龙眼miRNA合成途径相关基因的鉴定及表达分析

为了解龙眼miRNA合成途径相关基因的生物学功能,本研究依据龙眼第3代基因组数据对龙眼miRNA合成途径相关基因进行了鉴定和生物信息学分析,并利用龙眼转录组对其在体胚发生早期定量表达进行分析.研究结果如下:共鉴定到12条龙眼miRNA合成途径相关基因,分别是DlDDL1、DlDDL2、DlDDL3、DlDCL1、DlS...     

大麦SBP转录因子的鉴定与表达分析

SBP家族是植物特有的一类转录因子,含有一个约80个氨基酸残基的保守结构域,广泛参与植物生长、发育及多种生理生化过程。为探讨大麦SBP转录因子的基因结构及表达模式,采用生物信息学方法对大麦SBP家族的基因结构、染色体分布、蛋白质保守结构域、系统进化树及表达谱进行分析。结果发现,用生物信息学方法鉴定共获得22个大麦SBP基因,命名为 HvSBP1～ HvSBP22,分布在6条染色体上,而且大多基因成簇分布;各基因的结构差异明显,外显子数量为1～11个。蛋白结构分析显示,大多数HvSBP具有2个典型的锌指结构域以及核定位信号。系统进化分析表明,22个HvSBP分属于4个进化亚组,且与水稻SBP基因的亲缘关系较近。表达分析表明,22个HvSBP在萌动胚、幼苗、5 dpa颖果、15 dpa颖果、0.5 cm幼穗花序、1 cm幼穗花序和节间等7个组织中的表达差异明显,呈现出不同的表达模式。研究发现,HvSBP基因主要集中在幼穗花序和颖果等组织中表达,在1.0 cm幼穗花序中表达量最高,表明HvSBP基因与大麦开花发育密切相关。     

赤霉素信号转导途径中SPINDLY基因及其在大豆中的研究

SPINDLY(SPY)作为植物一个负调控因子参与GA的信号转导,在植物生长发育的整个过程中发挥着至关重要的作用.其N-端为34肽重复结构(TPR),主要介导蛋白间的相互作用.C-端为氧连N-乙酰葡萄糖转移酶(OGT)结构域,通过其酶活性调控GA信号转导过程.文章综述了赤霉素信号转导途径及其中间组分,以及SPINDLY...     

植物赤霉素信号转导途径中GAMYB基因及其在大豆中的研究

赤霉素(gibberellins或gibberellic acid,GA)作为植物生长的必需激素之一,在植物生长发育的整个过程中发挥着至关重要的作用.近年来随着植物功能基因组学的发展和突变体的应用,对赤霉素信号转导途径领域的研究取得了较大的进展,并鉴定出了介入赤霉素信号转导过程的重要基因.其中,GAMYB基因是赤霉素信号转导途径中一个重要的转录因子.该文综述了赤霉素信号转导途径及其中间组分,以及转录因子GAMYB基因的研究进展.主要包括GAMYB基因的结构,基因在生长发育中的作用和大豆中GAMYB基因的研究及展望.     

受GA_3诱导的一个水稻伸长相关基因的初步鉴定

采用 m RNA差异显示技术对受 GA3诱导的水稻伸长相关基因进行了分离和鉴定。经 10 0个引物组合差异显示 ,在获得 2 1个受 GA3诱导表达的 c DNA片段的基础上 ,对其中的 GA15 b片段克隆进行了序列测定。其序列经国际联网BLAST查询表明 GA15 b为伸展蛋白类似蛋白的候选基因片段。定量 PCR进一步确证 GA15 b受 GA3所诱导。Southern杂交表明 GA15 b以多拷贝形式存在     

黑麦MIKC型MADS-box家族基因的鉴定和表达分析

MIKC是MADS-box蛋白家族中一类保守的转录因子家族,参与调控植物的开花时间和花器官发育。通过对黑麦MIKC基因家族的分析,为研究黑麦各时期组织器官的功能奠定基础。利用PFam和BLASTP两种方法确定黑麦MIKC家族共47个蛋白序列,将以上蛋白序列利用TBtools软件进行理化性质、进化关系、保守基序和基因结构、共线性及聚类分析等生物信息学分析。将黑麦47个MIKC基因分为12个亚家族,共线性分析发现黑麦与小麦的共线性基因多于黑麦与水稻间的共线性基因,说明黑麦与小麦的亲缘关系更近。聚类结果结合黑麦物种内共线性分析发现,ScMIKC31基因仅在穗子表达,于其他植物组织器官及发育时期均无表达,选用课题组材料进行RNA-seq验证,结果与生物信息学结果一致,推测ScMIKC31基因为黑麦中与开花有关的基因。以上结果说明MIKC家族基因在黑麦中存在功能分化,为进一步研究该家族基因的功能提供信息参考。     

芝麻黄花叶病病原的分子鉴定

从芝麻黄花叶病株上分离得到花生条纹病毒2个分离物（Peanut stripe virus sesame isolate, PStV-se1和PStV-se2）,提取感病叶片的总RNA,RT-PCR扩增外壳蛋白基因（cp）片段。序列测定结果显示,cp基因含有861个核苷酸,编码分子量为32.4kDa的蛋白。2个株系cp基因与PStV其它株系核苷酸序列同源性为94.4%～99.9%,氨基酸序列同源性为93.7%～100%。株系间CP氨基酸序列系统进化树结果表明,芝麻分离物与中国其它寄主来源的PStV株系处于同一进化分支。     

亚洲棉全基因组KNOX基因家族鉴定及组织表达分析

为探究亚洲棉KNOX基因家族特征及进化关系,本研究在石系亚1号中鉴定到23个KNOX基因（GaKNOX1-GaKNOX23）。23个基因定位于11条染色体上。除GaKNOX6、GaKNOX13、GaKNOX15、GaKNOX20和GaKNOX23外,其他GaKNOX蛋白均含有KNOX1、KNOX2、ELK和HOX 4个典型结构域。GaKNOX基因进化聚类形成两大分支：ClassⅠ和ClassⅡ。转录组数据分析显示,GaKNOX12在开花后20 d的纤维和胚珠中的表达量最高,说明它可能参与调控棉纤维次生壁形成过程。本研究在亚洲棉全基因组水平上鉴定KNOX基因家族并进行生物信息学分析,为进一步研究KNOX基因在棉花中的调控作用奠定基础。     

受GA3诱导的一个水稻伸长相关基因的初步鉴定

 采用mRNA 差异显示技术对受GA₃ 诱导的水稻伸长相关基因进行了分离和鉴定。经100 个引物组合差异显示,在获得21 个受GA₃ 诱导表达的cDNA 片段的基础上, 对其中的GA 15b 片段克隆进行了序列测定。其序列经国际联网BLAST 查询表明GA 15b 为伸展蛋白类似蛋白的候选基因片段。定量PCR 进一步确证GA 15b 受GA₃ 所诱导。Southern 杂交表明GA 15b 以多拷贝形式存在。     

Genome-wide identification of TPS genes in sesame and analysis of their expression in response to abiotic stresses

Trehalose and its precursor, trehalose-6-phosphate, play critical roles in plant metabolism and response to abiotic stresses. Trehalose-6-phosphate synthase(TPS) is a key enzyme in the trehalose synthesis pathway. Hence this study identified TPS genes in sesame(Si TPSs) and examined their expression patterns under various abiotic stresses. Totally, ten Si TPSs were identified and comprehensively characterized. Si TPSs were found to be unevenly distributed on five out of 13 sesame chromosomes and...     

芝麻主要过敏原油质蛋白的基因克隆和原核表达

为克隆黑、白芝麻主要过敏原油质蛋白Oleosins的基因并在原核细胞中对其进行表达,本研究分别提取黑、白芝麻的总RNA,逆转录合成cDNA,根据序列设计简并引物,扩增芝麻主要过敏原油质蛋白Oleosins基因的完整开放阅读框,并与pET-28a载体连接,测序鉴定后转化大肠杆菌E.coliBL21(DE3)及用IPTG诱导表达。结果表明克隆获得黑、白芝麻主要过敏原油质蛋白Oleosins的全长基因约为438bp的开放阅读框(包括终止密码子),编码145个氨基酸。所编码的蛋白相对分子质量约为15.5kDa,为小分子量蛋白,等电点为5.18,与理论值相符。序列同源性分析发现其与数据库中已知的黑、白芝麻油质蛋白Oleosins基因同源性很高(GenBank黑、白芝麻油质蛋白基因登录号分别为EU999158和EU999159),并在DE3中高效表达。     

芝麻白绢病病原菌的分离鉴定及其生物学特性研究

为了明确芝麻白绢病的病原菌,采用常规组织分离法对该病的病原菌进行分离,依据柯赫法则、形态特征及核糖体基因内转录间隔区（rDNA-ITS）序列对病原菌进行鉴定,同时检测其部分生物学特性。结果表明：引起芝麻白绢病的病原菌为罗氏阿太菌Athelia rolfsii （无性世代：齐整小核菌Sclerotium rolfsii）;该菌适宜生长温度为22 ~ 34℃,最适生长温度为31℃;在pH4.0 ~ 9.0 范围内均可生长,以pH 6.5 ~ 7.0 生长最好,表明微酸性至中性环境最有利于菌体生长;该菌虽能利用供试的13种碳源和8种氮源进行营养生长,但在以可溶性淀粉、蔗糖、葡萄糖、麦芽糖、L-阿拉伯糖和菊糖作为唯一碳源并配以硝酸盐为氮源的生长条件下不产生菌核,而在以葡萄糖为碳源并配以铵盐为氮源的生长条件下可产生菌核。与合成培养基相比,A. rolfsii在天然培养基上生长好于合成培养基,可形成更多、更大的菌核。       

芝麻核心种质与非核心种质的同工酶研究

采用聚丙烯酰胺凝胶垂直平板电泳技术,对选自中国芝麻资源７个生态区的３６个地方品种进行了酯酶、过氧化物酶、苹果酸脱氢酶、６—磷酸葡萄糖脱氢酶、淀粉酶５种同工酶分析,仅酯酶酶谱表现出品种间和品种内的多样性差异。对芝麻核心种质和非核心种质中各９个品种的１０８０个植株酯酶同工酶分析,结果表明在迁移率Ｒｆ０．４５～０．６７间检测到８种酶谱类型。通过对核心种质与非核心种质的酯酶酶谱类型和酶带分布频率、品种多样性指数比较及聚类分析,表明核心种质良好地代表了非核心种质。     

花生白藜芦醇和查尔酮合成酶基因的鉴定与表达分析

花生含有丰富的白藜芦醇,具有很好的营养价值和保健功能。白藜芦醇合酶（STS）是白藜芦醇合成途径中的关键酶。本研究运用生物信息学方法,从花生基因组数据中鉴定出了50个STS基因,17个编码查尔酮合成酶CHS基因;两者同属聚酮化合物合成酶家族。对所鉴定基因组家族成员的染色体定位、系统发育、外显子-内含子结构、基因表达模式分析,结果表明大量STS基因在根、种皮、果皮、果针中高量表达,45个STS和8个CHS基因均应答紫外胁迫。本研究结果为花生STS/CHS基因家族成员的功能鉴定提供有价值的参考信息,为花生的品质改良提供理论依据与基因资源。     

芝麻坏死花叶病毒(SNMV)部分cDNA合成及序列分析

提取芝麻坏死花叶病毒RNA ,反转录合成cDNA ,对滞后重组质粒进行点杂交 ,得到阳性克隆并且测定序列。经计算机分析 ,获得 336 8个核苷酸 (nt)的序列。该序列含有一个完整的开放阅读框架 (ORF) ,该ORF由1134nt组成 ,推测编码 377个氨基酸 ,分子量为 4 0 .0 4 7× 10 3 道尔顿 (Da)。经比较它与Tombusviride科中Avreusvirus属石柑子潜隐病毒 (Pothoslatentvirus,PoLV)、Tombusvirus属病毒Cymbidiumringspotvirus(CRSV)外壳蛋白 (CP)氨基酸序列同源性分别为 4 0 .7%、4 0 .1% ,其起始氨基酸与Tombusvirus、Aureusvirus属另外的病毒CP起始氨基酸具有很高的保守性。根据这个完整ORF所编码蛋白的大小 ,与CRSV、PoLV病毒CP具一定的同源性 ,CP 5′端氨基酸的保守性 ,推测这个完整的ORF可能包含该病毒的外壳蛋白基因 ,并且这个病毒可能类似PoLV病毒 ,是Tombusviride科Aureusvirus属的一种新病毒     

核盘菌诱导后向日葵防卫及激素信号传导相关基因差异表达分析

为探讨向日葵抗菌核病分子机制,在已构建的核盘菌诱导向日葵转录组差异表达基因分析基础上,筛选了8个向日葵防卫相关基因和水杨酸（SA）、茉莉（JA）及茉莉酸-乙烯（JA/ET）信号途径中的关键调控基因进行了qRT-PCR诱导表达分析。结果表明,当核盘菌侵染向日葵时,向日葵防御酶基因表达量与对照相比均有显著的变化,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和谷胱甘肽-S转移酶（GST）基因在6h表达量分别为对照25.02、22.34和26.25倍;苯丙氨酸解氨酶（PAL）、过氧化氢酶（CAT）和查尔酮合成酶（CHS）基因也上调表达,表达量在12h均达到最高,分别为对照的23.89、24.23和24.89倍;β-1,3-葡聚糖酶（GLU）基因在0～6h下调表达,之后又迅速升高,24h表达量达到最高,为对照的23.66倍;几丁质酶（CHI）基因先是下调表达,12h后开始上调表达,36h时表达量达到最高,为对照的22.13倍。SA、JA及JA/ET信号途径中的调控基因与未经诱导的相比均有明显的转录水平变化,而且JA/ET途径“节”点基因PDF1.2和SA-JA“节”点基因NPR1、MPK4和EDS1也明显上调表达。研究结果表明核盘菌诱导激发了向日葵多种抗病信号传导途径及防御反应,暗示向日葵对核盘菌侵染响应的分子机制受到多基因网络系统的调控。     

花生高亲和硝酸盐转运蛋白基因家族生物信息学分析

氮素利用效率(nitrogen utilization efficiency,NUE)是影响花生产量的重要因素之一.基于前期产量相关性状全基因组关联分析锚定到的一个候选基因,属于花生高亲和硝酸盐转运蛋白(nitrate transporter 2,NRT2)基因家族.本研究利用栽培种花生全基因组和不同组织的转录组信息,...     

芝麻花期叶绿素含量变化及其与产量性状的相关分析

以110份芝麻栽培品种和5份野生资源种为研究材料，分析了芝麻花期叶绿素含量的变化规律及其与产量性状的相关性。结果表明：不同品种间的叶绿素含量差异较大；野生芝麻的叶绿素含量显著高于栽培品种；各种材料叶绿素含量从初花期到终花期不断升高；不同阶段的叶绿素含量相关显著；叶绿素含量与株高、果轴长度和千粒重呈显著正相关，而与单株产量仅呈中等强度的正相关。在分组方差分析中，高叶绿素含量品种组与低叶绿素含量品种组之间的单株产量差异显著，表明通过选育高叶绿素含量的芝麻新品种来实现增产是可行的。     

碱蓬转录组分析及油脂合成相关基因表达模式

碱蓬（Suaeda salsa）籽粒具有较高的含油量及丰富的不饱和脂肪酸,作为潜在的特种油料作物具有极高的开发和利用价值。为了全面研究碱蓬中油脂合成相关基因的构成及表达模式,本文利用Illumina HiSeq 2000高通量测序平台对碱蓬根、叶和发育期种子进行转录组检测和分析,筛选碱蓬发育期种子和叶片转录组中参与油脂合成途径的关键脂类基因,并对其差异表达模式进行了比较分析。本研究测序共计产出106 647条Unigenes,通过与各蛋白数据库比对,其中76 755条Unigenes成功获得了功能注释。共有45个Unigenes编码参与脂肪酸（FA）合成的关键酶,其中25个Unigenes在发育期种子中上调表达;多个编码ACCase、KASⅢ和EAR等的Unigenes上调表达;且7个编码酰基载体蛋白去饱和酶（SAD）的Unigenes中有5个在发育期种子中显著上调,可能与碱蓬油脂中不饱和脂肪酸的生成相关。共有30个Unigenes编码参与三酰甘油（TAG）合成的关键酶,其中16个Unigenes在发育期种子中上调表达,包括多个编码GPAT和DGAT的Unigenes。本研究对解析碱蓬脂类代谢途径的调控模式及发掘参与碱蓬油脂合成的关键基因具有重要的意义和参考价值。