4种梨的多酚氧化酶基因克隆及其序列比较

以4种不同来源的梨基因组DNA为模板,根据已经发表的多酚氧化酶基因序列设计引物,利用PCR技术,克隆到了鸭梨、雪花梨、砂梨、黄冠梨约1．8kb的完整多酚氧化酶基因,将纯化后的扩增产物克隆到质粒pGEM-T veetor中,转化DH-5α菌,挑选阳性克隆进行测序。利用Clustalx软件对PPO核苷酸序列进行了同源性分析,用DNAStar软件对PPO核苷酸序列进行进化树分析,并进行部分植物PPO氨基酸的同源性分析。结果表明,4种梨多酚氧化酶基因的蛋白编码区含有1782个核苷酸,鸭梨基因已经在GenBank上登录,登录号为EU048225。梨多酚氧化酶基因与其他植物中的多酚氧化酶基因有较高的相似性,尤其在铜离子结合部位,所有的植物基本上一致;5种梨的同源性高达98％。基于植物PPO基因核苷酸序列的分子进化树显示,可分为两大类,梨的多酚氧化酶可以与大多数的木本植物聚合成一个组。     

我国冬小麦品种多酚氧化酶活性的遗传变异及其与品质性状的相关分析

PPO及其相应底物是面条贮存期间(或挂面干燥过程中)颜色褐变的主要原因.本试验对我国164份冬小麦品种的籽粒PPO以及83份主栽品种的面粉PPO进行了筛选,研究了基因型、环境及其互作对籽粒及面粉PPO活性的影响,同时探讨了PPO活性与其他品质性状的关系.结果表明,我国冬小麦品种间PPO活性变异较大,籽粒PPO变化范围1.93～12.00 A475     

养殖青蛤生长发育规律的探讨

本文分析了养殖青蛤的体重和壳长的生长发育规律并利用多项式拟合了养殖青蛤壳长和体重的生长发育曲线,同时用幂函数阐明了体重和壳长的关系。     

番茄品种对ToMV抗性与氧化酶活性的关系研究

测定了6个不同抗性番茄品种接种ToMV两周后POD、PPO和PAL活性,以及POD同工酶酶谱的变化。结果表明：抗、感病品种接种ToMV后POD、PPO和PAL活性均比相应未接种株高,而且POD、PPO和PAL的酶活增长率与抗病性成负相关;感病品种接种株的POD同工酶谱带数都比相应未接种株多出2条酶带,而抗病品种只增加了1条酶带。     

冬小麦PPO活性的主基因+多基因混合遗传分析

应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对冬小麦品种中优9507(高PPO活性)与品种CA9632(低PPO活性)杂交组合的DH群体进行了PPO活性的遗传分析。结果表明,中优9507×CA9632的PPO活性受2对独立主基因控制遗传,主基因遗传率为88.83%,环境影响较小,环境方差占总方差的11.17%。控制PPO活性的2对主基因基因效应不等,第1对     

拮抗细菌诱导番茄植株抗灰霉病机理研究

 拮抗细菌多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa) W3菌株悬浮液及其滤液可以诱导番茄叶片对灰霉病(Botrytis cinerea)的系统抗性。W3及其滤液诱导处理后,植株叶内苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和超氧化物歧化酶(SOD)活性明显增强。诱导后1 d,PAL活性最大,是对照的3.8~3.9倍,6 d后仍为对照的2.5倍;POD和PPO诱导后3 d活性最高,分别比对照增加34.7%~54.1%和78.5%~78.7%,6 d后仍比对照高;SOD活性诱导后2d达高峰,6 d后稍高于对照。活性氧(O₂^-)产生速率诱导后1 d最大,比对照增加85.6%~88.6%,以后急剧下降,6 d后接近对照。此外,W3诱导后1 d或2 d,处理叶和上一叶位叶片水杨酸含量明显上升,分别是对照的2.6倍和1.6倍,这表明该拮抗细菌诱导的系统抗性可能与水杨酸介导有关。     

植物特有的YABBY基因特征与功能研究现状

本文基于国内外YABBY基因研究文献,结合基因生物信息数据,对YABBY基因家族的特点和分类、YABBY转录因子对植物次生代谢的调控以及多物种YABBY基因研究现状进行了理论总结,综述了YABBY基因家族特征与功能研究的进展,为后续研究植物YABBY基因及其转录因子提供依据。研究表明,YABBY基因家族具有两个高度保守的结构域,即锌指结构域和YABBY结构域。根据YABBY基因在被子植物中的不同表达模式,该基因可分为“营养型”和“生殖型”两类。YABBY基因是植物特有的一类转录因子家族,对植物的生长发育起着重要作用。     

杜兰落花生球蛋白基因家族的生物信息学分析

为了解球蛋白基因家族在杜兰落花生(Arachis duranensis)种子中的特征,利用生物信息学方法对杜兰落花生球蛋白基因进行全基因组鉴定及表达模式分析。结果表明,杜兰落花生含有9个球蛋白基因,家族成员间理化特性总体差异不大,亲缘关系相近的蛋白具有相似的保守基序组成。根据物种间的球蛋白系统进化树,球蛋白进化关系符合物种之间的亲缘关系。杜兰落花生球蛋白在进化过程中较为保守,受纯化选择主导,但在部分进化枝上存在正选择位点。栽培种花生转录组数据分析表明,15个花生球蛋白基因在花生种子中检测到表达,其中4个表达量远超其它成员,在花生荚果成熟后期表达量仍较高。     

陆地棉扩展蛋白基因的鉴定与特征分析

目的 扩展蛋白（Expansin）是细胞壁的重要组成部分,在植物的生长发育及逆境胁迫应答等方面均发挥着重要作用。基于全基因组水平系统鉴定陆地棉Expansin基因家族,并通过生物信息学及表达模式分析,为揭示扩展蛋白基因在棉花生长发育中的功能及后续利用奠定基础。方法 利用BLAST和HMMER在陆地棉基因组中搜索并鉴定扩展蛋白基因家族成员;利用ClustalW、MEGA、MCScanX、Prot Param、MEME、SignalP、Euk-mPLoc、FancyGene和DnaSP等软件对其基因序列和蛋白序列进行生物信息学分析。通过RNA-seq数据分析扩展蛋白基因的表达模式和部分同源基因间表达差异,利用qRT-PCR验证部分扩展蛋白基因的表达谱。结果 陆地棉基因组中含有46个EXPA基因、8个EXPB基因、6个EXLA基因和12个EXLB基因,合计72个Expansin基因;四倍体陆地棉中扩展蛋白成员的数量几乎是二倍体棉种（亚洲棉与雷蒙德氏棉）的2倍。除GhA02和GhD06 2个染色体外,其余各染色体上均分布有数目不等的扩展蛋白基因（2—4个）,具有部分同源关系的染色体GhA08和GhD08分别有5个和8个扩展蛋白基因。系统发育树显示,各亚家族成员聚集成群,并且大部分的末端分支均由来源于3个物种的4个（亚）基因组的4个基因组成,如EXPA亚家族的Cotton_A_28454/Gh_A03G0885/Gh_D02G1269/Gorai. 005G142200等等,4个基因之间具有同线性关系。亚细胞定位发现陆地棉所有的扩展蛋白均位于细胞外。基因结构分析显示,扩展蛋白基因由3—5个外显子组成,外显子-内含子结构在进化上高度保守且与氨基酸序列的多样性一致,且在外显子上存在密码子偏好性。RNA-seq数据显示,不同基因在不同时空条件下存在特异性表达,如GhEXPA19A和GhEXPA19D相比其他基因在纤维10 DPA和20 DPA中的表达量很高;在不同的组织（如子叶、新叶、老叶、苞叶）中,GhEXPA24D具有较高的表达量。部分同源基因之间具有不同的表达模式,显示它们之间功能的异化与互补。qRT-PCR结果与RNA-seq数据基本吻合,如GhEXLA3A和GhEXLA3D在纤维发育的伸长阶段高量表达。GhEXPA19D和GhEXLA2D在3DPA的胚珠中表达活跃。结论 陆地棉基因组中含72个扩展蛋白基因,其在DNA水平和氨基酸水平具有一致的结构多样性和进化保守性,在转录水平具有各异的表达模式,显示出家族内成员间功能上的异化与互补。     

柑橘U-box基因家族的鉴定及表达分析

目的通过生物信息学分析U-box在柑橘基因组中的分布、结构及进化,研究家族成员在不同组织中的表达特异性以及对非生物胁迫和激素的响应,解析柑橘U-box基因家族的生物学功能。方法 根据已经报道的拟南芥U-box基因,利用Phytozome数据库中的BLASTp工具鉴定柑橘基因组中的U-box基因。采用MEGA6.0、Cello、SMART、GSDS2.0、ExPASy和MapChart等软件构建系统进化树、亚细胞定位预测、预测蛋白的相对分子质量与等电点等理化性质、绘制家族成员Scaffold定位图等,分析U-box基因家族在低温胁迫下表达模式,利用实时荧光定量PCR技术（qRT-PCR）检测柑橘U-box基因家族部分成员在NaCl、PEG6000和不同激素处理下的表达情况。结果 从柑橘克里曼丁（Citrus clementina）全基因组中鉴定出56个CcPUBs基因家族成员,可将其分为7类,即U-box only、U-box+ARM-1、U-box+WD40-1、TPR+U-box、Kinase+U-box、U-box+ARM-2和U-box+WD40-2。该家族蛋白理论等电点分布在5.19—9.14,编码的氨基酸数目介于281—1 441;亚细胞定位预测结果显示该基因家族成员位于细胞不同位置,主要位于细胞核或叶绿体,少数位于质膜;聚类分析发现,柑橘U-box与单子叶植物水稻的亲缘关系较远,柑橘中具有相同结构域的成员和拟南芥具有相同结构域的成员聚在一起,表明柑橘U-box成员具有不同生物学功能;Scaffold定位分析发现,56个U-box成员分布在1—9 Scafflod上且呈不均分布。在冷胁迫下的RNA-Seq分析结果表明,U-box基因家族参与植物对冷胁迫的应答,并表现出4种不同的应答模式;从柑橘U-box基因家族的5个不同簇上分别选取1个代表基因进行qRT-PCR,分析结果表明,CcPUB48在金柑的各个组织中均有表达,CcPUB9和CcPUB4主要在茎和花中表达,CcPUB10主要在花、茎和幼果中表达,CcPUB41主要在叶和茎中表达,体现了不同U-box成员的组织特异性的表达差异。CcPUB4、CcPUB10和CcPUB41在NaCl胁迫下表达均上调,而CcPUB48在盐胁迫下的表达无明显变化。CcPUB4在Na₂CO₃处理下表达明显上调,与NaCl处理存在一致的表达趋势,而CaCl₂处理下的表达与NaCl处理下的表达趋势却存在差异。在PEG6000的处理条件下,CcPUB4的表达量呈现先上升后下降的趋势,CcPUB9、CcPUB41和CcPUB48在PEG6000的处理下无明显变化。在赤霉素（GA₃）处理下,CcPUB4在3 h时明显上调,在生长素（IAA）和脱落酸（ABA）下呈现无规律变化,CcPUB10在ABA处理下表达量表现出逐渐上升。结论 从柑橘克里曼丁全基因组上鉴定出56个U-box基因成员,各成员均含有U-box保守结构域,并位于细胞的不同位置。U-box基因家族参与植物对冷胁迫的应答并表现出4种不同的应答模式,在NaCl、PEG6000和激素处理下,CcPUB4和CcPUB10有不同程度的响应,而CcPUB9、CcPUB41和CcPUB48响应不明显或未响应。