科研产出
陆地棉蔗糖转运蛋白基因家族的鉴定及表达分析
《西北植物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：蔗糖转运蛋白(SUT)在蔗糖从"源"到"库"的运输与分配过程中发挥着重要作用.该研究基于最新公布的陆地棉基因组数据,利用生物信息学和荧光定量PCR等方法,对陆地棉SUT基因家族进行全基因组鉴定,并对他们的表达特性进行系统分析.结果显示:(1)在陆地棉基因组中,共鉴定到18个GhSUT基因(GhSUT1-GhSUT18),他们不均匀地分布在陆地棉11条染色体上.(2)GhSUT蛋白间序列一致性很高,均具有11~12个跨膜结构域,且都定位于质膜.(3)进化关系分析表明,陆地棉GhSUT蛋白主要分布在双子叶植物特有的SUT1亚组,以及单、双子叶植物共有的SUT2亚组和SUT4亚组,其中SUT1亚组成员最多,包含8个GhSUT基因.(4)位于同一亚组的GhSUT基因具有相似的内含子-外显子分布模式,不同亚组间GhSUT基因内含子/外显子数目差异很大.(5)转录组分析表明,GhSUT基因在表达水平上存在差异,GhSUT1和GhSUT10在被检测的组织不表达,GhSUT5、GhSUT14、GhSUT7和GhSUT16在被检测的组织表达量较低,其他GhSUT基因在被检测的组织具有较高的表达水平;另外,GhSUT基因的表达具有组织特异性,其中GhSUT2和GhSUT11主要在"源"和"库"器官中表达,GhSUT6和GhSUT15主要在"库"器官中表达,而GhSUT9和GhSUT18主要在纤维中表达.(6)荧光定量PCR分析表明,GhSUT2在"源"和"库"器官中均具有较高的表达水平,GhSUT6主要在"库"器官包括根、花瓣、纤维和茎中表达,在"源"器官(叶片)中表达量很低;GhSUT18主要在纤维中特异性高表达,在其他组织表达量很低.研究表明,实验验证结果与转录组分析结果相对一致.该研究结果为进一步研究SUT家族基因的功能提供了重要的基因信息,并为棉花产量的提高和纤维品质的改良奠定了理论依据.
关键词： 蔗糖转运蛋白(SUT) 基因家族 进化分析 组织表达 陆地棉
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花生AhARF基因家族鉴定与表达分析
《中国油料作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：生长素响应因子(Auxin response factor,ARF)是生长素信号转导途径中的一类重要转录因子,在种子萌发、器官形成、果实成熟、胚胎发生等多个生长发育过程发挥作用.为了揭示花生基因组中AhARF基因家族的特征,本研究利用生物信息学方法从花生基因组中鉴定了62个花生AhARF家族基因,它们不均匀分布于除1号和11号之外的其他18条染色体上,在A和B亚基因组对应关系的染色体上数目大体相同.依据系统发生关系,62个花生AhARFs与拟南芥AtARFs家族基因共同聚在除ClassIII(仅包含拟南芥AtARFs)外的其余4个分支.共线性分析共检测到33对片段重复基因,其Ka/Ks比值均小于1,受到环境压力的纯化选择.本研究还分析了它们的理化性质、蛋白保守结构域等特征.此外,基于22个组织转录组数据,绘制了62个花生AhARF家族基因的表达模式热图.进一步应用qRT-PCR方法,分析了可能与萌发相关的4个AhARF基因(AhARF10、AhARF20、AhARF23和AhARF46)的时空表达模式.本研究可为种子萌发相关AhARF基因的挖掘与功能鉴定提供基础.
关键词： 花生 ARF基因家族 系统进化分析 蛋白保守结构域 表达分析
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苹果WUSCHEL-related homeobox(WOX)家族基因的鉴定与分析
《园艺学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：利用生物信息学方法和苹果基因组数据库,鉴定并分析了12个苹果WUSCHEL-related homeobox(WOX)家族基因。系统进化树分析表明,苹果WOX家族和拟南芥WOX家族可被分为现代分支(WUS分支)、中间分支和祖先分支;苹果WOX家族成员均含有1个motif-1,不同分支的成员含有其分支特异的motif;基因结构分析显示,苹果WOX家族基因含有2～4个外显子,染色体定位发现11个基因分别定位在苹果的7条染色体上,1个基因无准确定位。基因表达模式分析表明,12个基因在苹果各组织中均有表达,且在果实中的表达量较高;密码子偏好性分析显示,苹果WOX家族基因的偏好性较弱。
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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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猪圆环病毒2型Cap蛋白原核表达载体的构建、表达及蛋白纯化
《黑龙江畜牧兽医 》 2019 北大核心
摘要：为了表达并纯化猪圆环病毒2型(Porcine circovirus 2,PCV-2)Cap蛋白,试验将ORF2基因的密码子改造为大肠杆菌嗜好的密码子,但编码的氨基酸序列不变。合成优化后将ORF2基因全部基因序列,克隆于pET-30a原核表达载体并转化至大肠杆菌BL21中,经PCR和测序鉴定阳性克隆后,采用IPTG诱导表达目的蛋白。优化蛋白表达条件,采用Ni-NTA亲和层析胶纯化目的蛋白。结果表明:基因序列合成正确,无点突变。重组质粒成功转化入大肠杆菌BL21中,经诱导表达出现约37 ku的蛋白条带,与预期分子量大小一致。优化表达条件后,加入终浓度为1.2 mmol/L IPTG诱导6 h,表达产物含量最高。经Western-blot检测,能被PCV-2抗体阳性血清结合。说明成功构建了PCV-2 Cap蛋白的原核表达质粒pET-30a-ORF2,优化了表达条件并纯化出目的蛋白。
关键词： 猪圆环病毒2型 Cap蛋白 ORF2 原核表达 优化条件 纯化
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葡萄全基因组WRKY转录因子鉴定和分析
《黑龙江农业科学 》 2019
摘要：为鉴定和分析葡萄全基因组中WRKY家族转录因子基因,利用生物信息学的方法,分析葡萄全基因组WRKY转录因子类型、进化分析、染色体定位、基因结构、保守元件和基因表达模式。结果表明:葡萄全基因组中有56个WRKY转录因子。序列比对和系谱进化表明,分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三个组,Ⅱ组分为Ⅱ-a、Ⅱ-b、Ⅱ-c、Ⅱ-d和Ⅱ-e五个亚组。染色体定位表明,存在串联复制和分布不均现象,但是在3号染色体上无该家族基因定位。结构域和保守元件分析都说明葡萄WRKY(VvWRKY)家族的WRKY结构域是高度保守的。葡萄叶片中基因表达模式分析表明,VvWRKY家族的部分基因参与非生物胁迫。
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苹果WUSCHEL-related homeobox (WOX)家族基因的鉴定与分析
《园艺学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：利用生物信息学方法和苹果基因组数据库,鉴定并分析了12个苹果WUSCHEL-related homeobox (WOX)家族基因.系统进化树分析表明,苹果WOX家族和拟南芥WOX家族可被分为现代分支(WUS分支)、中间分支和祖先分支;苹果WOX家族成员均含有1个motif-1,不同分支的成员含有其分支特异的motif;基因结构分析显示,苹果WOX家族基因含有2~4个外显子,染色体定位发现11个基因分别定位在苹果的7条染色体上,1个基因无准确定位.基因表达模式分析表明,12个基因在苹果各组织中均有表达,且在果实中的表达量较高;密码子偏好性分析显示,苹果WOX家族基因的偏好性较弱.
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玉米PIN家族基因在雌花序发育过程中的表达分析
《山东农业科学 》 2019
摘要：生长素是一类重要的植物发育调控因子,其代谢和转运在植物的器官形成和分化中均发挥重要作用.植物特有的生长素外运载体PIN是一类膜蛋白,和生长素极性运输相关.本研究中,我们对玉米PIN基因家族的14个成员在雌花序发育过程中的表达模式进行了分析.除了未检测到ZmPIN9基因的表达外,其余13个基因根据表达模式可分为三类:第一类包括ZmPIN1a、ZmPIN1b、ZmPIN1d、ZmPIN5c和ZmPIN8五个基因,在SPM(小穗对原基)时期表达量最高;第二类包括ZmPIN1c、ZmPIN10b、ZmPINx和ZmPINy四个基因,在SM1(小穗原基早期)时期表达量最高;第三类包括ZmPIN2、ZmPIN5a、ZmPIN5b和ZmPIN10a四个基因,在F(花器官)时期表达量最高.为了进一步了解ZmPIN家族基因的表达模式,我们对这14个基因在不同组织器官中的表达模式进行了分析,依然未检测到ZmPIN9基因的表达,可能是其表达量极低或在特定部位或特定时期表达;ZmPIN5a基因在叶中的表达量最高;其余12个ZmPIN基因均在雄花序中高表达.这些结果说明ZmPIN基因在玉米生殖器官尤其是雌花序的发育过程中起重要作用.
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干旱胁迫下谷子的转录组分析
《山东农业科学 》 2018
摘要：谷子作为我国的传统优势作物,具有抗旱、耐瘠薄、基因组小等突出优势,已逐渐发展为研究禾本科作物新的模式作物。利用高通量RNA-seq技术,我们对干旱胁迫6 h和6 d的谷子进行转录组测定,筛选表达差异基因。结果显示,干旱胁迫后的差异基因主要富集在生物学通路及代谢通路中,其中编码蛋白激酶、磷酸酶、信号转导组分、转录因子、功能蛋白等基因的表达变化较明显。尤其在干旱胁迫6 d后,谷子中E3泛素连接酶介导的泛素蛋白酶体途径被明显激活。该研究对于筛选谷子抗旱基因进而揭示谷子的抗旱机制提供了重要依据。
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