科研产出
栽培种花生LEA蛋白基因家族的鉴定及其低温胁迫下表达分析
《花生学报 》 2022 北大核心
摘要：胚胎发育晚期富集蛋白(LEA)在植物胚胎发育过程和抵御非生物胁迫中起重要作用.为了探索栽培种花生LEA蛋白家族基因(AhLEA)的结构和功能,利用生物信息学方法对AhLEA基因家族成员进行全基因组鉴定,并对其种子发育不同时期和低温胁迫下的表达特性进行分析.结果表明:在栽培种花生中共鉴定到118个AhLEA基因,根据其保守结构域和进化关系分为八个亚家族,LEA_2亚家族成员最多;大多数AhLEA蛋白是亲水的,定位于细胞核、叶绿体和细胞膜;87%AhLEA基因具有较少的内含子(<3),并且在所有20条染色体上分布不均.转录组数据显示,在低温胁迫(2℃)条件下,45个AhLEA基因表达发生变化,其中,28个基因表达量升高,17个基因表达量降低.对表达显著上调的9个AhLEA基因进行qRT-PCR验证,其表达趋势与转录组结果相一致.在种子发育过程中表达量升高的16个基因及表达量降低的2个基因,在低温胁迫条件下表达量均显著增加,预示着这18个AhLEA基因在调控花生种子发育及对低温胁迫的响应中可能发挥着重要作用,为进一步研究AhLEA基因在花生种子萌发期抵抗低温胁迫中的作用提供了基础数据.
关键词： 栽培种花生 LEA基因家族 全基因组鉴定 低温胁迫 表达分析
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长清茶新梢中细胞色素P 450基因CYP94 B3的季节表达响应
《山东农业科学 》 2022 北大核心
摘要：为探究不同季节对长清茶细胞色素P450基因(CsCYP94B3)表达的影响,本试验通过转录组(登录号PRJNA830980)分析筛选得到了CsCYP94B3,并进行生物信息学分析和实时荧光定量PCR检测,结果发现,茶树CYP94B3蛋白分子量为58.79 kDa,等电点为8.76,为亲水蛋白;蛋白序列比对发现,CsCYP94B3与葡萄、榴莲的CYP94B3相似度在80.41%以上,都具有保守的血红素结构域,说明CsCYP94B3属于细胞色素P450亚家族基因.对茶树与其他26个物种的CYP94B3蛋白构建系统进化树,结果表明,CsCYP94B3与中华猕猴桃、大桉、欧洲木犀榄、小果咖啡、番茄及野生烟草的CYP94B3亲缘关系较近,与其他20个物种的CYP94B3亲缘关系较远.实时荧光定量PCR检测结果显示,CsCYP94B3基因在夏季的相对表达量最高,春秋季相对较低,表现出明显的季节响应趋势.本研究可为下一步改良长清茶栽培管理模式、提高茶叶品质提供一定的理论基础.
关键词： 长清茶 CYP94B3 季节响应 细胞色素P450 表达分析
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大白菜KCS基因家族鉴定及在蜡粉近等基因系中表达分析
《生物技术通报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：β-酮脂酰辅酶A合成酶(β-ketoacyl-CoA synthase,KCS)是超长链脂肪酸合成中的限速酶,通过对大白菜KCS基因家族鉴定分析,为揭示KCS在控制大白菜蜡质性状中的具体功能研究奠定了基础.利用生物信息学的分析方法鉴定大白菜KCS基因家族成员,分析其亲缘关系、蛋白质理化性质、染色体定位、共线性关系、基因结构、蛋白保守域结构和基因表达模式.从大白菜全基因组共鉴定到32个BrKCS基因成员分成4个亚组,不均匀地分布在10条染色体上.BrKCS氨基酸长度和分子量的范围分别为181-755 aa和20.54-84.83 kD.共线性分析表明BrKCS5、BrKCS8和BrKCS13等7个家族成员与拟南芥共线性的BrKCS基因发生两倍化,1个家族成员(BrKCS9)发生了三倍化.基因结构分析显示,不同成员编码的氨基酸序列外显子数目及位置存在差异.转录组分析表明,BrKCS5、BrKCS6b与BrKCS10b基因在大白菜不同器官/组织尤其在花器官中可能参与蜡粉的合成.qRT-PCR分析结果验证了转录组数据的可靠性.综上所述,从大白菜全基因组共鉴定到32个BrKCS,其中3个基因在蜡粉近等基因系中表达量高且差异显著,为解析BrKCS基因在控制大白菜蜡质性状中的分子机制奠定了基础.
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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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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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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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花生AOC基因家族的鉴定和表达分析
《分子植物育种 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：茉莉酸（jasmonic acid, JA）已被认定为新型植物激素,广泛参与植物的生长发育和胁迫响应等过程,丙二烯氧化物环化酶（AOC）是茉莉酸合成途径中的关键酶。为探明花生基因组中AOC基因信息及表达特征,本研究利用生物信息学方法鉴定了花生AOC基因家族,并分析其理化性质、系统进化树、染色体分布、结构特征以及在22个不同组织中和胁迫下的表达模式。结果表明,花生栽培种含有9个AOC基因,野生种各含有4个AOC基因。这些基因不均匀分布在不同染色体的两端,进化树分析显示17个基因聚为4组,且同组基因具有相似的基因结构、外显子数量、基序数量、类型和顺序,但与拟南芥和水稻经历了不同的进化过程。表达分析表明,AOC基因在22个组织中均有表达,在根、雌蕊、果壳中显著高于其他组织,AdAOC3和AiAOC1可被盐处理和干旱处理高度诱导表达,AhAOC在根中表达量高于茎和叶片且被干旱处理高度诱导表达。本研究为进一步探讨花生AOC基因的功能奠定了基础。
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蒙古沙冬青外向钾离子通道AmGORK启动子克隆及表达分析
《生物技术通报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：克隆蒙古沙冬青钾离子通道AmGORK的启动子区域,探明在干旱胁迫下它对保卫细胞运动的调控机制,为深入研究该基因在水分及养分利用、光合作用、抗旱等过程的功能奠定基础。以蒙古沙冬青保卫细胞外向钾离子通道基因AmGORK编码序列为基础,通过染色体步移技术克隆该基因的启动子序列,并对其进行生物信息学分析,构建pCambia1301-AmGORK∷GUS双元载体转化野生型拟南芥,对T3转基因拟南芥各组织进行GUS活性染色,转基因植株经PEG或ABA处理后,分析AmGORK启动子的表达情况。结果表明,获得AmGORK上游1 723 bp序列,该区域含有多个响应干旱、ABA、光照等的顺式调控元件,说明AmGORK可能参与干旱响应过程。经GUS活性染色,发现AmGORK在根中柱、叶柄、叶脉、叶片保卫细胞、花萼均有表达,表明AmGORK的表达具有组织特异性。定量分析发现PEG或ABA处理后的转基因植株中GUS分别上调3.2倍和4.1倍。AmGORK表达可能受干旱诱导。
关键词： AmGORK 启动子 蒙古沙冬青 GUS 表达分析
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大葱雄性不育系及保持系atp6基因的克隆及表达分析
《分子植物育种 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为进一步研究atp6基因与大葱细胞质雄性不育的关系,以章丘大葱不育系和保持系作为本研究的实验材料,利用同源克隆的方法获得大葱atp6基因序列,并对其在蛋白质二级结构和生长发育各时期atp6基因表达量进行了比较。结果表明:不育系与保持系atp6基因开放阅读框第171碱基处存在一个A/T多态性位点,这一多态性位点使蛋白质二级结构的比例发生了轻微变化,但并未改变ATP6蛋白跨膜结构。利用实时荧光定量聚合酶链反应检测atp6基因苗期、抽薹期、开花期以及开花后期在根系和叶/花蕾中的表达水平,结果表明:在植株整个发育过程中,根系atp6基因表达量表现出先升高后降低的趋势,在开花期达到最大值,保持系是不育系的1.14倍;叶/花atp6基因表达量在整个生育期逐渐降低,苗期最高,保持系是不育系的1.96倍。
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花生DREB类转录因子基因AhDREB3的序列及非生物胁迫下表达分析
《中国油料作物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：DREB类蛋白属于AP2/ERF转录因子家族的一个亚家族,在植物非生物胁迫抗性调控中具有重要功能。为了挖掘花生逆境胁迫相关功能基因AhDREB3,从已公布的花生基因中找到干旱应答元件结合蛋白3（AhDREB3）的编码基因全序列,做编码蛋白的进化分析。根据已知序列设计引物,通过荧光定量PCR检测了该基因在低温、高盐和干旱胁迫下及对外源ABA响应和表达。荧光定量PCR结果显示,AhDREB3基因在花生的叶片和根中对低温没有响应,对高盐（叶片和根）和干旱（根）胁迫有较大响应,说明它可能参与了花生对高盐和干旱胁迫的适应性调控。此外,AhDREB3基因的表达在花生叶片和根中对外源ABA响应变化小,暗示了该基因在花生中可能通过不依赖于ABA的方式起作用。
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