椰子SUT基因家族的生物信息学及其表达分析

蔗糖转运蛋白是非常典型的跨膜转运蛋白,它在蔗糖的吸收和转运过程中发挥重要作用。目前对椰子蔗糖转运蛋白的功能和机制还不够了解,为深入探究椰子蔗糖转运蛋白家族(CnSUTs),通过生物信息学方法对CnSUTs的5个成员(编号CnSUT1～CnSUT5)进行综合性分析,主要涉及到蛋白理化性质、同源性等方面。结果表明:CnSUTs主要定位于质膜上,它属于典型的疏水性膜蛋白;这种蛋白存在GPH结构功能域,具有高度保守性;α-螺旋和无规卷曲是最为重要的二级结构元件,其三级结构非常类似。本研究为探究CnSUTs蛋白家族在高粱的蔗糖吸收及转运中的功能提供重要参考。     

椰子CBF基因的克隆研究

为了从分子水平上解析椰子抗寒的机理,以油棕的CBF基因序列设计引物,对椰子的基因组DNA进行PCR扩增,并对PCR产物进行回收、连接、转化以及测序,最后获得了1条DNA序列。这条序列与油棕的CBF基因的同源性高达99%,被证实为CBF基因。将克隆的椰子的CBF基因与禾本科作物的CBF基因进行聚类分析,结果显示:所克隆的CBF基因与HvCBF1、OsDREB1E、HvCBF11和TaCBF11具有较高的同源性。     

印度椰子产量猛增

据印度椰子发展局的官方消息，2007／08年度印度椰果产量猛增至160亿个。印度国家农作物研究中心（CPCRI）预计2007／08年度椰果产量比2003／04年度的121．7亿个增加31．4％，2005／06年度椰果产量为148亿个。其中，喀拉拉邦的椰果产量60亿个，泰米尔纳德邦48亿个，卡纳塔克邦12亿个。     

油棕乙酰基酰基载体蛋白硫酯酶EgFATA基因的克隆与功能分析

为了探索油棕(Elaeis guineensis Jacq.)EgFATA基因的生物学功能,解析EgFATA基因在油棕中与脂肪酸积累的对应关系,为进一步研究EgFATA作用机制奠定基础,从油棕果cDNA中克隆得到了EgFATA基因的全长序列,经生物信息学分析发现,EgFATA编码区由1 155个碱基组成,可编码385个氨基酸,相对分子量为91.89 kDa,与海藻PdFATA亲缘关系最近。在此基础上,构建EgFATA的病毒沉默载体并侵染油棕胚状体,RT-qPCR结果表明,EgFATA的表达量被下调85%～90%。同时,对基因沉默胚状体进行脂肪酸气相色谱法分析,硬脂酸(C18:0)、油酸(C18:1)、亚油酸(C18:2)的含量均显著性降低。以上结果表明在油棕胚状体中,EgFATA对C18:0-ACP、C18:1-ACP、C18:2-ACP的水解具有催化作用,且对C18:1-ACP的催化活性最强。     

椰子织蛾CSP基因的克隆与序列分析

利用rapid-amplification of cDNA ends(RACE)技术,克隆获得了1条椰子织蛾(Opisina aremosella)的全长化感蛋白基因序列。该基因全长为561 bp,开放阅读框全长为393 bp,3′和5′端非编码序列分别为48、120 bp,编码130个氨基酸,所编码蛋白质的理论分子量为14.8 ku,等电点为5.85。同源性比对分析发现,椰子织蛾化感蛋白基因氨基酸序列有4个保守半胱氨酸位点且与其他昆虫化感蛋白基因在氨基酸的水平上相似性不高。除与棉红铃虫(Pectinophora gossypiella)相似度达71%外,与其他昆虫相比,均低于10%。SignalP预测显示,椰子织蛾化感蛋白基因所编码的前20个氨基酸为信号肽序列(MAMKYLIVLSCVLAAAIVAG)。系统进化树分析结果表明,椰子织蛾化感蛋白与稻纵卷叶螟(Cnaphalocrocis medinalis)、亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis)和家蚕(Bombyx mori)化感蛋白1、2、3、4聚为同一族,与家蚕化感蛋白1、2、3、4的进化程度最近。这为深入研究昆虫化学感受蛋白、揭开昆虫与环境化学信息联系的规律奠定理论基础。     

椰子ALDH基因家族的鉴定及生物信息学分析

为了鉴定椰子的ALDH基因家族,分析其基因结构、保守结构域、系统发育树以及其表达模式,通过下载OsALDH基因家族的蛋白质序列,并与椰子的蛋白质的数据库进行比对,鉴定出12个CnALDH基因,分属于9个亚族。结果表明,ALDH编码的氨基酸等电点为5.35～8.68,多数分布在叶绿体中。表达谱分析结果显示,除CnALDH12＿A1和CnALDH22＿A1外,其他的CnALDH基因家族成员均在叶片中有高水平表达。而CnALDH10＿A8在不同组织以及不同时期展现组成性表达,推测该基因参与椰子的一些基础性功能,是不可或缺的基因。     

椰子乙酰CoA羧化酶(ACC)基因的鉴定及表达分析

[目的]克隆椰子的乙酰Co A羧化酶(ACC)基因.[方法]通过已发表的椰子转录组注释结果,鉴定潜在的椰子ACC基因.分析ACC基因在椰子果肉和嫩叶混合样转录组中的RPKM值,同时,采用实时定量PCR技术研究5个高RPKM值的ACC基因在椰子果肉发育的不同时期的表达情况.[结果]共获得21个椰子的ACC基因,这21个ACC基因在椰子果肉和嫩叶混合样品中有较高的表达量,4个ACC基因(Unigene7806、Unigene47155、Unigene7847和CL185.Contig1)在椰子果肉发育9个月时表达量最高.[结论]该研究为解析椰子脂肪酸积累的分子机制提供了前期工作基础.     

酰基辅酶A硫酯酶11基因(ACOT11)及其家族的研究进展

酰基辅酶A硫酯酶(ACOTs)是一类催化脂肪酰基辅酶A水解形成游离脂肪酸(FFA)和辅酶A(CoA)的酶.这类酶通过维持细胞内的FFA、脂肪酰基辅酶A以及CoA的适当水平在脂质代谢中发挥了非常重要的作用.ACOT11作为ACOTs家族成员之一,对温度和摄食量的变化较为敏感,所以该基因对生物体的能量保存、炎症的调节和内质...     

椰子死亡类病毒及其传入中国的风险性分析

对椰子死亡类病毒(CCCVd)的国内外分布状况、潜在经济危害性、寄主植物经济重要性、传播扩散可能性和危险性管理难度等方面进行系统概述,运用多指标综合评价方法对其在我国的传播扩散风险进行评估。结果表明,CCCVd的风险性R值为2.29,属于高度危险入侵物种。提出了两种降低风险的备选方案,选择其中任何一种方案都能将CCCVd传入我国的风险降到最低。     

中国椰子产业经济发展分析

椰子是具有较高经济价值的热带木本油料作物之一,其产业经济的发展意义重大。本文对我国椰子产业经济的内涵、发展的必要性及发展优势展开分析,并针对椰子产业经济发展的制约因素提出发展策略。     

椰子SSR反应体系的建立和优化

为摸索适宜椰子的SSR反应体系,分析了PCR反应体系中的Mg2 浓度、引物浓度、dNTP浓度、TaqDNA聚合酶浓度、模板浓度以及退火温度对扩增结果的影响,建立了适合椰子的SSR反应体系。研究结果表明:在20μL反应体系中,Mg2 、引物和dNTP的最适浓度分别为2.5 mmol/L、0.3μmol/L、0.2 mmol/L;TaqDNA聚合酶的最佳使用量为1 U,模板DNA应加入50 ng,引物最佳退火温度比Tm值较小者低2~3℃。在参数优化的基础上,应用标记分析该反应体系对24个海南不同地区高种椰子样品进行SSR分析,不同样品间DNA谱带多态性丰富,本研究建立的分析体系将为今后椰子资源的SSR分析奠定良好的研究基础。     

Construction and Characterization of a cDNA Library from the Pulp of Coconut (Cocos nucifera L.)

To investigate the gene expression profile of endosperm development,a cDNA library was constructed and characterized from the pulp of coconut at different developmental stages.The constructed cDNA library incorporated approximately 1 × 107 clones in total,and the size of the insertion fragments ranged from 800 to 2000 bp.Sequencing results of 100 randomly picked clones showed that the recombination rate was 96%.In subsequent sequence analysis,41 clones (41%)were homologous to known function proteins,and 23 clones showed high amino acid identity (more than 80%) with the corresponding genes of different plants.Semi-quantitative RT-PCR indicated that oleosin and globulin genes are pulpspecific expression,and have differential expression level in different developmental stage.Clone 29,recognized as homologous to KIAA1239 protein (Homo sapiens),was observed to occur nine times,indicating that this gene may be over-expressed during the endosperm development stage.However,the homologous protein was found only in mammals,and the detailed function is still unknown.Elucidation of the functional characterization of these genes will be carried out immediately.     

外源水杨酸对低温胁迫椰子幼苗生理特性的影响

[目的]研究外源水杨酸(SA)对低温胁迫下不同品种椰子幼苗抗寒生理指标的影响,为提高椰子幼苗抗寒能力及选育抗寒椰子新品种提供参考依据.[方法]以1年生文椰78F1、文椰2号、文椰3号和文椰4号幼苗为研究材料,分别喷施100.0、150.0、200.0和250.0 mg/L外源SA,测定分析其4℃低温胁迫1~5 d叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性及丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量.[结果]4个外源SA处理的椰子幼苗在4℃低温胁迫5 d内,叶片的SOD、CAT和POD活性及Pro含量均高于相应的清水对照(CK),且总体上均呈先上升后下降的变化趋势;MDA含量均低于CK,且呈先下降后上升的变化趋势;4℃胁迫第2 d,喷施150.0 mg/L SA的文椰78F1、文椰2号、文椰3号和文椰4号幼苗叶片SOD、CAT和POD活性及Pro含量最高,均显著高于相应的CK和其他浓度处理(P<0.05,下同),MDA含量最低,均显著低于相应的CK和其他浓度处理,其中以文椰78F1幼苗的SOD、CAT和POD活性及Pro含量更高,MDA含量更低.同一低温胁迫时间不同浓度SA处理中,总体上也以150.0 mg/L SA处理各椰子品种幼苗的SOD、CAT和POD活性及Pro含量最高,MDA含量最低,在4个椰子品种中,以文椰78F1幼苗的SOD、CAT和POD活性及Pro含量更高,MDA含量更低,其次为200.0和250.0 mg/L SA处理,100.0 mg/L SA处理的5个抗寒指标变化不明显.[结论]喷施150.0 mg/L外源SA能提高椰子幼苗的抗寒性,尤其对文椰78F1幼苗的抗寒效果更佳,可在椰子抗寒育苗及抗寒椰子新品种选育中推广应用.     

小桐子枝叶抑菌活性部位分离及其GC-MS分析

以具有抑菌活性的小桐子枝叶乙醇粗提物的石油醚萃取相为试验材料,采用硅胶柱反复柱层析,结合PTLC分离制备,同时对各阶段分离产物进行活性追踪,筛选出具有抗菌作用的活性部位AJ3,采用GC-MS分析,初步鉴定出活性部位的主体成分。结果表明,AJ3组分在浓度为0.8 mg/mL时,对白菜黑斑病菌[Alternaria brassicae (Berk.) Sacc.]和小麦赤霉病菌（Fusariumgraminearum）菌丝72 h生长抑制率均大于85%,与广谱性杀菌剂多菌灵（carbendazim）无显著差异,表现出极高的抑菌活性。对AJ3组分进行GC-MS分析,鉴定出含量最高的10个化合物,它们占总量的83.52%。含量最高的前5位成分依次是3-已(烷)基过氧氢酸、2-环,3 [1,3-苯二氧基-5-乙基]-2-丙烯酸]2,3-环氧-2-甲基已烷尧2,4-二甲基-3-已醇和苯乙烯,5种主体成分的相对总含量为64.67%,主体成分属酚酸类,单萜类化合物。     

泥鳅elovl1基因克隆、表达分析及其在低温胁迫下的响应

为探究泥鳅ELOVL1的功能和作用,采用RT-PCR和RACE方法克隆泥鳅的elovl1基因,并分析elovl1基因的表达规律,最后将泥鳅分别暴露在26℃和8℃下饲养30d,研究低温胁迫对泥鳅脂肪酸组成、组织形态及elovl1基因表达的影响。结果发现:elovl1a全长为2 216bp,ORF为948bp,编码315个氨基酸;elovl1b全长为1 895bp,ORF为963bp,编码320个氨基酸。氨基酸序列特征如下:1个高保守的氧化还原组氨酸簇(HXXHH),多个跨膜区,氨基酸序列C端均含有内质网滞留信号(KXKXX)。elovl1a和elovl1b在所有组织中表达,elovl1a在每个组织的表达量均低于elovl1b。低温下总SFA明显降低(P0.05),总MUFA显著增加(P0.05)。低温显著诱导elovl1a、elovl1b表达。研究结果表明:泥鳅ELOVL1在脊椎动物中保守,ELOVL1可能在机体适应低温时,参与产生能量,起到重要的作用。     

团头鲂咽齿发育相关基因系统进化及其表达分析

为探明鱼类咽齿发生发育的分子机制,以我国特有的经济鱼类团头鲂（Megalobrama amblycephala）为研究对象,通过团头鲂全基因组序列Blast获得团头鲂分泌型钙结合磷蛋白（secretory calciumbinding phosphoprotein,SCPP）家族基因的cDNA序列,采用实时荧光定量的方法比较分析SCPP家族基因在团头鲂咽齿发生发育关键时期第四、第五鳃弓中的表达情况,以及在1龄团头鲂不同组织中的表达情况,筛选调控咽齿发育的关键调控基因。研究结果显示,团头鲂enam、scpp1、ambn、scpp9、odam、spp1与斑马鱼具有较高同源性,进化树中距离较近;通过比对不同脊椎动物enam与odam这2个基因编码的氨基酸序列,发现在鱼类中均存在2段氨基酸序列的缺失。1龄团头鲂不同组织的SCPP家族基因定量表达结果显示,enam、scpp1、ambn、scpp9和spp1在第五鳃弓（有咽齿）和肋骨里面有很高的表达量,与其他组织中的表达水平大多存在显著性差异（P<0.05）,且在第四鳃弓（无咽齿）中的表达量最低。团头鲂第四、第五鳃弓早期（9~54 d）咽齿发育阶段定量结果显示enam、ambn、scpp9、odam、spp1在第五鳃弓表达量显著高于第四鳃弓表达量,其中scpp9在第五鳃弓中的表达量极高。以上研究结果表明enam、scpp1、ambn、scpp9、odam、spp1均参与团头鲂咽齿发育的调控,其中scpp9在团头鲂咽齿发育过程中调控作用较为明显,推测其与咽齿发育关系更为密切。     

棉花蕾铃离层脱落相关基因的克隆及其表达分析

[目的]研究激素与棉花蕾铃脱落的关系,为解析离层脱落相关基因的表达、调控及功能鉴定提供基础资料.[方法]以50 mg/L赤霉素(GA3)和250 mg/L乙烯利(CEPA)分别处理的棉花蕾铃离层cDNA为Tester,H2O处理的棉花蕾铃离层cDNA为Driver,利用抑制消减杂交(SSH)技术构建经GA3和乙烯处理后的消减文库,反向Northern blo-tting筛选出离层差异表达的EST序列,然后进行基因功能注释与功能分类,并分析蕾铃离层差异表达基因的组织表达模式和GA3诱导表达规律.[结果]以GA3处理的离层cDNA为Tester、H2O处理的离层cDNA为Driver,所构建的cDNA文库命名为GA文库;以CEPA处理的离层cDNA为Tester、H2O处理的离层cDNA为Driver,所构建的cDNA文库命名为CE文库.从构建的两个消减文库(GA和CE)中共筛选出29个在离层差异表达的EST序列,通过基因功能注释与功能分类,可将这些EST序列分为翻译相关、代谢相关、信号传导、转录相关、蛋白合成、能量代谢、抗逆相关、基因组序列和未知功能等九大类,其中与翻译相关的EST序列占24.14%,说明经激素处理后棉花蕾铃离层有大量的蛋白合成.从消减文库中挑选10个差异表达基因(EST序列)进行RT-PCR分析,结果发现以GA3处理棉花蕾铃离层后部分相关基因的表达模式会发生变化.[结论]棉花蕾铃离层经激素处理后能激活脱落相关基因的表达,进而影响器官脱落,是其对逆境胁迫反应的结果.     

烟草根系杂种优势表现及相关基因差异表达分析

【目的】探究烟草根系性状的杂种优势表现及相关基因差异表达,为深入解析烟草根系吸收和合成相关物质杂种优势的形成机制提供理论依据。【方法】以烟碱和钾含量性状具有杂种优势的12个杂交种及其7个亲本为材料,通过测定根系长度、数量和体积等性状,分析了烟草根系性状的遗传特点及杂种优势表现,并采用实时荧光定量PCR检测烟草根系发育相关基因的差异表达。【结果】7个亲本材料的根系长度为94.80~476.77 cm,根系数量为343~820条,根系体积为0.18~0.61 cm3;12个杂交组合根系长度为285.56~734.75 cm,根系数量为576~1184条,根系体积为0.41~1.01 cm3,3个性状的变异系数为19.97%~29.68%。烟草根系长度、数量和体积的广义遗传力分别为95.49%、92.12%和85.76%,中亲优势组合率分别为91.67%、91.67%和100.00%。根系长度主要受基因的加性效应控制,根系数量和根系体积主要受基因的非加性效应控制,均表现出明显的杂种优势。不同根系发育相关基因的中亲表达优势与根系性状杂种优势存在一定的相关性,其中,NtAUX1和NtARF16基因的中亲表达优势与根系长度杂种优势呈显著(P<0.05,下同)或极显著(P<0.01,下同)相关;NtFLA18基因基因的中亲表达优势与根系数量和体积的杂种优势呈显著或极显著负相关。NtFLA18基因在K326×韭菜坪2号中的相对表达量较双亲下调表达,NtAUX1基因呈显性表达模式,NtARF16基因的相对表达量较双亲上调表达,这些基因的表达模式与烟草根系杂种优势的形成有关。【结论】烟草根系长度、数量和体积均具有较强的遗传率和普遍的杂种优势,可利用杂种优势选育出根系发达的烟草新种质。GDH88、Va116、南江三号和G70可作为改良根系的优良亲本;K326×GDH88、Va116×毕纳1号、G70×韭菜坪2号、G70×南江三号和K326×韭菜坪2号可作为培育优良根系构型的重要储备材料。     

苦蘵P450家族基因鉴定与表达分析

细胞色素P450酶(cytochrome P450)广泛参与植物次生代谢,是当前的研究热点。基于苦蘵转录组数据,分析并鉴定了部分苦蘵P450家族基因。共鉴定得到795个可能为P450家族基因的序列片段,并将它们聚类到25个不同的聚类(cluster)中,其中,有12个聚类具有组织特异性表达。最终拼接得到30个苦蘵P450家族基因的全长序列,它们与其他物种P450基因高度同源。进化分析表明,这30个苦蘵P450基因可归为9个P450亚家族。通过定量PCR技术,分析了多个P450基因在果实不同成熟阶段的表达变化。结果表明,9个P450基因随着果实成熟表达量上升,另外9个P450基因表达量则逐渐降低。以果实为材料,分析了P450家族基因在乙烯(ACC)与乙烯抑制剂(1-甲基环丙烯,1-MCP)处理下的表达变化。研究表明,部分P450家族基因在ACC和1-MCP处理下表现出相反的表达模式,这说明P450可能参与乙烯介导的果实成熟过程。克隆了3个果实特异表达的P450家族基因(comp164210、comp131532、comp152181),它们主要定位于细胞质和细胞膜中。本研究为苦蘵药用性状遗传改良提供了有价值的遗传信息。     

侵染早期小麦叶锈菌相关基因的筛选及表达分析

为挖掘与叶锈菌萌发及早期侵染相关的关键基因,利用PacBio SMRT和Illumina HiSeq测序技术对叶锈菌夏孢子萌发0、2、4、8、12和24 h的孢子和芽管进行转录组测序,通过全长转录本基因表达差异分析和生物信息学分析进行候选基因筛选,利用qRT-PCR技术对候选基因在不同毒力菌系与小麦的亲和/非亲和互作中的表达模式进行系统分析。结果表明:1)综合分析筛选出差异显著且功能相关的4个候选基因,其中,PTTG_1050为SNARE蛋白的编码基因,可能参与SNARE介导的囊泡运输;PTTG_4765属于ABC转运蛋白基因家族PDR亚族;PTTG_1823属于PKc_Like超基因家族;PTTG_1279为候选分泌蛋白编码基因。2)4个候选基因在侵染早期受到强烈诱导或抑制,且在亲和互作中表达量高于非亲和互作,说明其在叶锈菌的早期侵染和扩展中发挥了重要作用,可能是早期成功侵染的关键基因。