科研产出
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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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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蒲公英抗氧化酶基因的克隆与盐胁迫表达分析
《西北农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：利用同源克隆技术从蒲公英中克隆到铜锌超氧化物歧化酶基因(Cu/ZnSOD)、抗坏血酸过氧化物酶基因(APX)和过氧化氢酶基因(CAT)3个抗氧化酶基因,采用生物信息学方法分析基因编码的氨基酸序列,利用实时荧光定量PCR方法对盐胁迫下的基因表达进行检测,以了解盐胁迫下抗氧化酶系统变化机理.结果 显示:蒲公英Cu/ZnSOD、APX和CAT的编码区序列长度分别为474、852和1 479 bp,分别编码157、283和492个氨基酸残基的抗氧化酶.多序列比对和物种进化关系表明,蒲公英3个抗氧化酶基因与莴苣和向日葵中相关基因的氨基酸序列同源性最高;与0h相比,盐胁迫处理3h和6h时,3个抗氧化酶基因的表达量迅速增加,12 h时又有所降低;海水复合盐胁迫对Cu/ZnSOD的影响相较于NaCl单盐胁迫有所提高.综上所述,盐胁迫快速诱导了蒲公英抗氧化酶基因的表达,以抵抗逆境胁迫,但经过一段时间的高盐胁迫后,过量的活性氧在植株内大量积累,对其细胞造成严重的损害,酶活性降低,植株正常生长受到抑制,细胞内基因的表达亦受到影响.
关键词： 蒲公英 NaCl胁迫 海水胁迫 抗氧化酶基因 同源克隆 表达分析
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14个苹果AP2/ERF转录因子基因的克隆与表达分析
《核农学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为探究AP2/ERF转录因子在苹果(Malus pumila Mill.)生长发育以及生物或非生物胁迫应答下的功能,本研究利用同源比对和逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)方法,克隆苹果MdAP2/ERF全长cDNA序列并进行生物信息学分析。采用Array技术检测MdAP2/ERF在苹果16种不同组织中的表达情况,RNA-seq技术检测MdAP2/ERF在苹果斑点落叶病菌(Alternaria alternata apple pathotype, AAAP)侵染下的表达特性,RT-qPCR技术检测MdAP2/ERF在NaCl和甘露醇胁迫下的表达模式。结果表明,共获得了MdERF9-10、MdERF12-15、MdERF20-21、MdERF30、MdERF37和MdAP2D66-69共计14个MdAP2/ERF基因,其GenBank登录号依次为MG099818-19、MG099821-24、MG099829-30、MG099839、MG099846和MG099855-58,开放阅读框(ORF)分别为966、540、1 260、843、1 056、1 011、1 347、1 047、669、615、1 956、1 455、1 365和1 101 bp。进化分析表明,MdERF12、MdERF37、MdERF20分别属于DREB亚家族A-2、A-4和A-6组;MdERF30、MdERF15、MdERF14/MdERF21和MdERF9/MdERF10/MdERF13分别属于ERF亚家族B-1、B-3、B-5和B-6组;MdAP2D66-69属于AP2亚家族。亚细胞定位预测结果显示,MdERF9-10、MdERF12-15、MdERF20、MdERF30、MdERF37和MdAP2D66-69可能位于细胞核;MdERF21可能位于线粒体。Array分析结果显示,14个MdAP2/ERF在16个检测组织中均有不同的相对表达水平。RNA-seq结果显示,MdERF12、MdERF14、MdERF15、MdERF20和MdAP2D66/67/69响应斑点落叶病菌侵染;在150 mmol·L~(-1) NaCl处理下,MdERF10、MdERF12、MdERF13、MdERF15、MdERF20、MdERF30和MdERF37转录水平上调,而MdERF14和MdAP2D68转录水平下调;在300 mmol·L~(-1)甘露醇处理下,MdERF10、MdERF30、MdERF37和MdAP2D66-69转录水平上调,MdERF14转录水平下调。综上表明,MdAP2/ERF基因呈组成型表达,并受斑点落叶病菌、NaCl或甘露醇胁迫诱导或下调,可能参与调控苹果生物胁迫和非生物胁迫应答的过程。该研究结果为进一步揭示AP2/ERF转录因子调控苹果生长发育及逆境胁迫的机理奠定了理论基础。
关键词： 苹果 AP2/ERF转录因子 序列分析 表达分析
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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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陆地棉NF-YA基因家族的全基因组鉴定与功能分析
《棉花学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：【目的】通过对陆地棉NF-YA基因家族进行全基因组鉴定,分析其表达特性,鉴定其中与棉花开花相关的基因。【方法】利用生物信息学方法系统分析了其理化性质、基因结构、共线性、Ka/Ks、顺式作用元件和表达模式,实时荧光定量聚合酶链反应(Polymerase chain reaction,PCR)分析表达特征,采用病毒诱导基因沉默技术验证基因功能。【结果】陆地棉中鉴定到29个NF-YA基因家族成员,分为5个亚组,定位在18条染色体上;全基因组复制和片段复制是GhNF-YA基因家族扩张的主要动力;启动子区含有大量光反应的顺式作用元件。GhNF-YA基因家族基因在茎、叶中高表达;12个GhNF-YA基因在早熟品种鲁棉研19号和晚熟品种鲁棉研37号中均在第三至六叶时期表达量较高,并且大部分基因在品种间表达差异显著。沉默GhNF-YA18基因的鲁棉研37号植株比对照提前11 d现蕾,并且该基因在白化期和现蕾期的表达量均低于未沉默对照棉株。【结论】本研究对陆地棉NF-YA基因家族进行了鉴定和表达分析,为进一步研究棉花开花调控的分子机制奠定了基础。
关键词： 陆地棉 NF-YA基因家族 生物信息学 表达分析 病毒诱导基因沉默(Virus-induced gene silencing,VIGS)
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燕山葡萄VyMAPK基因的克隆及表达分析
《植物生理学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：以燕山葡萄(Vitis yeshanensis)为材料,利用同源克隆技术获得2个MAPK基因的全长cDNA序列,分别为VyMAPK1和Vy MAPK9.其ORF为1 197和1 803 bp,分别编码398和600个氨基酸.生物信息学分析表明2个蛋白质均含有蛋白激酶结构域, VyMAPK1和VyMAPK9的同源性较低,仅有30.12%.利用荧光定量PCR进行表达模式研究,结果表明:Vy MAPK1和Vy MAPK9表达具有组织特异性, Vy MAPK1在卷须中高表达,而Vy MAPK9在根中高表达; VyMAPK1只响应IAA诱导,对其他植物生长调节剂诱导响应不明显,而VyMAPK9对IAA、6-BA、GA3、ABA、SA和MeJA等诱导有不同程度的响应.VyMAPK1和VyMAPK9均响应低温、高盐和干旱逆境.其中VyMAPK9基因的响应更为强烈,推测该基因在燕山葡萄的非生物胁迫过程中发挥重要的作用.
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60Co-γ射线辐照对盐胁迫下杂交桑幼苗部分生理生化性状的影响
《蚕业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为探究60Co-γ射线辐射对盐胁迫下杂交桑树幼苗的影响,以杂交桑品种桂桑优12号为试验材料,对种子进行不同剂量60Co-γ辐射后,调查100 mmol/L NaCl胁迫下萌发幼苗的生长情况,测定叶片中的光合色素含量,叶片与根中的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量、可溶性蛋白含量和脯氨酸含量以及液泡型Na+/H+逆向转运蛋白基因MnNHX1、过氧化物酶基因POD1、超氧化物歧化酶基因sodC的表达水平.结果表明:200 Gy60Co-γ辐照杂交桑种子能显著增加盐胁迫下杂交桑幼苗的株高、主根长、地上部分和根部的鲜质量,提高叶片中叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素含量,提高叶片和根中SOD和POD活性,降低MDA含量,增加可溶性蛋白和脯氨酸含量,上调MnNHX1、POD1和sodC的表达量,增强杂交桑幼苗的耐盐能力.研究结果为杂交桑在盐碱地的开发利用以及桑树栽培和育种提供了参考.
关键词： 60Co-γ射线辐射','','NLvsZARMyBrIz71zhysIMtrxL7dEG3dcDPchPIutX mmd2BtIbf38PYA9 mmd2BqKkxzye5T8DySeDI8UhJjo=') >60Co-γ射线辐射 杂交桑 盐胁迫 生理生化性状 基因表达
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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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