科研产出
桑树ARF基因家族的鉴定与表达分析
《蚕业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：生长素响应因子(auxin response factor, ARF)是真核生物中普遍存在的转录因子之一，主要调控生长素应答基因的表达，与植物的生长发育和信号转导等多个生理过程密切相关。从桑树基因组数据库中共鉴定了16个ARF基因家族成员。理化性质分析表明桑树ARF蛋白的氨基酸个数为606～1 144,分子质量为67.35～127.75 kD,等电点为4.86～8.37,大部分表现为酸性且都为亲水蛋白。根据系统发育及蛋白质结构分析，可将桑树ARF成员分为4个亚家族，同一亚族中的成员具有相同保守基序及类似基因结构，ARF蛋白至少具备B3、Auxin＿resp、AUX＿IAA等结构域中的一种；表达模式分析表明，ARF基因在桑树的根、桑皮、叶、芽、花等组织中的时空表达存在显著差异，在芽中呈现较高的表达，这可能与桑树芽器官的细胞分化程度大密切相关；MnARF9、MnARF10、MnARF11、MnARF12、MnARF15和MnARF16等6个基因在桑芽不同发育阶段的转录水平呈逐渐下调趋势，表明这些基因可能在桑芽前期的生长发育和细胞分化等生理反应中发挥作用。上述结果为后续桑树ARF家族基因的功能和进化分析以及桑树分子育种及良种选育等研究工作提供了一定的理论基础。
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桑树花青素合成相关基因MaLAR和MaUGAT的克隆与表达分析
《蚕业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：无色花青素还原酶(leucoanthocyanidin reductase,LAR)是催化无色花青素转化为儿茶素的一个关键酶,是植物类黄酮生物合成路径中的一个下游酶,可抑制无色花青素在花青素合成酶(anthocyanidin synthase,ANS)的催化下转化为花青素;花青素-3-O-葡萄糖苷-2-O-葡萄糖醛酸转移酶(cyanidin-3-O-glucoside 2-O-glucuronosyltransferase,UGAT)是植物花青素生物合成路径中一个关键酶,其催化花青素-3-O-葡萄糖苷转化为花青素3-O-(2-O-β-D-葡萄糖醛酸基)-β-D-葡萄糖苷,使得无色花青素最终转化为稳定的花色苷物质而累积在果实中.通过与川桑(Morus notabilis)基因组数据库进行比对鉴定到了 MaLAR和MaUGAT基因,并以粤椹大10与和田白桑的桑椹cDNA为模板克隆了 MaLAR和MaUGAT基因.聚类分析结果表明粤椹大10 MaLAR与甜樱桃(Prunus avium)亲缘关系较近,和田白桑MaLAR与川桑亲缘关系较近;粤椹大10 MaUGAT与和田白桑MaUGAT均与川桑亲缘关系较近,均属于蔷薇目.实时荧光定量PCR检测表明MaLAR在和田白桑桑椹S1—S3阶段的表达水平均高于粤椹大10;而MaUGAT则在粤椹大10桑椹S2—S3阶段中表达水平显著高于和田白桑.研究表明MaLAR在桑树花青素合成途径中可能起负调控作用,而MaUGAT在桑树花青素合成途径中可能起正调控作用.
关键词： 桑树 无色花青素还原酶 花青素-3-O-葡萄糖苷-2-O-葡萄糖醛酸转移酶 基因克隆 表达分析
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长江鲟糖皮质激素受体基因序列及其在应激中的表达分析
《西南农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]糖皮质激素受体(GR)参与了机体渗透调节、应激和免疫调节等多种生物学过程,对GR表达特征的分析有利于揭示其在鱼类抗应激反应过程中的功能.[方法]以长江鲟转录组测序得到的Unigene序列作为基础,获得了 GR的cDNA序列,同时研究了 GR基因在各个组织及饥饿胁迫下的表达情况.[结果]GR基因开放阅读框为2316 bp,编码771个氨基酸,包含保守的锌指结构域和激素受体配体结合域,及鱼类特有的9-aa插入序列WRARQNMDG.GR在长江鲟各组织中广泛分布,其中,免疫器官脾脏、肝脏和鳃组织中表达量较高,在心脏和大脑组织中也有较高的表达水平.饥饿条件下,肝脏中GR相对表达量随饥饿时间的增加而逐渐上升,在饥饿7和14 d后,其表达量均显著高于对照组;肠道中GR在饥饿第7天表达量出现峰值,显著高于第0天(P<0.05).复投喂后,肠道和肝脏中GR表达量恢复到了对照组水平.[结论]本研究表明GR参与了长江鲟对抗饥饿胁迫的应激反应过程.
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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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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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川芎α-淀粉酶抑制剂基因的原核表达与条件优化
《生物学杂志 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：利用实验室前期已获得的α-淀粉酶抑制剂基因(LASI),将其分别连接到不同载体上构建重组原核表达质粒,在原核表达系统中诱导表达LASI重组蛋白,并优化其诱导条件.通过Western Blot分析鉴定LASI重组蛋白,并采用碘-淀粉呈色法测定LASI对猪源淀粉酶的抑制活性.结果表明:pET28a是LASI的较好表达载体,当诱导时间为8 h,IPTG终浓度为1.0 mmol/L,诱导温度为27℃时,LASI重组蛋白的表达量达到最佳;在最优的诱导表达条件下,表达出的部分LASI重组蛋白以可溶性蛋白的形式存在,并能够与HIS标签单抗杂交;经纯化后获得的LASI重组蛋白对猪源淀粉酶存在抑制作用,终抑制比为34%.研究优化LASI重组蛋白的表达条件,获得足量的LASI重组蛋白,为进一步研究LASI的功能奠定基础.
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桑树GATA基因家族的全基因组鉴定与分析
《西南农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]对桑树GATA转录因子的生物学信息特征进行鉴定与分析,探究桑树GATA家族基因的功能及基因进化,为后续桑树分子育种及良种选育的相关研究提供一定的理论基础.[方法]利用生物信息学方法对桑树GATA家族进行全基因组鉴定、理化分析、顺势作用元件及保守结构域等分析.[结果]桑树GATA家族成员的理化性质存在明显差异,但亚细胞定位预测显示其全部位于细胞核上;GATA蛋白三级结构整体存在一定差异,但同亚族的相似度较高,对植物某一些生理反应过程可能存在一定的协同调控功能;系统进化分析将桑树GATA成员分为4个亚家族,同一亚族上的成员具有保守基序及相似基因结构;表达模式分析表明,GATA基因在桑树不同组织(根、表皮、叶片、冬芽和花)中的表达模式存在显著差异,其中大部分在根部具有较高的表达,这可能与桑树根部发育和抗旱性密切相关;桑树GATA启动子顺式作用元件分析显示,MnGATAs可能参与生物/非生物胁迫下的转录调控及植物激素信号传导调控.[结论]MnGATAs在桑树全基因组范围内共鉴定23个,具有明显的保守性,在桑树各组织中的表达模式存在显著差异,可能调控桑树在胁迫刺激下的生理反应.本研究为探究桑树GATA家族基因的功能、基因进化、分子育种及良种选育等研究提供了一定的理论基础.
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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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实时定量PCR评估金针菇的内参基因稳定性
《菌物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：金针菇在中国和日本是最受人喜爱的食用菌之一,在重要栽培食用菌中产销量排名第四。近年来,已在活性物质、分子标记及基因鉴定方面开展了大量工作,但未见有金针菇内参基因稳定性研究的报道,导致金针菇基因表达研究无内源参考基因稳定性数据作为参考。本研究采用ge Norm、Norm Finder、Best Keeper和Ref Finder4种软件评估18S核糖体RNA（18S）、28S核糖体RNA（28S）、60S核糖体蛋白L18（Rpl18）、肌动蛋白1（Act1）、3-磷酸甘油醛脱氢酶（Gapdh）、翻译延伸因子EF1-alpha（Ef1A）、DNA指导的RNA聚合酶亚基2（Rpb2）、细胞色素C氧化酶亚基1（Cox1）及细胞色素b（Cyt B）等9个内参基因的稳定性。综合分析结果显示,单个基因中Act1基因最稳定,Cyt B表达稳定性最差,但单个候选内参基因的稳定性不能够满足定量PCR实验要求;根据ge Norm软件分析结果,Cyt B和Rpb2是金针菇定量PCR的稳定内参基因组合。本研究首次评估了金针菇的内参基因稳定性,将为后续的基因表达研究提供参考。
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血橙果肉MYB转录因子的克隆与表达分析
《农业生物技术学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：花青苷是一种高活性的黄酮多酚类化合物,广泛存在于各种植物中.MYB转录因子调控植物体内花青苷生物合成.本研究从血橙(Citrus sinensis)果肉中克隆了MYB转录因子,并进行生物信息学分析及基因表达研究;同时,构建原核表达载体PET28-CsMYB,所获得重组蛋白经新西兰大白兔(Oryctolagus cuniculus)免疫制备多克隆抗体,进而使用Western blot技术分别检测了不同样本之间MYB的差异表达.研究结果表明,血橙MYB型转录因子的核酸全长表达序列为789 bp,编码262个氨基酸,编码蛋白的1~56位与57~111位氨基酸分别具有MYB保守结构域R2和R3,将其命名为CsMYB(GenBank No.KT757348).将不同植物来源的MYB氨基酸全长序列进行多重比对分析并构建系统进化树,结果表明,CsMYB编码蛋白与已报道的荔枝(Litchi chinensis)花青苷调控蛋白(LcMYB1)聚在同一个进化支上,两个蛋白的氨基酸序列同一性为56.1%.对血橙不同组织进行基因差异表达分析,结果显示,CsMYB在果肉组织中高表达;同时参与花青苷生物合成与运输途径的查尔酮合成酶基因(chalcone synthase,CHS)与谷胱甘肽巯基转移酶基因(glutathione S-transferase,GST)在果肉中也呈现高表达;CsMYB基因表达随着果实发育与成熟而逐渐升高;与低花青苷含量的血橙芽变突变体比较,正常花青苷积累的果肉组织中CsMYB基因表达更高,并且CHS表达变化趋势与CsMYB一致.Western blot结果表明,只在血橙果肉样本中有36 kD的MYB蛋白杂交条带.综上所述,CsMYB可能参与调控血橙果肉花青苷的生物合成,本研究可为血橙果实着色机制研究与遗传育种提供参考依据.
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