科研产出
猕猴桃LysM型类受体激酶基因家族生物信息学分析
《分子植物育种 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：植物Lys M型类受体激酶基因家族（lysin motif receptor-like kinase, LYKs）在植物自身免疫防御系统及与病原微生物协同进化中的重要作用已被证实，目前已成为研究植物基因功能的热点。本研究以生物信息学方法在猕猴桃全基因组范围内鉴定并命名Ac LysM基因家族成员，分析其家族成员染色体定位、蛋白基序、结构域和亚细胞定位，以及AcLysM基因家族成员的蛋白理化性质。共获得40个AcLysM基因家族成员，其蛋白分子量范围为10～126 kD、等电点在4.43～9.42之间，平均亲水系数介于-0.603～0.484。AcLysM基因家族成员分为三个亚类，亲缘关系较近的家族成员往往具有相同的motif和domain，甚至多个基序和结构域的排序都是相似的，推测该亚族成员在猕猴桃进化过程中执行相似的功能，在响应猕猴桃病菌侵染的过程中发挥重要的激发、传导和调控作用。本研究分析了猕猴桃LysM型类受体激酶基因家族，为后续深入研究LysM基因家族成员在猕猴桃抵御病虫害中的作用提供理论依据。
关键词： 猕猴桃 LysM-类受体激酶 基因家族 生物信息学分析
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藜麦SPP基因家族全基因组鉴定及表达模式分析
《江西农业学报 》 2022
摘要：为明确CqSPPs基因家族的进化关系，以公开的藜麦基因组数据库为基础，鉴定出4个CqSPP基因，并进一步明确了各成员结构及其编码蛋白的理化性质、亚细胞定位、保守结构域、模体和启动子。以现有高通量转录组数据为基础，明确了各成员在藜麦不同组织中的表达水平，并采用qRT-PCR对各成员在苗期不同逆境下的表达水平进行了检测。CqSPPs分布于4个不同的染色体上，将其命名为CqSPP1～CqSPP4，其蛋白氨基酸数目在399～623之间，分子量介于45.24～70.77 kDa之间，理论等电点在5.64～6.93之间，同时表现出明显的亲水性。亚细胞定位预测显示除了藜麦SPP2蛋白预测结果为不确定外，其余蛋白主要定位在叶绿体上。蛋白保守模体分析结果显示，在该基因家族编码蛋白中预测得到10种保守模体，其中所有蛋白均含有8个排列顺序相同的模体。系统发育分析显示，植物中SPP基因家族可以分为5个组，其中CqSPP基因处于其中的2个组，并且与拟南芥SPP基因亲缘关系最近。启动子分析显示，各成员在启动子区域存在多种响应非生物胁迫的顺式转录元件。表达分析显示CqSPP1在各组织中均明显表达，而CqSPP4在各组织中表达量较低。在受到不同胁迫时，SPP基因家族的响应情况各不相同。结果表明CqSPPs有4个成员，且受多种非生物胁迫诱导表达，推测其可能在藜麦响应非生物胁迫过程中发挥了重要作用。
关键词： 磷酸蔗糖磷酸酶（SPP） 基因家族 藜麦 表达分析
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白梨SPL转录因子在二次成花诱导中的响应
《西南农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：【目的】梨二次成花（异常）在我国南方普遍发生,环境因子与植物遗传因子互作在该过程中的作用以及关键的遗传要素仍有待鉴定,为鉴定梨基因组中SPL（squamosa promoter-binding protein like）编码基因并研究其在二次成花诱导中的表达变化情况。【方法】前期课题组探索了通过摘叶诱导模拟二次成花的生理机制,测定了转录组变化过程,本研究基于已有的白梨（Pyrus bretschneideri Rehd.）基因组数据,从全基因组范围对SPL编码基因进行了鉴定,结合二次花诱导过程的转录组数据,挖掘参与该过程的候选基因。【结果】本研究共获得了34个典型的SPL蛋白家族成员,只有3个成员在目前的梨参考基因组上串联排列。系统进化分析将34个成员划归为8个进化类群,与其他物种SPL分类一致。砂梨‘丰水’二次成花诱导及未诱导材料的转录谱分析表明,34个SPL蛋白编码基因中仅两个显著差异表达,其中Pbr038289.1显著上调表达,而Pbr002303.1表达量显著下降。【结论】这2个蛋白有望成为深入研究梨成花过程调控的重要靶点。
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梨ERF超家族全基因组鉴定及表达分析
《分子植物育种 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：中国南方地区普遍存在的由于干旱等原因提早落叶导致的梨二次花现象给生产带来了很大的损失,且该过程可以通过人工摘叶处理进行模拟诱导.乙烯响应因子ERF成员被认为参与了植物的激素应答、生物和非生物胁迫以及生长发育调控过程.本研究基于公开的白梨基因组序列,利用生物信息学方法对其中的ERF因子进行鉴定,并对其分组及各组结构域进行了详细分析.结合课题组采用摘叶诱导二次花形成过程中的梨转录组数据,分析了响应该过程的ERF成员.结果表明,共获得了211个白梨ERF家族编码基因,并可根据系统进化关系和结构域保守性分为11个组,其中种特有组一个.砂梨摘叶诱导二次花过程的转录组数据分析表明,有37个ERF因子差异表达,摘叶初期(摘叶后7 d)无响应,中期(摘叶后17 d)以下调表达为主,后期上调.对其中的4个差异表达基因进行了实时荧光定量PCR分析验证,结果与转录组分析结果吻合.此研究进一步丰富了梨响应胁迫反应的ERF基因资源,为进一步探讨ERF在成花过程中的作用提供了理论依据.
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玉米苯丙氨酸解氨酶家族基因的鉴定与纹枯病的抗病分析
《分子植物育种 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：玉米纹枯病是中国西南玉米产区的主要病害之一,苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性变化在不同纹枯病抗性的玉米材料中存在差异,目前对PAL家族基因还缺乏系统深入的研究,尤其是参与玉米-纹枯病菌互作的研究甚少。本研究利用RT-qPCR方法,结合芯片数据库和转录组测序结果,鉴定了玉米PAL家族基因和组织表达特征,并分析了其在纹枯病菌诱导前后抗病和感病自交系中的表达情况。结果显示,玉米基因组中共有13个PAL基因,Zm PAL2、ZmPAL3、ZmPAL5、ZmPAL8、ZmPAL9和ZmPAL10均为组成性高表达,ZmPAL1、ZmPAL4、ZmPAL6和ZmPAL7均为组织特异性低表达,而同源度极高的ZmPAL11、ZmPAL12和ZmPAL13在所有检测组织中均不表达。在强致病力纹枯病菌诱导前,10个PAL基因的本底表达量在抗病和感病自交系的叶鞘中均无明显差异,但在诱导后都增强高表达,以应对纹枯病菌的侵染。这些结果说明不同抗性的玉米材料中可能存在类似但响应程度不同的PAL家族基因参与玉米-纹枯病菌互作的机制。
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ABP1:生长素结合蛋白中的超级明星
《生物技术通报 》 2007 CSCD
摘要：涵盖拟南芥、玉米等模式植物中生长素信号传递过程中涉及到生长素结合蛋白(Auxin Binding Protein,简称ABP1)的研究进展和最新实验技术。ABP1是一种在植物中广泛存在的低丰度糖蛋白,多以一种β桶为主的同源二聚体的形式出现,C端则能自由地与其它蛋白相互作用。ABP1这种蛋白大多位于内质网腔,也有少量存在于质膜上或附近和细胞壁中。但是,只有位于质膜的ABP1才有生长素结合能力,参与激活多种针对生长素的早期电化学反应。然而,ABP1不像其它受体能控制基因的开关,这就无法解释生长素那形形色色的强大功能。因此,ABP1还不能叫做生长素受体。但是,也不能否认这样一种可能,那就是ABP1位于另一条与基因调控相平行的细胞学信号传递途径中,或至少有关联。到目前为止,在植物生长发育过程中ABP1相当重要,这是勿庸质疑的了,然而,ABP1到底扮演着一个什么样的角色,却还不甚明了。
关键词： 生长素结合蛋白 生理特征 结构 基因家族 信号传导
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