科研产出
陆地棉胆色素原脱氨酶基因的克隆及表达分析
《农业生物技术学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：叶色突变体是研究高等植物叶绿素代谢、叶绿体发育、光合作用和激素生理等一系列生理代谢过程的理想材料,也是遗传和育种研究中的重要材料.胆色素原脱氨酶(porphobilinogen deaminase,PBGD)是植物叶绿素生物合成的关键酶.本研究以陆地棉(Gossypium hirsutum)'鲁棉418'的花斑叶突变体为材料,克隆了4个GhPBGDs,分别命名为GhPBGD1A(GenBank No.MN849924)、GhPBGD1D(GenBank No.MN849925)、GhPBGD2A(GenBank No.MN849926)和GhPBGD2D(GenBank No.MN849927).测序结果表明,正常叶片与花斑叶片中的4个基因序列相同;4个基因均含有5个外显子和4个内含子,预测结果均定位于叶绿体;进化分析表明,GhPBGD蛋白与拟南芥(Arabidopsis thaliana)和油菜(Brassica napus)的PBGD同源蛋白亲缘关系较近.另外,4个基因启动子顺式作用元件中含有光响应元件、厌氧环境及多种激素相关的应答元件.qRT-PCR结果表明,4个GhPBGD基因在正常棉株的叶、花、铃和苞叶中均有表达,其中在叶片中的表达量最高;与正常叶相比,花斑叶中GhPBGD基因的表达量都显著降低.以上结果表明,GhPBGD基因家族可能参与调控叶色突变.本研究可为深入探讨叶色缺失突变体的分子机理提供参考依据.
关键词： 棉花 胆色素原脱氨酶(PBGD) 基因克隆 表达分析
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苹果β-淀粉酶基因MdBAM3的克隆和低温响应表达分析
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：淀粉酶(BAM)介导的淀粉降解广泛参与植物生长发育和非生物胁迫响应等生物学过程。从前期苹果低温诱导转录组研究中分离到1个参与淀粉代谢的差异表达基因片段,克隆其cDNA全长并进行序列分析。结果表明该基因与拟南芥AtBAM3同源,命名为MdBAM3 (GenBank登录号:KX276144.1)。该基因开放阅读框长度1 641 bp,编码546个氨基酸。该蛋白含有完整的葡萄糖基水解酶结构域,保守的葡萄糖基水解酶结构域外环和内环结构,以及2个谷氨酸催化残基,该蛋白包含40个氨基酸残基的cTP (Chloroplast transport peptides),表明MdBAM3蛋白是定位于叶绿体的β-淀粉酶。利用实时荧光定量PCR技术分析模拟低温(4℃)和自然低温条件下MdBAM3的表达响应及组织表达模式,该基因受4℃模拟低温诱导快速表达;自然低温下该基因在叶芽、花芽、韧皮部中的表达均显著上调,在叶芽中表达量最高,具有组织特异性,且随植株休眠的进行呈先升后降的趋势,推测MdBAM3在苹果低温胁迫响应中具有重要功能。
关键词： 苹果 β-淀粉酶 基因克隆 低温胁迫 实时荧光定量PCR
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花生AhSIZ1基因的克隆及表达特性分析
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为了探究SUMO E3连接酶(SIZ1)基因在花生(Arachis hypogaea L.)中的功能,对花生中SIZ1基因进行生物信息学分析,同时采用荧光定量PCR分析该基因在花生不同组织及非生物胁迫下的表达特征.结果表明,AhSIZ1开放阅读框全长2 724 bp,编码907个氨基酸组成的蛋白质多肽.蛋白质系统进化树分析发现,AhSIZ1与大豆Gm SIZ1中的同源性最高,含有与拟南芥AtSIZ1相似的SAP、PHD、PINIT、SP-RING和SXS保守结构域,属于SUMO E3L连接酶家族.组织表达分析显示AhSIZ1在花生的不同组织均有表达,在花中表达量最高,在果中表达量最低.低温、高温、高盐、干旱诱导花生AhSIZ1表达水平的提高.本研究通过对AhSIZ1基因的克隆及表达特性分析,为后续深入研究其在花生中的功能提供了理论基础.
关键词： 花生(Arachis hypogaea L.) SIZ1 基因克隆 表达分析
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花生中FAR1-5转录因子的克隆和功能分析
《花生学报 》 2020
摘要：FARl是一类起源于转座子酶的转录因子,在光敏色素A(phyA)信号通路启动、植物光形态建成中具有重要作用.本试验对抗旱花生品种J11的FAR1-5基因进行了克隆,通过序列比对进化分析,表明其与野生花生Arachis duranensis,A.ipaensis相关基因具有较高相似度.干旱胁迫状态下,转基因植株抗旱性强于野生型植株,抗氧化酶活性增强,表明该转录因子可积极响应花生抗旱胁迫.研究结果可为花生抗旱育种提供新的基因资源.
关键词： FAR1-5转录因子 花生 过表达 干旱胁迫 基因克隆
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野生种花生GLP家族基因的鉴定与特征分析
《花生学报 》 2020
摘要：GLP是一类普遍存在于植物界的cupin超家族基因,在调控植物生长发育和抗逆反应中起到多种重要作用.本研究从全基因组水平研究野生种花生GLP基因家族,共鉴定出38个GLP基因.结构域分析显示,绝大多数花生GLP都含有保守的cupin保守结构;基因结构和系统发育分析表明38个花生GLP家族基因分成Subfamily I、Subfamily II和Gymosperm subfamily 3个亚家族,分别有20个、10个和8个成员,其中Subfamily I内含子/外显子结构较一致,无显著差异;Gymosperm sub-family中GLP基因内含子长度差异最大,最长达6.3 kb;Subfamily II中的基因内含子数量差异最显著,最多达5个.说明基因结构与系统进化有一定的关系.染色体定位分析显示,花生GLP基因在花生17条染色体中的分布呈不均匀性,存在5个基因簇,其中染色体A06上分布最多,为9个;其次是B06,分布6个.基因表达分析显示,在22个不同的组织中,仅有8个野生种花生GLP家族基因呈现出差异表达,其中6个属于Subfamily II,且表达总量显著高于其他基因,而Subfamily I成员均未检测到表达.该结果将为今后花生GLP家族基因的功能研究与利用提供参考.
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大豆细胞色素P450基因GmCYP78A69的克隆和生物信息学分析
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：干旱胁迫会影响大豆籽粒发育进而影响产量,但其中的机制尚不明确.本研究通过分析基因表达综合数据库(gene expression omnibus, GEO)中受到干旱胁迫的大豆芯片数据,筛选了3个响应干旱的细胞色素P450 (CYP450)基因,且三者均为CYP78A亚家族成员.该亚家族成员在多种植物中被证明参与种子大小的调控.在大豆品种'齐黄34'中克隆了一个对干旱胁迫响应程度最大的CYP450基因GmCYP78A69.生物信息分析发现该基因含有CYP450家族蛋白的保守结构域,亚细胞定位预测及跨膜结构域分析表明该蛋白定位于内质网,且通过一段跨膜结构域嵌入到内质网膜上.其高级结构以α螺旋和无规则卷曲为主,含有少量的延伸链和β转角.在大豆不同组织中的表达分析表明该基因在各个器官中均有表达,其中在茎尖、花和幼荚中的表达量最高,推测该基因可能与花荚发育有关.本研究为探索GmCYP78A69在抗旱和种子形成等过程中的作用提供了基础,为研究干旱影响大豆种子大小的机制提供了切入点.
关键词： 大豆 细胞色素P450 GmCYP78A6 克隆 生物信息学分析
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花生AhbHLH63基因的克隆与表达分析
《山东农业科学 》 2019
摘要：bHLH转录因子在调节植物生长发育中起着重要作用.本研究利用转录组测序结果从栽培种花生丰花1号中克隆得到AhbHLH63基因.序列分析显示,AhbHLH63基因有两个剪接体AhbHLH63-1.1和AhbHLH63-1.2,其ORF分别长1 188 bp和1 152 bp,分别编码395个氨基酸和383个氨基酸组成的蛋白.亲缘关系分析表明,AhbHLH63蛋白含有一个预测的bHLH结构域,与其他植物的bHLH63具有较高的同源性,与苜蓿等的同源蛋白亲缘关系较近.实时荧光定量PCR分析表明,AhbHLH63-1.1和AhbHLH63-1.2表达模式基本一致,均为组成型表达,在花中表达量最高,茎和叶中次之,在根中表达量最低;在花生种子的不同发育时期,发育中期表达量较高.
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菠菜SpNHX1基因的克隆及生物信息学分析
《湖北农业科学 》 2019
摘要：从菠菜(Spinacia oleracea L.)栽培种中克隆得到1个NHX1基因,命名为SpNHX1。利用生物信息学软件对获得的基因核苷酸序列及编码的蛋白质序列进行分析,结果发现SpNHX1属于Vac亚家族,序列长度为6 090 bp,开放阅读框为1 662 bp,编码553个氨基酸残基。利用相关软件或在线工具对SpNHX1进行生物信息学分析,结果表明其编码蛋白分子式为C2 818H4 363N697O772S25,属于稳定的疏水性蛋白;进化树分析表明SpNHX1蛋白与拟南芥AtNHX1、AtNHX2亲缘关系较近,属于定位在液泡膜上的蛋白,SpNHX1蛋白与双子叶植物的NHX蛋白亲缘关系较近。
关键词： 菠菜(Spinacia oleracea L.) 耐盐 SpNHX1 基因克隆 生物信息学分析
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花生MAPK13基因的克隆及表达分析研究
《花生学报 》 2019
摘要：为了挖掘花生抗果腐病相关基因,本研究以花生品种花育20号为试验材料,从花生果腐病转录组文库中筛选出促丝裂原活化蛋白激酶13(MAPK13)基因编码区序列设计引物,通过RACE-PCR克隆得到AhMAPK13基因.结果表明AhMAPK13基因序列全长1818 bp,含有3'非编码区593 bp,5'非编码区122 bp,开放阅读框全长1104 bp,编码1条含有368个氨基酸的蛋白序列.预测其分子量为42.5kDa,含有MAPK家族典型的11个结构域,属于MAPK基因家族B组成员.亚细胞定位显示AhMAPK13定位于细胞质和细胞核中.RT-qPCR分析发现AhMAPK13基因在茎中表达量高于其他组织,说明该基因具有组织表达特异性;AhMAPK13基因受干旱、低温、NaCl、ABA诱导时表达量上升,说明该基因可能广泛参与植物非生物胁迫响应过程;AhMAPK13基因受JA、GA、ET、SA诱导时表达量上调,说明该基因可能参与到这些激素介导的抗逆信号转导途径.本研究结果为花生抗果腐病育种研究提供了新的基因资源.
关键词： 花生 促丝裂原蛋白活化激酶基因13 基因克隆 表达分析 亚细胞定位
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软枣猕猴ICE1基因克隆与生物信息学分析
《生物技术 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：[目的]为研究软枣猕猴桃ICE1基因的生物学功能及抗寒分子机制奠定基础.[方法]以4℃低温处理24 h的软枣猕猴桃(Actinidia arguta Planch) c DNA为模板,通过反转录PCR技术克隆ICE1基因.[结果]该基因c DNA长1524 bp,可编码507个氨基酸.生物信息学分析显示ICE1基因是编码MYC2型的b HLH转录因子,编码蛋白是定位于细胞核的非跨膜亲水蛋白.推导的氨基酸序列与中华猕猴桃(Actinidia chinensis var. chinensis)和山葡萄(Vitis amurensis) ICE1存在着较高的同源性.[结论]成功克隆到软枣猕猴桃抗寒转录因子命名为AaICE1.
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