苹果Trihelix转录因子家族生物信息学鉴定与基因表达分析

利用生物信息学方法在苹果全基因组中鉴定了Trihelix转录因子基因,对基因结构、染色体的定位,以及其对应蛋白的理化性质、保守基序和进化关系等进行了分析;同时基于基因芯片表达数据和q RT-PCR分析,明确了苹果Trihelix在不同组织和逆境胁迫下的差异表达情况。通过分析,共鉴定得到了39个苹果Trihelix转录因子,其蛋白质的大小介于227～917 aa,分子量介于25.751～101.294 k D,等电点介于4.78～9.80。根据进化关系将其分为5个亚族,分别为GT-1、GT-2、GTγ、SIP1和SH4,亚族内部分成员的基因结构相似。基于MEME程序分析苹果Trihelix转录因子家族的保守基序与聚类分析结果具有较高的一致性。启动子上游1kb区域顺式作用元件分析表明Md Trihelix1、Md Trihelix19在CGTCA-motif上,Md Trihelix6、Md Trihelix13在ABRE上,Md Trihelix2、Md Trihelix7、Md Trihelix14和Md Trihelix16在GT1-motif上的响应均较高。基因芯片表达发现,Trihelix38、Trihelix14、Trihelix9和Trihelix11在花、果实、叶、茎、根、种子和幼苗中几乎不表达,其余35个基因在多种组织中均存在一定水平的表达,对花和果实表达上调的基因中除Trihelix36属于GT-1亚家族外,其余都属于GT-2亚家族和SIP1亚家族成员。通过q RT-PCR分析,检测到33个Md Trihelix在响应逆境胁迫应答方面表现出多样性。     

梨Trihelix转录因子家族成员鉴定及表达分析

Trihelix转录因子可以和光应答相关的GT元件结合,因此又称GT转录因子。本研究从梨基因组中鉴定出16个Trihelix家族基因,依次命名为PbGT1～PbGT16,从同属于蔷薇科的草莓和桃基因组中分别鉴定出11和16个Trihelix家族基因。染色体定位与基因复制事件分析表明,梨、草莓和桃Trihelix家族成员分别分布在12、6和8条染色体上,且梨Trihelix家族存在片段复制事件。种间系统进化树分析表明,梨、草莓和桃Trihelix家族成员分为6个亚族,梨家族成员(PbGT)属于GT-2、Subfamily O和SIP1亚族。结合进化关系及qRT-PCR验证,筛选出PbGT15可能参与调控梨果实石细胞团木质化。     

葡萄MADS-box转录因子家族全基因组鉴定及表达分析

从葡萄基因组中共鉴定出54个MADS-box基因,其中Type-Ⅰ型10个,Type-Ⅱ型44个,分布于15条染色体中,编码的蛋白质序列为62～596个氨基酸,外显子数1～16个。启动子区含有大量光信号、植物激素、胁迫和分生组织等相关功能域。根据实时荧光定量RT-PCR的结果发现,SEP、FUL、FLC、SVP、SOC1和ANR1亚类基因随叶片生长表达水平逐步升高,在成熟叶中最高,衰老叶片中下降;果实第1次膨大期和果实转色期是SEP、SOC1和ANR1亚类基因的两个表达高峰期;单氰胺处理诱导SVP、AGL15、SOC1、AP3/PI、AGL12和FLC亚类基因在休眠过程中表达量持续上升,在休眠解除过程表达量下降。     

辣椒CONSTANS-like转录因子家族的生物信息学分析

CONSTANS(CO)基因介于生物节律钟与下游开花基因之间,是光周期途径中的关键基因。以‘Zunla-1’辣椒基因组数据为试验材料,利用生物信息学工具对辣椒CO-like转录因子基因家族进行研究,以期为进一步揭示CO-like转录因子基因家族在辣椒开花中的作用提供参考。结果表明:‘Zunla-1’辣椒基因组中共有9个CO-like基因,CO-like的蛋白大小相似,理论等电点均小于7;多序列和进化树分析将辣椒CO-like基因家族划分为3个组;利用转录组数据对9个CO-like基因家族成员的基因表达情况进行了分析,发现上述基因在叶片均有表达。     

苹果WRKY转录因子家族基因生物信息学分析

 利用生物信息学方法对苹果MdWRKY转录因子家族成员、基因分类、染色体定位、系统进化关系和结构域序列保守性进行了预测,并分析基因在果实成熟期和砧穗互作中的表达差异。苹果MdWRKY家族包含116个基因,分为GroupⅠ、GroupⅡ和GroupⅢ,其中GroupⅡ又可细分为GroupⅡa、GroupⅡb、GroupⅡc、GroupⅡd和GroupⅡe亚类;苹果的17条染色体均有WRKY转录因子分布,其中第1条染色体上的分布最多,有12个WRKY基因分布。MdWRKY编码的蛋白在118 ~ 965个氨基酸范围内,等电点位于4.81 ~ 10.16之间。Microarray分析发现,在苹果果实成熟时期和砧木接穗互作过程中,多数MdWRKY基因的表达都有不同程度的变化。     

葡萄VvWRKY13转录因子的生物信息学分析

利用生物信息学方法对葡萄VvWRKY13基因编码蛋白的理化性质、保守结构域、亲水性/疏水性、信号肽、跨膜结构域、磷酸化修饰、二级结构、亚细胞定位和系统进化等进行了预测和分析.结果表明:该蛋白分子量为25718.1 Da,等电点为9.08,不稳定系数为60.78;C端含有WRKY保守域,属于WRKY转录因子家族成员;不具有信号肽和跨膜域,是亲水性蛋白;蛋白质二级结构最主要的结构元件是α-螺旋和无规则卷曲,并散布于整个蛋白;亚细胞定位预测显示该蛋白主要位于细胞核.该研究结果将为进一步研究其生物学功能提供参考.     

葡萄EIN3/EIL转录因子家族成员鉴定及表达特征分析

[目的]探究葡萄EIN3/EIL家族的进化特性及其在逆境胁迫及不同激素处理下的表达模式.[方法]通过Blast比对鉴定EIN3/EIL转录因子家族成员,对该家族进行生物信息学分析,利用qRT-PCR分析该转录因子家族成员在不同激素及逆境胁迫下的表达情况.[结果]EIN3/EIL家族主要分布在6号染色体上,定位在细胞核中...     

香蕉MaTIFY1转录因子特性及其在成熟过程中基因表达分析

从香蕉果实中分离获得1个TIFY亚族的转录因子基因,命名为MaTIFY1。该基因含有一个681 bp的ORF,编码一条长度为227 aa,分子量为24.97 kD,等电点为7.85的氨基酸多肽链。MaTIFY1定位于细胞核,并且具有转录激活活性。荧光定量PCR分析表明,MaTIFY1随着香蕉果实成熟进程表达明显增强,并且外源丙烯处理可诱导其表达。此外,MaTIFY1启动子活性受乙烯利诱导激活,进一步表明MaTIFY1可能参与香蕉果实成熟的调控。原核表达并纯化了MaTIFY1重组蛋白。     

辣椒B-box转录因子家族的鉴定及表达分析

以辣椒基因组数据为基础,利用生物信息学方法,对辣椒B-box家族基因进行了染色体定位、基因结构、系统进化及组织表达模式等分析,并通过qRT-PCR方法对该家族基因在激素及非生物胁迫下的转录水平进行了检测。辣椒全基因组中共鉴定出26个BBX家族成员,分布于辣椒12条染色体上。系统进化分析分析发现,辣椒BBX蛋白成员可进一步分为5类:groupⅠ～Ⅴ。其中,groupⅠ包含两个B-box结构域;groupⅡ和Ⅲ中的蛋白除CaBBX25外,都包含B-box1、B-box2和CCT结构域;groupⅣ仅包含1个B-box结构域;groupⅤ含有1个B-box和1个CCT结构域。同一进化分类中的成员通常具有相同或者相似的外显子数,其蛋白中保守基序的构成也具有较高的相似性。组织特异性表达分析发现,除D类基因外,其他17个基因在不同器官或者果实的不同发育时期都有着较高的表达水平。qRT-PCR分析发现,10个CaBBX基因受到激素和非生物胁迫不同程度的诱导表达。     

西瓜NAC转录因子家族成员的鉴定及表达分析

<正>目的与意义:NAC基因家属在植物生长发育和逆境调控网络中发挥重要作用。但该基因家族在葫芦科作物中的功能研究较少。本研究基于西瓜全基因组序列信息,首次对西瓜NAC基因家族成员进行了全基因组搜索、比对和鉴定,并全面分析了其家族分类、序列结构以及时空表达状况。并对其在西瓜生长发育以及应对各种非生物胁迫的功     

马缨杜鹃ARF转录因子家族的全基因组鉴定与生物信息学分析

以马缨杜鹃(Rhododendron delavayi)基因组数据为基础,以拟南芥ARF(AtARF)序列为参考,利用Blast比对程序,在马缨杜鹃基因组数据库中鉴定了15个ARF基因,命名为RdARF。使用生物信息学的方法对基因的结构、理化性质、系统进化关系以及表达模式进行了分析,以期为马缨杜鹃ARF基因的克隆及深入研究提供参考。结果表明:15个RdARF蛋白均含有保守的B3结构域和Auxin-resp结构域,部分蛋白含有Aux/IAA结构域,共有10个保守基序,均含有丝氨酸(Ser)、苏氨酸(Thr)和酪氨酸(Tyr)磷酸化位点,均含有内含子和外显子结构,与23个AtARF蛋白一起可以分为Ⅰa、Ⅰb、Ⅱa、Ⅱb和Ⅲ5个亚家族,15个RdARF基因在干旱胁迫前后具有4种不同的表达模式。     

西瓜bHLH转录因子家族基因的鉴定及其在非生物胁迫下的表达分析

利用生物信息学方法,在西瓜测序基因组97103中共鉴定出96个bHLH家族成员,其中有94个可以被定位到西瓜的11条染色体上。通过基因结构和结构域序列保守性的预测,发现这些基因的序列长度和内含子数量变化很大,但bHLH结构域序列比较保守。用拟南芥中39条已知的bHLH蛋白序列和西瓜的96条bHLH蛋白序列构建系统发育树,结果显示西瓜的bHLH家族可以进一步被分为11个亚族。运用荧光定量实时PCR技术,分析了该家族中21个基因在西瓜响应非生物胁迫时的表达水平,结果表明,8个基因受低温胁迫诱导表达,13个基因受ABA胁迫诱导表达,14个基因受盐胁迫诱导表达。ClabHLH41在3种胁迫下表达量均显著增加,说明其在低温、ABA和盐胁迫应答中可能发挥着重要作用。     

葡萄转录因子VpSBP12的克隆及功能分析

以华东葡萄‘白河-35-1’为试材,依据葡萄全基因组数据库(http://www.genoscope.cns.fr),利用同源序列比对结果设计引物,克隆获得VpSBP12基因的DNA和cDNA序列,并分析其序列特征和表达特性,以期阐明其在葡萄抗盐胁迫中的作用,为葡萄抗逆育种提供参考依据。结果表明:VpSBP12基因DNA全长2 907bp,其中含有3个外显子和2个内含子;该基因的完整开放阅读框序列全长1 137bp,编码379个氨基酸,其中包括一个含有双向核定位信号的高度保守SBP结构域。经过亚细胞定位和转录活性分析表明,该基因可以定位到核里,且具有转录激活活性。构建过量表达载体将VpSBP12转化拟南芥后发现,转基因株系在盐胁迫培养基上的萌发率及根长显著高于野生对照。表明VpSBP12基因在拟南芥中的过量表达提高了植株的抗盐胁迫的能力。     

葡萄生长调控因子GRF家族基因的鉴定及表达分析

开展葡萄生长调控因子GRF(Growth-regulating factor)家族成员的基因结构、蛋白保守基序、亚细胞定位预测、同线性、系统进化树及顺式作用元件等分析;利用qRT-PCR技术开展有核和无核葡萄不同组织器官、种子发育不同时期及激素响应表达模式分析。葡萄GRF家族共有8个成员,其中7个分布于6条染色体,编码氨基酸数为213～604,所有成员均定位于细胞核。根据进化关系分为4组(A～D),同组VvGRF的外显子—内含子结构、保守基序数和类型均具有保守性。所有葡萄GRF蛋白N端均含有QLQ和WRC保守结构域,C端至少含有TQL或FFD结构域之一。同线性分析发现,VvGRF3和VvGRF4存在并联重复。VvGRF启动子区发现大量与生长发育、激素响应及胁迫响应相关顺式作用元件。大部分VvGRF在营养器官叶片中高表达,VvGRF2在生殖器官花和果实中高表达;VvGRF3和VvGRF6在无核葡萄种子发育过程中表达量显著高于有核葡萄,而VvGRF8在有核葡萄种子发育前期表达量显著高于无核葡萄;VvGRF响应GA₃和IAA诱导,且大部分基因在处理0.5或1 h后下调。     

葡萄果实采后衰老及其相关基因表达的分析

对8 个葡萄品种果实采后衰老情况以及相关基因的表达进行了分析,发现欧美杂交种葡萄‘藤稔’、‘夕阳红’和‘信侬乐’VvNCED1、VvACO1、VvPG 基因表达水平高,葡萄果实耐压力、耐拉力下降明显,落粒数增加,其耐贮性较低;欧亚杂交种葡萄‘红地球’、‘黄意大利’和‘美人指’VvPOD2、VvMnSOD 基因表达水平高,果实的耐压力、耐拉力相对下降较慢,落粒数较低,其耐贮性也较高。表明葡萄贮藏过程中衰老相关基因的表达量能够反映出葡萄的耐贮性好坏。     

葡萄果实成熟相关NAC转录因子的筛选、克隆及表达分析

【目的】NAC转录因子在植物生长发育中起重要调控作用。旨在筛选参与葡萄果实成熟的NAC转录因子,揭示NAC转录家族在葡萄果实成熟过程中的生物学功能。【方法】利用荧光定量PCR技术分析了NAC基因在葡萄果实不同时期的表达水平及其组织特异性,对候选基因的核苷酸序列、蛋白质性质进行分析。同时,构建pGBKT7重组质粒检测转录因子的自激活能力。【结果】红地球葡萄不同发育阶段的NAC基因表达分析中,筛选出11个差异表达的NAC基因。结合其在红巴拉多葡萄中的表达情况,确定4个NAC转录因子为候选基因。VvNAC5、VvNAC11、VvNAC13、VvNAC18基因的开放阅读框长度分别为1083、1092、1098、1062 bp,分别编码360、363、365、353个氨基酸,各蛋白分子质量与等电点不同。蛋白序列对比结果显示4个NAC基因在N端都包含高度保守的NAM结构域,但C端序列高度变异。系统进化树分析显示VvNAC5、VvNAC11、VvNAC13与众多参与组织形成和器官发育相关的NAC蛋白聚为一类,推测同时在组织形成发育过程中发挥作用;VvNAC18与众多调控果实成熟衰老及叶片脱落相关蛋白...     

刺葡萄0943抗白腐病转录因子VdWRKY49的克隆及序列分析

【目的】获得来源于中国野生抗病种质刺葡萄0943的转录因子Vd WRKY49基因,揭示其序列特征、基因功能与抗葡萄白腐病之间的关系,初步揭示抗病种质抗病机制。【方法】利用同源克隆的方法分别获得刺葡萄0943的转录因子Vd WRKY49基因的编码区和启动子区域,分析其序列特征,通过实时荧光定量检测其对白腐病菌和水杨酸诱导的反应,同时以感病品种欧亚种‘黑比诺’为对照,分析不同种质中的转录因子Vd WRKY49基因序列及表达差异。【结果】来源于中国野生种质刺葡萄0943的Vd WRKY49基因,在其编码区和启动子区域都有抗病基因的序列特征和位点特征,同时也存在不同,在DNA和氨基酸水平上与来源于欧亚种的‘黑比诺’Vv WRKY49有差异,这些差异可能造成了其结构功能的差异;受到葡萄白腐病和水杨酸诱导后,Vd WRKY49基因的表达量明显高于Vv WRKY49。【结论】来源于刺葡萄0943的Vd WRKY49基因受到白腐病菌和水杨酸诱导后表达量和表达模式明显区别来源于‘黑比诺’的Vv WRKY49基因,推测在葡萄抗病途径中转录因子WRKY49具有重要的生物学作用。     

西瓜噬酸菌DeoR家族转录因子glpR的功能研究

DeoR(Deoxyribonucleoside operon repressor)家族转录因子是在原核生物中广泛存在的转录调控因子。DeoR通过调节毒力因子的表达来影响病原细菌的致病性,并且在不同的病原细菌中有不同的调控网络。为了阐明DeoR在西瓜噬酸菌中的功能和信号通路,Aac5菌株被用来构建DeoR转录因子glpR的缺失突变株及互补菌株,通过进行表型及转录水平的测定,对西瓜噬酸菌中DeoR转录因子glpR的功能进行初步探究。结果表明,缺失glpR基因后,Aac5菌株利用果糖的能力、对西瓜苗的致病能力、西瓜子叶体内生长能力以及形成生物膜的能力均显著下降,体外生长速度减慢,而抗高盐胁迫能力以及抗铜离子胁迫能力显著增强。同时,基因glpR的缺失会导致三型分泌系统基因hrpG、hrpE及hrcJ表达量显著下调,果糖利用相关基因fruA、fruB与fruK表达量显著下调,生物膜相关基因flgG表达量显著下调,与WT-fruBpGUS相比,ΔglpR-fruBpGUS的fruB的启动子活性显著减弱。以上结果表明,glpR基因在西瓜噬酸菌果糖利用、抵抗逆境胁迫以及致病过程中起重要作用。     

洋葱转录组SSR信息分析及其多态性研究

采用生物信息学方法分析洋葱（Allium cepa L.）转录组中的SSR位点信息,并设计简单重复序列（SSR）引物,以期为洋葱分子标记辅助育种提供有力工具。利用MISA工具筛选了洋葱转录组测序获得的106 932条unigenes（84.04 Mb）,并对其SSR位点信息进行了分析,共筛选得到5 959个SSR位点（占总unigenes的5.10%）,其发生频率为1/14.1 kb。SSRs位点中主导类型是以AAG/CTT（占总SSRs的10.20%）为主的三核苷酸重复,占总SSRs的37.27%;其次是单、二核苷酸重复,其出现频率分别为30.91%和24.75%。利用Primer5共设计出5 258对SSR引物。随机选择20对引物进行PCR扩增,其中12对扩增出清晰可重复的条带,9对在24个不同类型洋葱材料中表现出多态性。利用UPGMA作图,将24个洋葱材料分为4类。     

盐碱胁迫下羊草转录因子的转录组分析

以羊草为试材,采用罗氏454二代测序方法,研究了羊草转录因子家族在逆境胁迫条件下来自38个家族的243个转录因子表达差异模式,以期揭示WRKY、C3HL、NAC等转录因子家族差异基因数量,探讨羊草的抗逆分子机制。结果表明:羊草转录组测序片段经de novo拼接共获得104 105条Unigene序列,对照含有97个转录因子基因,盐碱处理组含有213个转录因子,其中67个转录因子为2组共表达。差异基因表达分析揭示羊草主要通过WRKY、C3HL、NAC转录因子家族的差异表达调控盐碱适应性。该研究为耐盐碱型作物培育奠定了基础。