基于慈竹转录组MYB基因的克隆及胁迫诱导表达

从慈竹笋转录组数据库中克隆出2个MYB基因(Be MYB1、Be MYB2)进行生物信息学分析,探讨其响应脱落酸(ABA)、Na Cl、聚乙二醇6000(PEG 6000)胁迫的机制。结果表明,Be MYB1与Be MYB2基因分别编码632个和338个氨基酸;Be MYB1蛋白属于MYB相关蛋白,与小麦Ta MYB48蛋白聚为一枝,具有2个序列模体(motif);Be MYB2蛋白属于R2R3-MYB蛋白,与毛竹Pe MYB2蛋白、水稻Os MYB18蛋白聚为一枝,具有3个motif。Be MYB1和Be MYB2基因均响应了ABA、Na Cl和PEG 6000,但Be MYB2基因对胁迫的响应能力更强,Be MYB1和Be MYB2基因在响应非生物胁迫时发挥重要作用。     

梅R2R3型MYB转录因子的鉴定及低温胁迫下的表达分析

从梅花基因组中鉴定出R2R3型MYB转录因子,与拟南芥R2R3型MYB转录因子进行系统进化分析,利用qRT-PCR方法检测了27个响应低温驯化R2R3型MYB转录因子在低温胁迫下表达量的变化。结果表明:1)从梅基因组中鉴定出106个R2R3型MYB转录因子,基于氨基酸序列的进化分析显示44个梅R2R3-MYB转录因子和拟南芥中的22个亚类具有同源性;2)表达分析的结果表明多个梅花PmR2R3-MYB基因的表达受低温调控,其中17个基因响应低温迅速,5个基因只在后期应答低温胁迫,而5个基因的表达量变化没有明显规律。     

澳洲坚果MYB1基因克隆及生物信息学分析

[目的]从澳洲坚果(Macadamia integrifolia)叶片中克隆MYB1转录因子基因(MiMYB1)并进行生物信息学分析,为揭示R2R3-MYB家族转录因子成员在澳洲坚果中的抗逆作用机制提供参考依据.[方法]利用PCR从澳洲坚果品种桂热一号叶片中克隆MiMYB1基因,采用ProtParam、TMHMM Server v.2.0和SMART:Main page等在线分析软件对MiMYB1蛋白进行生物信息学分析,运用DNAMAN 7.0进行蛋白氨基酸多序列比对分析,并从NCBI中选取126个拟南芥R2R3-MYB家族成员,以Geneious Pro v4.8.4中的邻接法(Neighbor-joining,NJ)构建系统发育进化树.[结果]从澳洲坚果品种桂热一号叶片中克隆获得的MiMYB1基因序列全长1205 bp,包含1062 bp的开放阅读框(ORF),共编码353个氨基酸,GenBank登录号为MN254975.MiMYB1蛋白具有2个SANT保守结构域,属于R2R3-MYB家族,是无跨膜结构、无信号肽且定位于细胞核的不稳定亲水性蛋白.MiMYB1氨基酸序列(MN254975)与荷花NnMYB39氨基酸序列(XP_010277911.1)的亲缘关系最近,相似性为71.81%;与哥伦比亚锦葵HuMYB102-like(XP_021293847.1)、榴莲DzMYB102-like(XP_022777375.1)、木薯MeMYB102-like(XP_021596793.1)和高山栎QsMYB102-like(XP_023877052.1)的MYB氨基酸序列相似性分别为67.47%、68.63%、64.44%和67.28%.MiMYB1蛋白与126个拟南芥R2R3-MYB家族成员的系统发育进化分析结果显示,MiMYB1与AtMYB41的亲缘关系最近,与AtMYB41、AtMYB74和AtMYB102同属于S11亚族,具有相似的生物学功能,即与植物抗逆性功能相关.[结论]MiMYB1是典型的植物R2R3-MYB转录因子,在澳洲坚果的抗逆反应中发挥作用.     

银杏MYB转录因子的鉴定及特征分析

[目的]MYB蛋白是真核生物中一类重要的转录因子,在植物形态建成、生长发育、初生和次级代谢产物合成等生命过程中起重要调控作用。银杏作为植物中的"活化石",其提取物中含有的活性成分次生代谢物类黄酮等对人体有益。在类黄酮的生物合成中,MYB转录因子扮演着重要角色。本研究从转录组水平详细鉴定和分析了银杏GbMYB转录因子,为今后GbMYB的功能研究奠定基础,也为其他物种MYB转录因子的分析提供方法。[方法]本文首先利用BlASTp和PlantTFbcat等生物信息学工具对银杏的MYB蛋白序列进行筛选和鉴定;其次运用MEME和MEGA 7.0软件分别对GbMYB蛋白进行基序和系统进化分析;最后使用MeV对GbMYB在银杏各组织中的表达水平进行聚类分析。[结果]从41151个银杏蛋白中共鉴定出60个MYB转录因子,根据MYB保守域的特点将其分为R1-MYB、R2R3-MYB和R1R2R3-MYB三大类。系统进化树分析发现60个GbMYB可分为16个亚家族且具有相似功能的蛋白序列通常聚在一个家族。在银杏GbMYB蛋白中共检测到21种不同的保守基序。表达谱数据分析表明,一些GbMYB基因的表达具有组织特异性。[结论]本研究利用生物信息学方法,在银杏转录组水平上共鉴定出参与调控银杏各个组织发育的60个GbMYB转录因子;结合拟南芥AtMYB家族分类法将GbMYB分为16个亚家族;保守基序分析显示GbMYB在功能上具有多样性。研究结果为全面解析银杏MYB基因结构与生物学功能提供了新信息,也为进一步研究银杏GbMYB转录因子在次生代谢产物中的调控功能奠定了基础。     

月季花青素苷相关R_2R_3-MYB蛋白基因的克隆和表达分析

【目的】花青素苷是月季花瓣呈红色或粉色的重要因素。R2R3-MYB蛋白是调控植物花青素苷合成的关键转录因子。从月季花瓣中克隆花青素苷调控相关的R2R3-MYB蛋白同源基因,并分析这些基因与月季花瓣颜色和花青素苷合成的关系,为花色基因工程改良奠定基础。【方法】根据植物花青素苷调控相关R2R3-MYB蛋白的保守序列设计简并引物,结合3'-RACE和Y-RACE方法从月季花瓣中扩增同源基因的全长编码序列。用植物第四(Sg4)和第六(Sg6)亚家族的R2R3-MYB蛋白、拟南芥次生代谢调控相关的R2R3-MYB序列和克隆基因的编码蛋白进行多序列比较和进化分析。通过比较不同颜色的月季花瓣中花青素苷含量和R2R3-MYB蛋白基因的表达水平,分析月季花瓣中R2R3-MYB蛋白基因与花青素苷调控的关系。【结果】从月季‘红胜利’的红色花瓣中克隆了2个R2R3-MYB蛋白基因(Rh MYBs4-1和Rh MYBs6-1,Gen Bank登录号分别为KJ664810和KJ664811)。序列分析表明,Rh MYBs4-1和Rh MYBs6-1蛋白均含有保守的R2R3-MYB结构域,分别与植物Sg4和Sg6 R2R3-MYB蛋白同源。Rh MYBs4-1具有Sg4 MYB蛋白典型的C1、C2抑制子和锌指结构。Rh MYBs6-1具有Sg6 MYB蛋白特有的(A/S/G)NDV和KPRPR(T/S)基序。表达分析显示Rh MYBs4-1和Rh MYBs6-1均在月季‘红胜利’的花瓣中高水平表达,在叶片和花药中表达水平很低。比较7种不同颜色月季花瓣中的花青素苷含量和Rh MYBs4-1和Rh MYBs6-1的表达水平,发现红色花瓣中花青素苷含量远高于其他材料,相应地,Rh MYBs4-1和Rh MYBs6-1均在红色花瓣中具有最高的表达水平。在粉红色月季花瓣中,花青素苷含量不到红色花瓣的10%,Rh MYBs4-1的表达水平极低,而Rh MYBs6-1的表达水平与红色花瓣相当。【结论】月季Rh MYBs4-1和Rh MYBs6-1分别编码Sg4和Sg6亚家族的R2R3-MYB蛋白,均在红色月季花瓣中高水平表达,可能是月季花青素苷合成和花瓣颜色的重要调控基因。     

当归MYB4转录因子基因的克隆及表达分析

为探索当归(Angelica sinensis)药效成分阿魏酸生物合成中MYB蛋白的结构和功能,从当归中克隆转录因子基因MYB4,并进行序列分析和表达分析。根据MYB4转录因子的DNA保守结构域,结合同源克隆及RACE的原理,运用RT-PCR技术从当归中克隆MYB4基因cDNA的全长序列;利用生物信息学分析工具对该基因编码蛋白质的基本性质、结构特点及生物学功能进行初步预测;应用qRT-PCR分析该基因的表达特征;使用重组技术组装原核表达载体p GEX-4T-3-As MYB4,热击法转化至大肠杆菌BL21(DE3),IPTG(异丙基硫代-β-D-半乳糖苷)诱导重组蛋白表达。结果表明,成功克隆1个MYB4基因,命名为As MYB4,在GenBank中注册,登录号为MG736315;序列分析表明,As MYB4的cDNA全长为1 189 bp,包括804 bp的开放阅读框,编码267个氨基酸,为典型的R2R3-MYB类转录因子家族成员; As MYB4与胡萝卜MYB308的同源性达到93%,且亲缘关系最近。组织特异性表达分析表明,As MYB4基因在当归叶片中的转录水平最高,分别是叶柄、根的1. 1、2. 0倍;异源表达分析表明,As MYB4蛋白以包涵体形式存在,分子质量为30 ku。     

虎杖MYB转录因子PcMYB2基因的克隆与原核表达

为了探究MYB(髓细胞组织增生病毒癌基因同源物)转录因子在虎杖苯丙烷代谢途径中的作用,以虎杖叶片为材料,通过c DNA末端快速扩增(RACE)技术获得1个MYB转录因子,命名为Pc MYB2,Gen Bank登录号为MG020557。序列分析表明,Pc MYB2基因的c DNA序列全长为938 bp,开放阅读框(ORF)为738 bp,编码245个氨基酸,推测蛋白质分子质量为27. 917 ku。Pc MYB2编码的氨基酸序列具有R2R3-MYB类转录因子的共同特征,其N端具有R2、R3这2个MYB结构域,并且R3结构域中包含1个能与b HLH转录因子相互作用的[D/E]Lx2[R/K]x3Lx6Lx3R基序。进化树分析表明,Pc MYB2蛋白与苜蓿中参与原花青素调控的MtPAR聚为1组。将该基因的ORF片段连接到原核表达载体p ET20b中,构建融合表达载体p ET20b-Pc MYB2,转化到大肠杆菌(Escherichia coli) Rosetta(DE3)中进行表达。SDS-PAGE(十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳)检测显示表达蛋白与预期大小一致,表明成功克隆Pc MYB2基因的c DNA全长序列,构建的原核表达载体p ET20b-Pc MYB2可用于该基因的功能研究。     

马铃薯光响应StR2R3–MYB1基因的克隆与表达分析

以马铃薯原始栽培种Yan(S.tuberosum subsp.andigena var.yanacochense)为材料,采用同源克隆技术,得到1条800 bp的c DNA片段。该c DNA片段包含1个完整的开放阅读框,编码265个氨基酸长度的蛋白质,定位在马铃薯10号染色体上。在线氨基酸序列分析、原生质体转化核定位分析和定量PCR表达特异性分析结果表明,该蛋白与番茄Sl CMYB1、茄子Sm MYB的同源性达99%,与拟南芥At MYB113的同源性在70%以上;该蛋白含有2个DNA–结合结构域,是2个串联的myb–功能域,属于R2R3类MYB转录因子,命名为StR2R3–MYB1。StR2R3–MYB1基因的调控区域存在G–Box、Box4、BoxⅡ、I–Box、MNF1等光相关元件和脱落酸诱导相关元件ABRE、生物钟相关元件Circadian、茉莉酸甲酯相关元件CGTCA。StR2R3–MYB1氨基酸序列没有跨膜信号,不存在卷曲螺旋,其N端存在蛋白信号肽,具有明显的亲水区域;StR2R3–MYB1基因在细胞核内表达;StR2R3–MYB1在根、茎、叶中的表达量依次升高,同时受白光、远红光和蓝光的诱导表达。综合分析结果表明,马铃薯StR2R3–MYB1基因是1个光响应MYB类转录因子。     

森林草莓转录因子MYB 12基因克隆及蛋白特性分析

采集森林草莓(Fragaria vesca)植株叶片,TRIzol法提取样本总RNA,设计特异性引物RT-PCR扩增转录因子MYB 12基因,获得1条约1 kb大小的特异性片段,克隆并测序。序列分析表明,该片段序列全长988 nts,含有完整的MYB 12基因开放阅读框(ORF),ORF长度为855 nts,编码285个氨基酸。序列比对发现,森林草莓MYB 12基因与来源于5种蔷薇科植物MYB基因的序列相似性较高,为75%~76%,而与其他7种非蔷薇科植物MYB基因的序列相似性相对较低,为47%~68%。构建MYB基因系统关系树,发现森林草莓与其他5种蔷薇科植物的MYB基因聚成一个分支,说明森林草莓与蔷薇科植物亲缘关系较近。生物信息学分析表明,MYB 12蛋白具有一定的亲水性,其N-端有2个MYB结构域,属于R2R3-MYB亚族。MYB 12蛋白二级结构主要以α-螺旋为主,并含有一些不规则的卷曲(Random coil)结构。这为研究该基因在植物生长发育及生理代谢过程中的调控机制奠定了基础。     

拟南芥ATMYB2转录因子的cDNA序列分析及其细胞定位

根据GenBank中收录的拟南芥At Myb2基因(GenBank登录号:AK229140)的cDNA序列设计1对引物,对拟南芥中叶片提取的总RNA进行扩增和克隆,并将拟南芥ATMYB2蛋白氨基酸序列进行同源性比较和蛋白定位分析.结果表明:At Myb2基因cDNA全长为816 bp,编码272个氨基酸和1个终止密码子,具有2个典型的MYB类转录因子基因的DNA结合区,分别为23-70、79-118位氨基酸,属于典型的R2,R3-MYB转录因子;经过氨基酸比对发现,拟南芥ATMYB2蛋白与水稻的ATMB18蛋白同源性最高,为44.60%.对拟南芥At Myb2基因进行RT-PCR扩增,结果表明基因片段未发生任何突变;通过拟南芥ATMYB2与EGFP形成融合蛋白对AT-MYB2进行了定位,发现ATMYB2蛋白在细胞核内能够表达,符合作为转录因子的表达特征.     

饲料粉碎机筛片用材及热处理工艺研究

本文研究了饲料粉碎机筛片的用材及熟处理工艺。试验结果表明 ,用 1 6Mn钢低碳马氏体强韧化处理的筛片比目前生产上通用的低碳钢筛片强韧性和抗磨损性能都有大幅度提高。