百香果（Passiflora edulis）R2R3-MYB基因家族的结构和功能分析

【目的】探究R2R3-MYB转录因子在代谢、发育等多种生物学过程中发挥的调控作用。对百香果R2R3-MYB基因家族进行表达分析并探究其在花果发育过程中的调控机制,对深入研究R2R3-MYB转录因子在百香果中的生物学作用中具有重要意义。【方法】基于百香果全基因组数据,通过HMM搜索对R2R3-MYB家族成员进行筛选鉴定,并利用实时荧光定量PCR分析其在百香果花不同组织中的表达模式。【结果】从百香果基因组中鉴定出99个R2R3-MYB基因,根据系统进化分析将其分为36个亚组。99个R2R3-PeMYB基因随机分布在9条百香果染色体上。基序和基因结构分析表明,R2R3-PeMYB在同一亚组中具有相对保守的结构特征。共线性分析表明,片段复制事件促进了百香果R2R3-MYB家族的扩张。基于转录组数据和qRT-PCR分析,发现R2R3-PeMYB基因在百香果花的不同组织的不同发育阶段中表现出差异的表达模式,说明R2R3-PeMYB基因在花不同组织和果实的发育过程中发挥重要作用,尤其是PeMYB62和PeMYB63在百香果果皮转色期的高表达,说明其可能参与百香果花青素的合成。同时8个R2R3-PeM...     

R2R3-MYB转录因子CitMYB21对柑橘类黄酮生物合成的影响

以‘巴西酸橙’（Citrus aurantium L.）、‘本地早橘’（C. reticulata Blanco）、‘桂花蒂南丰蜜橘’（C. reticulata Blanco）、‘北碚447锦橙’[C. sinensis(L.)Osbeck]等30份柑橘种质为试材，挖掘与柑橘类黄酮生物合成相关的R2R3-MYB转录因子。通过比较转录组分析发现ERF、MYB以及Dof转录因子家族与果实发育过程中类黄酮的代谢密切相关，其中两个R2R3-MYB转录因子基因CitMYB21(Ciclev10021699m)和CitMYB33(Ciclev10012152m)的表达水平与类黄酮生物合成途径中的关键结构基因CitCHS2的表达量明显负相关。系统发育分析显示，这两个基因分别属于R2R3-MYB中的第2和第1亚族。从‘北碚447锦橙’中克隆得到了CitMYB21编码区的全长序列，共804 bp，编码267个氨基酸。CitMYB21的表达有显著的组织特异性及明显的种质特异性，并与类黄酮的含量呈显著负相关。CitMYB21沉默的柑橘植株叶片中类黄酮含量显著增加，而瞬时过表达的果皮中类黄酮的含量明显降低。...     

紫背天葵高通量转录组测序分析

为探讨紫背天葵(Gynura bicolor)花青素等物质合成的遗传基础,采用高通量测序技术(Illumina HiSeq 2500)对其嫩叶进行转录组测序,共获得21 387 624个序列读取片段(reads),将测序数据进行序列组装后,获得33 314个单基因簇(Unigene),其中超过1 kb的7 792个Unigene中共检测到2 387个SSR位点。对所得Unigene进行不同数据库注释,22 048和14 417个Unigene分别在Nr和Swiss Prot数据库有同源比对信息,并发现有29个Unigene与花青素合成相关;Pfam功能注释到13 909个Unigene分为5 198类相关蛋白功能区域,有12个Unigene涉及到花青素合成;GO注释到11 613个Unigene分为细胞组分、分子功能及生物学过程等3大类51个功能组,有24个Unigene与花青素合成有关;COG注释到的6 589个Unigene功能系统分为24类,而KOG注释到的13 498个Unigene功能系统分为25类;以KEGG数据库为参考,将4 466个Unigene定位到108个代谢途径分支,其中有47个Unigene与类黄酮生物合成相关。     

基于银杏花芽3个分化时期转录组测序的相关基因筛选与表达分析

鉴定银杏花芽分化调控的关键基因,揭示银杏花芽分化调控的主要分子机制,为缩短银杏童期和选育银杏早花品种提供理论指导。本研究中采用高通量测序技术对银杏花芽分化3个时期（花芽未分化期、花芽分化始期、花芽分化盛期）的样品进行转录组测序,并分析数字表达谱,筛选开花调控相关基因并进行荧光定量PCR（RT-qPCR）表达验证。转录组测序共产生27.52 Gb原始数据,注释到8大功能数据库（GO、COG、KEGG、KOG、NR、Pfam、Swiss-Prot、eggNOG）上的 unigene 总数为35 179个。通过GO分类和KEGG Pathway 富集性分析,将unigene分别归于55个GO类别和126个代谢途径。差异表达基因分析显示,花芽未分化期较花芽分化始期有2 253个基因上调,2 032个基因下调;花芽分化始期较花芽分化盛期有1 770个基因上调,1 901个基因下调;花芽未分化期较花芽分化盛期有1 865 个基因上调,2 042个基因下调。发掘出大量的开花相关的基因涉及5个开花调控途径（光周期途径、春化途径、赤霉素途径、自主途径和年龄途径）。筛选出gene.Gb_17618（GI序列）、gene.Gb_19790（FT/TFL1序列）、gene.Gb_16301（AG序列）、gene.Gb_28337（花发育MADS-box序列）、gene.Gb_01884（SOC1序列）和gene.Gb_41704（CO序列）等6个银杏花芽分化差异表达关键基因序列,荧光定量PCR检测表达水平与转录组结果一致。     

人心果转录组De novo组装及奇可胶途径相关基因的分析

为了探索人心果(Manilkara zapota L.)的转录组及奇可胶合成相关的基因,使用Illumina测序平台,对人心果果实、树皮和叶片分别进行转录组测序,使用Trinity等软件进行De novo组装和注释以及计算表达量,采用实时荧光定量PCR对转录组数据进行验证。经过组装得到162 455条unigene,总长度达139 792 553 nt,平均长度达861 nt,N50达1 544 nt。通过与NR、NT、Swiss-Prot、KEGG、COG和GO等数据库比对,共计89 628条unigene得到注释。以组装出来的unigene作为参考序列,在人心果转录组中共鉴别出57 362个SSR位点,果实、叶片和树皮表达的基因中分别检测到99 925、65 989和129109个SNP位点。在人心果转录组中共鉴别出105个与奇可胶合成相关的unigene,参与甲羟戊酸(MVA)途径的基因在果实和树皮中表达量较高,磷酸盐(MEP)途径中的基因则在叶片中的表达量较高,实时荧光定量PCR结果与转录组计算得到的表达量一致。初步推测MVA途径可能是奇可胶合成的主要途径。     

刺五加转录因子基因的挖掘

以刺五加嫩叶为试材,采用二代测序方法Illumina HiSeq 4000进行转录组测序和生物信息学方法,找出其转录因子,并随机挑选4个不同家族的转录因子,针对6个生长时期和3个器官的样本,使用实时荧光定量PCR确认转录因子的正确性。结果表明:刺五加转录组共计8.34Gb,拼接得到77 087条Unigenes,有485个转录因子,分类于36个家族。通过qRT-PCR分析,Unigene 49771、Unigene 22314、Unigene 13139和Unigene18837在不同生长发育时期和器官中表达差异极显著(P0.01)。     

鸟巢蕨转录组高通量测序及分析

采用新一代高通量测序技术Illumina HiSeq 2000对鸟巢蕨转录组（Asplenium nidus）进行测序,共获得29 254 595个序列读取片段（reads）,包含了5 908 586 517个碱基序列（bp）信息。对reads进行序列组装,共获得42 907个单基因簇（Unigene）,平均长度936 bp,序列信息达到了40.16 Mb。数据库中的序列同源性比较表明,24 993个Unigene与其他物种的已知基因具有不同程度的同源性。鸟巢蕨转录组中的Unigene根据GO功能大致可分为细胞组分、分子功能和生物学过程3大类51个分支,其中有大量的Unigene与代谢进程、结合活性、催化活性和细胞进程相关。将Unigene与COG数据库进行比对,根据其功能大致可分为24类。KEGG数据库作为参考,依据代谢途径可将Unigene定位到116个代谢途径分支。SSR位点查找发现,从42 907个Unigene中共找到6 067个SSR位点。SSR不同重复基序类型中,出现频率最高的为AG/CT,其次是AC/GT、A/T和AGG/CCT。针对这些序列,设计了20对引物进行了扩增效率和多态性检测,其中7对引物在不同蕨类材料中表现出多态性。     

葡萄中盐诱导的R2R3-MYB 基因的筛选与表达分析

 以葡萄砧木‘1103P’为试材,筛选获得了4 个受盐强烈诱导的R2R3-MYB 基因,系统进化 分析表明其编码蛋白属于不同的拟南芥R2R3-MYB 亚组。该4 个基因在根、茎、叶和果实中呈组成型表 达,但具有不同的表达水平,尤其是VvMYB112 在葡萄根系中具有较高的表达水平。在4 个基因中, VvMYB112 能响应100 ~ 200 mmol · L-1 高盐处理。此外,VvMYB112 和VvMYB15 也能被聚乙二醇（PEG6000） 和低温诱导,而VvMYB107 和VvMYB87 对PEG6000 和低温不敏感或受其抑制。表明这4 个基因可能通 过不同的途径介导抗盐性。     

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。     

甜瓜全基因组R2R3MYB转录因子基因的识别与分析

R2R3MYB转录因子是MYB转录因子家族的一大亚类,广泛地参与植物生长发育及抵御逆境等生理过程。本文以甜瓜基因组数据为研究对象,发掘甜瓜基因组中的R2R3MYB转录因子并对其进行生物信息学分析。研究结果表明:甜瓜全基因组中含有70个具有典型结构域的R2R3MYB转录因子,蛋白序列含有氨基酸个数为166～553个不等,蛋白序列中含有保守的基序(motifs)及氨基酸位点;通过与拟南芥基因组中R2R3MYB转录因子构建亲缘进化树,对甜瓜的70个R2R3MYB转录因子基因功能进行了初步的预测。     

桂花R2R3-MYB家族基因鉴定及其在花开放过程中的表达分析

对桂花（Osmanthus fragrans）R2R3-MYB转录因子进行鉴定和生物信息分析，分析相关基因在花开放过程中的表达，获得了响应相对低温调控桂花花开放和着色等的关键基因。利用转录组数据分析得到35个桂花R2R3-MYB，这些基因均包含R2R3结构域，且高度保守。通过分析MYB基因在19 ℃（花能开放）和23 ℃（花不能开放）处理以及不同组织中的相对表达量发现，OfMYB1、OfMYB12、OfMYB14、OfMYB23、OfMYB24随着花的开放表达量逐渐升高，其中OfMYB1和OfMYB14在盛花期的花瓣中表达量最高，表明其可能参与桂花着色的过程；而OfMYB4、OfMYB5、OfMYB17、OfMYB28、OfMYB34在花开放过程中的表达量呈先升高后降低的趋势，尤其是OfMYB5、OfMYB17在花芽（圆珠期）中表达量最高，表明其可能参与了花开放过程的调控。     

欧洲葡萄VvMYB6正向调控花青素合成

从欧洲葡萄'粉红亚都蜜'中克隆到1个MYB转录因子基因VvMYB6.VvMYB6蛋白定位在细胞核,其N端包含1个保守的R2R3结构域.在葡萄中,VvMYB6主要在在根、花器官及果实发育早期表达.在烟草中异位表达VvMYB6,显著促进花瓣和雄蕊中花青素的积累;代谢组分析发现,相比野生型,转基因植株花中累积高含量的飞燕草色...     

柑橘转录因子基因CitMYB22的分离、表达及亚细胞定位分析

以‘资阳’香橙(Citrus junos‘Ziyang’)为材料,利用RT-PCR技术,分离到1个MYB基因,CitMYB22。比对分析发现,CitMYB22含有两个内含子,开放阅读框(ORF)为696 bp,可编码231个氨基酸残基的多肽。氨基酸聚类和结构分析表明,CitMYB22属于MYB类转录因子家族中的R2R3-MYB亚家族。进化树分析表明,CitMYB22与拟南芥参与逆境响应的R2R3-MYB亚家族成员At MYB15的同源性最高。克隆CitMYB22的ATG上游2 500 bp内启动子顺式元件,预测其含有多个与植物逆境和激素应答相关的顺式作用元件,如HSE、SARE和MBS等。亚细胞定位结果显示CitMYB22蛋白定位在细胞核中。实时定量结果表明,CitMYB22在叶、花中的表达量明显高于根和幼果,且在外源脱落酸、水杨酸、甲基茉莉酸、1–氨基环丙烷基羧酸以及高盐、脱水和4℃低温等非生物逆境胁迫下,均被诱导上调表达,推测CitMYB22可能与‘资阳’香橙的抗逆性相关。     

越橘品种(系)栽培特性初探

该研究以吉林农业大学越橘园内78个品种(系)为试材,对其果实性状及产量等进行调查研究。结果表明:(1)越橘平均单果重0.49~3.73g,其中高丛越橘为1.13~2.92 g,半高丛越橘为1.01~1.97 g,矮丛越橘为0.49~1.33 g,杂交品系为0.67~3.73 g。越橘最大果重可达4.89 g。(2)果型指数为0.661~0.992,果实均呈扁球形。(3)越橘果实成熟期为6月中旬—9月下旬。其中早熟品种(系):高丛越橘品种有4个,半高丛越橘品种有4个,矮丛越橘品种有8个,杂交品系有8个;中熟品种(系):高丛越橘品种有18个,半高丛越橘品种有7个,矮丛越橘品种有2个,杂交品系有25个;晚熟品种(系):只有高丛越橘品种2个。(4)越橘单株产量为8.23~2632.00g。其中高丛越橘为171.97~2325.00g,产量高于1000.00g的品种有14个;半高丛越橘为553.93~2632.00g,产量均高于500.00g;矮丛越橘为8.23~1278.17g,产量高于500.00g的品种有6个;杂交品系为393.30~2465.03g,产量高于1000.00g的品系有25个,仅1个品系产量低于500.00g。     

转录组测序技术筛选安徽乌菜与普通白菜的差异表达基因

乌塌菜是白菜亚种的一个变种,叶面上有皱泡是安徽乌菜区别于其他白菜亚种的一个典型特征。采用Illumina高通量测序技术对安徽乌菜(黄心乌和黑心乌)和叶面平展的普通白菜进行转录组测序,共获得27.75 Gb clean data,各样品clean data均达到4.00 Gb,Q30碱基百分比在90.53%以上。将测序数据进行de novo拼接后得到127 988条转录本和46 950条unigene,平均长度分别为1 327.71 bp和856.26 bp。以FDR(false discovery rate)0.01且差异倍数FC(fold change)≥2为标准筛选安徽乌菜和普通白菜的差异表达基因,共筛选到1 296个差异表达基因。对所得差异表达基因进行不同数据库比对,共有1 156个差异表达基因被注释,其中1 150个差异表达基因注释到nr数据库;864个差异表达基因注释到GO数据库;200个差异表达基因注释到KEGG数据库,分属80条代谢通路。     

花色素苷生物合成与分子调控研究进展

花色素苷是决定植物花色的主要色素,其生物合成是目前研究得最为清楚的植物次生代谢途径之一。花色素苷的生物合成主要由于F3H,F3'H和F3'5'H三个关键酶的作用形成3个分支,最终分别生成橙色到砖红色的天竺葵素糖苷,红色的矢车菊素糖苷和蓝色到紫色的飞燕草素糖苷,因此, F3'H,F3'5'H和DFR基因是利用遗传转化引入花卉植物原本缺乏的花色代谢途径的关键基因。花色素苷合成结构基因的转录调控是目前研究的热点,对结构基因的转录进行调控的转录因子主要包括两大类相互作用的因子－bHLH和MYB类转录因子,花色素苷合成的转录调控机理的基本模式,包括bHLH和MYB类因子之间的相互作用,以及它们对结构基因顺式元件的识别和结合已经阐述的比较清楚。另外,对于一些处于bHLH和MYB上游的, WD40类因子和光敏色素的研究开启了从信号传导到花色素苷合成的整个调控过程的研究。