大豆MYB 转录因子GmMYBZ2 的鉴定、突变分析及原核表达

大豆（Glycine max）GmMYBZ2基因是典型的植物R2R3-MYB转录因子家族成员之一。通过DNAMAN和酵母(Saccharomyces cerevisiae)单杂交系统分别对其蛋白结构和转录活性进行了分析鉴定,并在大肠杆菌(Escherichia coli )中进行了原核表达。GmMYBZ2除含有典型的R2R3-MYB转录因子的结构特征外,在C端含有1个少有的保守氨基酸基序PDLNLELTIS及一个隐藏的锌指结构。基因组序列分析表明,在263～395 bp位含1个132 bp的内含子。为明确GmMYBZ2 C端保守氨基酸基序及锌指结构对目的蛋白转录活性的影响,分别进行了PCR介导的序列删除突变。酵母单杂交系统分析显示,内含子、保守基序及锌指结构对目的蛋白的转录活性均有抑制作用;原核表达显示,目的蛋白能在补充有稀有密码子的大肠杆菌中成功表达。     

甘蓝胞质雄性不育(OguCMS)相关的MYB转录因子BoMYB1的克隆与表达分析

萝卜胞质雄性不育(OguCMS)是目前甘蓝中应用较广的雄性不育类型,MYB转录因子具有调控植物防御应答反应和多个发育过程的作用。本实验以在甘蓝(Brassica oleracea var.capitata)OguCMS花药中下调10.3倍的EST序列为信息探针,结合电子克隆及RACE技术,得到一个与甘蓝OguCMS雄性不育相关的MYB转录因子全长cDNA,命名为BoMYB1(GenBank登录号:JN703995)。经亚细胞定位预测,该基因定位于细胞核,全长1141bp,包含一个长度为196bp的5’非翻译区、246bp的3’非翻译区和一个699bp的开放阅读框。该基因在花药中具表达优势,并在花药发育晚期出现表达高峰,受植物激素水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(JA-ME)的调控,诱导花药发育基因的表达。实验结果提示,BoMYB1可能是参与OguCMS花药发育的重要基因之一。     

苦荞芽期黄酮合成关键酶和MYB转录因子基因的表达分析

苦荞(Fagopyrum tataricum)作为一种药食两用植物,富含以芦丁为主的黄酮类化合物.苦荞芽期芦丁含量较高,其分子机制尚不清楚.本研究选用西荞2号,采用AlCl3法测定了苦荞芽期6～10 d胚轴和子叶中的总黄酮,采用半定量RT-PCR分析其黄酮合成途径中主要关键酶基因苯丙氨酸氨裂解酶基因(Pal)、查尔酮异构酶基因(Chi)和黄酮醇合酶基因(Fls),以及MYB转录因子基因FtMyb1、FtMyb2和FtMyb3的相对表达水平,并对三者之间的相关性进行了统计学分析.结果表明,以相关系数绝对值大于0.75为阈值,子叶中,总黄酮的积累与FtMyb3表达显著正相关(0.9625),与FtMyb2表达显著负相关(-0.8572); Chi与FtMyb2表达显著正相关(0.8468),与FtMyb3表达显著负相关(-0.8010):Pal、Chi和Fls表达彼此显著正相关,相关系数分别为0.9119、0.8920和0.7584.子叶中总黄酮含量在4.58％～5.54％之间,且随芽期递增.Pal、Chi和Fls整体表达趋势相似,均呈现先升高后降低的趋势,且Fls的表达水平明显高于前二者.FtMyb2和FtMyb3整体表达趋势相反,FtMyb2呈下降趋势,FtMyb3呈上升趋势.胚轴中,总黄酮含量与Chi显著负相关(-0.8989); Fls与Chi显著负相关(-0.7498).结果提示,苦荞芽期黄酮合成的分子机制较为复杂,但部分基因表达仍存在显著相关性联系,为进一步选择苦荞分子操作靶位点提供参考.     

棉花转录因子基因(GhMYB11)的克隆与表达分析

MYB基因家族在植物应对外界生物和非生物胁迫的过程中有重要的调控作用.本研究利用二倍体雷蒙德氏棉(Gossypium raimondii)基因组数据库,从陆地棉(G.hirsutum)品种鲁棉研32号中克隆到一个新的MYB转录因子GhMYB111(GenBank登录号:HQ234875.1),Cdna全长1 001 bp,开放阅读框828bp.通过与模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)和主要作物小麦(Triticum aestivum L.)、玉米(Zea mays L.)、水稻(Oryza sativa L.) MYB蛋白的氨基酸序列比对发现,GhMYB 11蛋白与拟南芥中脱落酸(abscisic acid,ABA)合成和信号传导的重要基因AtMYB13/14编码的蛋白高度相似(E值分别为7e-83和1e-90),含两个高度保守的MYB结构域R2R3及一个转录激活结构域.实时定量PCR分析发现,GhMYB 11基因在黄萎病菌(Verticillium dahliae)侵染、干旱、盐和氧化胁迫处理后的棉花幼苗叶片中表达显著上调.GhMYB11基因可能在棉花生物和非生物胁迫反应中起重要调控作用,是陆地棉品种抗逆性遗传改良的重要候选基因.本研究为利用基因工程手段提高棉花抗逆性提供了基础材料     

与草菇菌柄伸长相关的bZIP转录因子基因克隆与表达分析

本研究分析了草菇子实体原基、钮扣期菌柄、蛋形期菌柄、伸长期菌柄和成熟期菌柄的表达谱（DGE）,找到一个在伸长期菌柄高表达的基因elnL。PCR克隆测序以及转录组分析结果表明,elnL序列长度1640bp,含有一个内含子,编码526个氨基酸,具有典型的bZIP保守结构域,与双孢蘑菇、双色蜡蘑等担子菌的bZIP转录因子相似性较高。该基因在伸长期菌柄的表达量显著高于其它发育阶段,它可能是一个与草菇菌柄伸长有关的bZIP转录因子。     

黄秋葵MYB转录因子的鉴定及与果实老化关系分析

黄秋葵(Hibiscus esculentus L.)纤维素和木质素的大量积累极易引起果实老化,而植物MYB转录因子参与纤维素和木质素等生物合成与沉积,在次生细胞壁形成中起着重要的调控作用。为研究MYB转录因子在黄秋葵老化中的作用,从黄秋葵果实转录组测序数据库中筛选得到10条功能注释为MYB基因的片段序列,克隆获得了HeMYB4、HeMYB6、HeMYB26、HeMYB28、HeMYB44、HeMYB46、HeMYB59、HeMYB86、HeMY108和HeMYB113的基因全长,分析其核苷酸及编码氨基酸序列特征,同时进行了亚细胞定位、磷酸化位点、功能域、进化等生物信息学分析。结果显示,10个MYB基因均定位于细胞质膜上,具有丰富的磷酸化位点和功能域,与拟南芥等物种中参与纤维素和木质素合成的MYB蛋白亲缘关系较近。通过实时荧光定量PCR分析黄秋葵MYB基因家族的10个基因在果实发育过程、采后常温贮藏期间的表达,结果发现,HeMYB46、HeMYB86、HeMY108的表达量与纤维素含量呈极显著正相关,推测上述基因在黄秋葵果实衰老过程纤维素合成中起重要作用;HeMYB46、HeMYB59的表达量与木质素含量呈极显著正相关,推测其在木质素合成中起到重要调控作用。本研究结果初步明确了黄秋葵MYB转录因子在黄秋葵老化过程中的作用, 为黄秋葵的生产、分子育种等提供了理论基础。     

番茄茸毛相关基因ShMYB1的克隆与表达分析

番茄茸毛具有多种生物学功能,为了探究番茄中控制茸毛的基因,本研究采用cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends,RACE)从野生种多毛番茄(Solanumhabroc haites)LA1777中,获得了一个与茸毛相关的R2R3 MYB Subgroup 9家族新成员EST241733的全长编码区cDNA序列,命名为ShMYB1。经生物信息学分析,克隆的ShMYB1基因长1350bp,编码338个氨基酸。该基因具有保守的R2R3MYB结构域和Subgroup 9特异motif序列。荧光定量PCR结果表明,ShMYB1基因在番茄叶和花中表达量高,在根、茎、果实中没有表达。在不同发育时期的叶片中表达量差异不大,但是在幼花蕾表达量最高,随花蕾的增大,表达量显著降低。在几个番茄茸毛突变体与对应的野生型中,这个基因表达量存在明显差异。推测该基因与番茄表皮茸毛发生和花发育有关。     

毛竹IDD基因家族的生物信息学分析

IDD基因家族编码一种混合型的转录因子,本文通过本地Blast从毛竹(Phyllostachys heterocycla)基因组数据库获取到了9个IDD家族基因,并命名为PhID1和PhIDD1-8,其氨基酸序列均具IDDdomain结构特征,一个假定的核定位信号、2个C2H2和2个C2HC。氨基酸理化性质分析发现,PhIDD蛋白均为亲水性蛋白,含量较多是丙氨酸(Ala)、丝氨酸(Ser)和甘氨酸(Gly),全序列等电点分布在8.8~9.7之间,仅PhIDD2蛋白的等电点为5.6。除PhIDD2外,IDD-domain的等电点与全序列等电点基本一致。PhIDD蛋白二级结构含量分析发现无规则卷曲和α-螺旋含量最多,β-转角和延伸链分布在整个蛋白中。蛋白磷酸化位点预测结果显示磷酸化位点数量在20~29个不等。三维结构分析显示,PhIDD1在63-175氨基酸处,会形成α-螺旋,β-折叠及无规则卷曲及明显的锌原子结合位点。     

苹果SUPERMAN类蛋白家族的基因克隆与生物信息学分析

SUPERMAN 类基因是植物生长发育中的重要转录因子。为了揭示苹果 SUPERMAN 类蛋白家族的生理基因功能,本研究以富士苹果(Malus domestica Borkh.cv. Fuji)为试材,利用 RT-PCR 方法和锚定PCR 方法克隆了 MdLIFa(GenBank 登录号 HM370493)和启动子序列,利用特异引物 PCR 方法克隆了苹果基因组中其余 11 个 SUPERMAN 类基因。12 个基因命名为 MdLIFa/MdLIFb (GenBank 登录号:HQ260429)、MdSUP1a (HQ418477)/MdSUP1b (HQ418478)、MdSUP4 (HQ418475)/MdSUP12 (HQ418476)、MdSUP5a (HQ418469)/MdSUP13b (HQ418470)、MdSUP9a (HQ418473)/MdSUP9b (HQ418474) 和 MdSUP5b(HQ418471)/MdSUP13a(HQ418472),分别位于 11/3、1/1、4/12、5/13、9/ 未知和 5/13 号染色体,每对基因间的同源性均在86%以上。通过基因枪法轰击洋葱(Allium cepa)表皮细胞,基因瞬时表达证明 MdLIFa 定位于细胞核内。MdLIFa 基因启动子序列中含有多个参与花粉发育、根特异性表达、与光诱导和 Dof 单锌指基因家族作用的调控元件等。系统进化分析表明,MdLIFa/b、MdSUP9a/9b 和 MdSUP5a/13b、以及MdSUP1a/b、MdSUP5b/MdSUP13a和 MdSUP4/12 分别聚类为一组,参与植株的形态建成和花器官发育。苹果 12 个 SUPERMAN 类基因成对高度同源,具有生物学功能的多样性,为深入的基因鉴定和遗传转化提供有用信息。     

春兰与大花蕙兰杂交种红花呈色机理初探

为探究兰属杂交种红花的呈色机理,选择绿花春兰和黄花大花蕙兰的红花杂交种黄金梅为试验材料,通过小花蕾期和始花期花瓣的转录组测序分析,筛选影响花色的关键结构基因及调节基因,实时荧光定量PCR(qPCR)验证基因的差异表达,分光光度计法检测花瓣色素(类黄酮、叶绿素A、叶绿素B、花青苷)的含量。结果表明,通过测序共获得113 780条单基因(Unigene),其中200～300 bp的Unigene占比42.68%;44 088个Unigene获得注释信息;与小花蕾期花瓣比较,始花期花瓣上调基因有1 855个,下调基因有2 494个;差异表达基因(DEGs)被GO数据库注释划分为47个功能组;1 219个DEGs被KEGG数据库注释,涉及166条代谢途径;根据KEGG代谢通路及基因注释结果,筛选出与花色相关的54个关键结构基因和21个转录因子;花青苷合成基因DFR、ANS、3,5GT及转录因子Zm1、Hv1、MYB305表达量在始花期上调,在NCBI库BLAST同源基因发现黄金梅DFR、ANS、3GT基因与大花蕙兰的基因同源性最高,5,3GT、3,5GT、Zm1基因与蝴蝶兰和石斛兰的基因同源性...     

基于转录组金银花AP2基因家族的生物信息学及表达分析

为研究金银花AP2转录因子参与低温的应答机制,本研究基于低温下金银花转录组测序数据,利用在线生物信息学工具对金银花AP2转录因子的理化性质、亚细胞定位、磷酸化位点、蛋白基序以及进化分析进行鉴定和分析;利用实时荧光定量PCR检测3个DREB基因和1个RAV基因在低温胁迫下的表达情况。结果表明,在金银花中共筛选了34个AP2转录因子,不同转录因子之间的理化性质存在差异,表明其在不同的微环境中发挥不同的功能;亚细胞定位结果显示,仅有2个AP2定位于叶绿体,其余均定位于细胞核,符合其作为转录因子调控下游基因的表达特性;所有AP2的磷酸化位点均依次表现为丝氨酸>苏氨酸>酪氨酸;根据AP2中所含有的AP2数量以及序列同源性,可将34个AP2分为四个大类,20个AP2属于ERF亚家族,3个属于DREB亚家族,RAV亚家族仅有1个,其余10个属于AP2亚家族。实时荧光定量PCR检测结果表明,DREB和RAV基因均能响应低温胁迫,且不同低温处理时间的不同组织的表达量存在差异。本研究为阐明金银花AP2转录因子响应低温胁迫的机制奠定了一定的理论基础。     

葡萄BBX基因家族的鉴定与表达分析

BBX转录因子家族参与植物幼苗的光形态建成、开花、光周期调控及避荫反应等,在高等植物的生长发育过程中起到重要作用。为了解葡萄中BBX基因家族功能,本研究利用生物信息学方法对葡萄BBX基因家族成员的数量、结构、启动子、氨基酸特性、染色体定位及基因进化进行分析。结果表明,葡萄BBX家族有25个成员,以酸性蛋白为主;亚细胞定位表明,有4个分泌途径信号肽,VvBBX2、VvBBX5、VvBBX7、VvBBX20;有2个叶绿体转运肽,VvBBX23、VvBBX24;有1个线粒体靶向肽VvBBX1。染色体定位分析发现,25个VvBBXs基因主要分布在1、3、4、5、7、9、11、12、14、18、19共11条染色体上;系统发育进化分析发现葡萄BBX家族成员分为5个亚家族;葡萄与拟南芥的同源性分析发现,葡萄BBX蛋白家族有很强的保守性;在葡萄BBX基因启动子序列中含有光相应元件、激素类响应元件、低温响应元件等多种顺式作用元件。葡萄BBX基因家族在不同发育时期不同葡萄组织中的表达谱显示,该基因家族具有一定时空表达特异性;不同光照条件下,葡萄BBX基因的相对表达量有显著变化,这表明葡萄BBX基因家族与光形态建成及光合作用有着密切的关系。本研究结果为葡萄BBX基因家族的进一步功能分析提供了重要研究基础。     

不同颜色防雨布对杨梅生长发育及果实品质的影响

为提高杨梅综合品质及经济效益,研究延迟杨梅成熟期、降低落果率的技术措施,在杨梅硬核期和转色期分别设置覆盖防虫网及防虫网配合覆盖白、蓝、绿、红、黑色防雨布处理,以无覆盖处理为对照(CK1),测定不同处理对杨梅生长发育及果实品质的影响。结果表明,与CK1相比,绿色和蓝色防雨布有利于降低温度和相对湿度,而红色和黑色防雨布有利于温度升高,所有处理均显著抑制光合速率和枝梢的伸长,光合速率抑制率达30.62%～66.75%,其中转色期覆盖防虫网+绿色防雨布处理的抑制率最高。CK1的果实在成熟时100%脱落,硬核期和转色期进行防虫网单独覆盖和防虫网+黑色防雨布共4个处理的落果率在35.23%～70.49%之间,其他处理能显著降低杨梅果实落果率,落果率在16.44%～19.9%之间;防虫网+绿色防雨布处理、防虫网+蓝色防雨布处理延迟杨梅果实成熟时间最长,达5～9 d。综合分析杨梅果实总糖含量、维生素C含量等品质指标,转色期覆盖防虫网+蓝色防雨布处理的果实综合品质最佳,而覆盖防虫网+黑色防雨布处理的最差。本研究结果为有效利用不同颜色防雨布开展杨梅设施栽培、延迟杨梅供应期提供了理论指导。     

黄瓜果实CsMYB62克隆及其对CsGR-RBP3表达的调控

本研究前期证实,低温诱导的CsGR-RBP3表达与黄瓜果实耐冷性密切相关,但调控其表达的具体机理尚不清楚。为鉴定调控CsGR-RBP3表达的MYB转录因子,本研究采用转录组测序,分析了黄瓜果实在5℃低温处理后的转录组变化,并通过共表达趋势分析,鉴定了与CsGR-RBP3表达趋势一致的MYB基因。结果发现,CsMYB62与CsGR-RBP3表达的相关性很高,且低温处理能诱导黄瓜果实CsMYB62和CsGR-RBP3表达,推测CsMYB62转录因子可能调控CsGR-RBP3表达。为进一步分析CsMYB62基因的功能,从黄瓜果皮中克隆了CsMYB62基因全长序列。结果显示,CsMYB62基因全长834 bp,编码277个氨基酸残基。CsMYB62蛋白含有SANT保守域和MYB DNA结合域,定位在细胞核,在进化过程中高度保守。CsMYB62蛋白具有转录激活活性,能直接绑定到CsGR-RBP3启动子,增强CsGR-RBP3启动子活性,表明CsMYB62通过直接调控CsGR-RBP3表达而增强黄瓜果实耐冷性。本研究结果丰富了MYB调控网络,为进一步解析CsMYB62功能奠定了理论基础。     

低温胁迫下苦瓜叶片转录组差异基因分析及生理响应特征

苦瓜在生长季节遇到低温会影响其生长发育和产量,限制了种植分布区域.为了研究苦瓜耐寒性的分子机制,本研究以苦瓜自交系43为试验材料,在8℃低温胁迫处理后观察其表型并测定相关生理生化指标,再利用转录组测序技术从生理角度结合分子水平对苦瓜低温胁迫机制进行生物信息学分析.结果表明,在8℃低温胁迫下,苦瓜表现出耐低温适应性,在低...