甘蓝型油菜脂肪酶基因BnGLIP1的克隆与分析

植物GDSL脂肪酶是一个重要的脂肪酶家族,具有水解酶活性,在植物体内参与众多的生理活动。从甘蓝型油菜中克隆到1个GDSL类型脂肪酶基因,将其命名为BnGLIP1。该脂肪酶基因编码的蛋白有360个氨基酸,含有20种氨基酸,分子质量为39 545.35 u,理论等电点为4.95。生物信息学分析表明,该蛋白属于稳定性蛋白,可能为亲水性蛋白;编码蛋白的N端具有信号肽序列,推测可能为外分泌蛋白;蛋白质二级和三级结构显示α螺旋和无规则卷曲所占比例较高。组织特异性表达分析表明,BnGLIP1在甘蓝型油菜的根、茎、茎尖、叶、花、角果、种子等中均有表达,其中角果中的表达量最高,茎中最低。干旱、高盐等胁迫处理均能诱导BnGLIP1的表达,表明BnGLIP1脂肪酶基因在植物的胁迫响应中发挥作用。     

沙田柚GDSL酯酶/脂肪酶基因的鉴定及序列分析

利用高通量测序技术对沙田柚自交和异交花柱进行转录组测序。通过差异分析得到GDSL酯酶/脂肪酶的基因序列,该基因全长1 306 bp(Gen Bank登录号:KU159279),开放阅读框(简称ORF)全长1 104 bp,共编码367个氨基酸,编码的蛋白质分子量为40.09 ku,理论等电点为6.44,含有1个与SGNH蛋白相同的保守结构域(conserved active sites,简称CAS);GDSL基因在沙田柚自交1 d花柱中的表达量(简称RPKM)为4.68,2 d为2.41,3 d则迅速下降到0.27;在异交1 d花柱中该基因的表达量为4.48,2 d迅速升高至7.43,3 d仍维持较高水平为4.37;系统进化树显示,沙田柚GDSL酯酶/脂肪酶基因与甜橙(Citrus sinensis)亲缘关系很近,属于同一进化分支。     

木豆GDSL脂肪酶基因的克隆及表达分析

【目的】为探明GDSL家族脂肪酶的抗逆机理,【方法】在前期研究基础上,利用RACE技术克隆木豆GDSL脂肪酶基因,并通过荧光定量PCR技术检测其表达特性。【结果】获得1条木豆GDSL脂肪酶基因,命名为Cc GDSL1,该基因含开放阅读框全长1107 bp,编码369个氨基酸;经同源性分析,Cc GDSL1编码的氨基酸序列与豆科植物中GDSL脂肪酶具有较高的相似性。该基因在叶、茎和根中均表达,且叶和茎中表达量显著高于根;干旱胁迫能提高Cc GDSL1的表达量,随干旱的持续表现出先降后升随后趋于稳定的表达模式。【结论】推测Cc GDSL1基因参与木豆应激干旱胁迫。     

蒙古冰草GDSL酯酶/脂肪酶基因的序列及表达分析

为挖掘蒙古冰草(Agropyron mongolicum)中的GDSL酯酶/脂肪酶基因，以干旱胁迫下蒙古冰草转录组测序得到的Unigenes为对象，利用生物信息学方法对蒙古冰草GDSL脂肪酶基因进行理化性质、亚细胞定位、同源性以及系统发育进化分析，同时对不同干旱处理条件下的GDSL脂肪酶基因进行表达分析。结果表明：蒙古冰草中52个GDSL脂肪酶基因，蛋白质分子量在6.80～44.77 kU,66～420个氨基酸，pI 4.27～9.42;52个蒙古冰草GDSL脂肪酶基因亚细胞定位预测显示细胞外基质、叶绿体、细胞核、细胞质、细胞膜、细胞壁均有分布；将其与13个已知具有抗旱功能的GDSL脂肪酶基因进行同源性对比及进化树构建，蒙古冰草GDSL脂肪酶基因与水稻、大麦、拟南芥、木豆、大豆、蜡梅、辣椒的GDSL脂肪酶基因均有较高相似性。在干旱处理0.5、1.0、2.0、3.0、5.0、7.0 d及复水1.0 d,与对照(CK)相比，14个基因呈显著下调表达，38个基因呈现为上调表达。对6个蒙古冰草GDSL脂肪酶蛋白跨膜及信号肽和磷酸化预测结果显示，DN26944＿c0＿g1属于跨膜蛋白；DN269...     

油葵油酸去饱和酶基因的序列分析

该研究利用生物信息学软件对克隆得到的油葵基因fad2序列进行核苷酸结构和蛋白质结构分析,结果表明油葵中fad2基因编码382个氨基酸,含有完整的ORF框;其功能域为△-12脂肪酸去饱和酶类结构域,含有3个保守的组氨酸簇;蛋白质二级结构中包含14个α螺旋,7个β折叠,此外还含有17个具有二级结构趋势的无规则卷曲;蛋白质羧基末端以YXXKI结尾,符合Phi-X-X-K/R/D/E-Phi-COOH基序序列规则,是内质网滞留信号;从系统发育进化的角度可知油葵与橄榄的亲缘关系较近。     

水稻ARAB-1类似基因的电子克隆及生物信息学分析

[目的]对水稻OsARAB-1基因进行电子克隆,并对其进行生物信息学分析.[方法]以NP 174188.1为查询探针,通过电子克隆获得OsARAB-1基因全长cDNA,用生物信息学软件对其核苷酸序列和蛋白质序列进行生物信息学分析.[结果]获得了OsARAB-1基因全长cDNA,基因编码区序列(CDS)全长1 086 bp.电子定位于第五染色体基因组序列NC 008398.2核苷酸序列6 769 813 ～6 773 213 bp区域.OsARAB-1蛋白属于亲水性的胞外蛋白,比较稳定,偏碱性.二级结构以α螺旋和无规则卷曲为主.具有2个功能结构域:SGNH水解酶型酯酶、GDSL脂肪酶.有21个磷酸化位点、7个糖基化位点.推定的活性位点的氨基酸残基为Ser34、Gly107、Asn167、Asp333、His336.与玉米酯酶亚型B4FM12亲缘关系最近.OsARAB-1基因的表达对水稻的发育和形态发生起重要作用,与水稻抗稻瘟病有关.[结论]该研究为用试验方法克隆该基因和功能鉴定奠定了基础.     

鸭PPARα基因结构及功能的生物信息学分析

以鸭的过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)基因为研究对象,运用生物信息学方法对其编码的蛋白质结构、理化性质及功能结构域进行分析.结果表明:鸭的PPARα基因cDNA全长1 430 bp,最长开放阅读框为1 407 bp,编码468个氨基酸;序列比对结果显示鸭的PPARα基因与鸡、胸草雀、人、牛、家马等该基因的核苷酸序列同源性分别为96%、92%、79%、77%和78%,鸭PPARα基因编码的氨基酸序列与上述其他动物的同源性高达98%、97%、89%、89%和88%;系统进化分析结果显示,在鸡、胸草雀、人、牛、马等动物中,鸭的PPARα基因与鸡的进化关系最为密切,亲缘关系最近;鸭的PPARα蛋白中α螺旋较多,该蛋白质含有1段短的核定位信号序列KKNRNKC,在引导该蛋白质进入细胞核的过程中发挥作用,同时还有由2个锌指结构组成的DNA结合域及1段配体结合域.     

猪ACACA基因及其编码蛋白质的生物信息学分析

为从分子水平研究猪脂肪合成过程,对脂肪合成关键酶乙酰辅酶A羧化酶-α基因(ACACA)进行分析。采用生物信息学的方法,查找猪ACACA基因的ORF框,对基因CDS序列的限制性酶切位点进行分析,并对其编码蛋白质的理化性质、二级结构、三级结构、拓扑结构、结构功能域进行预测分析。结果表明,猪ACACA基因CDS区全长7 041 bp,其编码蛋白质含2 346个氨基酸。二级结构以α螺旋与无规则卷曲为主,局部出现β转角,三级结构显示结果与二级结构预测结果相符。该蛋白质为亲水性蛋白质,N端无信号肽,为非分泌蛋白质;不含跨膜结构区,未定位于膜内,预测其为膜外区蛋白质;亚细胞定位结果显示该蛋白质为非细胞器蛋白质,是胞质蛋白质的可能性最大;功能域分析发现该蛋白质序列含有BC结构域、CT结构域、CPSase大亚基N端结构域、ATP-grasp折叠结构域、生物素基/硫辛酰基结合域等及一些蛋白质基序。该结果将为进一步研究猪ACACA基因与脂肪合成的关系提供基础资料。     

洋葱花青素合成酶基因的克隆和序列分析

采用PCR法克隆了洋葱的花青素合成酶基因AcANS,并对其进行序列比对和生物信息学分析。结果表明,其开放阅读框为1059bp,编码352个氨基酸残基;具有一个富含AT的内含子,符合GT—AG规则;其蛋白质第210～309肽段含有20G—Fe（Ⅱ）加氧酶家族基因的结构域。     

Genome-wide identification and expression analysis of GDSL esterase/lipase genes in tomato

The GDSL esterase/lipase family contains many functional genes that perform important biological functions in growth and development, morphogenesis, seed oil synthesis, and defense responses in plants. The expression of GDSL esterase/lipase genes can respond to biotic and abiotic stresses. Although GDSL esterase/lipase family genes have been identified and studied in other plants, they have not been identified and their functions remain unclear in tomato. This study is the first to identify 80 GDSL esterase/lipase family genes in tomato, which were named SlGELP1–80. These genes were mapped to their positions on the chromosomes and their physical and chemical properties, gene structure, phylogenetic relationships, collinear relationships, and cis-acting elements were analyzed. The spatiotemporal expression characteristics of the SlGELP genes in tomato were diverse. In addition, RNA-seq analysis indicated that the expression patterns of the SlGELP genes in tomato differed before and after inoculation with Stemphylium lycopersici. qRT-PCR was used to analyze the expression of five SlGELP genes after treatments with S. lycopersici, salicylic acid and jasmonic acid. Finally, this study was the first to identify and analyze GDSL esterase/lipase family genes in tomato via bioinformatics approaches, and these findings provide new insights for improving the study of plant disease resistance.     

甘蓝型油菜GPDH基因家族的全基因组鉴定

在甘蓝型油菜基因组中鉴定出18个BnGPDH基因,参考拟南芥AtGPDH基因家族分类信息将它们分为BnGPDHp、BnGPDHm和BnGPDHc 3个亚家族。基因结构、保守模块分析发现亚家族内的基因成员具有较高的保守性;染色体位置定位显示BnGPDH分布在10条染色体上;qRT-PCR分析发现BnGPDHc家族成员在所检测的组织部位中具有不同的表达模式。此外,在花后21 d(day after flower, DAF)和30DAF的种子中 BnGPDHc1-2、 BnGPDHc2-1、 BnGPDHc2-2的相对表达量在高油材料中要显著高于低油材料,表明这些基因可能与油菜种子中三脂酰甘油的形成相关。     

核盘菌磷酸泛酰巯基乙胺基转移酶编码基因的 预测与生物信息学分析

为了解磷酸泛酰巯基乙胺基转移酶(PPTases)在核盘菌生理代谢与致病过程中的作用,在核盘菌全基因组中寻找PPTases同源物。利用同源比对的方法,预测出核盘菌中PPTases基因,进而分析其编码蛋白的基本理化性质、疏水性、跨膜区、信号肽、亚细胞定位、二级、三级结构和保守结构域,并对PPTases编码氨基酸进行遗传进化分析。结果表明,在核盘菌全基因组中预测存在3个PPTases基因同源物,分别命名为:Ss-Ppt1、Ss-Ppt2和Ss-Ppt3。3个蛋白均为亲水性的非分泌型蛋白,在其二级和三级结构中α螺旋结构和无规则卷曲占主要部分,且三者都含有PPTases的保守结构域SCOP和(或)ACPS。     

两种国兰MADS-box家族B类基因PI/GLO的克隆与时空表达特性分析

为了挖掘国兰PISTILLATA/GLOBOSA（PI/GLO）基因的功能,利用生物信息学方法对两种国兰PI/GLO进行鉴定分析,并利用实时荧光定量的方法对其表达模式进行分析。结果表明,所克隆的两个 PI/GLO均为MIKC型MADS-box基因,均有保守的MADS区和相对保守的K区,且与春兰（AD158461.1）同源性较高,分别为98%、99%。两个基因的登录号为：MW654194,MW654193。RT-qPCR试验分析得出, CfPI1 在蕙兰各组织器官中的相对表达丰度顺次为：花萼>花瓣>唇瓣>花蕾>子房>盛花期花葶>合蕊柱, CsPI1 在墨兰中的相对表达丰度顺次为：花瓣>唇瓣>花蕾>花萼>合蕊柱>子房。两个基因均在盛花期的表达远远高于花蕾期和营养生长期,且主要参与花器官的生长发育。     

三种赤眼蜂酯酶同工酶的比较研究

用聚丙烯酰胺凝胶垂直平板电泳对广赤眼蜂Trichogramma evanescens,螟黄赤眼蜂T.chilonis和松毛虫赤眼蜂T.dendrolimi共11个群体进行了酯酶同工酶的比较研究,结果表明,3种赤眼蜂的酯酶共显示9条电泳酶带,松毛虫赤眼蜂有5条带,螟黄赤眼蜂有6～8条带,广赤眼蜂有6～7条带。从酯酶电泳酶谱上可以将这3种赤眼蜂区分开。同时广赤眼蜂和螟黄赤眼蜂各群体间也有一些差异,可作为赤眼蜂种间或种内群体的鉴别依据。     

Comparative Analysis of Hina Gene Sequences in Wild （Hordeum spontaneum） and Cultivated （H. vulgare） Barleys

The Hina gene is one of the two known Hin genes for hardness, and its RNA expression is correlated with grain hardness and dry matter digestibility variation. In this study, only one clone of Hina gene was obtained from one barley accession. A total of 121 Hina gene sequences were isolated from 121 wild barley {Hordeum spontaneum) accessions in Israel, Iran, and Turkey, and then their molecular characteristics were compared with 97 Hina gene sequences from 74 cultivated barley (H. vulgäre) lines in Europe and 23 landrace (H. vulgäre) with global distribution and other 26 Hina gene sequences from cultivated barleys (H. vulgäre) with unknown global distribution. C/s-acting regulatory element (CARE) searching revealed that there were different types of regulatory element for the Hina gene in wild and landrace/cultivated barleys. There were six consistent cw-acting binding sites in wild and landrace/cultivated barleys, whereas 8 to 16 inconsistent TATA-boxes were observed. In addition, three special elements (E2Fb, Spl, and boxS) were only observed in wild barley, while one (AT 1 -motif) was only found in landrace/cultivated barley. Forty-four deduced amino acid sequences of HINA from wild and landrace/cultivated barleys were obtained by deleting repetitive amino acid sequences, and they were clustered into two groups on the basis of Neighbor-Joining analysis. However, there was no obvious difference in the amino acid sequences of HINA between wild and landrace/cultivated barleys. Comparing to protein secondary structure of wheat PINA, it was indicated that HINA also existed a signal peptide. In addition, HINA was a hydrophilic protein on the basis of the protein properties and composition.     

毛果杨Eukaryotic translation initiation factor 5A（eIF5A） 同源基因的生物信息学分析

为研究毛果杨eIF5A基因间的同源性及其进化关系,以毛果杨的eIF5A基因为研究对象,利用生物信息学软件及网站对其进行碱基分布、氨基酸组成、亲疏水性、保守区以及二级结构和三级结构的预测与分析,并与其他物种的eIF5A氨基酸序列进行多重比对与进化分析。结果表明,4个毛果杨eIF5A基因定位于不同染色体上,且都只含有5个外显子;研究还发现不同成员间氨基酸数目、氨基酸序列间的疏水性存在一定的差异;亚细胞定位分析表明,4个eIF5A蛋白均定位于细胞质上;二级结构预测结果显示,4个eIF5A氨基酸序列以无规则卷曲、扩展链和α-螺旋为主要组成部分,且4条氨基酸序列三维结构十分相似。上述结果均为毛果杨eIF5A基因家族的进一步功能分析提供了一定基础。     

山西省3种野生黄芩属植物表型及分子水平分析

为开发、利用山西省黄芩属野生资源,对3种黄芩植株的株高、茎、花、叶和根的形态特征进行了调查,发现最明显的区分点为花色、根的形态和颜色特征;随后利用手持数码电子显微镜观察到粘毛黄芩种皮呈现白色,而并头黄芩种子表面分布有大量的瘤状突起;同时分析了黄芩和并头黄芩叶绿体基因组序列的SSR位点,发现二者基因组序列中主要为单核苷酸...     

利用转录组数据开发意大利蜜蜂的SSR分子标记

意大利蜜蜂(简称意蜂)是自然界重要的授粉昆虫,广泛用于世界各国的养蜂生产,具有很高的生态和经济价值。为了开发意蜂的SSR分子标记,利用MISA软件对基于前期获得的意蜂幼虫肠道转录组数据组装得到的12 115条unigenes进行搜索,共预测出分布于2 149条unigenes的6 312个SSR位点,其中主要的重复类型为二核苷酸重复(54.42%)和三核苷酸重复(32.49%),主要基元为AT/AT(31.2%)和AG/CT(18.6%)。进一步利用软件设计出18 444对特异性引物,随机选取24对引物对国内3个不同来源的意蜂幼虫样品进行SSR位点扩增,有22对成功扩增出目的片段。研究开发出的SSR分子标记可用于意蜂的种群遗传和分子进化等研究,结果表明利用转录组数据鉴定非模式生物SSR位点的方法可行且高效。