野生二粒小麦PYL基因家族的鉴定及其在逆境胁迫下的表达特性分析

脱落酸(ABA)是一类重要的植物内源激素,在调控植物生长发育和胁迫响应等方面发挥着关键作用。基因作为ABA的受体,在ABA信号转导过程中发挥着重要作用。为深入发掘野生二粒小麦PYL基因,本研究利用生物信息学对野生二粒小麦的PYL家族进行全基因组鉴定与分析。结果在野生二粒小麦基因组中共鉴定到24个PYL基因(TdPYLs),分布在1A、1B、2A、2B、3A、3B、4A、4B、7A和7B染色体上,且所有成员均含有PYR-PYL-RCAR-like功能域;系统进化分析发现,24个TdPYL基因可分为3个亚家族,同一亚家族成员间具有相似的基因结构和保守结构域;对这些PYL基因的启动子顺式元件进行预测,发现它们含有大量与逆境胁迫、光调节和ABA响应相关的元件;基于RNA-seq数据的表达特性分析发现,它们在不同组织中以及逆境胁迫下表达差异明显,并鉴定到多个与组织特异性以及胁迫响应相关的PYL基因;进一步对PYL基因的单倍型组成进行分析,发现在野生二粒小麦、栽培二粒小麦和硬粒小麦中PYL基因的遗传变异和单倍型组成具有明显的差异,发生了显著的遗传分化。本研究为深入揭示野生二粒小麦PYL基因的调控功能及其进化机制研究提供了有益信息。     

狗枣猕猴桃钙调节蛋白基因生物信息学分析

通过NCBI查找到狗枣猕猴桃钙调节蛋白基因序列,利用生物信息学方法对该基因编码蛋白的理化性质、二维结构、三维结构、糖基化位点、所属蛋白家族、代谢途径、进化地位等信息进行了预测。结果表明,该蛋白富含天冬氨酸和谷氨酸,不含N-糖基化位点和O-糖基化位点,属于EF-hand蛋白家族,在钙信号、cAMP信号转导及植物与病原菌的相互作用、细胞减数分裂等过程中均有重要作用。     

结球甘蓝CML家族基因及其在授粉后柱头中的表达

利用NCBI和甘蓝基因组数据库筛选获得了76个结球甘蓝CML家族基因,其随机分布在甘蓝的9条染色体上,染色体上最多的有12个基因,最少有1个基因。分析发现该基因家族编码蛋白氨基酸残基长度在109 ~ 365个之间,分子量大多在20 kD左右,为小分子蛋白,且均含有2 ~ 4个保守的EF-hand结构域。甘蓝的76个CML基因依据与拟南芥的CML家族的进化关系及序列相似性分为Ⅰ~ Ⅷ个亚家族,每个亚家族基因有较高的同源性,进化关系较近。经亚细胞预测分析发现大部分蛋白在质膜和胞外表达,少量在质膜、细胞核内和叶绿体等部位表达。数字表达谱分析发现在76个基因中,有25个基因在自花和异花授粉后差异表达,其中BoCML12、BoCML42、BoCML44、BoCML45、BoCML60、BoCML70、BoCML71 和BoCML74等8个基因在自花和异花授粉后表达趋势有较大差异,表明这8个基因以不同的方式参与调控甘蓝自花和异花授粉后的反应过程,有可能与甘蓝的自交不亲和性相关。     

基于专利家族的全球农业领域创新特征分析

研究基于文献调研和专家多方评议,形成了5种专利分类与农业领域映射关系,并以此为基础得到优化的专利检索策略,然后在Thomson Innovation知识产权平台完成专利数据下载,最终再利用Thomson Data Analyzer软件创建指标数据集进行分析。通过对2004至2013年全球农业相关专利族的数量和国家分布、主要技术与核心国家构成、主要关联技术和全球专利布局等多维度系统分析,发现具备全球农业竞争力的创新技术的集中性特征,虽然中国目前拥有农业相关专利申请量上的绝对优势,但是在具备国际竞争力的农业相关技术的绝对数量和产出效率方面与世界发达国家存在着一定差距。最后,提出了中国今后提升农业相关专利国际竞争力的若干建议。     

Sirt2和Sirt3基因的研究进展

该文介绍了Sirtuins家族的成员、结构及生物学功能。从对机体的代谢调节方面重点介绍了该家族中sirt2和sirt3的研究现状。     

栽培型与野生型辣椒HAK/KUP/KT基因家族的进化分析

HAK/KUP/KT家族是一类重要的钾转运蛋白家族。利用生物信息学手段对栽培型及墨西哥野生型辣椒全基因组范围内的HAK/KUP/KT基因成员进行鉴定及分析,比较两者在数目、复制类型及组织表达模式等方面的差异。发现2种辣椒中HAK/KUP/KT家族成员分别为24和22个,且在染色体上呈不均衡分布。基因复制类型分析发现,HAK/KUP/KT家族成员中存在片段重复和串联重复,且纯化选择是该家族进化的主要动力。组织表达分析显示,辣椒HAK/KUP/KT基因间的表达模式存在差异,暗示辣椒HAK/KUP/KT家族成员在功能上的多样性,并为后续发掘有益的钾转运基因提供了重要的理论依据。     

小兰屿蝴蝶兰R2R3-MYB转录因子分析

[目的]本研究为了探讨在植物发育和抗逆过程扮演着重要角色的MYB转录因子的潜在功能。[方法]利用拟南芥MYB转录因子家族蛋白序列(At MYBs)和已报道的蝴蝶兰R2R3-MYB转录因子家族蛋白序列(Pe MYBs),采用本地化软件BLASTP对小兰屿蝴蝶兰全基因组数据库进行搜索,并利用Pfam数据库验证MYB结构域,获得小兰屿蝴蝶兰MYB转录因子家族编码序列(Pe MYBs)125条,包含1R-MYB结构域的Pe MYBs蛋白序列27条,R2R3-MYB结构域96条,R1R2R3-MYB结构域2条。重点对96条R2R3-MYB结构Pe MYBs蛋白序列特点进行生物信息学分析。[结果]依据拟南芥的分类标准将小兰屿蝴蝶兰R2R3-MYB类转录因子划分为20个亚群,预测获得同源性较高的直系和旁系同源基因;各基因在四种器官(花、叶、根、茎)中的表达情况各异,39个Pe MYBs基因在4种器官中均表达,48个基因在不同器官中有特异性不表达现象,一些基因呈现器官特异性表达特点,推测其可能参与相应组织特定发育时期的调控。[结论]预测获得125条Pe MYBs蛋白序列,并对部分Pe MYB转录因子可能的调控功能进行了预测,将为细致研究蝴蝶兰MYB转录因子调控植物生长发育和逆境胁迫响应的分子机理提供一定的数据基础。     

小麦部分多基因家族的基因表达与耐热性获得的关系

采用两个耐热性有差异的小麦亲本Sturdy（感热）和Mustang（耐热）及其正反交组合,在热击条件下,对不同基因型的基因表达差异进行了研究。结果表明：随机引物和家族基因引物均能扩增出热击条件下的差异表达条带。包括父本特异表达型、母本特异表达型和正反交特异表达型。表明耐热性获得与热击蛋白的表达和其它基因的调控有关。     

白花泡桐TCP家族分析及其对丛枝病和干旱的响应

为探究白花泡桐TCP家族在调控丛枝病和干旱胁迫响应中的作用,对白花泡桐全基因组TCP家族成员进行生物信息学分析。结果表明:白花泡桐TCP家族有35个基因;所有家族成员分布在14条染色体上,每条染色体的基因数量有1～5个;同时,所有成员均包含基序1;顺式作用元件表明Pf TCPs主要参与激素和光响应;结合丛枝病和干旱处理前后白花泡桐TCP的转录组分析,最终发现Pf TCP17和Pf TCP27可能在调控丛枝病发生和干旱胁迫中发挥重要作用。该结果为进一步培育白花泡桐抗生物和非生物胁迫新品种提供了依据。     

甜菜BTB蛋白家族的挖掘与生物信息学分析

BTB(Broad-complex,tramtrack,and bric-à-brac)蛋白在植物生长发育、抗逆性、蛋白质泛素化和降解、细胞骨架组成、离子通道及细胞周期调控等方面发挥着重要作用.本研究从甜菜基因组大数据中获得了49个包含BTB结构域的序列,并利用生物信息学方法对甜菜BTB蛋白家族进行了系统发育、理化性质...