植物miR172家族成员进化与分子特性分析

为了解植物miR172家族成员的进化与分子特性,对mi Rbase数据库中37个物种的161个miR172前体序列和196个miR172成熟体序列进行进化规律分析,并对植物miR172家族的保守基序、二级结构和靶基因进行预测分析。结果表明:miR172家族成员分布的37个物种都是被子植物,被子植物很可能是miR172家族进化来源的祖先。进化分析表明,植物miR172家族成员序列相似性是其聚类的首要影响因素,其次才是物种差异的影响。植物miR172家族成员成熟体序列分析表明,5p臂上形成的成熟体序列特异性较大,3p臂上形成的成熟体序列保守性较高。二级结构分析发现,植物miR172家族成员具有典型的茎环二级结构,且茎序列的保守性较环序列高。植物miR172前体序列包含1个UNCG环。靶基因预测分析发现,同一物种不同miR172成员的靶基因可能不同;不同物种miR172的靶基因也可能不同,AP2或AP2-like出现频率最高,其次还有arginine decarboxylase 1、Pathogenesis-related、MYB84等靶基因,表明其靶基因功能的多样性。     

香蕉MaSULTR3家族成员的全基因组鉴定与不同温度下表达模式分析

利用生物信息学分析法对香蕉MaSULTR3基因家族成员进行全基因组鉴定、蛋白特性分析、分子进化树分析、启动子顺式作用元件分析以及低温胁迫下叶片转录组的FPKM值分析;其后,利用基因组数据结合RT-PCR方法克隆了‘天宝蕉’（Musa spp., AAA Group）组培苗MaSULTR3.1-2基因的ORF序列;最后,利用qPCR技术分析了该基因在低温胁迫下的表达模式。结果表明,香蕉MaSULTR3家族有12个成员;MaSULTR3启动子区域含有光响应、激素响应、低温、干旱等逆境胁迫相关的响应元件;分子进化树分析表明MaSULTR3家族成员可分为4类：Class Ⅰ包含2个MaSULTR3成员（MaSULTR3.3-2、MaSULTR3.3-1）,与单子叶植物香蕉和水稻的SULTR3.3聚在一起;Class Ⅱ包含3个MaSULTR3成员（MaSULTR3.4-2、MaSULTR3.4-1的2个不同转录本）,与大部分物种的SULTR3.4和拟南芥的SULTR3.3/4聚在一起;Class Ⅲ包含4个MaSULTR3成员（MaSULTR3.1-6、MaSULTR3.1-2、MaSULTR3.5-1、MaSULTR3.5-2）,与香蕉和水稻的SULTR3.5聚在一起;Class Ⅳ包含4个MaSULTR3成员（MaSULTR3.1-4、MaSULTR3.1-3、MaSULTR3.1-5、MaSULTR3.1-1）,拟南芥、水稻和香蕉的SULTR3.1/2聚在一起。不同温度下叶片转录组的FPKM值分析表明：MaSULTR3在低温下整体呈上调趋势,在13 ℃处理下表达量最高,且MaSULTR3不同成员在应对低温胁迫下有不同的分工。天宝蕉MaSULTR3.1-2基因的ORF序列包含1959 bp的完整开放阅读框,编码652个氨基酸残基,属于SULTR3基因家族,不含信号肽,具有双向跨膜,为疏水性蛋白,PI为8.55,含有55个蛋白磷酸化位点,三级结构中α-螺旋和无规则卷曲占比较大。亚细胞定位预测结果显示MaSULTR3.1-2可能定位于细胞质。qRT-PCR结果显示,‘天宝蕉’MaSULTR3.1-2基因在所有检测组织部位均有表达,其中在叶片的表达量最高,并且在叶片表达量为随温度下降,表达量先下降后上升,在28 ℃表达量最高。本研究结果表明MaSULTR3.1-2基因可能参与低温胁迫下香蕉的抗寒响应。     

文心兰响应软腐病菌胁迫的生理生化分析

通过细菌性软腐病菌液针刺接种文心兰‘小樱桃’假鳞茎,分别在0、8、16、24、32 h时取假鳞茎上第一片叶,测定其叶绿素荧光特性[最大光合效率F_v/F_m、实际光合效率Y(Ⅱ)、调节性能量耗散的量子产额Y(NPQ)、非调节性能量耗散的量子产额Y(NO)],超氧化物歧化酶（SOD）,过氧化物酶（POD）,过氧化氢酶（CAT）,多酚氧化酶（PPO）的酶活性,丙二醛（MDA）,木质素及可溶性糖含量的变化。结果表明,随着侵染时间的延长,F_v/F_m、Y(Ⅱ)、Y(NPQ)逐渐下降,Y(NO)逐渐升高,光合系统受损;PPO活性及木质素含量逐渐下降;SOD、POD活性逐渐升高;CAT活性与可溶性糖含量先上升后下降;MDA含量在0~24 h逐渐下降,24 h后趋于平缓。探明文心兰感染软腐病后其抗性机制,建立抗性鉴定的生理方法。     

基于转录组的非洲菊PLC基因家族鉴定与进化分析

磷脂酶C（phospholipase C,PLC）广泛参与植物的生命活动和代谢过程,在抵御真菌感染的过程中发挥重要作用。本研究基于非洲菊转录组测序数据,鉴定出13个非洲菊PLC基因家族成员,其中NPC有3个,PI-PLC有10个。非洲菊PLC的蛋白序列长度在98~594 aa之间,蛋白理论分子量为11 410.25~67 998.85 kDa,等电点为4.74~9.59,均为不稳定亲水蛋白。亚细胞定位预测结果显示,13个成员分别定位于细胞壁、细胞膜、细胞质、叶绿体和细胞核中,表明不同成员功能上可能存在多样性。进化树分析表明,13个非洲菊PLC蛋白可分为2个亚组,进化关系较近的蛋白结构组成相似。非洲菊PLC家族成员在拟南芥中的同源蛋白PLC2、PLC4、AT2G40116可相互作用。非洲菊转录组的FPKM值分析表明,GjPLC2、GjPLC3、GjPLC8、GjPLC10在非洲菊中表达量高,感病植株中变化大,可能在抵御真菌感染过程中发挥重要作用。研究结果可为进一步研究非洲菊PLC基因的生物学功能提供依据。     

香蕉漆酶基因家族鉴定及低温胁迫下的表达分析

为研究香蕉漆酶基因家族成员的功能，采用生物信息学方法鉴定香蕉漆酶基因成员，分析其低温胁迫下的表达情况，为香蕉抗寒研究提供理论依据。从香蕉A（Musa acuminata）基因组筛选了22条漆酶基因（MaLAC），从香蕉B（Musa balbisiana）基因组筛选了11条漆酶基因（MbLAC），通过生物信息分析发现MaLAC比MbLAC更保守。分子进化树分析结果表明MaLAC可分为5类，MbLAC可分为4类。启动子顺式作用元件分析结果表明，MaLAC启动子序列包含大量光响应、激素应答及非生物胁迫等应激响应元件，推测MaLAC基因家族在响应逆境胁迫的过程中发挥重要作用。利用qRT-PCR技术对MaLAC部分成员在响应不同低温胁迫的表达情况进行分析，MaLAC3-2、MaLAC4、MaLAC4-5、MaLAC17在低温（13、4、0 ℃）处理下表达量均极显著高于对照（28 ℃），推测可能在香蕉响应低温胁迫的过程中发挥重要作用。预测香蕉MaLAC家族有18个成员受miRNA调控，主要受miR397和miR408的调控；推测香蕉MaLAC可能参与miRNA调控途径。     

龙眼染色质重塑因子Snf2基因家族的进化动力学研究及在体胚发生早期的表达

以龙眼(Dimocarpus longan Lour.)'红核子'品种早期体细胞胚胎发生的胚性愈伤组织(embryogenic callus,EC)、不完全胚性紧实结构(incomplete embryogenic compact structures,ICpEC)和球形胚(globular embryos,GE)为材...