香蕉MaTPS3 基因序列及表达特性分析

通过随机克隆测序的方法从香蕉根系c DNA文库中获得海藻糖合成酶基因,命名为Ma TPS3。Ma TPS3扩增获得的c DNA序列全长为2 874 bp,包含一个完整的开放阅读框1 971 bp,编码蛋白含656个氨基酸。其氨基酸理化性质分析表明,Ma TPS3蛋白属于不稳定、疏水性蛋白蛋白,等电点p I6.26,具有两个结构域TPS和TPP;序列预测分析表明,Ma TPS3蛋白定位于细胞质中,该蛋白含一个跨膜区域,不存在信号肽。通过与已知植物的TPS氨基酸同源序列比对,相似性为67.31%;其中与印度水稻、蒺藜状苜蓿TPS氨基酸的进化关系较近,同源性分别为55.13%、54.71%。器官特异性分析表明,Ma TPS3在香蕉植株的根、球茎、假茎、叶、花、果实各器官中均有表达,在叶片和花中表达量较多。q PCR分析表明,盐胁迫下Ma TPS3表达量增加,于24 h时达到最高;在冷胁迫处理下,Ma TPS3表达量较0 h时则明显下调;ACC胁迫处理下,Ma TPS3表达量逐渐增加,在24 h表达量为0 h时4倍。巴拿马病菌4号生理小种(Foc4)侵染后,Ma TPS3在根系中下调表达,在24 h时表达量显著低于0 h时。因此,Ma TPS3可能参与调控香蕉抗盐胁迫机制,从而提高香蕉耐盐性,并参与调控植物激素生物合成。     

熊蜂抗冻蛋白基因序列分析及表达特性研究

[目的]本研究旨在探究熊蜂Bombus terriestris抗冻蛋白基因(Antifreeze protein,BtAFP)的序列特征和表达规律,为该基因功能的研究提供理论基础。[方法]利用多种生物信息学软件对BtAFP序列进行分析,并采用荧光定量PCR方法对熊蜂不同发育阶段、不同组织以及不同低温胁迫下的mRNA表达量进行检测。[结果]序列分析结果表明,BtAFP包含1 143bp的开放阅读框区域,编码380个氨基酸,理论蛋白分子量为38kDa。该蛋白包含信号肽结构但无跨膜结构域,其二级和三级结构主要为α螺旋,与鱼type-I型AFPs的结构相似。BtAFP基因的5’UTR区域包含1个启动子序列和多个与环境变化相关的转录因子。进化树分析结果表明,BtAFP与蜜蜂科昆虫抗冻蛋白亲缘关系最近,氨基酸序列一致性为74%。荧光定量PCR结果表明,BtAFP表达量在熊蜂不同的发育阶段和组织中存在显著差异(P0.05),BtAFP mRNA在熊蜂褐眼蛹期的表达量最高,该基因在熊蜂工蜂成虫触角、翅膀和足中的表达量较高。BtAFP的表达受低温胁迫的诱导,其在-20℃和0℃低温下分别持续20min、16h的mRNA表达量显著高于其它时间点(P0.05)。[结论]BtAFP基因在熊蜂生长发育和抵御寒冷时发挥着重要的生理作用,可作为熊蜂抗寒研究的候选基因。     

紫苏PfPDCT基因序列特征及表达分析

采用生物信息学技术和在线分析软件对紫苏PfPDCT基因序列及所编码的蛋白质进行分析,并且利用实时荧光定量PCR技术研究该基因在晋紫苏1号种子发育不同时期的表达特性,旨在探究磷脂酰胆碱甘油二脂转磷酸胆碱酶(PDCT)在植物脂肪酸代谢过程的作用。结果表明,紫苏PfPDCT基因c DNA全长序列为2 098 bp,开放阅读框为1 683 bp,编码560个氨基酸残基。生物信息学分析结果表明,PfPDCT蛋白分子量约为59.315 ku,等电点为9.48,不稳定系数为35.00,推测其为稳定蛋白,与已知赤藓PDCT蛋白高度同源。通过荧光定量PCR分析可知,紫苏PfPDCT基因在不同发育时期的种子中均有表达,其中,在开花后20 d表达量最高,为开花后10 d的1.92倍。研究结果可为进一步阐明紫苏PfPDCT基因的功能及作用机制奠定基础。     

药用西红花特征特性及栽培技术

介绍了药用西红花的特征特性,并总结了其栽培技术,其中大田繁殖球茎包括选地整地、适时早栽、田间管理、适时收获等内容;室内培育包括装匾框上架、抽芽前管理、开花前管理、花期管理及采收加工等内容,以供种植户参考。     

药用西红花的生长特性及栽培技术

西红花属鸢尾科植物，靠球茎繁殖，以其花丝入药。种植可分大田繁殖球茎和室内培育开花2个阶段：11月中旬至次年5月中旬为大田繁殖球茎阶段，通过温度、光照、肥水、病虫杂草等的科学管理，繁殖出个大、均匀、无病球茎；5月下旬到11月上旬为室内培育开花阶段，通过温度、湿度、光照的合理调控，适时采收，及时烘千，获得优质花丝。     

鸡成纤维细胞生长因子家族生物信息学特性及表达调控

【目的】探索鸡成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor, FGF)家族的生物学特性及表达调控,为进一步研究FGF家族相关成员的生物学功能奠定基础。【方法】利用在线软件对鸡FGF家族19个成员的生物信息学特性进行系统分析;利用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)技术对鸡FGF家族成员的组织时空表达特性及雌激素对FGF19和FGF23基因表达的影响进行分析;利用主成分分析对鸡FGF家族基因的遗传变异及其对不同鸡品种形成的贡献进行分析;采用混合线性模型对FGF19基因上的遗传变异与固始鸡不同阶段产蛋量进行关联分析。【结果】鸡FGF家族各成员均有1个相同的保守基序和FGF结构域。鸡FGF家族19个成员聚类在3个分支上。主成分分析显示,鸡FGF家族有助于蛋鸡和肉鸡品种分类。鸡FGF家族各成员在肝脏、肾脏、十二指肠、卵巢和腹脂器官中均有表达。FGF19基因在产蛋高峰期(30周龄)的卢氏鸡肝脏的表达水平显著高于产蛋前期(20周龄),而FGF23基因的表达水平无显著变化。雌激素可显著下调鸡肝脏FGF23基因的表达,显著上...     

牛DAZL基因序列分析、克隆及表达载体构建

利用生物信息学方法对牛DAZL基因的一级结构和同源性进行分析,并根据牛DAZL基因序列设计引物来克隆该基因,通过酶切、连接、转化构建该基因的表达载体,成功克隆到了DAZL基因。生物信息学分析结果显示,哺乳动物的DAZL基因同源性很高。此外,构建了牛DAZL基因的带绿色荧光蛋白的真核表达质粒p EGFP-N3-DAZL。     

黄瓜Ca2+ 家族序列特征及其表达特性分析

通过黄瓜基因组数据库,采用生物信息学方法获得15个黄瓜Ca~(2+)家族序列,并对其染色体位置、基因组位置、氨基酸长度、转录起始位点和Pfam匹配结构域数进行预测;利用RT-PCR方法对所有搜索到的Ca~(2+)家族基因进行组织特异性分析;对黄瓜植株进行低温处理,分析黄瓜Ca~(2+)基因家族的表达情况。结果显示:15个基因中除Csa021245未定位以外,其余均匀分布在1~6号染色体上,一致性为47.67%;Csa001688、Csa009857和Csa009360等3个基因的5′区出现CpG岛结构;组织表达特异性分析结果显示,Csa001688、Csa006826、Csa010172和Csa016434在叶中表达量最高,Csa003758、Csa010172和Csa018949在根中表达量最高;进化树分析结果显示,只有Csa010172和Csa009360与拟南芥AtACA2亲缘关系最近,这些基因可能在Ca~(2+)家族信号传导过程中起着主要作用;实时定量表达分析表明,Ca~(2+)基因家族参与黄瓜对低温胁迫的应答。     

桃PpNCED家族成员鉴定与表达特性分析

为探明不同NCED基因家族成员在桃果实成熟软化期间的表达特性,在桃基因组中鉴定出7个NCED成员。利用qRT-PCR的方法,检测出NCED成员的表达存在组织特异性。在不同耐贮性桃品种中, PpNCED2、 PpNCED3、 PpNCED4、 PpNCED5均表现出随着果实的膨大和成熟呈上调表达趋势,且在果实成熟期达到表达高峰。此外,外源ABA处理后,在贮藏早期显著促进PpNCED家族成员的表达,而在贮藏中后期显著抑制其表达。以上试验结果表明, PpNCED2、 PpNCED3、 PpNCED4、 PpNCED5可能参与桃果实成熟软化的调控,但因不同桃品种存在差异。     

似鲇高原鳅LEAP-2基因序列特征及表达分析

[目的]研究似鲇高原鳅抗菌肽的生物学功能.[方法]通过似鲇高原鳅转录组测序数据库,获得LEAP-2基因序列.[结果]cDNA序列为2253 bp,其中5'非编译区(UTR)为270 bp,3'UTR为169/ bp,开放阅读框为285 bp,编码94个氨基酸.信号肽预测结果显示LEAP-2信号肽包含28个氨基酸残基.似...     

苜蓿MtCDPK1基因序列分析、克隆及表达载体构建

[目的]克隆苜蓿MtCDPK1基因,对其进行序列分析,并构建其表达载体。[方法]根据MtCDPK1基因的全长序列设计引物来克隆该基因,并用生物信息学方法对该基因表达的蛋白序列进行分析,最后通过酶切、连接、转化构建该基因的表达载体。[结果]试验成功克隆到了MtCDPK1基因,并证明MtCDPK1蛋白属于Ca2+依赖的蛋白激酶,同时成功构建了该基因的表达载体。[结论]该研究为苜蓿的遗传转化提供了良好的基础。     

陆地棉TCP家族基因鉴定及组织表达分析

【目的】鉴定、分析陆地棉TCP家族基因,为进一步研究TCP基因在棉花植株内的生物学功能奠定基础。【方法】基于2019年最新组装的陆地棉TM-1参考基因组,通过Pfam网站获取TCP家族HMM模型文件,使用HMMER网站鉴定陆地棉TCP基因,CottonFGD网站获取陆地棉TCP基因组蛋白序列。利用MapInspect进行染色体定位、MEGA 7.0进行多序列比对聚类分析、MEME网站motif预测、TBtools软件鉴定基因结构以及陆地棉TCP基因组织特异性表达分析。【结果】共鉴定出63个陆地棉TCP基因,其中39个Class I亚族,24个ClassⅡ亚族;ClassⅡ亚族中包括17个CIN亚类,7个CYC/TB1亚类。染色体定位发现该63个TCP基因在陆地棉22条染色体上均有分布,其中A组染色体上分布有33个基因、D组上分布有30个基因。所有TCP蛋白均包含TCP结构域。TCP基因外显子、内含子结构及长度在同一亚家族内具有相似性。TCP家族基因中有12个基因在陆地棉纤维中优势表达,32个基因在花器官中优势表达,16个基因在营养器官：根、茎和叶中优势表达。【结论】获得了与陆地棉生长发...     

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。     

谷子GATA基因家族的鉴定及表达分析

本研究从谷子基因组水平鉴定出33个SiGATA成员,命名为SiGATA1～SiGA TA33.利用生物信息学方法对谷子SiGATA家族的系统发育、基因结构、染色体分布、保守基序、蛋白三级结构和顺式调控元件进行预测和分析.结果 表明,33个SiGATA转录因子被划分为3组,不均匀的分布在8条染色体上,多数含有CX2CX1...     

谷子OFP基因家族的鉴定及表达分析

谷子是我国重要的粮饲作物,具有抗旱耐贫瘠的特点,OFP家族是植物特有的一类调节植物生长和发育的转录因子,参与调控植物的抗逆性。为了探索谷子OFP家族基因的特征和功能,通过基因定位、基因结构分析、motif预测、进化分析与顺式作用元件分析及亚细胞定位预测来解析谷子OFP家族基因的特征,分析谷子与拟南芥和水稻基因组中的OFP家族基因的共线性、选择压力,最后分析谷子OFP家族基因的表达模式。结果表明,共筛选到谷子OFP家族基因34个,分布在8条染色体上;进化分析发现,谷子OFP家族基因可以分为3个亚类;motif预测中共鉴定到8个motif基序;顺式作用元件分析发现,与干旱响应相关的OFP基因共22个;与拟南芥的5个基因、水稻的31个基因存在共线性;18个OFP家族基因被预测定位到细胞核内;谷子OFP家族基因在穗中表达量最多,干旱胁迫下的OFP基因大多表现下调,具有时空特异性。OFP家族基因Seita.2G184300、Seita.7G093000、Seita.3G008900的表达差异可能是造成豫谷1号和安-04抗旱性差异较大的原因之一。结果可为谷子OFP家族基因的功能研究提供基础。     

水曲柳FmPLT基因家族的鉴定及表达分析

[目的]PLT转录因子家族能够参与植物的再生过程,并且在植物的生长发育及器官建成中发挥着重要作用,本研究旨在探究PLT转录因子在水曲柳生长发育及非生物胁迫中发挥的作用,以期为林木优良基因选育工作提供更多思路.[方法]通过同源序列比对和基因克隆等方法对FmPL Ts家族的成员进行鉴定及分析,之后对FmPL Ts成员进行了...     

团头鲂jphs家族基因的克隆及表达分析

以团头鲂为研究对象,扩增获得Junctophilin(Jph)家族4个成员,jph1a、jph1b、jph2和jph3的cDNA编码序列,分别为2 031、2 016、2 358和2361 bp,分别编码676、671、785和786 aa。团头鲂jphs均由5个外显子和4个内含子组成,与大多数物种的JPHs基因结构相似;结构域预测显示出8个MORN和1个TM结构域,且蛋白多序列比对分析显示Jphs在进化上非常保守。基于qRT-PCR(quantitative real-time PCR)分析显示,这4个基因呈现出组织特异性表达,其中jph1a、jph1b和jph2主要在肌肉和心脏中表达,而jph3主要表达于心脏、血液和大脑。在早期发育过程中,jph1a、jph1b、jph2和jph3的mRNA表达模式类似,分别在原肠胚期、心跳期和25 dph(days post hatching)达到高峰。综上研究结果表明,鱼类jphs基因在心脏和肌肉等组织中发挥重要作用,并且其功能可能不同于哺乳动物。     

芥蓝TCP家族全基因组鉴定及表达分析

为明确芥蓝TCP家族相关基因在叶片发育中的功能,基于甘蓝基因组数据,分析鉴定出芥蓝TCP基因家族有40个成员,参考拟南芥同源TCP基因注释及拟南芥数据库基因的相对表达量,初步选取BoTCP21和BoTCP25基因,采用qRT-PCR分析。结果表明：BoTCP21和BoTCP25均在叶片中大量表达,但二者在真叶不同部位的表达模式存在差异。为了进一明确TCP基因家族中参与叶片发育的基因,采用生物信息学方法并结合qRT-PCR对BoTCP家族进行了全面分析。结果显示：40个BoTCP都属于非分泌亲水性蛋白,分别定位在8条染色体上;系统进化树构建和亲缘关系分析将芥蓝中的BoTCP成员归为3类,其中PCF亚家族有19个成员,CYC亚家族8个成员,CIN亚家族13个成员。qRT-PCR结果表明：BoTCP21和BoTCP25在真叶和薹叶中具有较高的表达量,BoTCP14在开花结荚的植株根部表达量较高,而BoTCP16则在抽薹植株的根部表达量最高,说明BoTCP家族成员在组织部位表达存在时空特异性且广泛参与了植株的形态建成和器官发育。     

大麦TIFY基因家族成员鉴定及表达分析

【目的】对大麦TIFY基因家族成员进行鉴定及表达分析,为进一步探究TIFY基因家族在大麦生长发育与胁迫响应中的作用机理打下基础。【方法】基于TIFY家族蛋白的保守域特征,利用HMMER从大麦中鉴定TIFY基因家族成员,利用采用生物信息学软件对其理化性质、保守基序、特征结构域、顺式作用元件、基因结构、系统进化及表达模式进行预测分析。【结果】从大麦中鉴定出15个HvTIFYs基因（HvTIFY1～HvTIFY15）,分布于5条染色体上,且大多数基因在染色体上成簇分布。15个HvTIFYs蛋白均具有TIFY家族蛋白的特征结构域（TIFY）,根据所含保守结构域的不同,可分为ZML（4个）和JAZ亚族（11个）,且亲水性蛋白（14个）和偏碱性蛋白（11个）居多,但均定位于细胞核;二级结构相似度较高,均由α-螺旋、β-转角和无规则卷曲组成,除HvTIFY7蛋白外,其余蛋白二级结构所占比排序:无规则卷曲>α-螺旋>β-转角。HvTIFYs基因结构存在明显差异,其中,JAZ亚族11个基因的内含子数为0~6; ZML亚族4个基因的内含子数为6～7个,系统发育进化树上相邻分支的基因具有较相似的基因结构。HvTIFYs基因启动子区域富含光、激素和胁迫等顺式作用元件,种类及分布均呈多样性。5个物种的79条TIFY蛋白分为4个组,恰好与TIFY家族的4个亚族对应,其中,ZML、TIFY和JAZ亚族包含单、双子叶植物的TIFY蛋白,而PPD亚族仅含有双子叶植物的TIFY蛋白。15个HvTIFYs基因在不同组织器官中的表达量存在明显差异,其中HvTIFY1、HvTIFY2和HvTIFY8基因在8个组织中的表达量均较高,HvTIFY10和HvTIFY15基因表达量中等,HvTIFY6基因表达量较低; HvTIFY11基因不表达。15个基因在根的不同组织中对盐胁迫的敏感程度不同。【结论】从大麦中鉴定出的15个HvTIFYs基因存在一定的功能分化,具有明显的组织和时空特异性,推测其在大麦逆境响应和激素调节中具有重要调控作用。