科研产出
基于RNA-Seq鉴定不同石榴品种间果实糖酸代谢基因
《植物生理学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：糖酸组分与含量是影响石榴果实品质的重要指标,研究其代谢机理能为石榴品质改良提供理论依据.本研究用Illumina高通量测序技术比较分析了石榴'泰山红'和'牡丹'成熟期的转录组数据,对糖酸代谢相关基因进行了鉴定和表达分析.结果表明,共获得51 670个差异表达基因,其中显著差异表达基因2 409个,不显著差异表达基因40 101个.在GO数据库中,7 502个差异基因被注释到3个类别46个亚类中,主要参与代谢过程和细胞过程.在KEGG代谢通路中,257个差异基因参与了19个代谢通路,代谢途径和次生代谢物生物合成途径得到显著富集.通过生物信息学分析,挖掘出参与石榴果实糖酸代谢的关键基因17个.qRT-PCR分析表明,2个石榴品种中TK基因的表达量最高,存在品种差异性.'泰山红'中FRK、SS、BGLU、UXS、FBA和4DH的表达量高于'牡丹'.石榴果实中,葡萄糖和果糖是主要的糖组分,酸以柠檬酸和苹果酸为主.
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花生乙酰辅酶A羧化酶家族基因在不同胁迫下的响应模式分析
《植物生理学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：乙酰辅酶A羧化酶（acetyl-CoA carboxylase, ACC）在植物中催化乙酰辅酶A生成丙二酰辅酶A,是脂肪酸合成的关键酶。为系统分析花生乙酰辅酶A羧化酶基因家族,对28个AhACC基因进行了生物信息学分析。结果表明, 28个AhACC基因分别编码异质型ACC的4个亚基BC、BCCP、α-CT、β-CT和同质型ACC,基因个数为7、13、4、2和2个,不均匀分布在15条染色体上,只有一个具有跨膜结构域。同质型AhACC外显子个数最多为32个, AhaccD外显子个数最少为1个。聚类分析表明, AhACC与大豆、苜蓿亲缘关系较近,编码花生BCCP亚基的基因数目最多。根据转录组数据发现, AhACC多存在于叶片和种子发育早期,在不同组织中有不同表达模式,另外AhACC在根中主要响应ABA胁迫,同质型AhACC对低温和盐胁迫有重要作用。从转录组数据库中挑选8个差异表达基因进行qRT-PCR验证,其表达趋势与测序结果相一致。8个差异表达的基因在ABA处理24 h后表达量全部上调; arahy.15M9SP和arahy.Y8HZNS在NaCl处理后表达量下调,其余6个表达量上调。
关键词： 栽培种花生 乙酰辅酶A羧化酶 非生物胁迫 表达模式
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花生结瘤起始因子基因鉴定及其对氮肥的响应
《花生学报 》 2020
摘要：结瘤起始因子NIN(nodule inception)是最早发现的与植物结瘤相关的转录因子,是根瘤固氮遗传通路中重要组成成分,在结瘤早期发挥重要调节作用.为了研究花生NIN基因的功能,我们对栽培种花生中的NIN基因进行了鉴定,并利用生物信息学对该基因家族理化性质、进化关系、基因结构、表达模式等进行分析.结果表明栽培种花生中共有33个NIN基因,按亲缘关系可以分为4类;同一类的基因具有相同的基因结构和保守结构域;花生NIN基因在各个组织中表达量均较低,Arahy.I65W25和Arahy.V4BGUX在根和根瘤特异表达;在单作花生和花生//玉米间作条件下,部分NIN基因对氮肥的响应模式不同.本研究为深入研究花生NIN基因在根瘤形成和固氮遗传通路中的作用提供了理论基础.
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花生NRT1基因对盐胁迫的响应
《花生学报 》 2019 北大核心
摘要：盐胁迫属于一类重要的非生物胁迫,抑制植物的生长发育,影响植物对营养元素的吸收利用。氮元素是构成生物体核酸和蛋白质的主要元素,在维持植物生命活动以及作物产量和品质等方面有重要作用。设置不同盐胁迫浓度,测定盐胁迫后花生叶片硝酸盐含量,分析NRT1基因家族特征及其对盐胁迫的响应。结果表明,盐胁迫抑制叶片中硝酸盐的积累,并随盐浓度上升叶片中硝酸盐含量下降,推测盐胁迫可能抑制了硝酸盐转运蛋白的表达。硝酸盐转运蛋白1(NRT1)家族是植物中最大的硝酸盐转运蛋白家族。利用生物信息学分析发现,花生基因组中有37个NRT1基因,按亲缘关系的远近可以分成6类。基因结构与表达分析发现,NRT1基因间跨膜区和外显子数目差异较大,在22个不同组织中的表达具有明显的组织特异性。在栽培花生品种Tifrunner中发现了9个对盐胁迫响应的NRT1基因,推测这些基因可能参与盐胁迫条件下氮素的吸收和转运。本研究为深入研究硝酸盐转运蛋白的功能及其在盐胁迫条件下花生氮素吸收转运中的作用奠定了基础。
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花生DGAT基因家族的生物信息学分析
《山东农业科学 》 2018
摘要：含油量是花生最重要的品质性状之一。花生油的主要成分是三酰甘油(TAG),二酰甘油酰基转移酶(DGAT)是催化合成TAG的关键酶类,其活性高低与含油量呈正相关。本研究利用生物信息学方法对花生DGAT(Ah DGAT)基因家族的进化、基因结构特点、表达模式以及可变剪接等进行了分析。进化分析结果显示,Ah DGAT1、Ah DGAT2和Ah DGAT3亲缘关系较近,与Ah WSD/DGAT的亲缘关系稍远。Ah DGAT1具有17~18个外显子,Ah DGAT2具有7~9个外显子,Ah DGAT3具有2~3个外显子,而Ah WSD/DGAT具有3~6个外显子。Ah DGAT1的跨膜区数目为7~11个,Ah DGAT2和Ah WSD/DGAT为0~2个,Ah DGAT3没有跨膜结构。另外,4个亚家族均具有自己特有的保守结构域和表达模式。Ah DGAT1和Ah DGAT2在种子中表达量较高,而Ah DGAT3和Ah WSD/DGAT在根和叶中的表达量较高。Ah DGAT1的可变剪接形式最多,其次为Ah WSD/DGAT。花生的4个Ah DGAT亚家族具有不同的特点,表明它们可能在进化中具有不同的祖先。
关键词： 花生 二酰甘油酰基转移酶(DGAT) 进化 表达模式
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花生FAD基因家族的全基因组鉴定与表达模式分析
《山东农业科学 》 2018
摘要：脂肪酸去饱和酶(FAD)是合成不饱和脂肪酸的关键酶,在植物维持各项生命活动、应对生物与非生物胁迫方面具有重要作用。本研究对花生基因组中的FAD基因家族进行鉴定与生物信息学分析,并利用花生转录组数据对花生FAD(Ah FAD)基因的表达模式及可变剪接形式进行分析。结果显示,在花生基因组中共有31个Ah FAD基因,分为6类,Ah SAD基因亚家族有12条序列,AhFAD2有6条序列,Ah FAD3有4条序列,Ah FAD4/5有3条序列,Ah FAD6有2条序列,Ah FAD7/8有4条序列。聚类分析表明,Ah FAD有两大分支:游离Ah SAD分支和膜结合Ah FAD分支;膜结合Ah FAD分支中Ah FAD4/5起源最早,ω-3 Ah FAD由ω-6Ah FAD进化而来;单双子叶聚类于不同分支。表达模式分析表明,Ah SAD、AhFAD2和Ah FAD3在种子中表达水平较高,Ah FAD4/5、Ah FAD6、Ah FAD7/8在叶中表达量最高。可变剪接分析表明,Ah FAD亚家族之间可变剪接形式差异明显,其中有12个Ah FAD基因发生了可变剪接。TTS和TSS是发生最多的可变剪接事件,其次是IR,最少的是AE和ES。
关键词： 花生 脂肪酸去饱和酶(FAD) 生物信息学分析 表达模式 可变剪接
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花生FAT基因家族的全基因组分析
《山东农业科学 》 2018
摘要：酰基-ACP硫酯酶(fatty acyl-ACP thioesterase,FAT)是控制植物种子油脂合成的关键酶,根据其氨基酸序列和底物特异性不同可分为FATA和FATB两类。为了更深入了解花生FAT(Ah FAT)的特点与功能,本研究对Ah FAT家族基因进行了全基因组生物信息学分析。在花生基因组中共有20个FAT基因,不均匀分布在2个基因组的12条染色体上。20个Ah FATs可以分为Ah FATA和Ah FATB两个亚家族,Ah FATA亚家族有2个基因,Ah FATB亚家族有18个基因。Ah FATA家族基因具有6或8个外显子,Ah FATB家族基因结构较为复杂,外显子数目5~8个;Ah FATs都不具有跨膜结构域但是都具有保守的Acyl-ACP_TE结构域。对Ah FAT家族基因进行可变剪接分析,发现只有少数发生了可变剪接,且具有组织特异性。对Ah FATs表达模式分析的结果显示,Ah FATAs和Ah FATBs都在种子发育后期表达量较高。
关键词： 花生 酰基载体蛋白硫酯酶(FAT) 可变剪接 表达模式
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花生PDAT基因家族的全基因组生物信息学分析
《花生学报 》 2018 北大核心
摘要：磷脂二酰甘油酰基转移酶(phospholipids:diacylglycerol acyltransferase,PDAT)催化磷脂和二酰甘油反应,生成溶血磷脂和三酰甘油,是植物三酰甘油合成的关键酶之一。为了在全基因组水平上探究花生PDAT(AhPDAT)基因家族的特征,通过生物信息学方法,结合花生基因组和转录组数据对AhPDAT家族成员从系统进化、基因结构、表达模式以及可变剪接等方面进行系统分析。结果显示,AhPDAT家族包含17个成员,不均匀分布于9条染色体上。系统进化分析发现,AhPDATs与大豆、苜蓿以及菜豆聚在一起,亲缘关系较近。基因结构分析显示,AhPDATs基因具有2~8个外显子,可编码88~742个氨基酸。表达模式分析发现,AhPDATs家族成员组织表达多样化,这种表达模式的差异表明它们功能分工的不同。同时,该家族基因还存在丰富的可变剪接类型。这些结果为今后进一步开展AhPDATs基因家族的功能研究提供参考,同时也为花生品质育种奠定了一定的理论基础。
关键词： 花生 二酰甘油酰基转移酶 进化 表达模式 可变剪接
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水稻OsHKT基因表达模式分析
《中国水稻科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】OsHKT(High-affinity K~+transporter)是与水稻耐盐胁迫有关的一类Na~+或K~+转运体或Na~+-K~+共转运体,对水稻体内Na~+再循环,维持植株地上部特别是叶片中的低Na~+浓度和低Na~+/K~+比具有重要作用。本研究的目的是分析OsHKT基因家族表达的组织特异性、昼夜节律性以及盐、ABA对其表达的影响。【方法】利用荧光定量PCR技术分析OsHKT家族基因的表达模式。【结果】OsHKT基因家族中不同成员的表达具有明显的组织特异性,OsHKT1;1、OsHKT1;3、OsHKT2;3以及OsHKT2;4主要在水稻的叶片中表达,其余基因在根中表达水平较高。分析盐处理后OsHKT家族基因在水稻根和叶中的表达模式,结果表明OsHKT家族基因的表达均受盐胁迫的影响,但是不同OsHKT家族成员对盐胁迫反应不同。盐处理后OsHKT1;5、Os HKT2;1和OsHKT2;2基因在根和叶中的表达模式是一致的,而其他家族成员在根和叶中存在差异。所有OsHKT基因的表达在根或叶片中均受ABA调控,其中只有OsHKT1;3和OsHKT1;5在根和叶片中表达模式相似。光周期表达模式结果表明,OsHKT基因家族成员的表达具有相似的昼夜节律性。【结论】本研究结果表明水稻OsHKT家族不同成员的表达具有组织特异性和相似的昼夜节律性,并且不同成员对盐胁迫和ABA应答反应不同。这种表达模式可能与水稻在不同环境下的盐胁迫反应相适应。本研究结果为进一步揭示OsHKT基因的作用机制奠定了基础。
关键词： OsHKT 表达模式 盐胁迫 ABA 组织特异性 光周期
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谷子SiRLK35基因克隆及功能分析
《遗传 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为探讨谷子(Setaria italica L.)耐旱抗逆机制,解析类受体蛋白激酶(receptor like protein kinase,RLKs)基因功能,进而为培育谷子抗逆新品种提供依据,本文以干旱处理的谷子"豫谷1号"为材料,通过i TRAQ技术筛选到1个干旱响应的类受体蛋白激酶基因,命名为SiRLK35。以谷子RNA反转录的单链cDNA为模板,经PCR扩增获取SiRLK35基因全长序列。应用qRT-PCR方法,对SiRLK35在NaCl、PEG、ABA、GA、Me JA等不同处理下的表达模式进行分析。进一步构建基因原核表达载体pET28a-SiRLK35,结合斑点法对SiRLK35的抗盐能力进行初步评价。同时构建过表达载体p CAMBIA1301P-SiRLK35转化水稻,并对转基因植株抗盐能力进行检测。结果显示:胁迫及激素处理均可不同程度诱导SiRLK35基因的表达;斑点法研究结果显示,在相同NaCl浓度的LB平板上,含有SiRLK35基因的原核表达载体的大肠杆菌菌株生长状态较阴性对照好,SiRLK35具有一定的抗盐能力;获得的转SiRLK35基因水稻植株对盐胁迫的耐受性高于对照。SiRLK35基因对不同胁迫均可以产生响应,但对盐胁迫的响应较为明显,推测该基因可能在谷子的抗盐及抗逆过程中发挥作用。
关键词： 谷子 类受体蛋白激酶 表达模式 抗旱及抗逆 品种培育
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