科研产出
花生SWEET基因全基因组鉴定及表达分析
《作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：SWEET(sugars will eventually be exported transporter)蛋白是一类结构保守、不依赖能量的糖转运蛋白,在植物生长发育、响应生物/非生物逆境胁迫等生理过程发挥重要作用.目前,尚未见花生SWEET基因相关报道.本研究首次全基因组挖掘了花生SWEET基因,对其分子特征及表达模式进行了细致分析.结果表明,栽培种花生和2个祖先野生种基因组分别存在55、25、28个SWEET基因,随机不均匀分布在各染色体上.来源于野生种和栽培种的同源基因在染色体位置相近,但也存在个别缺失,这验证了花生野生种和栽培种的进化关系,也暗示了基因组复制加倍过程中存在同源基因的丢失或扩张.基因内含子-外显子数目和位置以及启动子中顺式作用元件种类和数量均存在差异,暗示了花生SWEET基因生物学功能的多样性.系统进化分析将花生SWEET基因分为4个亚家族Clade I~Clade IV,同一亚家族同一分支的基因具有相似的外显子-内含子结构.分析Clevenger等组织表达谱发现部分基因表现为组织优势表达,这为深入了解SWEET基因行使功能部位提供了参考.此外,基于课题组前期发表的干旱和高盐胁迫转录组分析和RT-qPCR验证,我们挖掘出AhSWEET3a和AhSWEET4e等响应花生干旱或高盐胁迫的基因,功能有待进一步鉴定.研究结果为下一步深入分析花生SWEET基因功能提供了理论参考.
关键词： SWEET基因家族 分子特征 表达分析 非生物胁迫 花生
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陆地棉膜结合脂肪酸去饱和酶基因家族的全基因组鉴定及表达分析
《山东农业科学 》 2023 北大核心
摘要：膜结合脂肪酸去饱和酶（fatty acid desaturase, FAD）是生物合成不饱和脂肪酸的关键酶。本研究以陆地棉基因组数据为基础，利用生物信息学方法对棉花FAD基因家族进行全基因组鉴定和进化分析。结果表明，陆地棉基因组中共含有37个FAD基因，进化分析发现这些基因分为4个亚家族，各亚家族成员数量不一，但相同亚家族成员含有相似的基因结构和保守基序。共线性分析发现28对复制基因全为片段复制基因，且都经历了严格的纯化选择作用。此外，在陆地棉FAD基因的启动子区域，发现了丰富的响应植物激素信号和逆境胁迫的顺式作用元件。转录组分析表明，陆地棉FAD基因家族响应干旱和盐胁迫，定量PCR分析表明施加外源褪黑素显著影响了FAD基因的表达。本研究结果为进一步解析FAD家族基因的功能奠定了基础。
关键词： 陆地棉 膜结合脂肪酸去饱和酶 全基因组鉴定 生物信息学分析 基因表达 干旱和盐胁迫 褪黑素
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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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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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'黄金芽'GST基因在不同光照条件下的表达分析
《北方园艺 》 2022 北大核心
摘要：以茶树'黄金芽'扦插苗为试材,对'黄金芽'在白光、红白2∶3、红白蓝3∶2∶1、红蓝5∶1进行4种光照处理,采用实时荧光定量PCR分析4种光照处理下'黄金芽'叶片中CsGSTs基因的表达情况,以期为深入研究光敏型茶树品种'黄金芽'CsGSTs基因在不同光照条件下的表达提供参考依据.结果表明:与白光相比,发现处理18 d后,4个茶树CsGSTs基因均是红白2:3光照条件下表达量最高,因此在红白2∶3光照条件下可以诱导茶树CsGSTs的表达,相反4个CsGSTs基因在红白蓝3∶2∶1和红蓝5∶1条件下表达量最低.说明在白光的基础上加入红光之后可以诱导CsGSTs的表达,而在白光的基础上加入蓝光之后会抑制CsGSTs的表达.
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外源硫化氢对成龄桃树根系生长的影响
《山东农业科学 》 2022 北大核心
摘要：本试验以7年生'瑞光33/毛桃'为试材,以NaHS作为硫化氢供体,研究外源硫化氢对成龄桃树根系构型的调控作用,并利用实时荧光定量PCR技术检测外源硫化氢对当年生桃实生苗根系生长素合成及转运编码基因表达的影响,以期为桃树栽培生理研究提供有益参考.结果表明,0.2 mmol·L-1外源NaHS处理能够显著提高成龄桃树根系总长度、根系总表面积、根系总体积、根尖数、分枝数、交叉数和根系分形维数,分别比对照提高12.79%、19.26%、12.86%、12.96%、10.83%、25.28%和2.89%,显著降低根系平均直径17.46%,并显著提高根系活力;尤其显著提高直径0~2.0 mm细根的长度、表面积、体积和干物质积累量,分别比对照提高了15.54%、27.88%、33.52%和36.22%,但对直径>2 mm的粗根没有显著影响.0.2 mmol·L-1 NaHS处理桃实生苗2 h后,根系中生长素合成编码基因YUC1和YUC2及生长素转运编码基因AUX1、PIN1、PIN2和PIN3均上调表达.
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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LACS家族基因鉴定与表达分析
《山东农业科学 》 2022 北大核心
摘要：长链脂酰辅酶A合成酶(LACS)能催化游离的脂肪酸形成酰基辅酶A,是脂肪酸激活、转运、氧化及储存脂合成等生化途径的关键酶,在许多生物过程中发挥重要作用.本研究利用生物信息学方法鉴定大白菜LACS家族基因成员,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、蛋白保守结构域和基因表达模式.结果表明,从大白菜全基因组共鉴定到13个BrLACS基因成员,分成4组,不均匀地分布在7条染色体和1个Scaffold上.BrLACSs的蛋白长度和分子量分别为199~1072 aa和23.10~121.10 kDa.与拟南芥AtLACS1、AtLACS5和AtLACS6共线性的BrLACS基因发生了扩张,出现了双拷贝(BrLACS5a、BrLACS5b和BrLACS6a、BrLACS6b)及三拷贝(BrLACS1a、BrLACS1b和BrLACS1c).表达模式分析表明,BrLACS4和BrLACS8基因在大白菜不同器官/组织中表达量最高,尤其在控制花器官蜡质性状中起着重要作用,在有蜡粉大白菜中的表达量显著高于无蜡粉大白菜.本研究结果为解析大白菜LACS基因在控制大白菜蜡质性状中的分子机制和指导大白菜亮绿种质资源创新具有重要意义.
关键词： 大白菜 LACS家族 蜡质 生物信息学分析 基因表达
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