苹果Dof转录因子生物信息学及其表达分析

为了解苹果Dof转录因子家族的生物学信息与功能,利用苹果基因组GDDH13 v1.1检索及RNA-seq转录本重构找到51个Dof基因,并通过Pfam和SMART检测确认,进一步对这些Dof基因进行全面分析.结果表明,除MD07G1265700外,其他50个Dof蛋白均含有一个明显的Dof结构域,且有一个CX2CX21CX2C基序.这些Dof基因编码氨基酸数为163～523,相对分子质量为18210～55800,等电点为5.01～10.30,多数Dof成员定位于细胞核中,少数定位于叶绿体或线粒体中.组织特异表达显示多数Dof基因在营养器官中的表达量高于生殖器官,而MD01G1084700、MD07G1153300、MD08G1040100、MD15G1034500基因在未成熟的果肉中表达量最高.盐碱胁迫下,除MD05G1023800基因没有检测到表达外,其他Dof基因的表达均受盐碱胁迫影响,只是响应强度和时间有差异,基因表达显著上调的有7个,显著下调的有15个.该研究结果为进一步揭示苹果Dof转录因子生物功能奠定了理论基础.     

小麦Dof转录因子家族全基因组鉴定和表达分析

利用生物信息学方法对小麦Dof转录因子家族进行全基因组鉴定,并对其保守结构域、系统进化关系、共线性和表达模式进行分析,以期为小麦Dof转录因子的功能研究奠定基础。结果表明,在小麦基因组水平上共鉴定到86个Dof基因,它们在小麦染色体上不均等分布,A、B、D染色体组中分别含有30、29、27个Dof转录因子;小麦Dof转录因子可被分成A、B、C1、C2、C3、D1、D2七个亚组,其中亚组D1是最大的一个亚组,含有29个Dof转录因子;多序列比对结果显示,所有的Dof转录因子都包含有一个C-X_2-C-X_(21)-CX_2-C保守基序;共线性结果表明,有23个Dof基因组成了29对共线性基因对,暗示Dof基因在进化过程中发生了复制;表达模式分析表明,Dof基因在不同生长发育时期的组织和胁迫条件下均存在差异表达,说明Dof基因广泛参与小麦生长发育,且在响应生物和非生物胁迫中可能发挥重要作用。     

刚毛柽柳Dof基因的克隆及盐胁迫表达谱

Dof蛋白是植物所特有的一类DNA结合蛋白,参与多个生物学过程.通过对7个柽柳转录组分析,获得14个Dof全长基因序列,这些基因推导蛋白氨基酸残基数为263～507,编码蛋白的相对分子质量为27.52～55.24 kD,理论等电点为5.94 ～9.51.对7个柽柳转录组中Dof基因表达的分析表明,ThDof3、ThDo...     

转录组荔枝Dof基因家族的鉴定及其表达

单锌指DNA结合蛋白(DNA binding with one finger,Dof)是植物中特有的一类转录因子,在植物生长发育与非生物胁迫响应中发挥非常重要的作用.利用妃子笑荔枝果实发育RNA-seq数据库,采用生物信息学分析方法,对荔枝Dof(LcDof)基因家族的基本理化特性,亚细胞定位,蛋白质保守结构域,进化关...     

绿豆Dof家族基因的生物信息学分析及盐胁迫下的表达分析

[目的]Dof家族基因是植物特有的一类转录因子,在植物的生长发育、细胞的防御反应等方面具有重要的调控作用.[方法]本文从绿豆转录组数据库中筛选出41条Dof基因,对其蛋白序列进行生物信息学分析和盐胁迫下表达分析.[结果]Dof基因分布在除6号染色体外的1～11号染色体上,都具有1个高度保守的结构域;Dof蛋白含有5～2...     

小桐子CDPK及相关激酶基因家族的全基因组鉴定及表达分析

基于小桐子基因组数据库,在全基因组水平对小桐子CDPK及相关激酶基因家族进行鉴定,并对其系统进化、基因结构、保守结构域、染色体定位以及器官与低温胁迫表达进行分析,为深入开展小桐子CDPK及相关激酶基因的功能鉴定及其在小桐子遗传改良中的应用提供依据。利用CDPK结构域的隐马尔可夫模型对小桐子蛋白质数据库进行相似性检索,经过Pfam与CDD在线工具的验证获得小桐子CDPK及相关激酶基因家族成员。利用不同的工具对CDPK及相关激酶基因进行生物信息学对比分析。通过小桐子器官与低温表达谱数据进行CDPK及相关激酶基因的表达分析。小桐子基因组中共检索到17个CDPK基因、5个CRK基因、2个PPCK基因、4个PEPRK基因以及1个CCaMK基因,各基因家族成员的基因长度、蛋白质等电点及亚细胞定位等理化参数具有家族特异性。序列比对与系统进化分析显示,5个基因家族都单独聚类,而CDPK与PEPRK基因家族又分别聚类为4个与2个亚族,且鉴定到小桐子CDPK家族成员的N-端可变区、激酶结构区、自抑区及EF-hand调控区4个保守结构域以及其他激酶成员的激酶结构域。同时,分别有21个与24个CDPK及相关激酶可能发生N-豆蔻酰化与N-十六烷酰化的修饰。染色体定位表明,小桐子CDPK及相关激酶基因不均匀地分布于10条染色体上,且存在JcCDPK7/JcCDPK9串联复制现象。转录组表达分析表明,29个CDPK及相关激酶基因中,有24个基因在叶片、根及种子中都有表达,而JcCDPK3、JcCDPK11、JcCRK3及JcCCaMK属于低温诱导高表达基因,与小桐子的抗冷性直接相关。     

Dof转录因子研究进展

Dof(DNA Binding with one finger)转录因子是植物特有的一类转录因子,在植物生长发育过程中扮演重要作用,如种子萌发、光响应、贮藏蛋白积累、生物胁迫、碳氮代谢等。介绍了Dof转录因子的结构,并综述了其对植物的调控作用,以期为Dof转录因子的进一步研究提供理论依据。     

毛竹PheDof4-1基因克隆及表达分析

Dof(DNA binding with one finger)蛋白是植物特有的一类转录因子,由多基因共同编码,参与植物转录调控、生长发育及胁迫响应等生物学过程。以毛竹为研究对象,克隆了1个Dof基因,命名为Phe Dof4-1,基因长度为1 473 bp,推测其蛋白质产物的分子量是53.2 kDa,等电点为8.05。qRT–PCR结果显示,Phe Dof4-1在低温和250 mmol·L~(-1) Na Cl处理的幼茎中诱导表达,而在20%PEG8000处理的根中表达则受到强烈抑制,在叶片中不同处理条件下呈现不同的表达趋势。研究结果为Phe Dof4-1在非生物胁迫中的作用提供理论依据,为竹子分子育种提供参考。     

玉米Dof转录因子家族的全基因组鉴定与分析

【目的】全基因组水平鉴定并解析玉米Dof（DNA binding with one finger）基因家族。【方法】基于玉米V3基因组数据鉴定玉米Dof基因家族,并从基因的结构、系统发育关系、染色体的位置分布、玉米不同组织和不同生理发育阶段基因的表达谱以及在充足氮（sufficient nitrogen,SN）和低氮（limiting nitrogen,LN）条件下V3期叶组织基因的差异表达5个方面分析玉米Dof基因家族。【结果】玉米参考基因组中存在46个Dof结构域基因,命名为ZmV3Dof1-ZmV3Dof46。通过系统发育关系和序列相似性将该基因家族分为8个亚类（Subgroup）S1-S8,每个亚类有3-8个Dof基因。通过分析该家族染色体分布,发现玉米10条染色体,除Chr.9外,均有Dof基因的分布,其中,在Chr.1上分布最为密集,有12个ZmV3Dofs;在Chr.5和Chr.3上分布次之,分别为8和7个ZmV3Dofs;在其他染色体上则分布较少,此外,Dofs在Chr.1的底部、Chr.5的顶部和底部分布密度相对较高。表达谱分析结果表明,Dof基因家族成员在不同组织及不同发育阶段均有差异表达,预示不同Dof基因功能的多样性以及在植物发育过程中扮演着不同角色,且同一亚类Dof基因表达模式存在一定程度的相似性。此外,玉米Dof基因家族对氮响应较为敏感,充足氮（SN）和低氮（LN）条件下,V3期叶组织基因的RNAseq表达结果显示35个Dof基因在2种氮处理下表达量存在差异,其中13个基因表达量差异较大。值得注意的是21个Dof基因在低氮处理下表达量上调,其中8个基因只在低氮条件下表达。【结论】基于最新版基因组数据鉴定玉米在自交系B73基因组中存在46个Dof基因,Dof基因家族成员参与玉米不同生理发育过程中,部分基因可能在氮代谢调控中发挥积极作用。     

花生GATA基因家族鉴定和表达分析

[目的]探究GATA基因家族在花生生长发育和抗旱调控中的作用。[方法]通过生物信息学方法鉴定花生GATA家族成员,分析其系统进化、基因结构、组织表达模式,最后结合转录组数据和实时荧光定量PCR技术筛选花生GATA家族响应干旱胁迫的关键基因。[结果]本文鉴定到47个GATA类转录因子编码基因,它们不均匀地分布在除2号、4号和14号染色体以外的17条染色体上。理化性质分析表明,该家族属于亲水性蛋白,大部分基因呈酸性,只有Arahy.QG9XFC.1具有信号肽。根据拟南芥家族同源基因聚类分析结果,可将花生GATA家族蛋白分为4个亚家族。其中第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ亚家族成员的锌指结构域特征模体为C_X2C_X18C_X2C,而第Ⅳ亚家族为C_X2C_X20C_X2C类型。大部分成员在A亚基因组和B亚基因组中呈对称分布,组织表达模式分析显示,超过半数的GATA家族成员在22个组织中表现不同程度的特异性表达。其中第Ⅰ亚家族Arahy.LJYJ4M、Arahy.VS8GG1、Arahy.3S...     

小桐子种子萌发试验

[目的]为小桐子的种植和相关研究提供参考。[方法]以成熟小桐子种子为材料,研究种子储存时间（0、30、60、90 d）、发芽温度（10、20、27、35℃）、沙子含水量（2%、4%、8%）、播种深度（0、0.5、1 cm）、去皮处理（2端去皮、单端去皮、不去皮）对其发芽率和发芽势的影响。[结果]种子储存时间对小桐子种子发芽率和发芽势无显著影响;10℃条件下小桐子种子不能萌发,在20-35℃范围内,种子发芽率随温度升高而升高,27℃时发芽率最高;沙子含水量为2%、4%、8%时种子发芽率分别为67%、96%和48%;播种深度为0、0.5 cm时发芽率较高;单端去皮种子发芽率和发芽势较高。[结论]小桐子种子萌发的最适温度为27℃,最适沙子含水量为4%。     

小桐子育苗密度研究

[目的]获得小桐子最佳的育苗密度。[方法]通过对在不同育苗密度下小桐子高生长、地径和分枝量的分析获得小桐子育苗的最佳密度。[结果]试验发现15cm×20cm为小桐子的最佳育苗密度,在最佳育苗密度下,小桐子平均每公顷出苗250005株,平均每公顷出优质苗160710株,出圃率为64.30%,平均育苗每株的成本为0.18元。     

浅谈小桐子造林技术

小桐子在云南干热呵谷地区有广泛分布,也是当地群热爱的造林树种之一,小桐子种植对于增加干热河谷地区的植被、改善生态环境有着重要意义.文章介绍了小桐子生物学特性,并介绍了常规的造林法,供各地群众性造林参考.     

小桐子田间蟋蟀的发生与防治

小桐子树具有很高的经济价值,尤其是作为经济型生物质能源植物,其开发利用已引起广泛关注.针对小桐子树生长过程中,蟋蟀的危害特点、发生规律,介绍其防治技术.     

不同产地小桐子粗脂肪含量的测定

通过索氏提取法测定了云南元谋、梁河、永胜、元阳、老挝和卢旺达6个地区的小桐子粗脂肪含量。结果表明:云南元谋小桐子种壳、种仁和种子粗脂肪含量分别为2.30%、43.46%、34.50%;云南梁河小桐子种壳、种仁和种子粗脂肪含量分别为2.97%、58.32%、32.57%;云南永胜小桐子种壳、种仁和种子粗脂肪含量分别为0.98%、55.48%、33.45%;云南元阳小桐子种壳、种仁和种子粗脂肪含量分别为1.16%、47.42%、31.47%;老挝小桐子种壳、种仁和种子粗脂肪含量分别为1.11%、64.69%、37.75%;卢旺达小桐子种壳、种仁和种子粗脂肪含量分别为1.99%、51.02%、30.56%。     

生物技术在小桐子育种上的应用

综述了生物技术在小桐子育种上的应用,主要包括:利用植物组织培养技术建立小桐子快繁体系,利用分子生物学技术克隆小桐子基因并进行功能验证,利用核酸分子标记进行小桐子遗传辅助育种以及遗传转化体系的建立.     

苹果WRKY基因家族生物信息学及表达分析

【目的】鉴定苹果（Malus domesticaBorkh.）基因组上132个WRKY基因,为研究苹果WRKY转录因子在非生物和生物胁迫以及生长和发育过程中的调控作用奠定相关理论基础,也为进一步分析苹果WRKY基因提供信息。【方法】利用HMMER 3.0软件,通过WRKY保守域全蛋白序列PF03106用于鉴定苹果WRKY基因。采用WebLogo 3、DNAMAN 5.0、MapInspect、MEME和MEGA5.1等软件对其蛋白序列进行生物信息学分析。采用RT-PCR技术检测苹果WRKY基因的组织表达情况。【结果】鉴定得到132个苹果WRKY基因。分组鉴定和进化树分析结果显示,苹果WRKY蛋白分为I、II和III类型,I组共有24个成员可进一步分为I-C和I-N亚组,其锌指结构是C₂H₂类型（CX₄CX_22-23HXH）。II组含有1个WRKY区域共有79个成员,可进一步分为II-a、II-b、II-c、II-d和II-e亚组,分别有8、12、31、14和14个成员,其锌指结构为C₂H₂类型（CX_4-5CX₂₃HXH）。III组共有29个成员,其锌指结构为C₂HC类型（CX₇CX_23-24HXC）;WRKY结构域分析显示,其高度保守,绝大多数都含有WRKYGQK七肽和锌指结构;染色体定位分析显示,苹果WRKY分布于苹果17条染色体中,呈不均匀分布。染色体1和9上分布最多,为13个;其次是染色体12,分布12个;染色体2、5和14分布最少,为4个;基因结构分析表明,MdWRKY基因家族多数由2-5个外显子组成,基因结构进化高度保守;保守元件分析表明,MdWRKY基因家族包含10个保守元件：元件1-6为WRKY盒;元件7-10为未知盒。MdWRKY基因家族都包含有WRKY盒,I组中含有2个WRKY盒,II-a和II-b亚组中含有未知元件8,III组中含有未知元件7和9。半定量结果显示,12个MdWRKY均在根、茎、叶、花和果中表达,且呈现出多种相对表达模式。【结论】苹果WRKY基因家族结构高度保守,可能参与调控苹果生长和发育等过程。     

小桐子开花生物学习性

选择云南南部4个试验点,对不同光照及不同空间小桐子的开花习性、花序数量、雌雄比例与结实率进行观察。结果表明:小桐子在云南南部地区的单花花期2-3 d,一个花序花期10-25 d,一个居群的花期可长达半年。一般雄花比雌花晚开放2-3 d,但在同一个花序盛花时,雌花和雄花同时开放,不存在雄花与雌花花期不遇的情况,并认为雄花与雌花的空间隔离,加上传粉昆虫(蜂类、蝶类、蝇类)活动范围与活动频率较大,才是促进小桐子异交授粉的主要因素。在不同地域、不同光照条件及不同空间的花序数量、雌雄比例、结实率都存在明显的差异,说明小桐子是一种极向阳的植物,栽培时应尽量选择光照充足的土地,并进行适当修剪,促进分枝和顶生花序的数量、雌雄比例与结实率,提高种子产量。     

小桐子不同嫁接方法比较研究

通过不同年龄的嫁接砧木和不同的嫁接方法,分析不同处理下小桐子的嫁接成活率、结果表明：以3a生以上枝奈的开花枝和顶芽为接穗,播种1个月的实生苗砧禾嫁接成活率可达60％,2个月的为85％,3个月的为86．6％;2a生实生苗成活率最高为100％;使用不同的嫁接方法成活率均为100％试验结果为生产中小桐子的嫁接育苗工作提供参考     

能源植物小桐子育苗研究进展

综述了近年来能源植物小桐子（Jatropha curcas L.）的实生繁殖、扦插繁殖、嫁接繁殖和组织培养等育苗技术研究进展,并对小桐子的快速发展提出建议。