基于转录组测序的云南紫叶子花苞片颜色相关基因表达模式研究

为给叶子花苞片颜色形成的分子机理研究提供参考，以云南紫叶子花（Bougainvillea spectabilis’Senjakala’）为研究对象，采用转录组测序技术对其始花期、转色期、盛花期和末花期的苞片进行测序，并进行荧光定量PCR验证，通过KEGG富集分析苞片颜色的代谢途径，比较每两个时期间的差异基因及表达模式，探究其苞片不同时期的代谢途径及相关基因表达模式。结果表明，甜菜碱代谢途径、类黄酮代谢途径、苯丙烷代谢途径和类胡萝卜素代谢途径参与云南紫叶子花苞片发育过程，共有145个与苞片颜色相关的单基因簇参与53种酶的合成，并对应53个相应的基因。DOD基因在甜菜碱代谢途径中大量表达，是甜菜碱代谢途径的关键基因；类黄酮代谢途径中，基因CHS、CCoAOMT、SAM-MSPI1、TC4H、CYP98A2、F3H和KCS11起正向调控作用，F3’H起负向调控作用，FLS、CHI和NAR既有正向又有负向调控作用；苯丙烷代谢途径中，基因POD、β-GC、COMT、PAL和CAD1均表达显著，是该途径的主要调节基因；基因CCD4、ZEP和AAO是类胡萝卜素代谢途径的关键基因。这些基因在苞片整个发...     

基于碳氧化数的呼吸代谢途径分析及意义

指出了细胞呼吸代谢涉及到许多代谢通路,每一条通都涉及到物质变化和能量生成。基于此,根据碳氧代数的的变化分析了细胞多条呼吸代谢途径,并推断出氧化脱氢及能量生成机理,总结了每条呼吸代谢的意义。     

油松种子萌发初始阶段的呼吸代谢

呼吸代谢是一切生物所共有的生理功能,其重要作用是释放能量供各种代谢的需要。种子萌发过程中糖氧化降解是通过呼吸代谢途径进行的,胚乳中的糖需经氧化分解才能为胚的生长提供可利用的能量,并为新器官、新组织的形成提供重要原料(傅道昭,1980)。种子萌发过程不同的呼吸代谢途径为胚的生长提供不同的能荷和还原力,呼吸代谢途径及强度的转变影响种子萌发的正常进行,因此研     

油桐种子脂肪酸代谢途径基因调控分析

为了探明油桐脂肪酸代谢机理的理论基础,以油桐优良品种葡萄桐的种子为试材,构建其转录组数据库,综合分析了转录组和表达谱的数据库,得到了与油桐脂肪酸代谢相关的非冗余基因序列共83条,涉及主要酶基因10种;同时以KEGG数据库为参考,对油桐脂肪酸代谢途径进行了分析,绘制了油桐脂肪酸代谢的路径图,揭示了油桐脂肪酸代谢途径中关键酶基因调控及催化脂肪酸代谢的基本规律。     

植物脂肪酸及其相关代谢酶的研究进展

指出了植物脂肪酸的重要功能、种类及代谢的基本途径,以及与其代谢所涉及到的关键酶的研究进展.探讨了植物脂肪酸其生物复杂的合成途径.涉及乙酰辅酶A、脂肪酸合成酶、脂肪酸去饱和酶和脂肪酸延长酶等多种酶.     

植物花色素合成的转录调控研究进展

花色素是由植物类黄酮代谢途径产生的次生代谢产物,决定了花、果实和种子的颜色。随着类黄酮代谢途径的研究不断地深入,多种植物编码合成花色素的结构基因也已得到克隆,并研究证明花色素合成结构基因与转录因子(MYB、 bHLH和WD40)有着极其复杂的相互作用模式。本文主要对花青素合成相关的MYB、bHLH和WD40转录因子及其在调节结构基因表达和花青素合成中的作用进行了综述。     

代谢组学在植物逆境胁迫研究中的应用

代谢组学是继基因组学、转录组学、蛋白质组学之后新兴的一门交叉学科, 是系统生物学的一个重要分支, 近年来在研究植物逆境胁迫方面得到了广泛的应用。文中介绍了代谢组学的检测技术、数据处理及分析方法, 概述了其在植物逆境胁迫下的研究概况, 包括温度、盐分、干旱、病原菌和其他逆境, 以及多种逆境综合胁迫等, 展望了代谢组学的发展前景; 利用代谢组学分析植物在逆境条件下代谢物的变化, 推测应答胁迫植物对代谢途径的调整, 可为研究植物耐受性和适应逆境机理提供分析方法。     

西藏八角莲活性成分合成基因调控机理的研究

西藏八角莲含有木脂素、鬼臼毒素等物质,是名贵药材。药用植物活性成分基因调控的研究,是次生代谢产物生物合成途径研究领域新的发展趋势。本文初步探讨了利用活性成分生物合成基因调控技术获得次生代谢产物含量相对较高的西藏八角莲的作用机理和获得途径,以期为野生药用植物的开发利用、生物工程制药提供理论指导,有望从根本上揭示植物次生代谢产物生物合成调控的规律,研究道地药材品质形成的分子机理,达到人工调控道地药材品质的目的。     

红树植物对水淹缺氧的生理响应研究进展

水淹缺氧是红树植物主要的胁迫因子之一。因其水淹耐性不同,不同种类的红树植物分布在不同高程的潮滩上。长期生长在受周期性海水浸渍、缺氧的淤泥中的红树植物已特化出一套适应水淹缺氧环境的适应机制。文中着重论述红树植物在生长与营养分配、光合作用和呼吸作用、碳氮代谢、抗氧化机制等方面的适应机制,并对红树植物在水淹缺氧胁迫下根系代谢途径、非结构性碳水化合物、次生代谢等方面提出研究展望。     

基于油脂合成期油桐种仁转录组数据的α－亚麻酸代谢途径解析

【目的】油桐种仁中产出的桐油经济利用价值极高。桐油中α－桐酸的含量高达70%,然而植物体内α－桐酸代谢通路的研究还未见报道,这对直接筛选油桐α－桐酸代谢通路相关酶基因造成一定的困难。α－亚麻酸作为α－桐酸的同分异构体,其代谢通路的研究则较为深入,能为α－桐酸代谢通路的解析提供参考。因此,本研究期望在油桐种仁转录组数据的基础上,解析油桐的α－亚麻酸代谢途径,为油桐α－桐酸代谢机理的阐明提供理论参考。此外,通过调控这些基因的表达模式以及开发与之紧密连锁的分子标记,可大大加快油桐遗传改良和分子育种的进程。【方法】采用 RNA-Seq技术对油桐种仁3个不同油脂合成期的转录组进行比较,获得大量差异表达的Unigene,并将这些Unigene归类于128个代谢途径。在此基础上,通过GO分类和Pathway富集性分析,解析油桐α－亚麻酸代谢通路并分析通路中相关酶基因在油脂合成期的表达变化规律。【结果】通过对Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ期的油桐种仁RNA测序,共获得长度为200～3000个核苷酸的非冗余Unigene序列58439条,其中能够比对到公共数据库中已知基因序列的 Unigene共有41059条,占所有非冗余基因的70.3%。不同长度的非冗余 Unigene序列与数据库中序列匹配的效率不同,越长的序列匹配效率越高。序列长度大于2000 bp的序列匹配效率达到98.28%,而500～1000 bp和100～500 bp的序列分别只有78.86%和48.99%的匹配效率。3个种仁油脂合成期的转录组数据中共有105个 Unigene可被富集于α－亚麻酸代谢途径,占所有非冗余 Unigene的0.47%。从3个转录组数据的两两比较中鉴别出一些差异表达Unigene,其中也有一些可被富集于α－亚麻酸代谢途径。通过在KEGG数据库中进行检索后发现,105个 Unigene序列分别对应于14个α－亚麻酸代谢途径关键酶基因,这些基因在其他物种中都有同源基因与之对应。通过基因表达模式分析发现,整体上与合成代谢相关的基因在油脂合成期呈现上调的表达模式,而与分解代谢相关的基因则呈现下调的表达模式。【结论】在油桐种仁转录组数据的基础上,解析油桐α－亚麻酸代谢途径,获得与α－亚麻酸代谢相关的重要酶基因并分析它们在油脂合成期的表达模式,这对后续研究具有重要的启示作用。     

枣果实中苯丙氨酸解氨酶基因的克隆及序列分析

为给从分子水平上揭示枣核发育的机理及培育无核枣优良品种提供理论基础,以"金丝小枣"幼果为试材,对枣果实中苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因进行了克隆,并进行了生物信息学分析.用分子克隆方法首次从枣树中克隆了苯丙氨酸解氨酶基因部分.DNA序列,并命名为ZjPAL,ZjPAL长1954 by,编码559个氨基酸.通过核苷酸和氨基...     

银杏苯丙氨酸解氨酶基因的克隆和序列分析

根据其他植物PAL基因的DNA序列的保守区域，设计了一对简并引物，经PCR扩增，得到一条862 bp的特异性扩增带。将PCR扩增产物构建到T-载体并测序，获得了862 bp DNA序列。通过分析所得的862 bp DNA序列及其编码的氨基酸序列，与其他植物PAL基因的DNA序列和蛋白质序列分别进行比较，证实了所得序列为银杏PAL基因的部分序列。Gbpal1已经被Genebank收录，序列号为AY578145。Southern杂交结果表明银杏PAL是一个多基因家族。     

马尾松苯丙氨酸解氨酶基因的克隆与序列分析

苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanine ammonia lyase,PAL)是苯丙烷类代谢的关键酶,催化苯丙氨酸转化为肉桂酸,促进黄酮、木质素等次生代谢产物的合成。根据其他植物PAL基因的DNA保守序列设计的简并引物,经过PCR扩增,得到1条864 bp的特异性片段,编码288个氨基酸。通过分析其序列和编码的氨基酸序列,发现其与其他物种的PAL基因高度同源,证实为马尾松PAL基因的核心序列。所得序列已经登陆在NCBI的Genbank中,序列号为GQ142010。     

柠条幼苗苯丙氨酸解氨酶的纯化

用离子交换层析和分子筛层析分离纯化了真叶期柠条根、速生期柠条叶、茎中的苯丙氨酸解氨酶(PAL),并测定了PAL全酶的分子量.用SDS-PAGE鉴定了全酶的组成,测定了各亚基的分子量.结果表明:柠条叶中存在306KD和222KD两种PAL,前者是由82KD和74KD亚基组成的异聚体,后者是由74KD亚基组成的同聚体;而柠条根和茎中仅存在74KD亚基组成的222KD全酶.该研究为pal基因的克隆及应用奠定了基础.     

不同光质对长鞭红景天悬浮细胞生长及苯丙氨酸解氨酶活性的影响

对不同光质条件下长鞭红景天悬浮细胞生物量及苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性水平进行检测,探讨长鞭红景天次生代谢和环境调节之间的相关性.结果表明:1)长鞭红景天悬浮培养细胞生物量变化为S型曲线,6～9 d进入直线生长期,PAL活性也表现出一定的规律性,在细胞指数生长期急剧上升,至细胞干质量最大时,活性最大,生长停止期时急速下降至初始水平;2)不同光质在较长时间辐射处理下,长鞭红景天悬浮细胞生物量表现出一定的差异,PAL活性也随之不同,其中长时间的红光处理有利于酶活性的提高,但生物量显著低于白光处理.     

松材线虫侵染对松树苯丙氨酸解氨酶及酚类物质的影响

以湿地松（Pinus elliottii Engelm）、日本黑松（Pinus thunbergii Parl）为材料,研究松材线虫[Bursaphelenchus xylophilus（Steiner＆Buhrer,1934）Nickle]感染对苯丙氨酸解氨酶和酚类物质的影响.两种松树的苯丙氨酸解氨酶的活性在发病过程中都有明显增加,并且伴随着酶活性的变化,各种苯丙烷次生代谢产物,如总酚、类黄酮的含量也发生明显的变化.但湿地松在苯丙氨酸解氨酶活力和酚类物质的积累上的变化比黑松要大些.结果表明,松材线虫病的发生、发展与寄主植物苯丙氨酸解氨酶活性和酚类物质含量变化有关.     

Genetic diversity and population structure analysis of Pistacia species revealed by phenylalanine ammonia-lyase gene markers and implications for conservation

Information on population genetic structure and crop genetic diversity is important for genetically improving crop species and conserving threatened species.The PAL gene sequence is part of a multigene family that can be utilized to design DNA marker systems for genetic diversity and population structure investigation.In the current study, genetic diversity and population structure of100 accessions of wild Pistacia species were investigated with 78 PAL markers.A protocol for using PAL sequences as DNA markers was developed.A total of 313 PAL loci were recognized, showing 100% polymorphism for PAL markers.The PAL markers produced relatively more observed and effective alleles in Pistacia falcata and Pistacia atlantica, with a higher Shannon's information index and expected heterozygosity in P.atlantica, Pistacia vera and Pistacia mutica.Pairwise assessment of Nei's genetic distance and genetic identity between populations revealed a close association between geographically isolated populations of Pistacia khinjuk and Pistacia chinensis.The accessions of wild Pistacia species had more genetic relationship among studied groups of species.Analysis of molecular variance indicated 19% amongpopulation variation and 81% within-population variation for the PAL gene based DNA marker.Population structure analysis based on PAL revealed four groups with high genetic admixture among populations.The results establish PAL markers as a functional DNA marker system and provide important genetic information about accessions from wild populations of Pistacia species.     

银杏细胞培养中影响黄酮积累量的几个因素

以幼苗茎段为外植体建立了生长黄酮的悬浮细胞培养体系,对细胞生长周期、相应的黄酮积累量变化以及苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性进行了研究.结果表明,黄酮的积累在细胞生长对数期内增加,于15 d达最高峰.在黄酮积累的过程中PAL活性也呈增加趋势.当培养细胞转换新鲜培养基时,PAL活性增加了2倍(从0.05到0.15OD).用紫外线处理,培养于暗中细胞的PAL活性增加了11倍(从0.05到0.60OD).     

膜荚黄芪苯丙氨酸解氨酶特性的初步研究

该文初步研究了荚膜黄芪苯丙氨酸解氨酶(PAL)的基本特性。结果表明:PAL的最适反应时间为30min,PAL在Tris-HCl缓冲液中适宜的pH值为8.0,最适反应温度为37℃,PAL酶浓度过高或过低不利于酶的活力,PAL最适底物浓度为2mmol/L。