中国水仙NtPI基因的克隆与表达分析

采用RACE技术从中国水仙‘金盏银台’(Narcissus tazetta var.chinensis)花芽中获得1个与花器官发育有关的MADS-box基因,命名为NtPI(GenBank登录号:JQ326272).该基因全长804 bp,含有1个618 bp的开放阅读框,编码205个氨基酸,具有典型的MADS结构域和K结构域,与仙客来水仙(Narcissus cyclamineus)同源性最高,达98％.系统进化树显示,NtPI属于B类MADS-box基因家族的PI/GLO类基因.半定量RT-PCR分析表明,该基因在‘金盏银台’和‘玉玲珑’2种水仙花朵的各个部位均有表达,但表达的水平有所不同.在‘金盏银台’中,雄蕊和雌蕊的表达量大于花瓣和副冠,而在‘玉玲珑’花瓣和副冠中,表达丰度远远大于雄蕊和雌蕊.     

白菜型无花瓣油菜突变体的花器官形态特征

在我国白菜型油菜地方品种余井花籽和国外白菜型油菜品种Am032中同时发现了无花瓣突变体。通过对白菜型油菜无花瓣突变体与甘蓝型无花瓣油菜及正常油菜器官形态的鉴定和比较，认为白菜型油菜无花瓣突变体的花瓣缺失突变机制与甘蓝型油菜不同，白菜型油菜无花瓣突变体有花瓣转变成雄蕊的现象，推测白菜型油菜花瓣缺失突变可能与花器官同源异型基因突变有关。     

大豆MPBQ-MT基因的克隆与生物信息学分析

以大豆品种合丰25和Bayfield为材料,克隆大豆2-甲基-6-植基-1,4-苯醌甲基转移酶(MPBQMTase)基因,获得1 029 bp的MPBQ-MT基因c DNA序列。通过序列比对发现10个大豆MPBQ-MT基因c DNA区内的潜在SNP位点。采用生物信息学方法分析MPBQ-MT基因编码的氨基酸序列和蛋白质结构。结果表明:MPBQ-MT基因CDS区共编码342个氨基酸,其中缬氨酸(Val)含量最多,占该基因编码氨基酸总数的8.8%;半胱氨酸(Cys)含量最少,占该基因编码氨基酸总数的1.2%;MPBQ-MT蛋白N端包含由58个氨基酸组成的叶绿体转运肽,为亲水性蛋白质。合丰25与Bayfield的MPBQ-MT蛋白质二级结构有所不同,2个品种的MPBQ-MT蛋白质中α-螺旋分别约占25.44%和27.49%,β-转角分别约占9.36%和9.06%,无规则卷曲分别约占40.35%和38.60%。2个品种的MPBQMT蛋白质中片层结构均约占24.85%。两个品种的MPBQ-MT蛋白质均有1个S-腺苷基甲硫氨酸结合位点。对MPBQ-MT蛋白三级结构进行预测,发现去掉转运肽后,MPBQ-MT蛋白质三级结构主要由11个连续的α-螺旋区域和8个连续的片层结构区域组成。结合MPBQ-MT蛋白三级结构对MPBQ-MT基因的生物学功能进一步分析,提出了较为合理的MPBQ-MT作用模型。由系统发生树可知MPBQ-MT蛋白在大豆与菜豆中的亲缘关系较近。     

大豆基因组GmGAI同源基因的生物信息学分析

利用Phytozome数据库、NCBI站和MEGA4.0、ClustalX软件对大豆(Glycine max)基因组中GAI(GA insensitive)同源基因进行生物信息学分析,发现大豆GAI基因有7个拷贝,都不含有内含子,分别分布于第4、5、6、8、10、11和18号染色体上,它们都属于GRAS家族,都存在DELLA (34-106)和GRAS(158-513)2个结构域.氨基酸序列比对和系统进化树分析表明,大豆GAI的7个拷贝进化距离并不是最近的,而是分别有与之最近的其他物种,推测大豆GAI的7个拷贝在进化的过程中功能上发生了一些变化,对植物的生长发育可能会产生不同的影响.     

大豆HB基因GmSbh1的分离与生物信息学分析

从大豆叶片中分离到Gm Sbh1基因c DNA的完整开放阅读框(ORF)序列,对其编码的氨基酸序列、蛋白质一级、二级结构及互作蛋白等进行了生物信息学分析。结果表明:在Gm Sbh1基因c DNA序列的第156~1 293 bp处有一个完整的ORF,编码379个氨基酸;Gm Sbh1具有同源异型盒(homeoboxbox,HB)基因家族典型的KNOX1、KNOX2、ELK和Homeodomain(HD)结构域;检索到18条与Gm Sbh1核酸序列一致性大于80%的序列;Gm SBH1为亲水性蛋白,不具有信号肽,分子量为42.37 k Da,其中丝氨酸(Ser)、天冬氨酸(Asn)和亮氨酸(Leu)分别为占10%、9.8%和8.4%,可能发生磷酸化的位点分别在Ser(13个)、酪氨酸(Tyr)(2个)和苏氨酸(Thr)(1个)上;二级结构预测结果显示,Gm SBH1序列存在α-螺旋(占39.31%)、β-转角(占5.28%)、延伸链(占8.44%)和无规则卷曲(占46.97%),不存在跨膜螺旋;蛋白互作预测表明,Gm SBH1与拟南芥中的RPL、BEL1、AT4G32980.1-P、BLH2和BLH3等蛋白的互作程度较高,其中与BEL1共表达的几率较高。     

大豆GmNAC131基因的生物信息学及表达分析

NAC基因在多种作物中具有抵御生物与非生物胁迫的作用,为了分析大豆NAC131基因的功能,本研究从Williams 82大豆中克隆GmNAC131基因,对该基因及其编码蛋白质的特征、结构、功能及不同组织的表达量进行生物信息学分析;采用qRT-PCR方法分析非生物胁迫后不同时间段基因的诱导表达.结果表明:GmNAC131...     

大豆基因组GmRAV同源基因的生物信息学分析

利用Phytozome数据库、NCBI网站,和MEGA4.0、ClustalX软件对大豆(Glycine max)基因组中RAV同源基因进行了生物信息学分析,发现大豆RAV基因有4个拷贝,分别分布于第1、2、10和20号染色体上;RAV蛋白含有AP2/ERF (53～ 108)和B3( 172～ 286)结构域.豆科植...     

大豆不育系花器官发育过程中内源激素动态变化研究

为探索内源激素在大豆质核互做雄性不育系育性调控中的作用,利用间接酶联免疫技术(ELISA)测定并分析高(A1)、中(A2)、低(A3)3种异交率不育系及其同型保持系(B1、B2、B3)在花蕾发育过程(花芽、花蕾、成花)中内源激素含量的变化。结果显示:花芽期不育系花器官中GA3含量均低于同型保持系,低异交率不育系A3在3个时期GA3含量显著低于高、中异交率不育系A1和A2;成花期不育系IAA含量均低于同型保持系,中异交率不育系A2在花蕾期和成花期IAA含量显著高于A1和A3;成花期不同异交率不育系ABA含量均低于同型保持系,中异交率不育系A2在花蕾期和成花期ABA含量显著高于A1和A3;花芽和花蕾期不育系IPA含量高于同型保持系,低异交率不育系A3在3个时期IPA含量显著低于高、中异交率不育系A1和A2;大豆不育系IAA/ABA、GA3/ABA表现为下降趋势,且花芽、花蕾、成花时期不育系大于保持系,IPA/ABA不育系表现为上升趋势。结果表明GA3、ABA、IAA及IPA含量异常、多种激素间平衡关系被打破及比例失调都与大豆雄性不育的发生有关。研究结果能够为探究大豆质核互作雄性不育机制及优...     

大豆GmGLP10基因的克隆及生物信息学分析

通过PCR的方法从大豆抗菌核病品种Maple Arrow中克隆得到Gm GLP10基因,生物信息学分析结果显示Gm GLP10蛋白由213个氨基酸组成,具有一个糖基化位点和多个磷酸化位点,为胞外分泌蛋白。通过对Gm GLP10基因起始密码子上游1 500 bp序列进行顺式作用元件分析,预测Gm GLP10启动子上具有多个与激素和防御胁迫应答相关的顺式作用元件。进化树分析结果表明,Gm GLP10与多个生长素结合蛋白进化距离较近,推断其可能具有相似的功能。Gm GLP10基因在菌核病菌胁迫下的转录本丰度的变化结果表明在菌核胁迫处理后Gm GLP10基因表达量上调明显。Gm GLP10可能作为生长素结合蛋白参与调控大豆的生长发育与抗病防御应答反应。     

中国水仙NtSTK基因的克隆、序列和组织表达分析

MADS-box基因在植物花发育中发挥着重要的作用。为了研究D类MADS-box基因在中国水仙花发育中的功能,本实验采用RACE和RT-PCR技术从中国水仙‘金盏银台’中分离到1个MADS-box基因,命名为NtSTK。该基因含有1个705 bp的开放阅读框,编码234个氨基酸,并且该基因在3个不同类型的中国水仙中序列差异较小。系统进化树显示NtSTK属于D类MADS-box基因。荧光定量分析表明该基因在‘金盏银台’和‘玉玲珑’的雌蕊和子房中表达水平较高,在根和叶片中低水平表达,在花被和雄蕊及鳞茎中不表达。     

大豆GmIDD及其同源基因的生物信息学分析及功能预测

利用NCBI和Phytozome数据库进行GmIDD基因的同源基因检索,获取该基因在大豆不同染色体中5个拷贝的序列信息。通过对功能结构域的分析结果显示GmIDD基因5个拷贝均含有2个C2H2型(72~92 aa、114~142 aa)、2个C2HC型(149~169 aa、176~195 aa)锌指结构域。GmIDD基因cDNA序列全长为1 227 bp,编码408个氨基酸。系统进化树分析结果显示GmIDD基因5个拷贝中除了Glyma.14g10940和Glyma.17G228000外,其它IDD蛋白间进化距离较远,表明不同大豆IDD基因在功能上可能存在一定差异。长短日照处理下GmIDD表达量的分析结果显示GmIDD基因受短日照诱导表达,因此推测GmIDD可能参与大豆开花的调控过程。     

基于HS-SPME-GC-MS分析墨兰不同花器官香气成分

墨兰（Cymbidiumsinense）为典型的香花国兰,具有很高的经济价值和观赏价值。采用HS-SPME-GC-MS技术对墨兰不同花器官的挥发性成分进行分析,共检测出7类、54种挥发性成分,主要由21种醛类、12种醇类、10种酮类、5种苯类、2种呋喃类、2种酸类及2种萜类化合物组成。花瓣、萼片、唇瓣、蕊柱等4种不同花器官均含有的化合物共48种,包括19种醛类、10种醇类、9种酮类、5种苯类、2种萜类、2种呋喃类和1种酸类。花瓣、萼片及蕊柱共有成分有3种,只在萼片中检测到的成分仅有2种,丙烯醛只在蕊柱中检测出。结果表明：花朵不同花器官所含的挥发物种类及含量差异明显,萼片共检测出49种挥发物,物质含量最高达99106.15μg/L,占总挥发性有机成分的35.88%,其中含量最高的挥发物为环戊基甲醛,具有薄荷的樟脑味。花瓣共检测出51种挥发物,物质含量为56 571.48μg/L,占总挥发性有机成分的20.48%,含量最高的挥发物为1-戊烯-3-醇,具有水果香味。唇瓣共检测出48种挥发物,物质含量最低的为41645.32μg/L,占总挥发性有机成分的15.08%,其中含量最高的挥发物为环戊...     

大豆GmGW2基因的生物信息学分析

GW2基因在多种植物中发挥调控籽粒性状的功能,为预测分析大豆中GW2基因的功能,前期通过同源克隆的方法从大豆中成功克隆出GmGW2基因的cDNA序列。为了继续开展深入研究,本试验从大豆中黄10号中克隆出GmGW2基因的全长DNA序列并进行了较为详细的生物信息学分析。结果表明:GmGW2全长8 467 bp,包含8个外显子和7个内含子,编码431个氨基酸。预测是一个不稳定亲水蛋白,定位于细胞核或细胞质中,不含跨膜结构域及信号肽,具有Zinc finger和RING-type结构域。二级、三级结构预测分析显示,α-螺旋及不规则卷曲是其整体蛋白质结构中的主要组成结构元件。利用该基因的DNA序列,构建进化树分析得出该基因与木豆、相思子、鹰嘴豆亲缘关系较近。根据以上分析结果推测GmGW2基因可能也具有调控大豆籽粒发育的功能。此研究旨在为进一步挖掘和验证GmGW2基因功能奠定基础,为大豆产量育种工作提供有益信息。     

大豆BBX32基因生物信息学分析及基因编辑靶点设计

BBX32基因是一种含锌指结构的转录因子,广泛的参与植物生长和发育过程,但在大豆中,BBX32基因的具体生物学功能还尚未被解析.为研究大豆BBX32基因在大豆中的分子机理和生物学功能,本研究通过同源比对分析发现,大豆中含有两个与拟南芥BBX32同源的基因,分别命名为GmBBX32a和GmBBX32b.同时,通过检索RN...     

大豆不同器官中的RNA的提取分析

从植物组织中提取高质量的RNA是进行基因克隆和基因表达分析的基础.同种植物不同器官的组织由于组成成分的差别,其RNA的提取有不同的难点.本文分别采用异硫氰酸胍法、改进的异硫氰酸胍法提取了大豆的根、茎、叶、胚芽等不同器官的RNA,结果发现异硫氰酸胍法适合根和茎的RNA提取,改进的异硫氰酸胍法不仅适合根与茎的RNA提取,还适于胚芽RNA的提取.而两种方法对从叶中提取RNA则均不是很理想.     

大豆GmST1基因的生物信息学分析

磺基转移酶(sulfotransferase,SULT)基因是一个基因超家族。对大豆磺基转移酶基因GmST1(Glyma.13G191400)进行基于生物信息学的基因结构分析与功能预测,结果表明:GmST1(Williams82)基因序列全长1 439 bp,CDS区长1 035 bp,编码344个氨基酸。通过序列比对,分析出在感病Williams 82和抗病品种东农93-046中,GmST1序列存在着非同义SNP,导致氨基酸改变。利用Plant CARE分析启动子元件,发现在基因启动子序列中含有多个与光诱导、生长素、水杨酸、干旱等相关的元件。在BAR数据库中分析了GmST1的拟南芥同源基因在不同逆境胁迫条件下基因表达情况,表明该基因表达具有组织表达特异性,参与盐胁迫、干旱胁迫和抗病等相关反应。     

水稻花器官发育基因的研究进展

水稻花器官的发育结果直接影响稻谷产量和稻米品质，而且水稻是单子叶植物发育分子生物学研究的模式植物。近年来有关水稻花发育基因调控的研究已取得了长足的进展，通过突变体和同源序列的比较获得了一系列与水稻花发育相关的基因，本文结合经典的ABC模型对此进行了综述。     

大豆GAPDH家族基因生物信息学及其逆境组织表达分析

为探究大豆GAPDH家族基因应答非生物胁迫的机制,本研究采用同源分析、保守结构分析等方法对大豆GAPDH基因家族进行全基因组搜索,并对筛选出基因的系统发育关系、基因结构和保守基序、染色体分布、启动子区域的顺式作用元件进行分析,并研究了大豆GAPDH家族基因在不同组织中和非生物胁迫诱导后的表达模式.结果 显示:在全基因组...     

转GmGT-2B基因大豆的耐盐性分析

采用盆栽试验方法,苗期在盐胁迫条件下,比较GmGT-2B转基因大豆与非转基因大豆的损伤程度、超氧化物歧化酶(SOD)活性,丙二醛(MDA)、脯氨酸和K~+、Na~+含量以及基因表达量变化差异。结果表明:盐胁迫对转基因大豆叶片的伤害程度明显低于对照;SOD活性、脯氨酸含量、丙二醛(MDA)含量在盐胁迫5 d后均与对照有显著或极显著差异;植株的Na~+含量随盐胁迫时间的增加而升高,在胁迫第8天转基因大豆的Na~+含量达到对照约2倍;转基因大豆的基因的表达量呈上调趋势,在第8天达到表达高峰。基因表达量的变化趋势与生理指标SOD活性、脯氨酸含量和Na~+含量表现的一致。结果表明GmGT-2B基因与盐应答反应有关,其中转GmGT-2B大豆株系N11和N24盐害程度较低,该基因和转GmGT-2B基因大豆具有较大的应用价值。     

菜心小孢子发育时期与花器官形态的相关性

研究菜心小孢子不同发育时期的细胞学特征及其与花器官外部形态的相关性,为直接从花器官外部形态特征来判断小孢子发育时期提供依据。结果表明,菜心小孢子发育分为四分体时期、单核期和双核期,各时期特征明显。菜心小孢子发育时期与花蕾和花药外部形态特征密切相关,供试菜心材料中处在单核靠边期的花蕾纵径为3.05～3.39 mm,花萼长为3.25～3.46 mm,花瓣长为2.10～2.33 mm,瓣萼比为0.63～0.71,花药长为2.57～2.89 mm、瓣药比为0.77～0.85,适合作为不同材料花蕾最佳取样时期的鉴定指标。处在单核靠边期的花器官外观特征表现为花蕾饱满,萼片绿色并包被着花冠,花瓣和花药均为浅黄色,花药略长于花瓣。可见,依据花器官形态特征可判断菜心小孢子的发育时期及所对应的选蕾标准。