科研产出
芦笋AoAMS的表达及编码蛋白与AoTDF1间的互作分析
《西北农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：拟南芥(Arabidopsis thaliana)ABORTED MICROSPORES(AMS)基因是调控绒毡层和花粉壁发育的关键基因.芦笋(Asparagus officinalis)中与AMS同源的基因尚未报道.本研究通过同源比对、系统进化树构建及基因表达量的综合分析,预测了芦笋的AMS候选基因并命名AoAMS;进一步以四倍体'紫色激情'两性株自交后代中两性株花蕾为材料,通过RT-PCR分别扩增并获取AoAMS及与拟南芥DEFECTIVE IN TAPETAL DEVELOPMENT AND FUNCTION 1(TDF 1)同源的基因(AoTDF1)全长 CDS 序列,开展AoAMS编码蛋白亚细胞定位,与AoTDFi间的互作分析及不同性别的芦笋花发育早期的无性别分化期(T1)、性别分化早期(T2)和晚期(T3)的表达分析.结果显示:AoAMS是具细胞核定位特征且与AoTDF1有互作的蛋白;AoAMS基因在雄花和两性花早期T1、T2、T3期发育的花冠、花药绒毡层、以及花粉中均有表达,但在雌花中相应时期及部位均无表达.研究结果表明AoAMS是专一性地在芦笋雄花或两性花中表达,并且可以与AoTDF1形成互作复合物,通过调控绒毡层及花粉正常发育相关基因的表达而在芦笋性别分化中行使促雄的功能.
关键词： 芦笋 绒毡层发育 AoAMS基因 基因表达 蛋白互作
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芦笋两性花与雄花的碳氮比及氮化合物相关基因可变剪接的差异分析
《华北农学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为探明芦笋两性花、雄花发育与碳氮比及氮化合物的关系,测定了芦笋两性花与雄花性别分化的前期、中期、后期3个时期花蕾的碳、氮化合物含量,并采用RNA-seq技术分析了6个样品中相关氮化合物基因的可变剪接及表达量的差异.结果发现,在性别分化的前期、中期,两性花蕾中含碳量低于雄花蕾,但含氮量却显著高于雄花蕾;在性别分化后期,两性花蕾中含碳量与雄花蕾相当,但含氮量仍然显著高于雄花蕾.可见,较低的碳氮比有利于两性花蕾中雌蕊的发育.RNA-seq测序及GO富集分析表明,有86个氮化合物相关基因只在两性花蕾中发生可变剪接,这些基因主要编码核糖体蛋白、MADS-box转录因子和一些酶类物质等,并且在性别分化的前期、中期,分别有52,47个基因表达量高于雄花蕾.这与两性花蕾中氮化合物含量高于雄花蕾的差异一致.综上所述,氮化合物代谢相关基因的可变剪接及较高的表达量和较低的碳氮比有利于两性花雌蕊的发育.
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石刁柏两性花与雄花的抗氧化酶活性及其相关基因可变剪接的差异分析
《植物生理学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：石刁柏(Asparagus officinalis),别名芦笋,其两性株是培育石刁柏全雄品种的重要资源材料.为探明引起石刁柏两性花与雄花之间性别差异的原因,首先测定了两性花与雄花性别分化前期、中期、后期三个时期花蕾的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性,同时采用转录组测序(RNA-seq)技术,分析了两性花与雄花三个不同发育时期花蕾中抗氧化酶基因的可变剪接及表达量的差异.结果发现,抗氧化酶活性与两性花、雄花的发育关系密切.在性别分化前期,两性花蕾中POD和SOD的活性均低于雄花蕾,CAT活性略高于雄花蕾,但在性别分化的中、后期,两性花蕾中POD和SOD的活性均高于雄花蕾,其中POD活性分别高出雄花蕾1.1和2.4倍, CAT活性略低于雄花蕾.通过RNA-seq及基因功能分类(GO)分析,表明其中有35个抗氧化活性相关基因只在两性花蕾中发生可变剪接,并且在石刁柏花器官性别分化前、中期,这35个抗氧化活性相关基因中分别有62.9%和65.7%的基因表达量高于雄花蕾.以上两方面的变化可能同时引起了石刁柏两性花蕾中抗氧化酶活性的升高.由此说明,抗氧化酶活性及相关基因的可变剪接与石刁柏两性花、雄花的发育紧密相关.
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芦笋两性花与雄花中发生可变剪接基因的差异分析
《园艺学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：可变剪接在植物生长发育过程中起着非常重要的作用,它能使同一个mRNA前体生成多种不同的异构体和产生蛋白质多样性。利用RNA-seq测序技术分析芦笋两性花蕾与雄花蕾性别分化前期、中期、后期的可变剪接,从中发掘与两性花及雄花形成密切相关的特有可变剪接。研究结果显示,在所有试验材料中基因可变剪接均以3′端可变剪切位点(3S)和外显子跳跃(ES)类型为主。GO分析表明,两性花与雄花在3个时期均发生可变剪接的基因主要富集于代谢过程、生物合成以及物质结合相关GO条目中。通过GO和KEGG分析发现,两性花特有的可变剪接基因主要富集到代谢途径、核糖体蛋白等含氮化合物的生物合成代谢、过氧化物酶体、氧化磷酸化途径等,其中含氮化合物的生物合成代谢过程和过氧化物酶等抗氧化活性可能与两性花雌蕊的发育相关。雄花蕾特有的可变剪接基因主要富集到代谢途径、次生代谢产物的生物合成和脂肪酸生物合成等脂质代谢过程,其中脂肪酸生物合成等脂质代谢过程可能与雄花中雌蕊发育有关。
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