大麻CBDAS基因家族成员的全基因组鉴定及表达分析

为了探究大麻二酚酸合成酶基因(CBDAS)家族在大麻中的功能,利用生物信息学方法对大麻二酚酸合成酶基因(CBDAS)进行了全基因组鉴定,并系统分析其理化特性、进化发育、基因结构、启动子顺式结合元件及表达模式.结果表明,大麻CBDAS基因家族包含5个成员,仅分布在2,7号染色体上;理化性质分析显示,大麻CBDAS基因家族编码的氨基酸数目为541～545 aa,分子质量为介于61.49～62.41 ku,等电点为6.90～9.00;系统进化分析显示,来自植物、动物和微生物的33个CBDAS基因可分为3个家族,多数CsCBDAS基因家族成员属于同一亚家族;启动子区顺式作用元件预测表明,CsCBDAS基因家族成员均富含光响应元件;组织特异表达分析显示,CsCBDAS1和CsCBDAS2在雌蕊中表达最高,CsCBDAS4、CsCBDAS5在根中表达量最高;大麻CBDAS基因在高大麻二酚(CBD)和低CBD含量品种的表达模式不同,CsCBDAS1表达量在高大麻二酚(CBD)品种中高于低CBD含量品种;外源重金属Cd处理CsCBDAS4和CsCBDAS5基因表达量显著上调表达;CsCBDAS1、CsCBDAS2及CsCBDAS5表达量在黑暗和光照处理间表现出显著差异,光照处理下,CBDAS1基因表达量显著低于黑暗处理,而CsCBDAS2及CsCBDAS5的表达量高于黑暗处理.这些基因可能参与大麻的生长发育与大麻素的合成,该研究为后续大麻CBDAS基因家族的功能研究奠定了基础.     

单宁酸在抗菌及伤口愈合中的研究进展

单宁酸是一种高分子量的水溶性多酚,广泛存在于多种类型植物中。因其独特的结构特性赋予单宁酸突出的化学性质和多种生物活性,尤其对多种病菌具有较强抗菌活性,同时能促进细胞增殖、组织再生和伤口愈合,受到国内外生物医学领域学者的广泛关注。文章重点阐述单宁酸在抗菌及伤口愈合中的研究进展,并展望单宁酸用于麻纤维上制备新型医用材料的研究方向。     

亚麻全基因组关联分析研究进展

全基因组关联分析(GWAS,genome-wide association studies)是研究作物表型多样性遗传基础的方法之一,在连锁标记开发、目的基因挖掘和复杂性状的遗传研究等方面具有重要作用,为揭示作物复杂农艺性状的遗传机理提供了研究思路.文章简要介绍了全基因组关联分析的原理及方法步骤,论述其在亚麻农艺、品质及...     

红麻HcWRKY20基因的克隆与表达特征分析

WRKY转录因子为植物中一类重要的转录因子,在调控植物生长、发育及响应外界胁迫方面发挥重要作用。基于红麻转录组数据,研究克隆了红麻转录组WRKY20基因,并命名为HcWRKY20。HcWRKY20基因CDS全长1512 bp,编码503个氨基酸,预测蛋白大小为55.77 KD,等电点为7.33。此外,HcWRKY20含有两段保守的WRKYGQK七肽序列和两个C2H2锌指结构,属于Ⅰ类WRKY转录因子。系统进化树分析表明,HcWRKY20与雷德蒙氏棉、陆地棉及二倍体棉亲缘关系较近。HcWRKY20基因表达特征分析表明,该基因在根和叶中表达量较高;受外源水杨酸(SA)、Cd和Na Cl处理的诱导,但油菜素内酯(BR)处理抑制了HcWRKY20的表达。HcWRKY20可能在红麻非生物胁迫应答中起到了重要的调控作用。     

籼稻品种‘BP360e’抗褐飞虱遗传分析及基因定位

[目的]本研究旨在发掘水稻抗褐飞虱基因,为抗褐飞虱品种培育提供有用的基因资源。[方法]利用印尼抗褐飞虱籼稻品种‘BP360e’与感虫品种‘02428’分别构建F2∶3和BC2F2∶3分离群体,采用苗期集团法进行抗褐飞虱表型鉴定。利用151对均匀分布在水稻12条染色体的多态性标记,选取F2∶3群体中的极端个体进行初连锁分析,构建具有连锁迹象的染色体连锁图谱进行QTL(quantitative trait loci)检测。再利用BC2F2∶3群体验证F2∶3群体检测到QTL的可靠性。[结果]在第4染色体标记RM16382与INDEL4-5之间,约15.3 c M的区间内检测到1个抗褐飞虱主效QTL,LOD值为14.4,贡献率为56%,将其命名为QBph4。用BC2F2∶3群体重复检测到该QTL。该区间包含已克隆的抗褐飞虱基因Bph3。序列分析表明,QBph4可能为Bph3的一种新的等位基因。[结论]‘BP360e’高抗褐飞虱,其抗性受1对主效QTL控制,该抗性基因的发掘为水稻抗褐飞虱分子机制阐明及新品种培育奠定了基础。     

红麻海藻糖生物合成关键酶基因HcTPPJ的克隆及响应逆境的表达分析

海藻糖生物合成关键酶基因TPP在植物响应各种非生物胁迫过程中具有重要作用。为了明确红麻TPP基因在应对非生物胁迫过程中的作用,本研究根据转录组CL541.Contig2Unigene序列设计特异性引物,通过PCR获得红麻TPP基因的cDNA全长序列。生物信息学分析表明,该基因最大开放读码框为1128 bp,编码一个含有375个氨基酸的蛋白质。序列一致性分析发现,该蛋白质氨基酸序列与其他物种TPPJ氨基酸序列的一致性为71.18%,故将该基因命名HcTPPJ。表达模式分析表明,该基因在根、茎、叶中均有表达,在盐、干旱胁迫下,随着胁迫时间的延长,HcTPPJ表达显著上调,表明该基因参与红麻的盐、干旱胁迫响应过程。在盐、干旱胁迫下, HcNCED3显著上调表达,而外源喷施脱落酸时,HcTPPJ表达变化不明显。由此推测,在红麻响应盐、干旱胁迫过程中,该基因的表达可能不受脱落酸信号分子的调控。这将为进一步阐明该基因在红麻响应盐、干旱胁迫过程的作用奠定基础。     

红麻非生物逆境胁迫响应基因HCWRKY71表达分析及转化拟南芥

WRKY转录因子在植物响应非生物逆境胁迫过程中具有重要的调控作用。本研究根据红麻转录组unigene序列(CL3883.Contig4),设计引物进行PCR扩增,经sanger测序获得全长为957 bp的HcWRKY71基因cDNA序列。该基因开放读码框为957 bp,编码1个含有318个氨基酸的蛋白,具有1个WRKY功能保守结构域,属于II类WRKY转录因子。在盐胁迫下,HcWRKY71基因表达量随NaCl溶液浓度升高而增加;在干旱胁迫下,HcWRKY71基因表达量随干旱胁迫时间的增加呈现先下降再上升然后再下降的趋势;在重金属镉胁迫下,HcWRKY71基因表达量随CdCl2溶液浓度的增加而降低。表明该基因表达受盐、干旱和重金属镉胁迫的诱导。利用农杆菌介导花序浸染法将该基因转化拟南芥发现,HcWRKY71基因提高了转基因拟南芥幼苗的耐盐性,这为进一步研究HcWRKY71基因的耐逆机制奠定了坚实的基础。     

红麻HcMS1基因的克隆、表达与功能分析

为挖掘红麻雄性不育核基因,解释红麻花蕾败育的分子机理,通过分析转录组数据,利用同源克隆的方法从红麻花药中克隆出拟南芥MALE STERILITY1(MS1)的同源不育基因,并命名为HcMS1基因.利用生物信息学方法对HcMS1蛋白进行结构、理化性质及亲缘关系等分析,并通过qRT-PCR分析HcMS1基因在红麻不育系、保...     

工业大麻纤维负载纳米银复合材料制备及抗菌性评价

研究在不添加还原剂的条件下,利用工业大麻纤维的羟基及衍生醛基将纤维上吸附的银离子原位还原生长成纳米银颗粒,制备工业大麻纤维负载纳米银复合功能材料.通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)对复合材料的形貌结构进行表征.结果表明:银离子被大麻纤维还原为纳米银并均匀地...     

大麻GRAS转录因子家族的全基因组鉴定及镉胁迫下表达分析

GRAS转录因子在植物生长发育及抗逆境胁迫中具有重要作用。本文对大麻GRAS转录因子家族进行了全基因组鉴定,对其理化性质、系统进化发育、基因结构、基因间的共线性关系进行了分析,并利用云麻1号及内蒙古小粒大麻的转录组数据分析其在镉胁迫下的表达量变化。结果表明,大麻基因组中鉴定出54个GRAS基因, 96.30%的基因编码酸性蛋白,长度为415～757aa,分子质量为46,405.05～85,748.52kD,等电点为4.77～8.54,划分为9个亚家族,其中PAT1、LS、SHR、HAM保守性较高, PAT1、LISCL、CsGRASA出现大量基因串联重复, CSGRAS12基因在5种植物的共线性分析中均存在。将2个大麻品种进行镉胁迫处理发现,云麻1号株高下降10.48%,鲜重下降6.33%;内蒙古小粒大麻株高下降66.07%,鲜重下降42.67%,表明云麻1号较内蒙古小粒大麻更耐镉胁迫。云麻1号的54个GRAS基因中, 42个(77.78%)基因表达上调1.05～18.10, 11个(20.37%)基因表达下调0.13～0.91;内蒙古小粒大麻的54个GRAS基因中, 27个(50.0...