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苦荞FtHCT的基因克隆与生物信息学分析
《分子植物育种 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：本研究克隆木质素生物合成途径关键酶莽草酸/奎宁酸羟基肉桂酰转移酶（HCT），探究苦荞HCT基因的表达调控以及对苦荞果壳发育形成的影响。运用RT-PCR技术克隆获得两条苦荞HCT基因，命名为Ft HCT-1、FtHCT-2，对两基因编码蛋白进行生物信息学分析，对不同组织器官及果壳不同时期混合材料进行RT-qPCR表达分析。结果表明：FtHCT-1、FtHCT-2开放阅读框序列长度分别为1 347、1 278 bp，各编码448和425个氨基酸，蛋白分子量分别为49.66和46.57 kD，理论等电点为5.72和6.64，均为亲水性蛋白，处在细胞质内，均属于PLNO2481和Trasferase超家族，具有高度同源。两基因表达存在明显差异。本研究克隆所得两条HCT基因在苦荞果壳生长发育中特定表达，推断其表达影响苦荞果壳木质素合成，为薄果壳形成的关键基因。
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苦荞漆酶基因的克隆与生物信息学分析
《作物杂志 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：利用RT-PCR技术从苦荞中克隆出2条漆酶（laccase）基因，运用生物信息学技术对2个基因序列进行分析，预测结构域、二级和三级蛋白结构，进行蛋白同源比对及进化树分析。结果表明，FtLAC-1基因序列开放阅读框为1695bp，编码564个氨基酸，FtLAC-2基因序列开放阅读框为1707bp，编码568个氨基酸。FtLAC-1和FtLAC-2蛋白预测分子量分别为61.41和62.47kDa，理论等电点分别为9.45和9.41，为亲水性蛋白，2个基因序列相似性较低，氨基酸序列同源性不高。qRT-PCR分析出其在苦荞不同组织器官存在差异性表达。结论为进一步探索FtLAC-1和FtLAC-2在苦荞薄果壳形成中的功能提供理论基础。
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苦荞FtC4H基因克隆与生物信息学分析
《作物杂志 》 2022 北大核心
摘要：克隆苦荞苯丙烷类物质代谢途径中的关键酶肉桂酸-4-羟基化酶基因(FtC4H),为进一步研究其功能奠定基础。以云荞1号和小米荞为材料,提取不同发育期果壳RNA,利用RT-PCR法克隆苦荞FtC4H基因,运用生物信息学分析FtC4H蛋白的特征,构建FtC4H蛋白系统进化树,分析其基因表达。结果表明,克隆的FtC4H基因序列包含1299bp完整的c DNA开放阅读框,编码432个氨基酸,为亲水性不稳定碱性蛋白,具有P450超家族保守域,不具有跨膜结构域,有丰富的二级结构,三级结构预测显示FtC4H与6vby.1.A的序列相似度高。系统进化分析结果表明,本研究克隆的FtC4H与已报道的苦荞其他C4H基因不同。qRT-PCR结果表明,FtC4H在小米荞的花和叶中相对表达量显著高于云荞1号。
关键词： 苦荞 RT-PCR克隆 肉桂酸-4-羟基化酶 生物信息学分析 实时荧光定量PCR
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苦荞FtF5H基因克隆及表达分析
《广西植物 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：阿魏酸-5-羟基化酶(Ferulate 5-hydroxylase)是调控S型木质素合成的关键酶,为研究其在苦荞木质素生物合成途径中的分子机制,该文从苦荞转录组数据中筛选获得一个F5H基因,命名为FtF5H(GenBank登录号:MW455111),采用生物信息学方法对苦荞F5H蛋白的理化性质、信号肽、跨膜结构、亚细胞定位、亲疏水性、蛋白质二级结构、蛋白质三级结构、氨基酸结构、系统进化树等进行分析和预测,并运用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析FtF5H基因在厚果壳苦荞与薄果壳苦荞的叶、花、茎、果壳中的差异表达.结果表明:(1)FtF5H基因序列包含1395 bp的完整cDNA开放阅读框,编码464个氨基酸.(2)FtF5H蛋白具有P450超家族结构,为亲水性稳定酸性蛋白,不具有跨膜结构域,且为非分泌性蛋白.(3)FtF5H蛋白的二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成,三级结构预测显示FtF5H蛋白与5ylw.1.A的相似度较高.(4)系统进化分析显示FtF5H属于CYP84A亚家族.(5)qRT-PCR显示FtF5H基因在两种苦荞中的不同部位均有表达,且在厚果壳苦荞果壳中的表达量是薄果壳的5倍,表达具有极显著差异.该研究为进一步研究苦荞木质素合成的分子调控机制奠定了基础,对苦荞新品种的培育具有重要意义.
关键词： 苦荞;RT-PCR克隆;阿魏酸-5-羟基化酶;生物信息学分析;基因表达
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苦荞FtCAD-1和FtCAD-2基因克隆及组织表达分析
《南方农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：[目的]克隆苦荞肉桂醇脱氢酶(CAD)基因并分析其组织表达特性,为深入研究CAD基因在苦荞果壳形成中的分子调控机制提供理论依据.[方法]基于苦荞转录组测序结果,从苦荞厚果壳品种云荞1号和薄果壳品种小米荞克隆CAD基因,对其序列进行生物信息学分析,并利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测CAD基因在不同果壳厚度类型(厚果壳苦荞和薄果壳苦荞)不同组织的表达情况.[结果]从薄果壳苦荞和厚果壳苦荞中均克隆获得2条苦荞CAD基因,且这2条基因序列在薄果壳苦荞与厚果壳苦荞中均完全一致,命名为FtCAD-1和FtCAD-2.FtCAD-1基因的开放阅读框(ORF)长度为876 bp,编码291个氨基酸残基,为疏水性的稳定酸性蛋白,定位于细胞核和细胞质;FtCAD-2基因的ORF长度为1083 bp,编码360个氨基酸残基,为亲水性的稳定酸性蛋白,定位于细胞质.FtCAD-1和FtCAD-2蛋白均具有CAD蛋白3个典型的保守结构域,且不具有跨膜结构域和信号肽,属于非分泌蛋白.FtCAD-1与数据库目标蛋白2cf5.1.B的结构相似度为74.74%,而FtCAD-2与数据库目标蛋白5z0c.1.A的结构相似度为63.03%.FtCAD-1与拟南芥的第一类CAD蛋白(AtCAD4和AtCAD5)的亲缘关系较近;FtCAD-2与拟南芥的第二类CAD蛋白(AtCAD2、AtCAD3、AtCAD6等)的亲缘关系较近.FtCAD-1和FtCAD-2基因均在种仁中的相对表达量最高,且厚果壳苦荞与薄果壳苦荞间无显著差异(P>0.05).FtCAD-1基因在厚果壳苦荞叶、花和果壳中的相对表达量显著(P<0.05,下同)或极显著(P<0.01)高于薄果壳苦荞,尤其是在厚果壳苦荞果壳中相对表达量是薄果壳苦荞的16倍.FtCAD-2基因除了在薄果壳苦荞果壳中相对表达量显著高于厚果壳苦荞外,在其他组织中的相对表达量均表现为厚果壳苦荞高于薄果壳苦荞.[结论]FtCAD-1属于第一类CAD基因,具有明显的组织表达特异性,推测其在苦荞木质素生物合成过程中发挥重要调控作用.
关键词： 苦荞;肉桂醇脱氢酶(CAD);RT-PCR克隆;生物信息学分析;实时荧光定量PCR
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