大豆GmDGK7和GmTPR基因与油脂相关性状的关联分析

根据已知油脂相关同源基因分析,选择两个油脂代谢相关基因,分别编码甘油二酯激酶7(diacylglycerol kinase7,DGK7)和TPR蛋白(pentatricopeptide repeat-containing protein,TPR),并根据两个基因内部及非翻译区(untranslated region,UTR)的SNP变异位置和突变类型,选取位于GmDGK7基因5'-UTR区的一个单核苷酸变异(SNP1)及位于Gm TPR基因外显子区的SNP2设计d CAPS标记。对200份育成大豆品种的SNP1和SNP2分型及其与大豆籽粒油脂相关性状的关联分析发现,GmDGK7基因的SNP1与油脂含量显著关联(P=6.21×10-5),GmTPR基因的SNP2与油脂含量、硬脂酸、油酸和亚油酸均显著关联(P值分别为4.9×10-11,1.6×10-6,3.4×10-5,4.09×10-8)。此外还筛选出14份高油脂(23%)和5份高油酸(33%)大豆种质,这些分子标记和种质资源可为改良大豆油脂性状和分子育种提供技术和材料基础。     

大豆GmABCG40基因的功能预测及表达分析

通过在大豆基因组数据库中检索拟南芥At ABCG40在大豆中的同源基因,获得了Gm ABCG40基因序列。通过对Gm ABCG40基因编码的氨基酸序列及启动子序列进行生物信息学分析,结果表明:Gm ABCG40基因CDS序列全长4 284 bp,编码1 427个氨基酸。Gm ABCG40编码的蛋白为疏水性蛋白,具有多个N-糖基化位点、激酶磷酸化位点、N-豆蔻酰化位点、2个ATP/GTP结合位点基序A和1个速激肽家族信号。结构域分析表明Gm ABCG40含有2个核苷酸结合域与2个跨膜结构域,形成NBD1-TMD1-NBD2-TMD2结构,属于ABCG亚家族的成员。Gm ABCG40预测的启动子区域含有与激素、胁迫、光应答、胚乳表达和转录因子结合相关的顺式作用元件。系统进化分析表明Gm ABCG40与菜豆、红豆、木豆、百脉根等豆科植物亲缘关系较近。组织特异性表达分析结果显示Gm DABCG40在叶片中表达量最低,在根中表达量最高,推测其可能参与根中ABA的转运过程。     

大豆Argonaute4的生物信息学分析

在RNA介导的DNA甲基化途径(RNA-directed DNA methylation pathway)中,Argonaute4(AGO4)蛋白是DNA被甲基化修饰的关键蛋白。研究大豆中Argonaute4蛋白能够为大豆甲基化研究奠定基础,本研究参考NCBI、Phyto-zome、Uni Prot KB等网站及数据库,对拟南芥的AGO4基因进行同源性分析,确定了大豆中AGO4蛋白及其基因序列,并对其进行分析预测。研究发现,大豆中AGO4包括3个基因Gm AGO4A、Gm AGO4B、Gm AGO4C,它们的一级结构、二级结构及理化性质都很相似,三级结构有差异,大豆AGO4C与拟南芥AGO4结构更相似。在302个野生大豆品系中对Gm AGO4的3个基因的外显子进行核酸及蛋白序列的分析,发现一些大豆品系的蛋白质由于突变三维结构发生了变化。对大豆中AGO4及其参与的甲基化途径的研究具有指导意义。     

华南野生大豆GmPAP1基因多样性分析

GmPAP1属低磷诱导基因,通过同源克隆测序,分析68份来源于华南亚热带地区江西、湖南、福建、广西等地野生大豆GmPAP1基因的多样性.与原基因序列GmPAP1(AF236108)比较, 68份种质资源共有22个SNPs和6个Indels,22个SNPs中有13处发生转换,9处发生颠换,转换所占比例接近2/3,有14个发生了非同义突变,表明该基因在不同地区的大豆中具有较高的多样性.     

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。     

大豆中GmKAB1基因的克隆和信息学分析

为探讨GmKAB1在大豆处于低钾胁迫下的表达水平,以大豆钾高效品系油06-71和钾敏感型品系衡春04-11为试验材料,设置低钾胁迫试验,分别在处理后0.5h、2h、6h、12h、3d、6d、9d和12d取样提取RNA,利用Real time-PCR检测各时间段GmKAB1基因的表达量。结果显示GmKAB1基因在地下部分表达比地上部持续时间更长,地下部相对表达倍数最高为3.5,较地上部相对表达倍数更高。克隆目的基因并对基因序列进行同源性及生物信息学分析,结果表明,与GmKAB1基因相似性在30%以上的同源基因有45个,GmKAB1在进化树中的位置与Glyma20g19000最近;GmKAB1编码蛋白为稳定的可溶性蛋白,具有2个保守结构域,多个磷酸化位点,表明在受到低钾胁迫后该基因编码的β亚基与α亚基结合调控电压门控钾离子通道,对大豆从根部获取钾离子可能起着关键作用。     

大豆Glyma.18G261700基因生物学分析及功能初探

MYB是参与花青素合成的重要调控基因,数量众多且功能多样。为分析大豆中与花生黑色种皮调控基因AhTc1(MYB家族)同源基因的功能,本研究根据AhTc1基因序列信息,同源克隆大豆MYB家族基因Glyma.18G261700,对其进行生物信息学分析,并检测不同种皮颜色大豆苗期不同部位花青素和基因表达量。结果显示：Glyma.18G261700全长1 572 bp,编码189个氨基酸,属于R2R3型MYB。AhTc1编码的蛋白为疏水性蛋白,而Glyma.18G261700与之不同,编码的蛋白为亲水性蛋白。三级结构中Glyma.18G261700与AhTc1尾部有所区别,在调控种皮颜色中可能具有不同功能。不同种皮颜色大豆幼苗根部花青素含量较低,而Glyma.18G261700基因的表达量较高,表明在大豆幼苗期该基因的大量表达可能抑制根部花青素的合成,但对种皮颜色的调控还需进一步探索。     

大豆水溶性蛋白质的全基因组关联分析

为进一步解析中国大豆种质水溶性蛋白的遗传基础,为大豆高水溶性蛋白质的分子标记辅助选择育种及品质改良提供理论依据,本研究以224份大豆种质为试验材料,于2017和2018年对大豆水溶性蛋白质含量进行测定,利用1 514个高质量的SNP标记分别对2017、2018年水溶性蛋白质含量及两年均值进行全基因组关联分析,共检测到18个显著关联的SNP标记,这些SNP标记涉及16个位点,有8个位点至少被检测到2次,其余8个位点仅被检测到1次,表明其受环境因素影响较大。16个位点中有7个尚未见报道,分别位于8、11、13、14和15号染色体上,是新发现的控制大豆水溶性蛋白的位点。对表型变异解释率较高且稳定关联的2个位点qWSPC7和qWSPC8-1候选区间内的基因进行预测,共获得25个候选基因,其中有7个基因(Glyma.07g195000、Glyma.08g103100、Glyma.08g108900、Glyma.08g105100、Glyma.08g107800、Glyma.08g107700和Glyma.08G115800)在大豆籽粒、根或根瘤中具有较高的表达水平。这些基因可作为水溶性蛋白质的候选基因,可能具有调控大豆水溶性蛋白质的功能。     

橡胶树炭疽病菌Cap20基因的克隆和序列分析

根据鳄梨胶孢炭疽菌Cap20基因序列设计引物,利用同源基因克隆法获得橡胶树胶孢炭疽菌和尖孢炭疽菌Cap20基因,同时进行核苷酸序列、氨基酸序列及聚类分析。结果表明:2种橡胶树炭疽菌的Cap20基因均含2个外显子和1个内含子,编码183个氨基酸;橡胶树胶孢炭疽菌与鳄梨胶孢炭疽菌同源性最高,其核苷酸序列同源性达90.3%,氨基酸序列同源性达98.9%;来自橡胶树的2种炭疽菌Cap20基因序列存在较大差异,其核苷酸水平同源性仅为73.8%,氨基酸水平同源性为79.8%;炭疽菌CAP20和绿僵菌MPL1蛋白结构具有42%的同源性,所含蛋白结构域相似,推测炭疽菌Cap20基因可能与绿僵菌Mpl1基因功能具有相似性。     

全基因组关联分析定位水稻分蘖角度QTL

【目的】水稻分蘖角度是影响水稻产量的关键农艺性状,挖掘水稻分蘖角度QTL（基因）及其优势单倍型,有助于构建水稻理想株型。【方法】以333份来自水稻3K资源的核心种质为研究材料,于2020年和2022年分别在湖南农业大学耘园基地和春华基地种植,在抽穗期测量分蘖角度,结合基因型,利用TASSEL 5.2的MLM模型进行全基因组关联分析。【结果】共检测到6个分蘖角度QTL位点,分布在水稻2、5、6、9和12号染色体上,分别命名为qTA2、qTA5、qTA6.1、qTA6.2、qTA9和q TA12,这些QTL的表型贡献率为6.23%～16.22%。除了qTA9与分蘖角度主效QTLTAC1共定位外,其余5个QTL均为新的位点。进一步对5个QTL位点进行候选基因分析,初步筛选到qTA2和qTA6.1的候选基因别为Os02g0817900和Os06g0682800,候选基因Os02g0817900编码水稻细胞色素P450家族蛋白,候选基因Os06g0682800编码锌指结构域蛋白。【结论】本研究挖掘到新的水稻分蘖角度相关位点并对候选基因进行了分析,为分蘖角度新QTL（基因）的克隆以及分蘖角度的遗传...