科研产出
大蜡螟性肽受体基因GmelSPR克隆及表达分析
《环境昆虫学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：交配是昆虫繁衍的重要方式，雌性交配后会显现出一系列保护后代而产生的行为，SPR则是重要的交配行为调控受体基因。本研究根据前期转录组SPR基因数据信息，利用RT-PCR扩增出大蜡螟SPR基因的完整CDS序列，命名为GmelSPR(GenBank登录号：OR347698)。生物信息学分析显示该基因编码区全长1 263 bp,编码420个氨基酸，预测分子量48.70718 kDa,理论等电点8.70,有7个跨膜螺旋区，具有典型G蛋白偶联受体蛋白特征。系统进化树比对结果显示大蜡螟GmelSPR与螟蛾科昆虫脐橙螟Amyelois transitella、印度谷螟Plodia interpunctella置信度较高。大蜡螟不同状态、不同组织中表达分析表明，未交尾雌蛾、雄蛾和已交尾雌蛾、雄蛾GmelSPR均在头部较高表达，且在未交尾雌蛾、雄蛾中表达量均高于已交尾雌蛾、雄蛾。本研究克隆了大蜡螟SPR基因，克隆结果表明GmelSPR与螟蛾科昆虫亲缘较近；表达谱分析则显示GmelSPR可能参与大蜡螟交配行为，为进一步研究大蜡螟中SPR基因功能奠定基础。
关键词： 大蜡螟 性肽受体基因 GmelSPR 基因克隆 表达谱
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滇水金凤4CL基因的克隆及表达分析
《福建农业学报 》 2024 CSCD
摘要：【目的】4-香豆酰-CoA连接酶（4CL）作为苯丙烷类代谢途径的关键酶之一，对花青素合成起着重要作用。探究滇水金凤4CL基因（命名为Iu4CL）对滇水金凤花色调控的分子机理，为其花色调控及花色育种提供参考依据。【方法】以滇水金凤为材料，采用RT-PCR技术分离克隆Iu4CL1、Iu4CL2、Iu4CL3和Iu4CL4基因，并对其生物信息学进行分析；通过qRT-PCR技术对4CL基因在4种不同花色（白色、粉色、红色和深红色）及其4个不同花发育时期（花苞期S1、始花期S2、盛花期S3和谢花期S4）中的表达情况进行分析。【结果】Iu4CL1、Iu4CL2、Iu4CL3和Iu4CL4的cDNA全长分别为1 620、1 653、1 698、1 638 bp，分别编码539、550、565、545个氨基酸；其中Iu4CL1和Iu4CL2分别含有2个和4个内含子，Iu4CL3和Iu4CL4没有内含子。生物信息学分析表明，Iu4CL1、Iu4CL2和Iu4CL4为稳定蛋白，Iu4CL3为不稳定蛋白；4个基因均为无信号肽疏水性蛋白；Iu4CL2有3个跨膜结构，其余3个基因均不存在跨膜结构；Iu4CL基因4个拷贝均属于AMP结合酶超级家族和腺苷酸形成域I类超级家族。同源性分析表明，Iu4CL基因的4个拷贝均与喜马拉雅凤仙花的同源性最高；且Iu4CL1和Iu4CL2处于同一个大的分支中，而Iu4CL3和Iu4CL4处于另一个大的分支中，推测可能为旁系同源。qRT-PCR分析表明，Iu4CL基因的4个拷贝在4种不同花色和4个不同花发育时期的滇水金凤花器官中均有表达，其中Iu4CL1和Iu4CL3基因在白色花器官S3（盛花期）阶段表达量最高；Iu4CL2基因在红色花器官S3（盛花期）阶段表达量达到顶峰；Iu4CL4基因在深红色花器官S3（盛花期）阶段表达量最高。【结论】Iu4CL基因可能在滇水金凤花青素生物合成中发挥重要作用。
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蒜芥茄SsFLS2基因的克隆及其表达分析
《西南农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]克隆云南野生蒜芥茄(Solanum sisymbriifolium Lam.)中的FLS2基因,并对其编码蛋白的理化性质、亚细胞定位、系统进化以及表达情况予以分析,初步探究野茄FLS2基因在黄萎病胁迫下的生物学功能.[方法]基于前期所测转录组数据(蒜芥茄接种黄萎病病原菌),克隆获取蒜芥茄FLS2基因,命名为SsFLS2;利用生物信息学分析软件对SsFLS2基因的理化性质进行分析,并通过实时荧光定量PCR(Real-time fluorescence quantitative PCR,RT-qPCR)检测其在蒜芥茄根、茎、叶的表达以及在接种黄萎病病原菌后不同时间的表达情况.[结果]蒜芥茄SsFLS2基因全长3655 bp,具有完整的ORF框,编码1126个氨基酸.其编码蛋白的分子式为C5596H8814N149401627 S4,理论分子量为124.34 kD,理论等电点(pI)为7.33,总平均亲水性系数为0.081.该蛋白二级结构主要由42.81%的无规则卷曲、40.23%的α-螺旋、13.23%的延伸链以及3.73%的β-折叠组成,且存在跨膜结构,定位于细胞膜上,其中可被磷酸化且超过阈值线的位点,共计151个.SsFLS2蛋白的氨基酸序列与马铃薯(Solanum tuberosum)同源蛋白(XP 006358149.2)的关系最近.RT-qPCR检测发现,在蒜芥茄根、茎、叶中均有SsFLS2基因的表达,且根、叶中的相对表达量极显著高于茎部;接种黄萎病病原菌后72 h內,处理组和对照组均在24 h时,SsFLS2基因的相对表达量大幅度增加且极显著高于其他时间点.[结论]本研究成功克隆蒜芥茄的SsFLS2基因,并对其编码蛋白的理化性质及基因表达情况等进行分析.结果表明,SsFLS2是蒜芥茄响应黄萎病胁迫的重要基因,结果可为进一步研究该基因在蒜芥茄黄萎病抗性中的功能奠定基础.
关键词： 蒜芥茄 Flagellin sensing 2(FLS2) 基因克隆 生物信息学 基因表达
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褪黑素诱导西伯利亚百合的转录组分析及LoERF96基因克隆
《云南农业大学学报(自然科学版) 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究西伯利亚百合萌发阶段的分子调控机制，筛选响应褪黑素、促进百合鳞茎萌发的潜在乙烯响应因子(ethylene response factor,ERF)。【方法】对褪黑素处理下的西伯利亚百合小鳞茎关键时期样本进行转录组测序分析，并对差异表达基因进行功能注释，筛选响应褪黑素、促进百合鳞茎萌发的ERF潜在基因。对筛选的关键基因LoERF96进行克隆和生物信息学分析，通过实时荧光定量分析小鳞茎4个不同生长发育时期中LoERF96基因的表达量。【结果】根据转录组数据筛选得到780个差异表达基因，其中上调表达基因392个，下调表达基因388个。GO富集分析结果显示：富集的差异基因主要生物学过程包括代谢过程、细胞过程、生物调节、刺激响应、信号、生殖过程等。KEGG代谢途径分析结果显示：差异基因的代谢途径包括植物激素信号转导、植物MAPK信号途径、苯丙烷生物合成、淀粉和蔗糖代谢、光合作用、碳代谢、内质网中的蛋白质加工等。通过同源克隆得到LoERF96基因，该基因序列全长435 bp，编码144个氨基酸，有1个AP2保守结构域，蛋白相对分子质量约为16.32 ku，理论等电点为4.94，是没有跨膜结构的亲水性蛋白，预测亚细胞定位于细胞核中。RT-qPCR表达结果显示：在百合4个不同生长发育过程中，LoERF96基因的相对表达量总体呈先上升后下降的趋势。【结论】西伯利亚百合中的乙烯响应因子LoERF96受褪黑素诱导表达，这一结果为探究百合AP2/ERF转录因子萌发阶段的生物学功能提供了理论基础和参考。
关键词： 百合 LoERF96 基因克隆 转录组 生物信息学分析
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蒜芥茄PR-10基因的克隆与表达分析
《热带作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：黄萎病是由轮枝菌属(Verticillium spp.)真菌引起的一种土传病害,是茄子生产中的重要病害之一,严重影响茄子的产量和品质.目前,对于茄子黄萎病的防治还限于嫁接和化学防治,但二者均不能较好防止该病的发生,而挖掘茄子中黄萎病抗性基因,结合基因工程技术培育抗病品种,是防治黄萎病的最佳途径.蒜芥茄(Solanum sisymbriifolium Lam.)为云南野生茄,对黄萎病具有高抗性.PR基因是编码植物病程相关蛋白(pathogenesis related protein)的基因,与植物抗病防御密切相关,其中,PR10 蛋白是具有核酸酶相似结构的一类蛋白,但其在蒜芥茄中的抗病作用机制尚不明确.本研究以蒜芥茄为试验材料,利用前期建立的蒜芥茄转录组数据库,通过RT-PCR技术从中分离并克隆得到PR10同源基因,命名为SsPR-10,测序得到 645 bp,其中基因编码区长 480 bp,共编码 159 个氨基酸.将测序得到的编码区序列进行生物信息学分析,结果显示:SsPR-10 蛋白是分子量为 17.71 kDa、等电点为 5.54 的酸性亲水蛋白;跨膜区和信号肽预测显示 SsPR-10 蛋白无跨膜区和信号肽;亚细胞定位结果表明 SsPR-10 定位于细胞质;保守结构域预测结果显示,SsPR-10 含有"P-LOOP"环(47~52 位)和保守序列PATHOGENESIS_BETVI(88~120 位).序列比对与系统进化树分析结果表明,SsPR-10 蛋白与黄果茄PR10 蛋白同源性最高,其次是马铃薯STH-2 蛋白.通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术对SsPR-10基因的表达进行分析,SsPR-10在蒜芥茄根部的表达量最高,具有组织特异性;在接种大丽轮枝菌(V.dahliae)24 h后,SsPR-10的表达量达到初始表达量的 8.16 倍,表明黄萎病病菌可能诱导SsPR-10的表达.本研究对野生蒜芥茄PR-10基因进行了克隆和表达分析,为进一步研究SsPR-10基因响应黄萎病等生物胁迫的机制提供一定的理论基础.
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桑褐斑壳丰孢菌pmcamk基因的克隆与表达时相分析
《蚕业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：钙/钙调素依赖性蛋白激酶（calcium/calmodulin-dependent protein kinases, CAMK）作为钙信号途径中的关键蛋白，在多种细胞过程中发挥重要作用。以桑褐斑壳丰孢菌（Phloeospora maculans）为研究对象，利用反转录PCR结合RACE技术克隆桑褐斑壳丰孢菌（Phloeospora maculans）钙/钙调素依赖性蛋白激酶基因pmcamk的序列全长，利用荧光定量PCR技术，研究pmcamk在桑褐斑壳丰孢菌侵染宿主后不同时期以及其分生孢子在水中萌发过程中的表达模式，以期深入了解桑褐斑壳丰孢菌Ca2+信号转导途径与孢子萌发之间的关系。结果表明，pmcamk的cDNA序列全长为1 422 bp,由1 221 bp的开放阅读框和201 bp的3′非翻译区组成，GenBank登录号为MK713976。pmcamk开放阅读框共编码406个氨基酸残基，蛋白质分子质量约为45.5 kD,等电点为6.28。系统进化树分析表明桑褐斑壳丰孢菌与小麦叶枯病菌的CAMK同源性最高，属于CAMKⅠ类群并且聚类在同一进化分支。在桑褐斑壳丰孢菌侵染桑树的早期阶段（0.25、 0.5、1 d）,pmcamk的表达量呈上升趋势，在侵染后2、3、4、6 d其表达量逐渐下降。这与不同时间阶段桑褐斑壳丰孢菌在水中萌发过程中pmcamk的表达趋势基本一致，推测PmCAMK在桑褐斑病菌孢子萌发过程中发挥着重要作用。
关键词： 桑褐斑病 桑褐斑壳丰孢菌 钙/钙调素依赖性蛋白激酶 基因克隆 表达时相
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西方蜜蜂Lozenge基因的克隆鉴定及时空表达分析
《环境昆虫学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：Lozenge蛋白（Lz蛋白）是昆虫的重要转录因子，在昆虫胚胎发育过程中发挥重要作用。为研究Lozenge在西方蜜蜂Apis mellifera中的作用，本研究克隆了Lozenge基因，并对其进行生物信息学分析，同时基于荧光定量PCR技术检测该基因在西方蜜蜂不同发育时期（卵期、幼虫期、蛹期和成年蜂）和10日龄哺育蜂各组织的表达谱。生物信息学分析结果显示，Lozenge基因的开放阅读框（ORF）为1 554 bp,共编码517个氨基酸，预测分子量为54.63918 kDa,等电点为6.08;结构域预测分析发现Lozenge蛋白含有一个Runt结构域，多物种蛋白序列对比发现该蛋白同源性高。时期表达谱表明，该基因在第1日卵和第2日卵的表达量远高于其他时期，在卵期表达量随时间依次递减，幼虫期表达量极低，蛹期表达量呈先增后减的趋势，而成年蜂中均有表达；组织表达谱显示，该基因在哺育蜂头部、上颚腺中的表达量较高，而在腹部的表达量低。这些结果表明，Lozenge基因可能在西方蜜蜂胚胎期细胞发育过程、哺育蜂蜂王浆合成和分泌过程中发挥重要作用，这些结果为该基因功能的深入研究提供了重要的理论参考。
关键词： Lozenge RUNX家族 西方蜜蜂 表达分析 基因克隆
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滇水金凤花斑形成相关基因IuMYB114和IuMYB36的克隆及表达分析
《山东农业科学 》 2023 北大核心
摘要：MYB基因作为植物中最庞大的一个基因家族，在花斑及色素形成、生长发育等过程中发挥着重要作用。本研究以滇水金凤花器官为材料，获得2个MYB基因，分别命名为IuMYB114和IuMYB36,其cDNA分别为315 bp和876 bp,分别编码104个和151个氨基酸。生物信息学分析显示：二者均不具有内含子且均为亲水性不稳定蛋白，IuMYB114基因属于MYB超家族，推测IuMYB36属于新的R2R3-MYB转录因子亚组；IuMYB114和IuMYB36的氨基酸序列与其他物种的同源性均在64%和50%左右；二者均分别与各自的同源序列聚在一起，且处在两个不同分支。qRT-PCR分析发现两个基因在滇水金凤斑区和非斑区中均有表达，但在斑区表达量显著高于非斑区，IuMYB114和IuMYB36基因斑区表达量分别为非斑区的12.83倍和9.88倍，推测两个基因在滇水金凤花斑形成中发挥了重要的调控作用。本研究结果为后续探讨滇水金凤花斑形成的分子调控机理以及进行凤仙花花色改良等方面研究提供了一定的理论依据。
关键词： 滇水金凤 花斑形成 MYB基因 基因克隆 表达分析
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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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