小麦的16种组织中均有表达，在根、茎中的表达量较高，其中TraesCS4D02G361300（ID,下同）在根中的表达量最高。在盐胁迫处理后，不同成员对盐胁迫响应程度不同，TraesCS7B02G318400在盐胁迫处理后表达量逐渐降低；TraesCS2B02G451400和TraesCS2D02G428200在盐胁迫处理后的表达量也明显降低；TraesCS2B02G451800在根部几乎不表达，但在受到盐胁迫处理后表达量逐渐提高，推测它们在小麦抵御盐胁迫过程中发挥不同作用。
关键词： 小麦 TaHKT 生物信息学 基因家族分析 盐胁迫
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基于全基因组水平的花生FAR1转录因子家族分析
《花生学报 》 2024 北大核心
摘要：FAR1是一类起源于转座子酶的转录因子，在光敏色素A(phyA)信号通路的启动中起到非常重要的作用。基于全基因组水平对其家族分析，可为深入研究FAR1基因在花生生长发育、逆境胁迫响应中的分子调控机理提供依据。本研究在花生基因组中共鉴定出60个FAR1基因，该转录因子家族成员分成3个亚组，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ亚组中分别包含了21、20和19个花生FAR1蛋白。65%直系同源基因的Ka/Ks值小于0.5,这些基因结构稳定、较为保守，经历了较强的负选择作用。转录组数据分析发现，大部分FAR1基因在花生叶片中表达。本研究结果有助于了解花生FAR1基因家族的进化与功能，为下一步深入研究该基因家族的功能提供依据。
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长穗偃麦草ThPLA基因的电子克隆和生物信息学分析
《种子 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：本研究基于长穗偃麦草高通量测序信息，利用电子克隆方法获得长穗偃麦草磷脂酶基因(ThPLA),结合生物信息学分析方法，从氨基酸理化性质、保守结构域、高级结构、亲水性/疏水性、跨膜结构域、同源性分析及功能表达等方面对该基因gDNA和编码蛋白进行了预测和分析。结果表明，ThPLA基因全长1 620 bp,编码539个氨基酸；与粗山羊草、野生二粒小麦、水稻和玉米的PLA蛋白亲缘关系最近；亚细胞定位和GO term预测ThPLA蛋白质位于叶绿体；综合基因表达预测和转录组数据结果，该基因可能在植物根部对盐胁迫做出响应。
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牛TARDBP基因核心启动子鉴定与转录调控分析
《生物技术通报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】为了解牛TARDBP基因结构、功能及启动子活性区域，分析该基因的转录调控机制。【方法】通过PCR技术克隆牛TARDBP基因编码区全长序列。应用生物信息学软件对牛TARDBP蛋白性质和结构进行分析。通过实时荧光定量PCR（RT-qPCR）技术检测TARDBP基因在泌乳期荷斯坦奶牛不同组织中的表达情况。应用5’RACE技术确定牛TARDBP基因的转录起始位点，PCR技术克隆牛TARDBP基因启动子区和5’端系列缺失片段，并运用生物信息学软件对牛TARDBP基因启动子区域CpG岛和潜在转录因子结合位点进行预测，双荧光素酶报告系统确定该基因的核心启动子区域。【结果】牛TARDBP基因在包括乳腺在内的多个组织中均有表达。TARDBP蛋白是一种水溶性非分泌蛋白，存在RNA识别结构域和DNA结合位点。TARDBP基因启动子区存在2个CpG岛和大量转录因子结合位点包括SP1、PPARA、PPARD、PPARG、SREBF1等。双荧光素酶活性分析结果显示牛TARDBP的核心启动子区位于-476--149之间，该区域包含Sp1、PPARG、PPARD、SREBF1结合元件，但不存在TATA-box。【结论】牛TARDBP基因在奶牛多个组织中均有表达。-476--149片段为牛TARDBP基因的核心启动子区，且该区域中存在与乳脂合成和分泌相关的转录因子结合位点。
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花生HSP 20基因家族鉴定及其表达特性分析
《肇庆学院学报 》 2022
摘要：HSP20是一类小分子热激蛋白，在植物抵御逆境胁迫中发挥重要作用.本研究借助花生基因组数据库，通过隐马尔可夫（Hiddne Markov Model,HMM）搜索野生种花生（Arachis duranensis）和（Arachis ipaensis）蛋白质数据库，鉴定出AdHSP 20和AiHSP 20基因各27个，基因长度为946～1 103 bp，不均匀分布在花生9条染色体上.进化树分析显示，这些基因分为11个亚家族.通过对基因结构和保守序列分析表明该基因家族高度保守.表达分析发现，2个野生种花生中各有5个基因在各组织中高表达，大部分基因在果针入土期开始大量表达，具有组织表达特异性，存在多个激素及逆境胁迫相关的顺式作用元件，预示着该基因家族参与花生逆境胁迫响应.
关键词： 花生 HSP 20基因家族 生物信息学 表达特性
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大豆干旱响应GRAS基因筛选及GmGRAS27的生物信息学和逆境表达分析
《大豆科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：GRAS转录因子在植物抵抗非生物胁迫过程中发挥了重要作用,为了研究大豆GRAS基因在干旱胁迫中的响应,以挖掘大豆GRAS转录因子在干旱等非生物胁迫响应中的功能和分子机制提供分子基础,本研究利用基因表达综合数据库(Gene Expression Omnibus, GEO)筛选响应干旱胁迫的大豆GRAS基因,利用PlantCARE分析其启动子中的顺式作用元件。进一步对在营养生长时期(V6)和盛花期(R2)均受到干旱胁迫强烈诱导的GRAS基因GmGRAS27进行克隆和生物信息学分析,并采用实时荧光定量PCR方法分析干旱、盐和ABA胁迫下GmGRAS27基因的表达情况。结果显示:从大豆117个GRAS基因中筛选出10个响应干旱胁迫的GRAS基因,其启动子序列中均至少含有1个激素或逆境胁迫应答相关元件,GmGRAS27(Glyma.06G265500)基因的启动子同时含有ABRE应答元件和MYB/MYC结合元件。GmGRAS27在V6和R2期均受到干旱胁迫的强烈诱导,其编码的蛋白质GmGRAS27含有典型的GRAS基因家族结构域,高级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主。实时荧光定量PCR分析显示GmGRAS27不仅受到干旱胁迫的强烈诱导,还受到盐胁迫和ABA的正向调控。推测GmGRAS27不仅是大豆干旱胁迫的重要候选基因也可能响应其他非生物胁迫。
关键词： 大豆 干旱 GRAS GmGRAS27 生物信息学 逆境胁迫 表达分析
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陆地棉NF-YA基因家族的全基因组鉴定与功能分析
《棉花学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：【目的】通过对陆地棉NF-YA基因家族进行全基因组鉴定,分析其表达特性,鉴定其中与棉花开花相关的基因。【方法】利用生物信息学方法系统分析了其理化性质、基因结构、共线性、Ka/Ks、顺式作用元件和表达模式,实时荧光定量聚合酶链反应(Polymerase chain reaction,PCR)分析表达特征,采用病毒诱导基因沉默技术验证基因功能。【结果】陆地棉中鉴定到29个NF-YA基因家族成员,分为5个亚组,定位在18条染色体上;全基因组复制和片段复制是GhNF-YA基因家族扩张的主要动力;启动子区含有大量光反应的顺式作用元件。GhNF-YA基因家族基因在茎、叶中高表达;12个GhNF-YA基因在早熟品种鲁棉研19号和晚熟品种鲁棉研37号中均在第三至六叶时期表达量较高,并且大部分基因在品种间表达差异显著。沉默GhNF-YA18基因的鲁棉研37号植株比对照提前11 d现蕾,并且该基因在白化期和现蕾期的表达量均低于未沉默对照棉株。【结论】本研究对陆地棉NF-YA基因家族进行了鉴定和表达分析,为进一步研究棉花开花调控的分子机制奠定了基础。
关键词： 陆地棉 NF-YA基因家族 生物信息学 表达分析 病毒诱导基因沉默(Virus-induced gene silencing,VIGS)
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反亚油酸诱导人脐静脉内皮细胞的转录组学及生物信息学分析
《中国食品学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：通过转录组学及其生物信息学分析,研究反亚油酸诱导人脐静脉内皮细胞差异表达基因及相关信号转导通路,结果发现:126条基因发生显著变化,其中28条基因显著上调,98条基因显著下调。生物信息学分析结果表明:与细胞组成相关基因共54条,而涉及分子功能的基因共118条。本研究共富集到相关信号通路99条,其中显著变化的7条,包括萜类骨架生物合成通路、类固醇生物合成通路和肿瘤坏死通路等。根据PPI基因互作通路图,研究同时参与不同信号转导通路的靶基因,包括基质金属蛋白酶-3、FOS及肿瘤坏死受体相关因子-1等。
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鲁中肉羊TSHR多态性与产羔数的关联及生物信息学分析
《基因组学与应用生物学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：本研究旨在探究TSHR基因g.89431097C>G位点多态性与鲁中肉羊产羔数之间的关系,并进行相关生物信息学分析,以期为TSHR基因编码蛋白功能机制研究提供基础数据并为鲁中肉羊高繁殖力分子育种提供新的遗传标记.利用全基因组重测序结合Sequenom MassARRAY?SNP技术对鲁中肉羊TSHR基因g.89431097C>G位点进行检测,并与其产羔数进行关联分析,利用Protparam等软件对TSHR基因进行生物信息学分析.分型结果表明:g.89431097C>G位点存在GG、GC和CC 3种基因型;群体遗传学分析表明,g.89431097C>G位点在鲁中肉羊中表现为中度多态(0.25
关键词： 鲁中肉羊 TSHR SNP分型 产羔数 生物信息学
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