基于转录组的漆树MYB转录因子的筛选及分析

MYB转录因子家族是植物最大的转录因子家族之一,在植物生长发育、形态建成、次生代谢等的调控中起着重要作用。本研究在漆树转录组测序的基础上,应用生物信息学方法,筛选到48个漆树MYB转录因子,依据MYB保守域的特点将其分为3类:1条R₃-MYB 序列,21条R₂R₃-MYB序列和26条R₁-MYB序列。结果表明,蛋白序列分析显示,48条漆树MYB转录因子大部分属疏水性蛋白,且无规则卷曲和α螺旋在二级结构中占有较大比例。GO分析发现漆树R₂R₃-MYB蛋白共注释到生物学过程、细胞组分和分子功能3大类功能的27个亚类。系统进化分析将48个漆树MYB转录因子分为了8个亚组。表达谱数据分析表明,漆树MYB基因的表达具有组织特异性,11个在叶片中高水平表达,21个在茎中的表达量较高。研究结果为今后进一步解析漆树MYB转录因子的结构和生物学功能奠定基础,有助于进一步研究漆树MYB转录因子在次生代谢产物中的调控功能。     

漆树TvGST7基因克隆及其功能分析

【目的】克隆漆树(Toxicodendron vernicifluum(Stokes) F. A. Barkl.)叶片中的谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase,GST)基因并分析其结构特征,明确该基因编码蛋白的酶活性及该基因的抗逆性,为其功能研究提供理论依据。【方法】根据已有的漆树叶片转录组数据,利用RT-PCR克隆漆树GST基因,应用生物学网站对其所编码蛋白的理化性质进行分析,并构建系统进化树和三维结构模型;利用原核表达系统和Ni-NTA亲和层析技术表达、纯化漆树GST重组蛋白,并利用不同底物测定重组蛋白的酶活性;将原核表达载体转入大肠杆菌BL21(DE3),验证该基因对低温、高温、高盐、高渗透压等非生物逆境胁迫的耐受性。【结果】获得了漆树谷胱甘肽S-转移酶基因TvGST7(GenBank登录号为MK956145)的完整编码序列,开放阅读框为711 bp,编码236个氨基酸,分子质量为27.17 ku,理论等电点为5.25;进化树分析和三维结构模拟表明,TvGST7蛋白属于Lambda(L)亚家族。酶活性测定结果显示,重组蛋白TvGST7具有巯基转移酶活性;胁迫试验表明,TvGST7的表达能增强大肠杆菌对低温、高温、高盐、高渗透压等非生物胁迫的抗性。【结论】根据TvGST7重组蛋白具有巯基转移酶活性及TvGST7的表达提高了大肠杆菌对非生物胁迫的抗性,推测TvGST7基因在漆树中的表达对于维持漆树体内的正常代谢和清除非生物胁迫产生的氧化损伤起着重要作用。     

漆树新害虫天麻白粉蚧雄虫的发育过程和形态描述

在安康市平利县发现危害漆树根部的新害虫天麻白粉蚧，为了解其雄虫不同发育阶段的形态特征，通过室内饲养，进行外部形态观察和描述。结果表明，天麻白粉蚧为卵胎生，卵产出后才孵化；之后经过1龄、2龄若虫、预蛹、蛹、雄成虫5种虫态，卵为椭圆形，红棕色；1龄若虫体表被蜡粉后，能够活动扩散；2龄若虫末期可以区分雌雄性，雄若虫的体型较窄，管腺分泌蜡丝包裹体虫体，开始结茧，从此时经过约10 d就可以羽化为雄成虫；预蛹和蛹虫体体节分化明显，足发达，行动灵活，怕光；雄成虫单眼3对，平衡棒顶端具1根钩状毛，尾部具1对蜡质尾丝，腺体以5格腺为主，4格腺少。研究明确了天麻白粉蚧雄虫各发育阶段的形态特征和部分习性，有利于进一步开展其生物学特性和防治研究，同时也为粉蚧的分类和系统发育的研究提供了形态学依据。