科研产出
玉米KCS家族的全基因组鉴定与胁迫响应分析
《西南农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】鉴定玉米β-酮酰辅酶A合成酶(KCS)家族基因，并对其进行生物信息学和胁迫应答分析，为玉米的遗传改良提供优异的基因参考。【方法】根据拟南芥KCS家族序列，在玉米基因组中筛选鉴定KCS家族成员，采用生物信息学技术对ZmKCS家族成员进行聚类分析、染色体定位、倍增基因分析、基因与蛋白结构分析，并进一步预测KCS家族基因上游顺式作用元件的类型和数目，结合干旱和盐胁迫下ZmKCS家族的表达水平，鉴定兼具抗旱抗盐的优异基因资源。【结果】在玉米基因组数据库中鉴定出39个ZmKCS蛋白，分布在玉米基因组的9条染色体上，聚类于同一亚族的基因具有相似的基因结构和蛋白结构，进化相对保守，同时在玉米KCS家族中发现基因复制现象，揭示KCS家族基因之间可能存在功能冗余；ZmKCS基因上游存在着大量与干旱胁迫应激相关的顺式作用元件，表明ZmKCS基因可能在干旱胁迫等非生物胁迫中发挥重要功能，ζ亚族中ZmKCS1、ZmKCS7、ZmKCS8和ZmKCS10经PEG和NaCl诱导后上调倍数较高，这几个基因可能更具有耐干旱和盐胁迫的潜力。【结论】玉米KCS家族基因具有抗旱抗盐的潜力，通过生物信息学分析以及PEG和NaCl诱导下的玉米KCS基因的表达模式，鉴定出4个最具潜力的基因资源可用于玉米耐旱耐盐品种的遗传改良。
关键词： 玉米 β-酮酰辅酶A合成酶 生物信息学 胁迫响应
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白菜型油菜BrBBX家族的鉴定与BrBBX46和BrBBX53基因的胁迫响应分析
《寒旱农业科学 》 2024
摘要：BBX是一类重要的锌指蛋白转录因子家族,包含 1~2 个高度保守位于蛋白质序列N端的BBX结构域,在调控植物的生长发育和响应环境胁迫中发挥着重要作用.利用生物信息学分析手段,在白菜型油菜中鉴定出 59 个BrBBX家族成员,对它们的染色体定位、基因结构、蛋白保守结构域,以及BrBBX46 和BrBBX53 基因的启动子进行了分析,并用qRT-PCR技术鉴定了BrBBX46 和BrBBX53 基因在模拟干旱和盐胁迫下的表达水平.结果显示,59 个BrBBXs不均匀地分布于白菜型油菜基因组的 10 条染色体.通过对系统进化、基因结构、蛋白保守结构域的分析,59 个BrBBXs被分为 5 个亚族,每个亚族的基因结构、蛋白结构域和保守基序均相对保守,同一亚族的成员具有相似的基因结构和保守结构域.对启动子的分析结果显示,BrBBX46 和BrBBX53 基因的启动子中均含有大量的胁迫相关响应元件,尤其是干旱胁迫响应元件,二者均有 14 个;在 40%PEG和 120 mmol/L NaCl处理下,二者的表达水平均显著上升,说明BrBBX46 和BrBBX53 基因能够响应干旱和盐胁迫的诱导,可能在干旱和盐胁迫下发挥着重要功能.以上结果为进一步了解和利用BrBBX家族成员改良白菜型油菜耐旱耐盐新品种提供了良好的基因资源.
关键词： 白菜型油菜 BBX家族 BrBBX46 BrBBX53 生物信息学 胁迫响应
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