番茄YABBY基因家族的生物信息学分析

YABBY基因家族是植物特有转录因子,与植物形态有关,在植物叶和花器官发育过程中起重要调控作用。试验在番茄基因组范围内鉴定出9个YABBY基因家族成员,分别位于第1、5、6、7、8、11和12号染色体。利用MEGA程序对番茄、拟南芥、大白菜和玉米YABBY基因家族作进化分析,进化树可分为四个亚组;利用GSDS程序分析基因结构保守性,显示Sl YABBY基因内含子保守5~6个;MEME程序作基序分析,显示Sl YABBY基序保守,经鉴定所有Sl YABBYs均具有C2C2锌指结构域及YABBY结构域。运用plant CARE软件分析顺势作用元件发现,在番茄YABBY基因上游1 000 bp序列中存在多个应答不同生物和非生物胁迫的顺式作用元件,且种类和数目不同,表明其作用于番茄生长发育和逆境胁迫过程。基因功能预测和蛋白-蛋白网络分析表明,番茄YABBY家族对根、茎、叶、花、蜜腺、心皮、胚珠等部位发育具有重要调控作用。番茄YABBY基因家族表达分析发现Sl YABBY1、Sl YABBY3和Sl YABBY4在根、茎、花、叶及果实中均无表达,Sl YABBY2和Sl YABBY9表达具有较强组织特异性,为番茄YABBY基因功能研究提供参考。     

小麦YABBY基因的生物信息学分析

[目的]对小麦YABBY基因家族成员TaYAB1与TaCRC基因进行生物信息学分析。[方法]利用相应的计算机软件及数据库,对这2个基因的理化性质、结构与功能进行分析预测,同时构建其同源基因的系统进化树。[结果]TaYAB1与TaCRC蛋白为不稳定亲水性蛋白,其蛋白结构中无跨膜区,属于非分泌性蛋白。TaYAB1与TaCRC蛋白亚细胞定位于细胞核,有多种二级结构形式。功能分析预测这2个蛋白具有转录与转录调控功能。[结论]在小麦背腹极性建立中,小麦TaYAB1与TaCRC基因可能在转录调控过程中发挥重要作用。     

拟南芥和水稻CesA基因家族的生物信息学分析

以拟南芥和水稻21个纤维素合成酶基因(CesA)为研究对象,对其基因结构、保守结构域、蛋白质跨膜结构、亚细胞定位、基因表达等进行综合分析。结果显示,Ces A基因长度在3.5~6.5 kb,有7~13个内含子(OsCesA10除外)。Ces A基因编码的蛋白质保守性较强,含有该基因家族的保守结构域Ring finger(OsCesA10、OsCesA11除外)和Cellulose synthase。水稻和拟南芥的CesA蛋白跨膜螺旋数量为6个或8个(OsCesA10除外)。蛋白质亚细胞定位结果表明,21条Ces A蛋白全部定位在质膜上。大部分At Ces A基因在植株的幼根、幼叶和愈伤组织中均有表达,而大部分OsCesA基因仅在幼根或幼叶中表达。     

拟南芥GA20氧化酶家族的生物信息学分析

采用生物信息学的方法对拟南芥中多个GA20氧化酶(GA20ox)氨基酸序列的理化性质、亚细胞定位、进化关系、基序和磷酸化修饰位点进行了预测和分析.结果表明,拟南芥中的GA20ox可被划分为2个亚类,1个亚类被预测定位于细胞质,另1个亚类被预测定位于叶绿体.     

拟南芥 START 结构域亚家族生物信息学分析及功能

START(The Steroidogenic Acute Regulatory Protein-related Lipid Transfer)结构域广泛存在于动物和植物中,参与脂质分子的转移,发挥多种生物学功能。为明确拟南芥START结构域家族成员的结构特征及功能机制,本研究以拟南芥START结构域亚家族为研究对象,通过生物信息学对该家族成员的进化关系、理化性质、基因结构、启动子顺式作用元件进行分析比较,在此基础上,通过qRT-PCR技术,对仅含START结构域亚家族成员在拟南芥发育不同组织表达特性进行了分析,通过分析仅含START结构域亚家族成员的功能获得和功能缺失的转基因拟南芥幼苗形态,确定该亚家族成员对拟南芥幼苗生长的调控作用。结果发现,拟南芥START结构域家族共有35个成员,仅含START结构域亚家族9个成员,但在进化树分析中At4g26920和At5g07260与其余7个成员不在同一分枝中,且其疏水性结合位点不同。仅含START结构域亚家族成员中仅有At3g23080不稳定系数小于40,较为稳定,多数成员均为不稳定蛋白质。基因表达分析表明仅含START结构域亚家族成员具有...     

大白菜YUCCA基因家族的鉴定与生物信息学分析

生长素(IAA)是一种重要的植物内源激素,YUCCA基因作为IAA生物合成的限速酶编码基因,在植物生长发育过程中起着重要的调控作用。为深入研究大白菜YUCCA基因家族的功能,利用生物信息学分析对大白菜中YUCCA基因家族成员进行全基因组水平鉴定,并对其基因组信息、蛋白质生理生化特征、基因结构、保守结构域、系统进化树等方面进行研究。结果表明,在大白菜基因组中共鉴定出19个YUCCA基因,可以聚类到2个大的分支,CladeⅠ和CladeⅡ;YUCCA基因在大白菜10条染色体上呈不均匀分布,并有1对基因以串联重复现象在染色体上分布;基因结构分析表明大白菜YUCCA基因一般含有0～3个数量不等的内含子;对大白菜YUCCA蛋白质氨基酸序列多重比对的分析表明大白菜YUCCA蛋白质存在高度保守的FAD结合位点(一致序列为GAGPxG)和NADPH结合位点(一致序列为GxGNSG);通过MEME软件对大白菜YUCCA蛋白质模体(motif)的预测还发现12个比较保守的motif。上述研究结果为大白菜YUCCA基因功能的研究奠定了一定的基础。     

大白菜BrROP基因家族的生物信息学分析

为了揭示大白菜BrROP基因家族的功能和进化关系,利用生物信息学方法对大白菜BrROP基因家族成员进行了鉴定,并对其基因结构、蛋白质序列、染色体定位、保守结构域、进化关系和表达模式等进行系统分析。结果表明,在大白菜基因组中共鉴定出22个BrROP基因成员,在大白菜染色体上呈不均匀分布;氨基酸序列分析表明,BrROP蛋白的结构较保守,均含有G结构域(G1—G5)、效应因子结合点、插入序列和C端可变区;根据系统发育进行聚类分析,大白菜BrROP基因可被分为4类,GroupⅠ、GroupⅡ、GroupⅢ和GroupⅣ;利用EMBL-EBI数据库对BrROP基因家族进行分析,22个BrROP基因在大白菜根、茎、叶、花和角果中呈组织差异表达。     

两个大白菜FT基因的生物信息学解析

本文利用比较基因组学的方法从大白菜的基因组中解析出两个成花素基因brft1和brft2,并对这两个基因的结构、顺式调控元件以及遗传进化进行了分析。结果表明,brft1和brft2都含有4个外显子,编码区大小均为528 bp,二者预测编码蛋白的序列一致性为90.29%, 说明这两个基因序列存在某种程度的分化。进化分析表明这两个基因应为拟南芥ft和tsf基因的直系同源基因。另外,这两个基因都含有响应激素和逆境信号的顺式调控元件,而且不尽相同,说明这两个基因的表达调控有所不同,可能在功能上存在一定分化。本研究为进一步揭示大白菜ft基因在开花和逆境响应中的功能奠定了基础。     

拟南芥SBP基因家族生物信息学分析

SBP基因家族是植物体中特异性存在的一类重要转录因子,主要功能是调控生物生长以及细胞分化。此次研究采用生物信息学的方法,对拟南芥SBP蛋白序列进行系统进化分析,并为其构建了系统发育树。由试验结果可以得出,拟南芥SBP基因家族共包括30个成员,分布在4条染色体上,其分布比较集中,分成三大亚族。拟南芥SBP蛋白具有的生物功能是控制生物生长以及细胞分化,调节基因表达以及谷胱甘肽的分解代谢过程,在Cu²⁺跨膜转运中也有一定作用。另外,有许多的蛋白序列还具有分子功能——调控转录因子活性。该研究所得结果均为拟南芥SBP转录因子的进一步功能分析提出了重要研究依据。     

大白菜GIF蛋白家族的生物信息学分析

GIF(GRF-interacting factor)家族是一类含有SNH和QG结构域的蛋白质,可与GRF(Growth reg-ulating factor)转录因子蛋白相结合形成功能复合体,通过促进和维持细胞的分裂能力参与调控植物叶器官的发育。本研究系统鉴定了5个大白菜的GIF基因,并对这些基因编码的蛋白质序列进行了保守性和系统进化分析,最后对BrGIF1基因的表达进行了分析。结果表明,所有的大白菜和拟南芥GIF蛋白家族成员都具有高度保守的SNH和QG结构域。在进化上,GIF蛋白家族可分为两个不同的亚家族,并且这种特征在大白菜和拟南芥分离之前就已经形成。在表达模式上,BrGIF1基因在具有较大叶球的白菜自交系以及具有较强细胞分裂能力的组织中的转录表达水平较高。另外,BrGIF1基因的表达受到NAA的诱导和ABA的抑制。这些结果表明大白菜GIF蛋白可能具有和拟南芥GIF蛋白相似的生物学功能,在调控植物器官发育中具有重要作用。     

玉米YABBY转录因子家族的特征及表达分析

YABBY基因家族是广泛存在于种子植物中的一类转录因子,参与植物的胚胎发育、侧生器官分化与逆境应答等生物学过程。玉米YABBY转录因子家族含有13个成员,其N端均为锌指结构域,C端为螺旋-转角-螺旋结构域。qRT-PCR表明YABBY家族具有明显的组织特异性,除了ZmYAB1不在雌穗表达外,其余成员在生殖器官中的表达量均明显高于营养器官。ZmYAB5、ZmYAB7、ZmYAB9、ZmYAB13基因整体表达水平比较高,而ZmYAB3、ZmYAB4、ZmYAB8基因则几乎不表达。同时对玉米YABBY基因家族逆境应答反应分析发现：在4℃环境中,ZmYAB1、ZmYAB5、ZmYAB13在处理3 h内下调幅度较大,ZmYAB9在处理24 h时表达量上调;在NaCl处理中,整个家族呈现先上调,然后逐渐下调的趋势,在PEG处理中,整个家族表达量下调。在水杨酸处理中,ZmYAB5、ZmYAB13显著上调,ZmYAB1、ZmYAB6、ZmYAB7、ZmYAB9在处理3 h内上调幅度明显,并随后回落;ZmYAB9在处理超过12 h后出现下调。ABA处理中,ZmYAB1、ZmYAB2、ZmYAB6、ZmYAB9有不同程度的上调,ZmYAB7、ZmYAB10在处理超过6 h后出现明显下调趋势,ZmYAB5、ZmYAB13整体为上调的趋势。研究结果为进一步明确该家族成员的功能奠定了基础。     

FoxA1蛋白的生物信息学分析

转录因子FoxA1通过与染色体结合释放出DNA结合位点对信号转导和细胞增殖进行调控。研究发现多种肿瘤组织中FoxA1表达上调,参与肿瘤生长调控,揭示FoxA1有可能成为新的肿瘤治疗靶点。该研究采用生物信息学方法,在获得FoxA1基因和蛋白序列的基础上,对其结构、性质以及与其有相互作用的蛋白进行初步的生物信息学分析,以期为进一步研究FoxA1的生物学特性奠定基础。     

小麦全基因组中YABBY基因家族的筛选与特征分析

YABBY家族是植物特有的转录因子,在植物侧生器官极性建立和发育过程中起重要的调控作用。从全基因组水平鉴定小麦YABBY家族并进行生物信息学和表达模式分析,为研究小麦YABBY家族基因的功能奠定基础。根据已经报道的拟南芥和水稻YABBY基因,在小麦基因组数据库中执行本地BLAST程序鉴定小麦基因组中的YABBY基因,采用MEGA、GSDS、MEME和PlantCARE等软件进行生物信息学分析,并利用已公开的RNA-seq数据绘制不同发育时期和不同组织的表达谱。结果表明,在小麦基因组范围内鉴定得到18个YABBY基因家族成员,分成5个亚家族。Motif分析表明小麦YABBY蛋白均具有C2C2锌指结构域及YABBY结构域; Ta YABBY启动子区检测到与植物生长发育、激素诱导和逆境胁迫有关的顺式作用元件。RNA-Seq表达谱发现小麦YABBY基因具有明显的组织表达特异性。     

白菜细胞核雄性不育基因向菜心品种早-49的转育研究

根据大白菜复等位基因遗传假说,利用现有白菜雄性不育系(99029-2)作为不育源,以早-49菜心品种为目标亲本,经过杂交、自交、测交、兄妹交等转育方法,将核不育基因向菜心品种转育,得到了含有早-49遗传基因的新甲型两用系、临时保持系和雄性不育系。     

青菜及甘蓝中甲氨基阿维菌素苯甲酸盐残留动态研究

建立了甲氨基阿维菌素苯甲酸盐残留量测定的LC-MS方法,并用于青菜及甘蓝中甲氨基阿维菌素苯甲酸盐残留动态研究.样品采用乙腈提取,经石墨化碳去除色素后,用LC-MS法对甲氨基阿维菌素苯甲酸盐残留进行定量分析.结果表明,该方法最小检出量为0.5 ng,最低检出浓度为0.01 mg/kg;样本添加浓度0.01 mg/kg、0.05 mg/kg、0.50 mg/kg,回收率为71.4%～93.2%,变异系数1.58%～8.98%.1%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐在青菜和土壤中半衰期分别为1.3 d和2.0 d,5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐在甘蓝和土壤中的半衰期分别为1.0 d和1.2 d.在以1%甲维盐337.5 g/hm2、5%甲维盐162.0 g/hm2高剂量施药处理的青菜、甘蓝中,最终残留低于最大残留限量(0.05 mg/kg).     

拟南芥基因组NBS-LRR类基因家族的生物信息学分析

【研究目的】本研究对拟南芥（Arabidopsis thaliana）中含有核苷酸结合位点（Nucleotide binding site,NBS）和富含亮氨酸的重复序列（Leucine-rich repeat,LRR）类基因进行了分析。【方法】利用TAIR、Pfam网站,数据库和Chromosome Map Tool、MEGA 3.0、ClustalX软件,分析确定NBS-LRR基因及其类型、染色体物理分布、系统发育学关系。【结果】在拟南芥全基因组中共有204 个NBS-LRR 类基因,大多位于1号和5号染色体上,其中71.6%的NBS-LRR 类基因分布在基因簇内。对NBS-LRR 类基因家族进行了氨基酸多序列比对和系统进化树分析,NBS-LRR 类基因家族可分为四个亚家族。另外,NBS-LRR基因在进化过程中存在较多的复制现象。     

绵羊HSPA1L基因的生物信息学分析

为了解绵羊热休克蛋白1L (heat shock protein family A member 1 like,HSPA1L) 基因及其编码产物的基本结构和生物学特征,给绵羊的抗热应激和免疫等方面的研究提供依据,利用生物信息学数据库及软件对绵羊HSPA1L基因进行生物信息学分析。结果表明,该基因最大长度的ORF有1 926 bp,编码641个氨基酸序列。其编码的蛋白质分子式为C3094H4985N859O969S20,理论等电点为5.89,不稳定指数为32.56。该蛋白无信号肽和跨膜结构,为非分泌性蛋白,主要在细胞质中发挥生物学作用。无规则卷曲是构成该蛋白二级结构和三级结构的主要方式。