科研产出
苦荞FtERF基因克隆、生物信息学及其表达分析
《作物杂志 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：乙烯响应因子对植物发育和细胞代谢具有重要作用.通过RT-PCR从苦荞中克隆出ERF基因,对其进行生物信息学分析和差异表达分析.结果表明,FtERF基因开放阅读框长度为729bp,编码了 243个氨基酸,编码的蛋白分子量26.08kD,等电点9.22,属于亲水性蛋白.FtERF不含有信号肽和跨膜螺旋结构,亚细胞定位在细胞核内,蛋白质二级结构和三级结构高度相似.FtERF含有抑制基序DLNxxP,系统进化表明FtERF和ERF4关系较近.经荧光定量表达发现,厚壳苦荞不同部位表达均高于薄壳苦荞,苦荞发育成熟期表达高于非成熟期.
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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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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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滇牡丹PdANR基因克隆及表达模式分析
《北方园艺 》 2022 北大核心
摘要：以不同时期不同花色的滇牡丹花瓣为试材，采用RT-PCR技术克隆得到PdANR基因的全长cDNA序列，并利用生物信息学预测PdANR蛋白的结构特征及理化性质，结合实时荧光定量PCR（qPCR）分析PdANR基因在各色组织间的表达模式，以期为滇牡丹原花青素的相关研究提供参考依据。结果表明：PdANR基因含有一个1 011 bp的完整开放阅读框（OFR）,编码336个氨基酸残基，蛋白分子量为36.46×10~3 g·mol-1,等电点为8.82,半衰期为30 h,不稳定指数为29.56,疏水指数为0.071,推测其为疏水性的稳定蛋白。同时，亚细胞预测显示该蛋白在细胞外中的分值最高。系统进化树表明，ANR蛋白具有明显的种属特性，其中PdANR蛋白与其它科植物的亲缘关系都较远。qPCR结果表明PdANR基因在花瓣、萼片及花药中均有表达，花瓣中的表达量会随着组织的发育而显著减少。
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蒜芥茄SsWRKY1基因克隆及黄萎病病原菌胁迫下表达分析
《南方农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]克隆蒜芥茄WRKY1基因(SsWRKY1),并分析其在黄萎病病原菌胁迫下的表达模式,为探究WRKY1基因在野生蒜芥茄黄萎病抗性中的调控机制提供理论参考.[方法]利用染色体步移技术克隆SsWRKY1基因,通过在线生物信息学软件进行序列分析及构建系统发育进化树;采用GFP融合蛋白表达法对WRKY1蛋白进行亚细胞定位,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测SsWRKY1基因在不同组织及接种黄萎病病原菌后不同时间的相对表达量.并分析9种野生茄材料接种黄萎病病原菌后的病情指数与WRKY1基因表达变化量的相关性.[结果]克隆获得的SsWRKY1基因(GenBank登录号MZ846202)ORF序列长度为1224 bp,编码407个氨基酸残基,蛋白相对分子量为44.87 kD,理论等电点(pI)为6.91,属于亲水性不稳定蛋白,亚细胞定位于细胞核,符合转录因子特征.Ss-WRKY1蛋白含有2个WRKY保守结构域和C2H2型锌指结构,属于Ⅰ类WRKY转录因子,其二级结构主要由α-螺旋(7.13%)、β-折叠(4.67%)、无规则卷曲(73.71%)和延伸链(14.50%)组成.SsWRKY1蛋白与番茄、野生潘那利番茄、野生番茄、马铃薯WRKY1蛋白的亲缘关系较近.SsWRKY1基因在根和茎的相对表达量显著高于叶中的相对表达量(P<0.05,下同).黄萎病病原菌接种后不同时间,SsWRKY1基因的相对表达量均低于对照组(无菌水接种),但仅在24 h时二者差异达显著水平.9种野生茄材料接种黄萎病病原菌后的病情指数与接种前后WRKY1基因表达变化量间呈显著正相关.[结论]SsWRKY1属于第Ⅰ类WRKY转录因子,序列高度保守,在细胞核中表达,其基因具有组织表达特异性,黄萎病菌胁迫后该基因的表达下调,推测WRKY1在野生茄黄萎病抗性中起负调控作用.
关键词： 蒜芥茄 WRKY转录因子 黄萎病 基因克隆 亚细胞定位 表达分析
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滇水金凤LWD基因的克隆及表达分析
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：WD40是转录因子大家族,具有调节花青素苷生物合成、植物生长发育及非生物胁迫响应等功能,LWD(LIGHT-REGULATED WD)基因是该家族中已知的生物钟调节因子,但目前有关植物LWD基因的报道较少,其功能还有待深入研究.为探究LWD基因对滇水金凤花色的影响,本研究以滇水金凤花器官为材料,采用RT-PCR等技术克隆得到2个滇水金凤LWD基因,分别命名为IuLWD1和IuLWD2,其cDNA全长分别为1041 bp和1032 bp,分别编码347个和344个氨基酸.基本理化性质分析显示,IuLWD1和IuLWD2的GC含量分别为46%和50%,相对分子量分别为38838.47 kDa和39029.65 kDa,理论等电点分别为4.71和4.70.IuLWD1和IuLWD2的不稳定指数分别为53.60和52.58,均属于不稳定蛋白;其总平均亲水指数分别为–0.388和–0.366,均为亲水性蛋白.结构域分析显示,IuLWD1和IuLWD2均含有6个典型的WD40-repeat保守结构域,属于WD40超家族.多序列比对发现,IuLWD1和IuLWD2氨基酸序列与牡丹、葡萄及杨梅等氨基酸序列相似度较高.系统发育分析表明,IuLWD1与葡萄和牡丹聚为一支,同源性达85%;IuLWD2与杨梅聚为一支,同源性达90%,然后共同聚类在一支,推测2个基因为旁系亲缘关系.qRT-PCR分析表明,IuLWD1和IuLWD2基因在4种不同花色滇水金凤及其4个不同发育阶段均有表达,均以深红色表达量最高,白色表达量最低,2个基因的表达量均与花色呈正相关,且IuLWD1基因的表达量高于IuLWD2基因的表达量,表明IuLWD1和IuLWD2基因均在滇水金凤花色素苷的生物合成中发挥了作用,且IuLWD1基因对滇水金凤花色形成的调控作用更强.该研究结果为进一步探究滇水金凤花色形成及变异机理、凤仙花花色改良及新品种培育奠定基础.
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