科研产出
独脚金内酯的生物合成及其调控
《中国农业大学学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为了解独脚金内酯生物合成最新研究进展,本研究以"独脚金内酯"为关键词,检索了2000-2020年NCBI数据库发表的相关文献资料,综述了近20年来独脚金内酯的生物合成通路和相关基因的功能研究进展,并对独脚金内酯在非生物胁迫作用中的功能以及与其他激素的相互作用进行概括.结果表明:1)独脚金内酯生物合成的通路是保存的,并可能与其他通路有交互作用;2)独脚金内酯的功能是多样的,在植物生长和发育的多个阶段发挥作用;3)独脚金内酯生物合成相关基因不仅是生物合成的关键基因,还可以与其他激素互作参与调控作用.在独脚金内酯生物合成及其调控作用的研究取得了重要突破的基础上,今后着重的研究方向可能是在产量形成机制、形态建成以及激素的调控作用机理等方面的研究.
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甘蔗ScF-box基因cDNA全长克隆和生物信息学分析
《西南农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】独脚金内酯是近年来发现的一种新型激素,能够有效抑制植物分枝(蘖),在其信号转导途径中MAX2/RMS4/D3基因扮演着十分关键的作用。为了研究该基因在甘蔗分蘖性状表现中的功能作用具有重要意义。【方法】本研究利用RT-PCR和RACE技术克隆出其同源基因(ScF-box)的c DNA全长,并对其序列和编码蛋白开展生物信息学分析。【结果】ScF-box基因的c DNA全长为2642 bp(KR870233),具2103 bp的开放阅读框(ORF,113~2215 bp),编码700个氨基酸;蛋白质分析表明,ScF-box为不稳定的水溶性非分泌蛋白,主要在氨基酸生物合成和中央中介代谢中发挥作用。亚细胞定位于细胞质,存在22个磷酸化位点,4个NES信号和1个NLS信号位点,不存在信号肽,二级结构以α螺旋和无规则卷曲为主,保守结构域和三级结构预测均表明该蛋白存在一个F-box结构,能特异识别与之作用的底物。【结论】推测ScF-box可能作为独脚金内酯调控甘蔗分蘖信号转导途径中一个具有特异性识别功能的组分而起作用。进化树分析表明该蛋白与高粱、玉米等单子叶植物进化关系较近。
关键词： 甘蔗 独脚金内酯 ScF-box 克隆 生物信息学
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甘蔗ScHTD2基因的克隆及生物信息学分析
《热带作物学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：D14是一类能够有效抑制水稻分蘖的水解酯酶,可能是独脚金内酯信号传导途径中的重要组分。为研究该基因在甘蔗分蘖性状中的功能,利用RT-PCR和RACE技术从甘蔗主栽品种ROC22中克隆出D14同源基因的c DNA全长,命名为Sc HTD2,并对其进行生物信息学分析。结果表明:Sc HTD2基因的c DNA全长为1 302 bp(KP137674.1),具有927 bp的开放阅读框,编码308个氨基酸;蛋白质分析表明,Sc HTD2为不稳定的水溶性非分泌蛋白,主要作用于氨基酸的生物合成或者作为生长因子调控生物生长发育。亚细胞定位于叶绿体,存在14个磷酸化位点,不存在乙酰化位点和信号肽。二级结构以α螺旋和无规则卷曲为主,还有一些残基形成β-折叠和链延伸。保守结构域和三级结构预测均表明该蛋白包含一个α保守水解酶家族,属"D14-Like"或者"DAD2-Like"蛋白家族。推测Sc HTD2可能作为独脚金内酯调控甘蔗分蘖信号转导中一个具有催化特性的水解脂酶而起作用。进化树分析表明该蛋白与高粱、玉米等单子叶植物进化关系较近。
关键词： 甘蔗 独脚金内酯 ScHTD2 克隆 生物信息学分析
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甘蔗独脚金内酯生物合成基因ScCCD8的克隆与表达分析
《中国农业科学 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：【目的】克隆甘蔗的Sc CCD8,分析其序列特征并预测其功能,研究在甘蔗不同组织部位、不同胁迫处理条件以及不同生长时间点ScCCD8的表达情况,为该基因在甘蔗基因工程育种中的应用提供理论支撑。【方法】以NCBI中检索的甘蔗CCD8同源片段EST序列为模板设计引物,扩增甘蔗CCD8的片段,采用RACE和RT-PCR技术分别从甘蔗品种新台糖22号中克隆CCD8的5′、3′目的片段和全长cDNA序列,以生物信息学方法对序列进行预测分析,利用qRT-PCR方法分析CCD8在不同组织、不同逆境胁迫条件下和不同生长时间点的表达特性。【结果】克隆获得甘蔗CCD8,命名为ScCCD8,Gen Bank登录号为KP742973.1。该cDNA全长2 016 bp,含有1个1 623 bp的完整开放阅读框(ORF),编码540个氨基酸,编码的蛋白质分子量为59.534 kD。生物信息学分析表明ScCCD8编码的蛋白是定位于叶绿体上的非分泌性蛋白,不是典型的跨膜蛋白,没有信号肽位点。存在着多个糖基化位点和磷酸化位点等活性位点。序列分析表明,ScCCD8与其他植物的CCD8蛋白有很高的相似性。系统进化树分析显示,甘蔗ScCCD8与高粱的CCD8蛋白亲缘关系较近。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析表明,ScCCD8的表达具有组织特异性,在根中的表达量最高,是老叶中表达量的18倍。其在模拟重度干旱胁迫(20%PEG)、盐胁迫(200 mmol·L~(-1)NaCl)、磷缺乏(1/8 mmol·L~(-1))和营养缺乏(纯水培养)4种胁迫处理下,茎尖中的ScCCD8均被诱导表达,且在处理24 h以后,ScCCD8的表达量增加较为明显。在不同生长时期,ScCCD8在甘蔗不同生长时期的茎尖中均有表达,且在幼苗期的表达量高于萌芽期和分蘖期。【结论】从甘蔗品种ROC22中克隆获得的甘蔗独脚金内酯生物合成关键基因ScCCD8是CCD8基因家族成员,推测ScCCD8可能与甘蔗SLs响应逆境胁迫有关。
关键词： 甘蔗 ScCCD8 独脚金内酯 实时荧光定量PCR 干旱胁迫
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