龙眼生长素受体基因TIR1密码子偏好性分析

为了解龙眼生长素受体基因TIR1密码子的使用特性,采用CodonW、SPSS软件及EMBOSS在线程序分析龙眼TIR1密码子的偏好性,并分别与龙眼基因组、其他29个物种TIR1以及模式生物基因组进行比较。结果显示,龙眼TIR1与龙眼基因组的密码子选择偏性较弱且较偏好以A/T结尾,而物种间TIR1密码子选择偏性则存在一定差异;进化树分析表明,基于TIR1编码序列聚类结果比密码子使用偏性分类结果能更准确地反映物种间的亲缘关系;密码子使用频率比较结果发现,酵母真核表达系统更适用于龙眼TIR1异源表达试验,而龙眼TIR1与模式植物基因组之间密码子使用偏性差异较小,尤其烟草和番茄可能为该基因转基因研究最为理想的受体。     

柑橘密码子用法分析

采用高频密码子分析法,对柑橘的177个蛋白质编码基因序列(codingDNAsequence,CDS)进行了分析,计算出同义密码子相对使用频率(relativefrequencyofsynonymouscodon,RFSC),确定了TAA、GCT、GAT、CTT、AGG、AGA和GTT等7个高频密码子。将柑橘的密码子使用频率与人、果蝇、酵母和大肠杆菌等不同种类模式生物比较后发现,柑橘密码子的偏爱性与不同种类生物有不同程度的差异;但将柑橘的密码子使用频率与拟南芥、番茄、水稻和尖叶蕉等不同种类的植物相比,发现柑橘密码子的偏爱性与同为双子叶植物的拟南芥、番茄完全一样,而与水稻、尖叶蕉这2种单子叶植物均有较大的差异。分析结果对动物或微生物的基因在柑橘中的表达或柑橘基因在微生物中的表达以及基因克隆时设计引物具有一定指导意义。     

结球甘蓝核基因组密码子使用偏爱性分析

 根据甘蓝测序结果，利用CodonW软件对结球甘蓝的48 000个蛋白质编码基因序列进行了分析，计算出同义密码子相对使用频率，确定了TCT、CCT、AGA、GTT、GCT、GAT等6个高频密码子。将甘蓝与大肠杆菌、拟南芥、棉花、水稻的密码子使用频率进行了比较，发现甘蓝密码子使用偏爱性与同为双子叶植物的拟南芥、棉花基本一致，而与大肠杆菌及单子叶植物水稻均具有较大差异。以甘蓝密码子用法分析结果为依据，对Bt cry1C抗虫基因进行了密码子的改造，得到了具有甘蓝密码子使用特点的cry1C基因序列，为甘蓝的转基因研究奠定了分子基础。     

菠萝密码子使用偏好性分析

【目的】分析菠萝[Ananas comosus(L.)Merr.]基因组中编码CDS的密码子使用偏好性,为了解菠萝的密码子偏好性规律和进行分子改造提供理论基础,促进植物密码子的生物学研究。【方法】以菠萝基因组测序获得的30 663条编码CDS为数据来源,应用编写的perl脚本、CUSP和SPSS软件对序列进行密码子偏好性、双联密码子以及多元统计分析。【结果】菠萝基因组数据中的编码CDS的GC平均含量为52.09%,密码子中第3位核苷酸的GC平均含量(GC3S)为55.41%,有效密码子数(ENC)取值为58.41,绝大部分的ENC值都大于35。另外,确定了34种高频密码子(RSCU值大于1),其中仅有8个以AT碱基结尾,25个以CG碱基结尾;同时确定了31种高优越表达密码子。结合以上结果,最后筛选出13种最优密码子。通过与17种植物的GC3S和密码子使用频率进行比较,发现双子叶植物与单子叶植物的GC3S和密码子使用频率存在较大差异,而菠萝较其他单子叶植物与双子叶植物更接近。【结论】从不同基因、基因内不同位置以及不同植物3个层面对菠萝密码子的偏好性进行分析,筛选出13种菠萝最优密码子。该研究有助于更好地了解菠萝密码子偏好性规律,促进植物密码子生物学研究及基因组数据在非模式植物中的潜在应用。     

草莓DHAR基因密码子偏好性分析

以草莓为试材,运用CHIPS、CUSP和CodonW程序分析了草莓DHAR基因的密码子偏好性,并与大肠杆菌和酵母的基因组密码子偏好性及7种植物的DHAR基因密码子偏好性进行了比较,同时基于DHAR基因的密码子使用偏好性进行了系统聚类分析,以期在作物遗传改良中为草莓DHAR基因选择合适的遗传转化受体及进行基因优化提供依据。结果表明:草莓DHAR基因更适合导入苹果等双子叶植物中,若要提高草莓DHAR基因在大肠杆菌或酵母中的表达水平,还需进行密码子的优化。     

灵芝科真菌的全基因组特征分析

为解析灵芝科真菌的全基因组结构和功能，研究采用MISA、Codon W软件对赤芝、紫芝、松杉灵芝、重伞灵芝、狭长孢灵芝、Ganoderma sp. BRIUMSc、白肉灵芝、南方灵芝等8个真菌全基因组的重复序列、SSR位点和密码子偏好性进行了生物信息学分析。通过8种灵芝科真菌基因组两两比对，发现SSR数量与基因组大小无显著相关性，SSR类型都以短重复类型（单核苷酸至三核苷酸）为主，SSR位点在基因组中的密度不一。灵芝科真菌的全基因组序列的密码子偏好性分析表明，灵芝科真菌倾向于使用GC丰富的密码子以及使用G/C结尾的密码子。与毕赤酵母相比，8个灵芝科真菌基因密码子使用模式更接近于酿酒酵母和大肠杆菌，它们可能更适合与灵芝科真菌互为基因异源表达宿主。     

蛹虫草基因组密码子使用偏性分析

以蛹虫草(Cordyceps militaris)核基因组和线粒体基因组数据为基础,对密码子使用偏性及其影响因素进行分析.结果 显示:蛹虫草核基因的GC含量为59.53％,同义密码子第3位胞嘧啶频率最高(50.58％),高表达基因的平均有效密码子数较低;核基因中共鉴定出22个高频密码子,均以G/C结尾,其中16个为最优...     

枣类甜蛋白基因家族的鉴定与生物信息学分析

【目的】从枣全基因组中鉴定类甜蛋白(thaumatin like protein,TLP)基因,为枣TLP基因的功能研究与利用提供参考。【方法】通过生物信息学方法从枣基因组数据库中鉴定TLP基因家族成员,并对基因结构、进化、启动子区顺式作用元件和密码子使用性等进行分析。【结果】共鉴定到34个枣TLP基因,位于9条染色体上,分为4种结构类型,基因结构相对较简单;系统发育进化分析归为9个聚类组,其中聚类组5和聚类组6中的成员最多;基因启动子区发现多个与增强基因表达、激素响应和胁迫响应相关的元件;基因密码子使用偏性弱,基因进化主要受碱基突变的影响。【结论】枣基因组中含有34个TLP基因家族成员,数量相对偏少;在植物生长、果实发育和抵御胁迫过程中发挥作用;进化过程中主要受突变选择压力影响。该研究为TLP基因家族的功能分析和遗传育种应用提供了参考和借鉴。     

几种植物花分生组织决定基因APETALA1密码子使用模式比较

为了揭示花分生组织决定基因AP1(APETALA1)的分子机制以及物种间的进化关系,从GenBank数据库挑选8个不同植物AP1基因编码序列,利用R软件分别计算GC含量、有效密码子数(Effective number of codons,ENC)、同义密码子相对使用度(Relative synonymous codon usage,RSCU)、相对密码子使用偏好性(Relative codon usage bias,RCBS)等参数,分析比较不同植物AP1基因密码子使用模式中密码子偏好性和碱基组成动力学。结果表明,不同植物AP1基因密码子使用受到GC偏好性(GCbias)影响,特别是GC3s;大多数最优密码子偏好使用以A/U结尾,其中不同植物AP1基因中ACA、AUA和CAG均表现为较高的RSCU值,为最优势密码子;芍药(Paeonia lactiflora)和牡丹(Paeonia suffruticosa)AP1基因的密码子使用特点相似,碧桃(Prunus persica)和苹果(Malus×domestica)相似;较低的最优密码子频率Fop值和较高的ENC值暗示了不同植物AP1基因在密码子使用中具有一个较弱的偏好性。     

绿豆类甜蛋白家族鉴定与生物信息学分析

为了解全基因组水平上绿豆类甜蛋白家族基本生物学特征,通过生物信息学手段,鉴定绿豆类甜蛋白家族成员,并对基因和蛋白结构及染色体定位进行了分析,为进一步克隆绿豆类甜蛋白基因以及探讨其抗真菌活性奠定基础。结果表明:共鉴定出34个绿豆类甜蛋白家族成员,基因主要有4种结构类型,分布在除4号和9号染色体外的其余9条染色体中。该家族蛋白功能主要构成细胞结构组分和参与细胞生物学进程。系统发育分析显示,绿豆类甜蛋白家族归属10个聚类组,其中成员较多的聚类组6和聚类组7中的基因主要来自11号染色体,其中7个基因簇中的基因存在紧密连锁现象,属于旁系同源基因,可能发生了染色体内复制。密码子使用性分析显示,绿豆TLP家族基因偏好A或T作为第三位密码子,但密码子使用总体偏性不强,多数属于低表达基因,多数基因进化受碱基突变和正向选择压力的双重影响。     

普通羊肚菌密码子偏好性分析

采用CodonW1.4.2软件和CUSP程序,以普通羊肚菌(Morchella conica)全基因组蛋白质编码序列(coding sequence,CDS)为对象,解析了该菌的有效密码子数(effective number of codon,ENC)、密码子3个位点的 GC含量、相对同义密码子使用度(relative synonymous codon usage,RSCU)和高表达优越密码子。结果表明：普通羊肚菌全基因组密码子第2位密码子的 GC含量明显低于第1位和第3位,第3位密码子与第1位含量差异不大,分别为57.8%和56.8%,RSCU 值大于等于1的密码子总共35个,其中以 G 或 C 结尾的25个,占71.4%,确定了25个高表达优越密码子。     

石榴转录组密码子使用偏向性

对石榴(Punica granatum)转录组数据进行从头组装,预测完整CDS序列的密码子使用偏向性;将石榴转录谱与其他8种蔷薇分支物种基因组编码序列进行同义密码子相对使用度(RSCU)比较,并对石榴WRKY和MYB家族基因进行亚家族进化分析和RSCU比较。结果表明:(1)石榴转录组主要受自然选择压影响。密码子偏向性极强的基因多为细胞相关功能基因;没有密码子使用偏向性的基因多与维持生命活动本质相关。(2)基因差异高表达影响RSCU,CpG二核苷酸富集影响密码子适应性。(3)物种间亲缘关系越近,RSCU值越相似。对蔷薇分支物种密码子进行RSCU比较,石榴与巨桉(Eucalyptus grandis)偏向性基本一致。(4)亚家族功能分化影响密码子偏向性。石榴WRKY亚家族1、4和13在翻译精氨酸、亮氨酸时分别偏向使用AGG、CUC,这与其不断进化的抗逆功能相关。石榴MYB亚家族8在翻译苏氨酸时偏向选择ACA,这与其扩张中的木质化功能相关。     

甘蓝Ogura 细胞质雄性不育相关基因BoMF1启动子的克隆及功能分析

 通过TAIL-PCR 染色体步移技术,从甘蓝（Brassica oleracea L. var. capitata L.）基因组中克 隆到胞质雄性不育（OguCMS）相关基因BoMF1 翻译起始位点上游521 bp 的启动子序列。软件分析预测 表明,该启动子序列中存在多个顺式作用元件,包括TATA-box、CAAT-box、MYB 结合位点、植物激 素响应单元等。为了研究该启动子的表达特性,亚克隆了BoMF1 转录起始位点上游521 bp 序列,将其置 换pBI121 中的CaMV35S 启动子,驱动其下游的GUS 基因,构建植物表达载体pBI121-BoMF1P,以pBI121 空载体作为阳性对照,通过农杆菌（LBA4404）介导法转入拟南芥。结果表明,甘蓝BoMF1 启动子序列 能驱动GUS 基因在拟南芥花药发育晚期的花药和花粉中特异表达,表达具有组织特异性。     

ICE1基因表达载体的构建及对番茄的转化

以pCAMBIA3301质粒为基础,构建了由CaMV35S启动子调控的ICE1基因植物表达载体p3301-ICE1。重组质粒通过农杆菌介导转化番茄品种组培大黄经卡那抗性鉴定,获得5株含ICE1基因的番茄抗性植株,PCR扩增和RT-PCR检测结果表明,其中3株为阳性植株,转化率为60%。转ICE1基因的番茄植株经4℃低温胁迫72h后,与对照植株相比,MDA含量明显降低,Pro含量、POD和CAT活性明显升高。     

过表达苹果多肽激素基因MdCEP1促进花青苷积累

以‘王林’苹果(Malus×domestica‘Orin’)愈伤组织为试材,初步探讨苹果多肽激素Md CEP1(C-TERMINALLY ENCODED PEPTIDE1)在调控花青苷合成方面的作用。分析显示Md CEP1位于苹果第15号染色体,只有1个外显子。蛋白序列比对显示不同物种中CEP结构域非常保守。启动子分析表明,Md CEP1启动子序列包含多个顺式作用元件,包括与分生组织有关的CAT-box元件、赤霉素响应元件(P-box)、光响应元件(MNF1)和与类黄酮合成相关的MYB类蛋白结合位点(MBSI)。通过农杆菌介导的遗传转化获得Md CEP1转基因苹果愈伤组织,进一步分析发现过表达Md CEP1能够明显促进愈伤组织花青苷积累,并且促进花青苷合成相关基因的表达。Md CEP1在拟南芥中异位表达,同样能够促进拟南芥中花青苷的积累,并且促进拟南芥花青苷合成相关基因的表达。研究结果表明,Md CEP1能够正调控苹果花青苷的合成。     

连翘叶绿体基因组特征分析

为探究连翘叶绿体基因组特征及该属物种的系统进化发育关系,利用高通量测序技术对连翘长花柱与短花柱植株叶绿体基因组进行测序和功能注释,利用PCR对高通量测序结果进行验证.结果 显示:连翘长花柱与短花柱植株叶绿体基因组全长均为156386 bp,为典型的四段式结构.连翘叶绿体基因组注释到114个基因,包括80个蛋白编码基因,...