中华猕猴桃全基因组MADS-box基因家族鉴定及表达分析

【目的】鉴定并分析中华猕猴桃MADS-box基因家族成员,探明MADS-box基因家族成员在果实生长发育及芽休眠中的表达模式。【方法】基于中华猕猴桃红阳V3基因组数据库,利用生物信息学方法对中华猕猴桃MADS-box全基因组进行鉴定,分析其家族成员的理化性质、系统进化树、保守基序、顺式作用元件,并对其在果实生长发育及不同组织中的表达模式进行分析。【结果】在中华猕猴桃红阳基因组中鉴定到了68个AcMADS-box基因,共包含11个亚家族,不均匀地分布于22条染色体上,成员间共存在32对共线性基因对;在基因家族上游启动子区域发现与光响应、激素响应、逆境胁迫响应等相关的顺式元件;17个AcMADS-box基因在组织间高表达且有表达特异性,推测是参与调控中华猕猴桃生长发育的关键基因。【结论】初步鉴定并提供了AcMADS-box家族成员信息,16个AcMADS-box家族成员在根、枝、茎、叶、花中高表达,8个家族成员在花芽中高表达。结果为进一步研究AcMADS-box参与中华猕猴桃的生长发育调控机制提供参考。     

黄瓜MADS-box基因家族生物信息学分析及CsMADS-box AGL62的克隆

分别以全雌系D1104-2-4、强雌系D1158♀-2、雌雄异花同株D0528-2为母本,与1个雌雄异花同株父本D0708-2杂交获得杂种一代,调查开花初期、根瓜期、盛果期3个时期雌性相关农艺性状,筛选出差异显著的组合进行转录组测序分析进而分析黄瓜杂交组合间MADS-box家族的差异基因。结果表明:以全雌系D1104-2-4为母本的杂种一代C15-114在雌花数、雌花节率上均具有超亲优势,3个杂交组合F1均具有早熟的中亲优势。转录组分析结果发现,以全雌系D1104-2-4为母本的杂种一代基因表达情况显著的偏向母本,挑选的37个黄瓜MADS-box家族基因只有6个与母本有表达差异,17个与父本有表达差异。生物信息学分析并命名了1个差异最显著的基因Cs MADS-box AGL62,该基因全长745 bp,编码187个氨基酸,编码的蛋白属于线粒体中不稳定的亲水性跨膜蛋白,NCBI比对结果表明该蛋白是1个转录因子,系统进化分析发现其与甜瓜中AGL62同源性最高,在黄瓜中该蛋白和其他黄瓜AGL62亚型属于同一分支并且属于I型。     

板栗PPO基因家族鉴定及生物信息学分析

【目的】褐变过程与多酚氧化酶(Polyphenol oxidases,PPO)密切相关,通过板栗PPO基因家族鉴定及生物信息学分析,为深入阐明PPO蛋白质的功能提供依据。【方法】从最新发布的板栗基因组数据库中鉴定到3个PPO基因:CmPPO1(BUA.CMHBY222345)、CmPPO2(BUA.CMHBY216654)、CmPPO3(BUA.CMHBY216989),并利用生物信息学方法,对其序列和基因编码蛋白的理化性质、结构功能等进行预测。【结果】(1)3个基因的CDS全长分别是1 794、1 809和1 809 bp,分别编码氨基酸序列597、602和602 aa,属于亲水酸性蛋白质,不存在跨膜区,为非分泌蛋白。(2)CmPPOs蛋白酶的二级结构无规则卷曲比例最高,三级空间结构模型分析与蔷薇科苹果酪氨酸酶结构(MdPPO1)序列同源性超过70%。(3)对苹果、马铃薯和板栗3个易褐变物种的23个PPO基因编码蛋白进行多序列比对和保守结构域分析,明确板栗PPO和蔷薇科苹果有较高同源性。(4)对不同品种板栗仁中的PPO基因进行表达分析,只检测到CmPPO1,且表达量与酶活性相关性不显著,表明板栗仁中PPO活性不能直接影响褐变程度,不同品种褐变程度与PPO表达量呈显著相关。【结论】板栗PPO基因家族3个成员中,不同品种CmPPO1表达量与果实受热褐变程度呈显著相关。本研究为板栗抗褐变育种提供了新的基因资源,但鉴于PPO存在同工酶,表达调控机制比较复杂,特异表达和时空差异性有待进一步研究。     

甜瓜SAUR基因家族鉴定及生物信息学分析

SAUR(small auxin-up RNA)为早期生长素应答重要基因家族之一。采用生物信息学方法,对甜瓜SAUR家族基因进行系统地鉴定,并对其基因结构、进化关系、基因复制关系、基因组织表达水平等进行分析。结果表明：在甜瓜基因组中共鉴定出66个SAUR基因,在1号、11号染色体上分布的基因数目较多。通过最大似然法对甜瓜、拟南芥、西瓜、黄瓜SAUR家族基因蛋白氨基酸全长序列构建系统进化树,划分成5个类群,甜瓜与拟南芥的SAUR基因在进化树上更倾向于分布在不同的分支上,而与西瓜、黄瓜的SAUR基因在进化树上更倾向于聚在一起。共鉴定到6个串联重复事件以及11个片段复制基因对;甜瓜SAUR家族基因中有13个基因在6个物种中均可形成基因对。顺式作用元件预测鉴定到8个与非生物和生物胁迫相关的顺式作用元件,10个与植物激素响应相关的顺式作用元件,8个与植物生长发育相关的顺式作用元件。甜瓜SAUR家族基因在不同组织中的表达水平差异较大,在甜瓜不同发育阶段表达亦有所不同。     

‘红阳’猕猴桃全基因组NBS-LRR类基因家族的生物信息学分析

【目的】分析‘红阳’猕猴桃(Kiwifruit)中含有核苷酸结合位点(Nucleotide binding site,NBS)类基因。【方法】利用Kiwifruit Genome Database、Pfam和Coils Server网站,和Bioedit、MEGA 5.0、Clustal W软件,分析确定‘红阳’猕猴桃的NBS-LRR基因类型、结构和系统发育学关系。【结果】在‘红阳’猕猴桃全基因组中共有96个NBS-LRR类基因,其中27条NBS-LRR类基因分布在基因簇内,可根据其结构进一步划分为20类基因。并对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,发现整个NBS-LRR基因家族可分为三个亚家族。【结论】相对其他物种,‘红阳’猕猴桃NBS-LRR类基因总数少,缺少TIR结构,具有LRR结构的基因所占比重低,NBS结构不完整,这些特点可能与其感病性有关联。     

辣椒CAMTA基因家族生物信息学分析

为了解辣椒中CAMTA基因家族生物信息学功能,探究其在非生物胁迫下的基因表达规律,进而为辣椒CAMTA基因的功能开发与抗逆育种提供基础,在Plant TFDB网站得到辣椒CAMTA家族成员,并对其基因结构、结构域、蛋白质三级结构、系统进化关系、顺式作用元件、激素处理与非生物胁迫表达情况进行分析。结果表明,在辣椒中有5个CAMTA家族成员,均包含CG-1保守结构域;主要分布在4条染色体上,其基因大小差异明显,氨基酸数目在89～1 023个之间,外显子数目为1～13个。进化树分析表明,辣椒CAMTA基因家族可以分为3类,辣椒CAMTA的氨基酸序列与番茄CAMTA的氨基酸序列亲缘关系最近。基因表达量分析表明,辣椒CAMTA基因家族在胁迫后的信号转导和组织发育过程中发挥了作用。     

番茄20S蛋白酶体基因家族鉴定及生物信息学分析

20S蛋白酶体能够通过自身或泛素—蛋白酶体系统特异性降解细胞质和细胞核中的蛋白质,维持细胞蛋白质稳态。本研究中鉴定出21个番茄（Solanum lycopersicum L.）20S蛋白酶体基因家族成员,并对其进行生物信息分析。结果表明,番茄20S蛋白酶体大多数基因含有相似的启动子和内含子,其中,编码α亚基的基因保守性较好,而编码β亚基的基因保守性较差;亚细胞定位发现,绝大多数基因在细胞质中发挥功能;染色体定位和基因复制分析发现,21个20S蛋白酶体基因不均匀地分布在12条染色体上,存在2对片段复制基因对;进化分析表明,编码α亚基和编码β亚基的基因被划分在不同的类群或亚群;多物种共线性分析发现,番茄与辣椒（Capsicum annuum L.）和马铃薯（Solanum tuberosum L.）之间的同源基因对较多,而与拟南芥[Arabidopsis thaliana(L.)Heynh.]、水稻（Oryza sativa L.）和玉米（Zea mays L.）同源的基因对较少。SlPRA1-01、SlPRA10-04、SlPRA11-05和SlPRA16-09这4个基因在3个物种中均形...     

西洋梨全基因组bZIP基因家族生物信息学分析

碱性亮氨酸拉链(Basic leucine zipper,bZIP),是广泛存在于真核生物中的保守转录因子,其在植物生长过程中参与重要的调控作用。为了解西洋梨bZIP基因家族相关信息,本研究利用生物信息学的方法,在全基因组水平鉴定并分析了西洋梨bZIP基因家族。结果表明,共鉴定出52个PcbZIP基因,系统进化将其分为9个亚族(A、B、C、E、F、G、H、I和S),PcbZIPs中外显子的个数从1~10个不等,PcbZIP转录因子的氨基酸数目在122~741个,等电点在5.42~10.41,PcbZIP基因都定位在细胞核上。基因定位显示,52个PcbZIP基因不均匀地分布在17条染色体上。本研究对西洋梨bZIP家族基因的鉴定与分析,为进一步开展西洋梨bZIP基因的挖掘与功能验证提供依据。     

基于EST库的猕猴桃脂氧合酶基因家族成员的克隆

利用猕猴桃EST库及相关生物信息学手段, 从果肉组织克隆了LOX基因家族成员6个, 命名为AdLox1-6。AdLox1、AdLox2、AdLox3和AdLox4 为全长cDNA, 编码区长度分别为2 739、2 595、2 739 和 2 709 bp, AdLox5和AdLox6为cDNA片段, 长度为1 359和1 557 bp。猕猴桃AdLox2和AdLox5氨基酸序列同源性最高, 约74%, 而AdLox3 和AdLox5 仅为49%。生物信息学分析表明, AdLox1、AdLox3、AdLox4 和 AdLox6可能具有132LOX活性, 在N端含有额外约60个氨基酸残基, 而AdLox2和AdLox5则属于92LOX类型。猕猴AdLox1与番茄TomLoxD具有最高氨基酸序列同源性(约80%) , AdLox2和AdLox5与TomLoxA高度聚类, 序列同源性分别为68%和75%, AdLox4和AdLox6与TomLoxC的氨基酸序列同源性分别为62%和63%, AdLox3与番茄LOX基因序列同源性低于55%。     

毛花猕猴桃AeAPX基因家族鉴定与表达分析

【目的】鉴定并分析毛花猕猴桃（Actinidia eriantha）抗坏血酸过氧化物酶（ascorbate peroxidase, APX）)基因家族,为毛花猕猴桃抗坏血酸（ascorbate acid, AsA）代谢调控分子机制的探究提供参考。【方法】利用生物信息学方法对毛花猕猴桃APX基因家族进行鉴定和分析,并通过实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR, qRT-PCR)验证分析AeAPXs在不同果实发育期中以及套袋处理后的表达情况。【结果】毛花猕猴桃全基因组中鉴定出29个AeAPX基因家族成员,随机分布在18条染色体上,并出现了基因片段复制现象。大多数基因被预测定位在叶绿体中。蛋白质二级结构以α-螺旋和不规则卷曲为主,且有13个家族成员属于跨膜蛋白。AeAPXs家族具有相似的基因结构,大多数含有4个外显子且在上游启动子区域,分析发现,大量与光（Box4、G-Box）、激素（ABRE、TCA-element）逆境胁迫（MBS、ARE）响应相关的顺式作用元件。系统进化分析表明,AeAPXs基因家族可分为3个亚类,共存在6对共线性基因对。qRT-PCR...     

多毛番茄CIPK基因家族生物信息学分析及低温下功能研究

CIPK基因家族是Ca2+介导的植物信号转导途径中的一个关键家族,在植物胁迫响应和生长中起着关键作用.本试验基于多毛番茄全基因组数据筛选出24个多毛番茄CIPK基因家族成员,系统进化分析将家族成员分为5个亚组,家族成员内部含有5个基因复制对.亚细胞定位分析表明,多毛番茄CIPK基因大多定位于细胞质;少数分布于质膜、细胞...     

中华猕猴桃、美味猕猴桃主要成份分析

<正> 1987年对贵州省果树所大面积推广的猕猴桃品种鲜果的主要营养成份、维生素E、氨基酸进行了测定,其结果如下: 1.主要营养成分 维生素C120—250mg/100g,其中最高达290mg/100g;总糖9—14％;总酸1—1.5％;可溶性固形物13—16％;含磷1.5—2％;蛋白质1     

对萼猕猴桃CDPK基因家族鉴定及非生物胁迫应答分析

【目的】鉴定对萼猕猴桃(Actinidia valvata)CDPK家族基因,并分析其在不同组织的表达模式以及对盐胁迫和淹水胁迫的响应。【方法】基于3代全长转录组测序数据,通过多种生物信息学手段,分析和鉴定对萼猕猴桃CDPK家族基因,利用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)技术分析这些基因在不同组织中的表达,及在不同非生物胁迫条件下的表达情况。【结果】在对萼猕猴桃基因型KR5的全长转录组测序数据中共鉴定出63个CDPK基因,命名为AvCDPK1～AvCDPK63。系统发育分析将AvCDPK基因蛋白分为4个亚家族,同一亚家族具有相似的结构和基序(motif)。AvCDPK基因存在明显的组织表达特异性。AvCDPK49在盐胁迫和淹水胁迫条件下,均显著诱导表达,Av CDPK30和31在2种胁迫下均显著抑制表达。【结论】在对萼猕猴桃中共鉴定出63个CDPK基因,系统发育树显示Av CDPK基因家族与拟南芥CDPK基因家族在进化上高度保守。不同组织中AvCDPK的表达量存在明显差异,其中Av CDPK49受盐害、淹水诱导显著高表达,表明其可能在猕猴桃的耐盐和耐涝响应过程中发挥着重要作用。     

桃脂氧合酶基因家族生物信息学及其表达特性分析

【目的】脂氧合酶(lipoxygenase;LOX;linoleate oxygen oxidoreductase;EC1.13.11.12)作为一种重要的酶,广泛参与植物生长、发育、成熟、衰老及植物抗逆过程,因其重要作用一直是国内外研究的重点和热点。研究利用生物信息学方法对桃LOX基因家族进行发掘和预测,以期为桃LOX家族基因鉴定和功能分析提供基础信息,并在分子水平上为桃品种改良及采后保鲜提供明确的候选基因。【方法】采用生物信息学方法研究了桃LOX基因家族成员数目、系统进化关系、假定蛋白质结构及分类,运用q RT-PCR技术研究LOX基因家族在桃特异组织中的表达模式。【结果】桃LOX基因家族包含13个假定蛋白,9-LOX和13-LOX类型分别有6个成员,另外存在1个特殊类型,与苹果具有相似性;桃LOX蛋白氨基酸序列一致性在33.76%~90.84%;13个LOX家族成员绝大多数是两性氨基酸,9-LOX类型的6个家族成员的理论等电点都小于7,13-LOX类型各等电点没有规律;13个蛋白质的二级结构除ppa017962m外以无规则卷曲为主要构成元件;染色体定位分析表明,LOX家族基因并非平均分布在桃的8条染色体上,其中6号染色体上桃LOX基因分布最多,ppa017962m未定位在任何特异染色体上;q RT-PCR的组织特异性表达结果表明,LOX基因家族主要在果实和茎中的相对表达量较高。【结论】分离并鉴定了13个桃LOX家族基因,其不均匀地分布在桃染色体上;多数桃LOX基因主要在果实和茎部表达;ppa001634m、ppa001082m、ppa001216m、ppa001016m、ppa017962m在果实中的表达量最高,可能参与调控桃果实衰老软化过程。     

苹果MdLsi1基因的克隆及生物信息学分析

以"秦冠"苹果叶片为试材,采用RT-PCR技术,克隆了苹果硅转运蛋白基因MdLsi1,并应用生物信息学分析其特征,以期为进一步深入研究硅促进苹果植株生长的分子机制提供参考依据。结果表明:MdLsi1基因全长873 bp,编码290个氨基酸,相对分子量为30.456 kDa。MdLsi1蛋白包含已知硅转运蛋白所具有的特征结构,6个跨膜结构域,2个天冬氨酸-脯氨酸-丙氨酸序列(Asn-Pro-Ala,NPA模体),1个由甘氨酸-丝氨酸-甘氨酸-精氨酸(GRGS)组成的ar/R选择性过滤器,并且2个NPA模体之间间隔108个氨基酸。MdLsi1基因起始编码位点前1 500 bp序列中除了包含有基本的基因启动子元件外,还含有与多种逆境胁迫相关的顺式调控元件。以上结果提示MdLsi1在苹果植株硅的积累及植株抵御逆境胁迫中发挥重要功能。     

中华猕猴桃修剪方法

选择中华猕猴桃优良品种,通过修剪管理,将达标(部颁标准)率提高到90%以上,比一般栽培管理果实达标率提高35%一75%.多年试验证明,通过修剪可以提高中华猕猴桃果实的质量,保持树体生长发育良好,获得连年丰产稳产.     

中华猕猴桃引种试验

中华猕猴桃(Actindia Chinesisplanch)为原产我国长江流域及其以南地区的藤本浆果果树,其果实肉软多汁,酸甜适度,清香味美,营养丰富.除含有钙、磷、铁等矿物质和多种氨基酸、糖类、脂肪外,并含有大量的维生素C,每百克鲜果肉中含量达100—420毫克,相当于柑桔的3—10倍;苹果的20—80倍。由于维生素C对人体营养生理有重要作用,所以中华猕猴桃成为最好的果品之一,可做老、弱、病人和特种工作者的特需营养品,而引起世界各国果树栽培界和科研单位的重视。 目前,猕猴桃已成为国际市场上一种新兴的果品,是水果中价格最高的果实,一般为苹果的2—3倍…     

中华猕猴桃优良品种选育

中华猕猴桃优良品种选育福建省农科院果树研究所卢开椿，金光福建人工栽培猕猴桃正在走向创汇型的商品化生产阶段，八十年代开展的“中华猕猴桃优良品种选育研究”，通过优选株系的培育，筛选出具有果形好、果实大而整齐度好、维生素Ｃ含量高，适宜鲜食或罐藏加工等的雌雄...