葡萄miR159家族生物信息学分析及靶基因预测分析

为了研究葡萄miR159基因家族在葡萄生长发育过程中发挥的作用,利用生物信息学工具和方法,对葡萄miR159家族成员进行了基因定位、前体序列二级结构预测、成熟序列保守性分析、靶基因及其功能预测以及系谱进化分析。结果显示:在葡萄miR159家族成员中vvi-miR159a和vvi-miR159b两个成员均分布在染色体15上,vvi-miR159c分布在染色体17上;葡萄miR159家族成员基本上符合进化规律;葡萄miR159家族成员的前体均可形成稳定的茎环结构,且其成熟序列都产生于其前体茎环结构的5'端臂上,其碱基序列保守性较高;葡萄miR159家族对应的靶基因主要有两个(GSVIVT01012447001与GSVIVT01037362001),经BLAST分析,主要为GAMYB转录因子家族。     

葡萄miR159家族生物信息学分析及靶基因预测分析

为了研究葡萄miR159基因家族在葡萄生长发育过程中发挥的作用,利用生物信息学工具和方法,对葡萄miR159家族成员进行了基因定位、前体序列二级结构预测、成熟序列保守性分析、靶基因及其功能预测以及系谱进化分析。结果显示:在葡萄miR159家族成员中vvi-miR159a和vvi-miR159b两个成员均分布在染色体15上,vvi-miR159c分布在染色体17上;葡萄miR159家族成员基本上符合进化规律;葡萄miR159家族成员的前体均可形成稳定的茎环结构,且其成熟序列都产生于其前体茎环结构的5'端臂上,其碱基序列保守性较高;葡萄miR159家族对应的靶基因主要有两个(GSVIVT01012447001与GSVIVT01037362001),经BLAST分析,主要为GAMYB转录因子家族。     

vvi-miR172s及其靶基因响应赤霉素调控葡萄果实发育的作用分析

[目的]miR172是植物生长发育的重要调节因子,阐释vvi-miR172s及其靶基因应答赤霉素在葡萄果实不同组织发育过程中的作用,从miRNA角度认识GA调控葡萄果实发育的作用机制.[方法]以'白罗莎里奥'葡萄为材料,以miR-RACE和PCR技术克隆vvi-miR172a/b/c/d的成熟体和前体序列,由psRNA...     

葡萄miR169及其靶基因的生物信息学分析

[目的]明确葡萄miR169(vvi-miR169)基因家族在葡萄生长发育及逆境胁迫响应中的重要作用,为其在葡萄分子育种和抗逆新品种选育中的应用提供参考依据.[方法]利用miRNA、Phytozome、NCBI等数据库及ClustalX 2.1、MEGA 6.0、RNAfold WebServer、psRNATarget等在线软件对vvi-miR169基因家族的序列分布、定位特征、二级结构、发育进化树和靶基因调控功能进行生物信息学分析.[结果]在miRBase中搜索到25条vvi-miR169基因同源序列,分别分布在6条染色体上,其中以位于Chr11上的序列最多,共有17条,位于Chr01、Chr04和Chr14上各有2条,而在Chr08和Chr17上各有1条.vvi-miR169基因家族成熟序列的碱基保守性很高,其前体序列均可形成稳定的二级茎环结构,且位于同一条染色体上的miR169基因序列显示出相对更近的亲缘关系.vvi-miR169基因家族共预测到21个靶基因,绝大部分miRNA都有多个靶基因,且不同miRNA具有相同的靶基因,其中有22个miRNA靶基因均含有GSVIVT01015120001(NF-YA转录因子).[结论]vvi-miR169基因家族序列保守性较高,家族特征明显,且具有相似的调控功能;NF-YA转录因子是vvi-miR169基因家族最主要的靶基因,也是葡萄生长发育过程中抗逆境胁迫的主要调控元件.     

葡萄miR164家族生物信息学分析及靶基因预测

MicroRNAs（miRNAs）对植物抗逆及生长发育过程起着重要的调控作用,而miR164是植物特有的miRNA,它对应的靶基因主要是NAC转录因子家族。采用生物信息学方法对葡萄以及其他几个物种的miR164家族成员前体进行进化分析、前体二级结构预测、成熟序列碱基保守性分析以及在葡萄NAC转录因子家族71个成员中进行靶基因预测分析。结果表明：葡萄miR164家族成员的前体序列与双子叶植物聚在一个分支,符合进化规律;葡萄miR164家族4个成员前体序列均可形成稳定的二级茎环结构,成熟序列的碱基保守性较高;葡萄miR164家族成员对应的NAC家族靶基因有2个（GSVIVT01007982001与GSVIVT01020478001）,经在NCBI进行BLAST分析,发现均与植物的根发育相关。这暗示着葡萄miR164家族与其靶基因在植物的抗逆过程中发挥重要的调控作用。     

高山松miR171a及其靶基因的鉴定与表达分析

以裸子植物高山松为试验材料,利用笔者所在实验室前期构建的高山松miRNA数据,通过生物信息学方法筛选与高山松生长发育相关的miR171a,并通过基于RNA连接酶的cDNA末端快速扩增法(RLM-5′RACE)验证得出,GRAS家族转录因子(Unigene10015)和肌动蛋白结合蛋白(Unigene83401)的基因为...     

GA3介导miR171s及其靶基因VvSCLs调控葡萄种子发育的作用分析

[目的]鉴定vvi-miR171s成员及其靶基因,明确vvi-miR171s成员及其靶基因在葡萄种子发育中的重要作用及其响应赤霉素(Gibberellin,GA)调控种子发育的表达模式.[方法]以'魏可'葡萄('Wink')果实为试材,利用miR-RACE技术鉴定vvi-miR171a/b/e/f/g/h的成熟体序列;...     

油菜miR169基因家族的生物信息学分析及靶基因预测

为了解油菜miR169基因家族,采用生物信息学的方法对油菜miR169基因家族成员的染色体位置、分子进化、前体序列的保守性、启动子和靶基因进行了分析。结果表明:油菜miR169基因家族成员分布在9条染色体上;系统进化分析表明,这些基因共分成2个组;其前体序列在形成成熟miRNA的位置高度保守;油菜miR169基因家族上游启动子主要元件有13个,数量最多的是胚乳表达元件、厌氧胁迫元件、热响应元件和MBS;油菜miR169基因家族的靶基因一共有16个,大部分属于NF-YA基因家族。该结果为进一步研究油菜miR169基因家族的功能奠定了基础。     

葡萄GA受体基因GID1初探及其在果实GA处理条件下的差异表达

本研究通过分析在其他植物中已经确认的GA受体基因序列,对葡萄全基因组进行BLAST比对,获得了可能编码葡萄GA受体GID1的7个基因片段序列。经过聚类分析,根据其序列特征,分别设计特异性引物,以无核白鸡心葡萄(Vitis viniferaL.cv.Centennial seedless)不同组织器官为试材提取RNA,反转成cDNA-1链后,进行半定量RT-PCR,结果显示这些基因在成叶、幼叶、花序、新梢顶尖和休眠芽中存在差异表达。以30 mg/L的GA3在盛花后12 d处理无核白鸡心果穗,并于处理后1、3和7 d(果实第1次快速生长期),33 d(缓慢生长期),49 d(果实第2次快速生长期)进行采样,提取果实RNA,半定量RT-PCR结果显示除VvGID1-4和VvGID1-5外,果实中这些推测的GID1推测基因的表达水平在GA处理条件下均有上调或下调表达,推测上述研究结果为葡萄GA受体的全基因克隆与功能验证奠定了基础。     

植物miR172及其靶基因调控开花与发育的研究进展

对于开花植物来说,生长发育进程、花器官的形成以及适时的完成开花是植物生存与种族延续的基础。对miR172及其靶基因调控植物开花与生长发育的研究进行了综述,以期更好地理解miR172及其靶基因在此过程中的作用机理,对包括植物开花和发育转型在内的重要农艺性状的改良及分子设计育种奠定基础。     

葡萄全基因组DELLA蛋白基因家族鉴定及其应答外源赤霉素调控葡萄果实发育的特征

【目的】明确DELLA蛋白基因在葡萄基因组数据库中的数量、结构和组织表达差异,探究DELLA蛋白在葡萄赤霉素(GA)信号传导及葡萄无核果实发育机理中的作用机制。【方法】基于拟南芥、水稻等植物中的DELLA蛋白基因,利用HMMER程序和NCBI的CDD程序鉴定葡萄基因组中的DELLA蛋白基因;以‘白罗莎里奥’葡萄品种为试材,采用PCR技术克隆3个DELLA蛋白基因的c DNA全长序列;通过启动子作用元件分析预测其潜在功能;利用生物信息学软件对其染色体定位、基因结构、系统进化、理化特性、亚细胞定位及蛋白互作等进行分析;利用农杆菌介导的烟草瞬时表达技术分析DELLA蛋白的亚细胞定位情况;采用q RT-PCR方法检测葡萄DELLA蛋白基因应答GA在果皮、果肉、种子(或种子区)的时空表达特征。【结果】鉴定得到3个葡萄DELLA蛋白基因,克隆并验证其精确序列,分别命名为Vv GAI1(VIT_201s0011g05260)、Vv RGA(VIT_214s0006g00640)及Vv SLR1(VIT_211s0016g04630),其染色体定位、开放阅读框(ORF)大小、编码氨基酸数量分别为:Chr1、1 773 bp、590个;Chr14、1 710 bp、569个;Chr11、1 599 bp、532个。基因结构分析表明其DNA序列均无内含子,只有1个外显子,基因结构高度保守。进化分析显示Vv GAI1与Vv RGA亲缘关系较近,被聚类为一组,而Vv SLR1为另一组。3个基因的启动子均含有响应赤霉素和胚乳发育相关的作用元件,表明它们可能参与响应GA信号传导和胚乳发育过程。亚细胞定位结果显示3个DELLA蛋白均定位于细胞核。q RT-PCR结果显示除果皮中Vv SLR1在近成熟期具有表达高峰外,其余均在幼果期高表达,且外源GA处理均不同程度降低了3个DELLA蛋白基因在葡萄果皮、果肉和种子区的表达,尤以种子区下调水平最为显著。蛋白互作分析表明3个DELLA蛋白均为葡萄GA信号传导的核心作用元件,均可能与GIDI1和SLY1互作参与葡萄GA信号传导。【结论】葡萄基因组中含有3个DELLA蛋白基因家族成员;不同物种间DELLA蛋白结构高度保守;GA可能通过负调控这3个成员参与葡萄果皮、果肉和种子区的发育,且3个成员均可能通过应答GA信号调控葡萄无核果实的发育。     

四川地区赤霉素和链霉素处理对巨峰葡萄无核化及果实发育的影响

为了对四川地区巨峰葡萄无核化栽培提供一定的科学指导,本实验以巨峰葡萄为试材,分别在初花期和盛花后12 d进行2次处理,研究不同浓度赤霉素(GA3)和链霉素(SM)对巨峰葡萄无核率和果实发育的影响.结果表明:各处理都能使巨峰葡萄的无核率大幅度提高,GA3和SM混合处理产生的无核效应明显大干单独使用GA3;GA3 50 mg/L、GA3 100 mg/L与SM 100 mg/L、SM200mg/L搭配的2个组合均实现了完全无核化.从无核果实综合性状来看,两次处理的最佳方案为GA3100mg/L+SM 200 mg/L.     

vvi-miR160s介导VvARF18应答赤霉素调控葡萄种子的发育

【目的】研究vvi-miR160家族(vvi-miR160s)及其靶基因在‘魏可’葡萄种子发育过程中的作用,探究其应答赤霉素(GA)调控葡萄果实无核的潜在机理。【方法】采用miR-RACE、生物信息学分析、RT-qPCR、RLM-RACE等方法,鉴定vvi-miR160家族成员及其靶基因,分析vvi-miR160s及其靶基因应答GA的时空表达模式及其潜在功能。【结果】花前GA处理强烈抑制‘魏可’葡萄胚珠及种子发育,高效诱导其无核,且无核率达99.8%。克隆鉴定了VvMIR160s前体基因序列(501 bp)及成熟体序列,且它们在不同物种间具有较高的保守性;基于vvi-miR160s序列,预测到靶基因VvARF18,利用RLM-RACE技术检测到vvi-miR160s对VvARF18的裂解位点在第10和第11位之间,裂解频度9/17,证明VvARF18是vvi-miR160s的真实靶基因。该靶基因编码683个氨基酸,在398—411位存在核定位信号,且该蛋白亚细胞定位于细胞核上。VvARF18与其他物种间序列的同源保守性较高,基因结构相似,其中VvARF18蛋白与茶、烟草、梅花等物种亲缘...     

花期不同GA3处理对巨峰葡萄果实及种子的效应

为葡萄生产提供理论依据。用不同浓度的GA3处理初花期、盛花期和末花期的巨峰葡萄,研究GA3对葡萄果实重量、种子数量及青果数的影响。与对照相比,各处理都明显提高了葡萄的青果数,其中以初花期37.5 mg/L的GA3处理青果数为最多,达51.0个,但初花期12.5 mg/L、盛花期25.0 mg/L、末花期25.0~50.0 mg/L的GA3处理果实青果数相对较少;各处理均不同程度地提高了无籽果比率,降低了1~4籽果数,初花期以50.0 mg/L的GA3处理的效果最佳,盛花期和末花期以37.5 mg/L的GA3处理的效果最佳;各处理不同程度地降低了平均单果重,25.0 mg/L GA3处理的平均单果重最小。各GA3处理都不同程度地降低了单果重,增加了果实小青果数。     

灌水量对限根栽培‘阳光玫瑰’葡萄果实发育与香气物质积累的影响

【目的】通过分析不同灌水量处理对葡萄果实品质指标、香气组分积累、香气物质合成相关基因表达影响的差异,确定灌水模式与鲜食葡萄感官品质形成间的关系,为限根栽培葡萄最佳灌水量的确定提供参考。【方法】以鲜食葡萄‘阳光玫瑰’为试材,设置对照组CK、轻度水分亏缺组（DI-1）、重度水分亏缺组（DI-2）,系统比较不同灌水量对葡萄果实外观形态指标、色泽指标、香气组分、萜烯合成相关基因表达水平等的影响。【结果】灌水量影响葡萄果粒的形态与质地特征,采收期时葡萄果粒的纵径并未受到灌水量的显著影响,而亏缺灌溉组果粒的横径、单粒重显著降低（P<0.05）。葡萄果肉的硬度也受到亏缺灌溉的影响而下降,特别是DI-2组,葡萄果肉硬度明显低于其他处理组。亏缺灌溉组DI-1、DI-2的葡萄果实中葡萄糖含量显著高于对照处理,重度亏缺组DI-2果糖含量显著高于其他处理,而轻度的亏缺灌溉（DI-1）并未对葡萄果实的可溶性固形物、可滴定酸含量产生显著影响。亏缺灌溉处理下葡萄果皮中叶绿素、类胡萝卜素含量均出现降低,DI-2组果皮中叶绿素与类胡萝卜素含量的比值最低。灌水量影响到葡萄果实中香气组分的积累,对于萜烯类物质,轻度亏...     

葡萄Fe-S簇装配基因的鉴定、克隆和表达特征分析

【目的】从葡萄中克隆并鉴定Fe-S簇装配基因,在转录水平探索其组织特异性表达特征及其对缺铁胁迫的差异响应,明确主效基因。【方法】通过同源克隆法,在葡萄基因组中筛选并鉴定参与Fe-S簇装配的基因;借助生物信息学软件分析葡萄Fe-S簇装配相关基因及其编码蛋白的详细特征;利用实时荧光定量PCR分析Fe-S簇装配相关基因在葡萄不同组织部位的表达模式及其对缺铁胁迫的响应情况;利用MEGE 7.0软件建立不同植物ISU1同源蛋白的系统进化树。【结果】在葡萄基因组中检索并克隆获得46个Fe-S簇装配基因,分布于16条染色体上,含有1—21个长度不一的内含子,且主要分布于质体、线粒体和细胞质,分别含有14、21和11个基因成员;葡萄Fe-S簇装配蛋白在多种亚细胞结构中均有定位,且不同装配机制中蛋白的亚细胞定位情况差异很大;所选10种植物ISU1蛋白序列的一致性高达77%,系统发育树分析表明同一属的ISU1同源蛋白如十字花科的拟南芥和盐芥、禾本科的水稻和短柄草、蔷薇科的桃和苹果,倾向于紧密聚在一起,但葡萄ISU1和番茄ISU1紧密聚集在一起;葡萄Fe-S簇装配基因在3年生‘马瑟兰’成年树体和组培幼苗不同...     

GA3与KT30对早熟无核葡萄浆果生长的影响

以二种早熟无核葡萄品种为材料,应用植物生长调节剂对其花果进行处理,研究结果显示不同品种对植物生长调节剂的反应不同."喜乐"品种于终花后10 d左右,用GA3100 mg·L-1处理一次,果实的生长发育效果最好,穗重达511 g,粒重5 g,可溶性固形物含量14 Brix,穗形整齐.而"金星无核"品种在盛花期用GA325 mg·L-1第一次处理,12 d后再用GA325 mg·L-1+ KT305 mg·L-1进行第二次处理,可使金星无核葡萄既减小胚珠残痕,又达到了增大果粒的目的,穗重达498 g,粒重6.22 g,固酸比33.