科研产出
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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暗紫贝母鲨烯合酶基因的克隆及其组织表达分析
《西南农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】:克隆名贵药材暗紫贝母（Fritillaria unibracteata）鲨烯合酶（Squalene synthase, SQS）基因的全长ORF序列（FuSQS）,并对其进行生物信息学分析和不同组织表达水平分析。【方法】利用PCR方法,克隆得到FuSQS,利用生物信息学方法预测FuSQS蛋白的基本理化性质、保守结构域、二级及三级结构等蛋白特性,利用Clustal W和MEGA 7.0分别进行氨基酸序列对比和系统进化分析,通过Real-time PCR分析FuSQS在暗紫贝母不同组织的表达水平。【结果】FuSQS长度为1230 bp（GenBank登录号MW365404）,编码1条长度为409个氨基酸残基的肽链,相对分子质量为46.84 kDa,等电点（pI）为6.33,含有法尼基焦磷酸结合口袋和Mg2+结合位点等保守结构域。系统进化树表明FuSQS与油棕、宽瓣重楼、水稻、玉米等单子叶植物进化关系较近。Real-time PCR结果显示,FuSQS在不同组织中表达量有显著差异。【结论】FuSQS的克隆、生物信息学分析及其在鳞茎中的高表达特征,这为进一步研究FuSQS在暗紫贝母生物碱生物合成途径的调控机制提供科学依据。
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小麦PIN基因家族的鉴定及表达分析
《中国农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]PIN(puroindoline)是植物所特有的一类蛋白家族,对控制小麦籽粒硬度有重要功能.分析小麦PIN家族成员在全基因组的分布、结构及进化,研究其在不同组织的表达特异性以及在不同硬度种子的表达模式,为阐明小麦PIN基因家族的生物学功能奠定基础.[方法]根据已报道的小麦PIN基因和大麦HIN基因,利用BLASTP和HMM方法,在最新发布的小麦中国春参考序列中鉴定小麦PIN基因家族成员.利用UniProt、URGI、PFAM、CDD、expVIP等数据库,采用Clustal X、MEGA 7.0、ExPASy、MEME、GSDS、TB tools、GraphPad Prism5等软件进行生物信息学分析.采用qRT-PCR方法检测TaPIN基因家族在不同籽粒硬度小麦样品中的表达情况.[结果]共鉴定出19个小麦PIN基因,集中成簇分布于第1、5和7染色体同源群,编码148—327个氨基酸,编码蛋白相对分子量为16.39—37.19 kD,等电点为6.35—9.34.通过结构域和系统发育分析,可将19个TaPIN基因分为A和B两大类.大部分TaPINs基因仅有1个外显子,没有内含子,顺式作用元件分析发现其上游序列包含大量抗逆和种子发育相关的调控元件.转录组分析表明该基因家族在小麦籽粒中相对表达量很高,而在根茎叶等其他组织几乎不表达.实时荧光定量PCR表明,各基因间相对表达量差异显著,TaPIN9和TaPIN10表达量较高.随着小麦籽粒硬度降低,TaPIN9和TaPIN10表达上调,且表达比例增加,而TaPIN16和TaPIN6则呈现相反的趋势.[结论]小麦籽粒硬度的调节以Pina和Pinb为主,该基因家族其他成员也具有相同结构域,推测也具有相似功能,但受表达量低的限制,对籽粒硬度影响较小.从该基因的进化关系看,粗山羊草与小麦亲缘关系最近,其次是燕麦、黑麦和大麦.
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水稻B-box锌指蛋白基因OsBBX26的 克隆及表达分析
《南方农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]克隆水稻B-box锌指蛋白基因(OsBBX26),并分析其在非生物胁迫下的表达模式,为探究水稻B-box蛋白的非生物胁迫响应机制提供理论依据.[方法]以水稻模式品种日本晴为材料,采用RT-PCR克隆OsBBX26基因,对其进行生物信息学分析,并通过构建pBA-OsBBX26-YFP植物表达载体进行亚细胞定位.同时,采用实时荧光定量PCR检测分析OsBBX26基因的组织特异性及非生物胁迫(干旱、ABA、低温和高盐)下的表达模式.[结果]克隆获得的OsBBX26基因(LOC_Os08g42440)cDNA全长序列为1467 bp,编码488个氨基酸,其编码蛋白分子量为51.86 kD,理论等电点(pI)为6.63,包含1个B-box锌指结构域和1个CCT结构域,其中B-box结构域位于第13~60位氨基酸,CCT结构域位于第435~478位氨基酸,该蛋白定位于细胞核中.OsBBX26基因位于8号染色体上,启动子区域除了含有TATA-Box和CAAT-Box等基本转录元件外,还含有与逆境相关的顺式作用元件,包括低温响应元件LTR、脱落酸响应元件ABRE、水杨酸响应元件TCA-element、厌氧响应元件ARE、茉莉酸甲酯响应元件CGTCA-motif和TGACG-motif,以及MYB转录因子结合位点.OsBBX26蛋白与粳稻B-box蛋白亲缘关系最近,其次与籼稻B-box蛋白亲缘关系较近,与其他植物B-box蛋白也存在较高的相似性,其中与小米、大麦、高粱、玉米和短柄草B-box蛋白的氨基酸序列相似性分别达72%、72%、71%、69%和68%.OsBBX26基因在幼叶中的表达量最高,其次是在成熟叶片中,在幼根、成熟根、茎和幼穗中的表达量均极低,表明该基因表达具有明显的组织表达特异性.干旱、高盐、ABA和低温胁迫处理下OsBBX26基因均上调表达,干旱、高盐和ABA胁迫处理12 h达峰值,但低温胁迫处理在24 h后才达峰值.[结论]OsBBX26基因受干旱、高盐、ABA和低温胁迫诱导均上调表达,推测其参与水稻植株响应多种非生物胁迫,在逆境响应中发挥重要调控作用.
关键词： 水稻 B-box蛋白 克隆 非生物胁迫 表达分析 组织表达
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