刀鲚基因家族鉴定及扩张与收缩

为增加对刀鲚在进化过程中因核心基因家族改变而产生的特殊机制的了解。实验利用比较基因组学,通过比较刀鲚及其近缘物种斑马鱼、三刺鱼、青鳉、红鳍东方鲀和绿河鲀基因组,鉴定刀鲚基因家族;利用CAFév 4.2软件进行基因家族扩张和收缩分析;最后将鉴定的扩张基因家族基因与GO、KEGG等数据库进行比对、注释和通路分析。结果显示,刀鲚具有11 872个基因家族,包含16 470个基因,有2 963个基因未形成基因家族。同其他5个物种相比,刀鲚有150个特有基因家族,包含419个基因。刀鲚扩张和收缩基因家族分析结果表明,刀鲚有1 200个基因家族扩张了,7 543个基因家族收缩了。刀鲚显著扩张的基因家族有39个,包含508个基因;显著收缩的基因家族有36个,包含21个基因。刀鲚显著扩张基因家族GO富集分析条目中鉴定较多的是,代谢过程、催化活性、细胞、细胞组分等。KEGG富集分析条目中鉴定较多的是紧密连接、心肌细胞的肾上腺素能信号、心肌收缩、细胞黏附分子等。与渗透压调节相关的通路有紧密连接、心肌收缩等;与生殖洄游行为相关的通路有GnRH信号通路、嗅觉转导通路等。对显著扩张基因家族基因进行基因组定位,结...     

4种大戟科植物Lhca基因家族的全基因组鉴定、分类与进化分析

LHCI是植物光系统I(PSI)中与色素分子结合的一系列膜蛋白,由Lhca基因家族编码,主要参与光能的捕获与传递。虽然Lhca基因家族已在拟南芥、水稻、杨树等模式植物中得到了系统鉴定,但在以高光效和高生物量著称的大戟科植物中,至今还未见Lhca类基因的报道。研究基于蓖麻、麻风树、木薯和橡胶树等4种大戟科植物已公布的基因组和EST数据对Lhca基因家族进行全面鉴定,并分析了其基因结构、生化特性及进化关系。结果表明,蓖麻、麻风树、木薯和橡胶树分别含有6、6、9和9个Lhca基因,分属于Lhca1、Lhca2、Lhca3、Lhca4、Lhca5和Lhca6等6个亚家族,每个亚家族含有1~2个成员不等,基因的内含子数目在2~5个之间,部分基因还存在可变剪接形式。进化分析显示,Lhca1和Lhca3亚族具有较早的起源,Lhca2和Lhca6存在于陆生生物中,Lhca4和Lhca5则只存在于高等植物中;在木薯和橡胶树中,Lhca1、Lhca2和Lhca4亚族都出现了基因的扩增。     

荔枝P型ATP酶基因家族鉴定及其在采后贮藏过程中响应拮抗菌N-1的表达模式分析

P型ATP酶是植物体内一种重要的膜转运蛋白,在果实能量代谢和酸代谢中发挥重要作用,并广泛参与植物离子运输、抗逆、细胞信号转导等各项生命活动,然而在荔枝或其他无患子科植物中尚未对P型ATP酶基因家族进行全面分析,本研究基于‘妃子笑’荔枝转录组数据,通过对这些基因进行生理生化分析、生物信息学分析和表达分析,共鉴定了28个P型ATP酶基因家族成员基因,探讨P型ATP酶在荔枝采后贮藏过程中的潜在功能。结构和系统发育分析表明该基因可以分为5个亚家族,同一亚族的基因在基因结构和motif基序方面具有很大的相似性,其蛋白二级结构主要以α-螺旋为主,亚细胞定位预测分析发现LcPAs多定位于线粒体（21/28）。通过转录组分析,在采后贮藏期间,荔枝P型ATP酶家族基因中上调表达的基因明显高于下调表达基因,暗示其可能在荔枝采后品质劣变过程中发挥着积极的抵御作用。使用拮抗菌N-1处理荔枝可以有效抑制其果实采后褐变和病害的发生,结合RT-qPCR结果,发现拮抗菌N-1处理能诱导LcPA1、LcPA7、LcPA8和LcPA19在整个贮藏过程中的上调表达,并维持了较高的ATP酶活性,进一步说明P型ATP酶家族基因在抑制荔枝病变过程中发挥着重要作用。本研究为了解荔枝P型ATP酶基因家族基因的进化和功能分析提供了参考,为深入了解拮抗菌N-1保鲜机理的分子调控机理提供新的证据。     

基于转录组的荔枝泛素结合酶基因家族的鉴定及表达分析

泛素结合酶在泛素化级联反应中居于中心位置,是连接泛素活化酶和泛素连接酶的桥梁,在泛素化系统中发挥着关键作用。本研究基于荔枝转录组数据库,利用生物信息学方法对转录组数据库泛素结合酶UBC基因家族进行鉴定,最终得到28个LcUBC基因家族成员。通过荧光定量PCR技术对LcUBC基因家族在‘妃子笑'荔枝不同组织中进行时空表达分析,并对花穗对照和烯效唑处理花穗发育的不同时期进行表达分析。结果表明：LcUBC基因家族成员对应所编码的氨基酸数分布在85~1146 aa之间,等电点大小在4.03~9.61之间,5个LcUBC蛋白为稳定蛋白,其余均为不稳定蛋白。2个LcUBC蛋白定位于细胞质,2个LcUBC蛋白定位于细胞质和细胞核,1个LcUBC蛋白定位于内质网,其余蛋白均定位于细胞核。系统进化分析结果表明,LcUBC蛋白分为10个亚家族;28个LcUBC基因家族成员在不同组织的表达量存在差异;烯效唑处理‘妃子笑'荔枝花穗与对照相比,烯效唑处理21 d后,LcUBC基因家族成员的多个基因表达量较高。这是在转录组水平分析LcUBC基因家族成员,本研究结果对今后该基因家族的分类、克隆和功能研究提供了参考依据。     

烟草类异黄酮还原酶基因家族的分子克隆

为揭示类异黄酮还原酶(Isoflavone reductase-like,IRL)在烟草次生物质合成和生理功能中的作用,从品种龙里红花烟中克隆普通烟草IRL(NtIRL)基因家族2个成员的全长cDNA和gDNA序列,完成了生物信息学分析、Southern杂交和RT-PCR等分子鉴定。NtIRL1基因为1 946bp,全长cDNA为1 257bp;NtIRL2基因为2 089bp,全长cDNA为1 261bp。NtIRL1和NtIRL2蛋白均为310个氨基酸,分子质量分别为34.652和34.650ku,等电点分别为5.58和5.78。2个蛋白可能发生磷酸化等翻译后修饰,无信号肽,定位于细胞质,但有可能通过跨膜域与质膜发生联系。预测这2个蛋白的K8~G88为AdoHycase(cl09931)保守域,I9~T239为NmrA(pfam05368)保守域,并具有PIP类型蛋白的所有保守性基序和活性残基。预测2个蛋白的二级结构以α螺旋和延伸链为主;三级结构具有PIP酶典型特征,中间有1个催化裂口。BLAST和系统发生分析进一步证实NtIRL家族属于PIP大家族,与IFR的关系比PCBER和PLR更近。Southern blot杂交也证明,普通烟草基因组中有且只有2个IRL基因存在。半定量RT-PCR结果显示,NtIRL1和NtIRL2均在根中优势表达,在地上部各器官中表达很弱或无表达。     

猪TPM3基因数字化差异表达图谱研究

1946年,Bailey首次报道了原肌球蛋白(TM基因家族),其主要功能是作为调节蛋白影响肌细胞的发育过程,尤其是成熟阶段的肌细胞发育。原肌球蛋白以大量异构体形式广泛分布于各种真核细胞中。其中4个TM基因分别命名为TPM1、TPM2、TPM3、TPM4。猪TPM3(tropomyosin 3,γ-TM基因)为华南     

~(14)C示踪研究不同小麦品种开花、灌浆期的光合效率及同化物的运转与分配

应用~(14)C示踪技术测定三个籽粒饱满度不同的小麦品种,结果表明:籽粒饱满度与品种的净光合率、光合持续期和同化物在籽粒中的分配率有关;光合作用后30分钟测定,~(14)C同化物的分配,叶片最高,叶鞘其次,麦穗再次,茎中最低;开花期~(14)C同化物在成熟麦穗中的分配,约占引入量的25—32％,灌浆期~(14)C同化物在成熟麦穗中的分配,对籽粒饱满的两个品种,占引入量的50％以上,而籽粒不饱满的品种,分配率还不到30％。     

玉米BEL1-like基因家族的鉴定、表达和调控分析

BEL1-like(BELL)家族蛋白是植物中普遍存在的一类具有同源异型结构域的转录因子。拟南芥中BELL家族蛋白能与KNOTTED1-like蛋白互作形成异源二聚体,并结合到特异顺式作用元件来调控基因的表达,从而影响植物生长发育进程。本文采用隐马可夫(HMM)模型,在玉米基因组中鉴定到15个BELL家族基因(Zm BELL),分布于7条玉米染色体。通过与拟南芥BELL基因的序列比较将这些基因分为两大类。在玉米8种组织中Zm BELL有不同的表达模式,具有明显的组织表达特异性。基于基因共表达分析及BELL-like蛋白特异结合的顺式元件分析,预测到86个可能受Zm BELL调控的下游靶标基因。这86个基因和12个Zm BELL表达模式相同,并且在基因启动子区存在与BEL1-like蛋白结合的顺式元件。这些结果为进一步解析玉米BELL家族基因的功能和作用机制积累了有价值的资料。     

导入反义trxs基因改变小麦发芽特性

硫氧还蛋白h(thioredoxin-h，Trx h)是一种能催化二硫键氧化还原反应的蛋白质，它参许多重要的生命活动。种子中的Trx h在发芽时能促进淀粉酶和蛋白质水解酶的活性提高、增加贮藏蛋白的水溶性、使种子中贮藏的营养物质更易于分解，加速胚乳中的碳氮代谢。trxs基因与硫氧还蛋白h基因(trxh)属于同一基因家族，它们的cDNA有94％的同源性，表达产物也有相似的生物功能。     

环境胁迫和激素诱导甘蔗ACC合成酶基因家族三个成员的表达

ACC合成酶（ACS）是高等植物乙烯生物合成途径中的限速酶。在克隆到甘蔗ACC合成酶基因家族3个成员Sc-ACS1、Sc-ACS2和Sc-ACS3的基础上，分别以它们作为探针，检测了激素诱导和环境胁迫对甘蔗苗期该3成员表达的影响。结果表明，乙烯利诱导Sc-ACS1在叶中表达，在根中不表达；Sc-ACS2在根、叶中表达；Sc-ACS3主要在根部表达，在叶中不表达。在甘蔗叶片中，Sc-ACS1对冷胁迫、暗培养和LiCl胁迫均有应答，并受植物生长激素IAA诱导而表达；Sc-ACS2无论是在生长激素诱导还是环境胁迫下，其mRNA均维持较低水平。