科研产出
月季类胡萝卜素裂解双加氧酶基因RcCCD4在花香合成中的功能
《园艺学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为揭示类胡萝卜素裂解双加氧酶（carotenoid cleavage dioxygenase,CCDs）在花香合成通路中的作用，以中国古老月季‘月月粉’（Rosa chinensis‘Old Blush’）为材料，在花瓣中克隆了RcCCD4并进行功能解析。RT-qPCR结果表明，RcCCD4主要在花瓣中表达，花蕾期表达水平较低，盛开期表达水平最高。RcCCD4蛋白定位于细胞质体中。构建了RcCCD4的原核表达载体，通过酶活性检测发现，RcCCD4可以特异性地切割β–胡萝卜素。进一步分析发现，通过病毒诱导的基因沉默RcCCD4可显著降低花瓣中二氢–β–紫罗兰酮含量，而瞬时过表达RcCCD4可显著提高花瓣中二氢–β–紫罗兰酮含量。以上结果说明RcCCD4可以特异性地裂解β–胡萝卜素，进而合成二氢–β–紫罗兰酮。
关键词： 月季 花香 类胡萝卜素裂解双加氧酶 原核表达 病毒诱导的基因沉默
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茶树CsSTK编码区的克隆与表达分析
《北方园艺 》 2025 北大核心
摘要：以茶树‘云茶1号’和“云茶奇蕊”为试材，采用RT-PCR技术克隆获得CsSTK基因的编码区序列，并对其进行生物信息学分析及表达模式研究，以期为深入了解CsSTK调控茶树生殖发育的分子机制提供参考依据。结果表明：CsSTK基因开放阅读框长696 bp,编码231个氨基酸，编码蛋白含有MADS-box和K-box结构域，属于MADS-box家族；系统进化分析显示，CsSTK与其他植物STK蛋白高度同源，尤其与山茶花CjSTK蛋白亲缘关系最近。组织特异性表达分析表明，CsSTK在茶树花和果实中高表达，而在雌蕊缺失种质‘云茶奇蕊’花中表达量显著降低，表明其可能参与茶树花和果实，尤其与雌蕊的发育可能更为密切；蛋白互作分析显示，CsSTK可能通过与SEP3、AGL80、BEL1等多个MADS-box蛋白互作参与花发育调控，并受泛素化修饰影响。
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人工饲料育和桑叶育对家蚕不同组织消化酶活性及其基因表达的影响
《西南农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究人工饲料育和桑叶育对5龄家蚕不同组织相关消化酶活性及其编码基因表达变化的影响,以期揭示饲料育与桑叶育对家蚕机体消化代谢的生理差异。【方法】利用紫外分光光度法测定饲料育和桑叶育家蚕不同组织脂肪酶、a-淀粉酶和类胰蛋白酶的活性差异,实时荧光定量PCR检测消化酶基因BmLip-1、Bm Amy1和BmTryp的表达情况。【结果】与桑叶饲育组家蚕相比,人工饲料育家蚕脂肪体和中肠脂肪酶、a-淀粉酶活性显著降低,血淋巴的脂肪酶和a-淀粉酶活性有一定程度的降低,但差异不显著;血淋巴和中肠类胰蛋白酶活性极显著增高,脂肪体类胰蛋白酶活性无显著变化。实时荧光定量PCR分析结果表明,BmLip-1和BmAmy1的表达量仅在饲料育家蚕脂肪体组织中显著高于桑叶饲育组,这与其酶活性变化差异趋势相反。BmTryp的表达量在饲料育家蚕血淋巴和中肠组织中显著或极显著高于桑叶饲育组,这与酶活性变化差异趋势一致。【结论】人工饲料育和桑叶育家蚕不同组织消化酶活性及其相关编码基因相对表达量存在差异,这些差异为筛选和培育人工饲料适应性优良家蚕新品种提供新思路。
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野生蒜芥茄SsRPM1基因的生信分析、亚细胞定位及表达分析
《华北农学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为了探究NBS-LRR类基因RPM1在茄属植物抗黄萎病中的作用，以茄属中的野生茄-蒜芥茄为材料，在其转录测序的基础上，克隆RPM1基因同源序列，分析该序列编码蛋白的理化性质、分子结构，构建进化树，以及在烟草中进行亚细胞定位，同时检测蒜芥茄不同部位中RPM1基因的相对表达量，以及在接种大丽轮枝菌(黄萎病病原菌的一种)后4个时间点(0,24,48,72 h)的相对表达量。结果发现，在蒜芥茄中RPM1基因(命名为SsRPM1)序列全长2 772 bp,编码924个氨基酸。SsRPM1蛋白总分子质量为105.99 ku,是不存在跨膜结构的碱性亲水蛋白，该蛋白主要由α螺旋和无规卷曲构成，包括LRR、NBC和CC 3种结构域，欧白英RPM1蛋白与其亲缘性关系最近；在烟草中的亚细胞定位发现该蛋白位于细胞膜上；SsRPM1基因在蒜芥茄的不同器官(根、茎、叶)中均有表达，其中茎的相对表达量最高，其次是叶，最后是根。在接种大丽轮枝菌后，总体上看，对照组和接菌处理组的SsRPM1基因表达情况皆呈现先上升后下降的趋势，在24 h最高。与对照组相比，接菌处理组的基因相对表达量较低，暗示蒜芥茄SsRPM1是响应黄萎病胁迫的负调控基因。
关键词： 野生茄 RPM1基因 黄萎病 生物信息学 亚细胞定位 基因表达
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紫化茶树花青素与儿茶素时空变化特征及花青素代谢关键基因表达分析
《南方农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究紫化茶树花青素与儿茶素时空变化特征并筛选花青素代谢关键基因，为解析紫化茶树品质成分时空分布规律及云南特色茶树资源的高效利用提供科学依据。【方法】以紫娟（紫色芽叶）和云抗10号（绿色芽叶，对照品种）2个茶树品种为研究对象，分别于2023年3、4、5、7、9和10月采集2个茶树品种的1芽2叶新梢，于5月8日采摘紫娟1芽6叶新梢，按照叶位分离第1～6节位叶片（ZJ-1L～ZJ-6L）及对应茎段（ZJ-1S～ZJ-6S）。测定样品中总花青素含量及儿茶素单体组分含量，分析其动态变化规律，并进行主成分分析（PCA）、聚类分析和相关分析。使用实时荧光定量PCR检测紫娟茶树中花青素代谢关键基因的相对表达量。【结果】不同采样时间紫娟茶树新梢总花青素含量均显著高于云抗10号（P<0.05，下同）。不同采样时间紫娟茶树新梢中，总花青素含量9月10日为峰值（5.81μmol/g），同一采样时间，样品ZJ-2L中总花青素含量最高，为2.86μmol/g，显著高于其他叶位和茎组织。云抗10号茶树新梢总儿茶素含量均值（210.94 mg/g）为紫娟均值（153.08 mg/g）的1.38倍，2个茶树品种儿茶素单体均以表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）为主。相关分析结果显示，2个茶树品种总花青素含量与总儿茶素含量呈负相关，而同一时间采样的紫娟茶树新梢总花青素含量与总儿茶素含量呈极显著正相关（P<0.01，下同）。聚类分析结果显示，紫娟和云抗10号2个茶树品种的样品各自聚在一起，且采样时间相近的紫娟样品间距离较近；紫娟茶树新梢叶片和茎组织样品明显分开，样品ZJ-1L和ZJ-2L聚在同一分支，二者再与样品ZJ-1S聚在一起，这3个样品中的总花青素和儿茶素单体组分的丰度普遍较高。紫娟茶树新梢成熟茎（样品ZJ-4S、ZJ-5S、ZJ-6S）中的儿茶素单体组分的丰度普遍较低。实时荧光定量PCR检测结果显示，紫娟茶树3个样品MYB转录因子基因（CsMYB75）相对表达量均显著高于云抗10号茶树。【结论】夏季后期至秋季初期紫娟茶树1芽2叶总花青素含量较高，紫娟茶树新梢的总儿茶素含量低于绿色芽叶茶云抗10号。CsMYB75基因持续高表达是紫娟茶树维持高花青素含量的核心调控因子。
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桔梗不同花色实时定量PCR内参基因的筛选及验证
《分子植物育种 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为了筛选适用于桔梗类黄酮/花青素苷合成途径基因表达情况RT-qPCR分析的内参基因,本研究根据已完成的桔梗蓝、紫、白3种花色花器官的转录组测序结果,选取了水通道蛋白基因(aquaporin,4QP)、微管蛋白基因(α-tubulin,α-TUB)、肌动蛋白基因(β-actin,β-A CT)、磷酸甘油醛脱氢酶基因(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)、亲环蛋白基因(cyclophilin,CYP)、转录延伸因子基因(elongation factor 1-α,EF-1α)、组蛋白基因(histone,HIS)、60S 核糖体蛋白基因(60S ribosomal protein L13-1,RPL13)和多聚泛素酶基因(polyubiquitin,UBQ)等9个常用看家基因作为候选内参基因,利用RT-qPCR对候选内参基因在桔梗不同组织器官中的表达情况进行检测分析,通过NormFinder、geNorm和BestKeeper 3个不同软件比较评价它们的表达稳定性.最终从9个候选内参基因中筛选出表达最稳定的RPL13,以RPL13作为内参基因,对桔梗类黄酮/花青素苷合成途径部分基因进行RT-qPCR分析,结果与转录组测序结果相吻合.因此RPL13是桔梗类黄酮/花青素苷合成途径基因表达分析的最适内参基因.本研究为桔梗花色素合成途径基因表达分析提供了合适的内参基因.
关键词： 桔梗 内参基因 RT-qPCR 基因表达 类黄酮/花青素苷合成途径
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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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BmNPV侵染对家蚕β-N-乙酰葡萄糖苷酶活性及其相关基因转录水平的影响
《河南农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了深入解析β-N-乙酰葡萄糖苷酶（GlcNAcases）在病毒感染过程中的作用机制，将家蚕核型多角体病毒（BmNPV）经口感染5龄起家蚕，在感染后3、6、9、12、24 h提取家蚕血淋巴、脂肪体和中肠，采用荧光定量PCR方法检测GlcNAcases基因的表达水平，同时利用GlcNAcases测试盒测定GlcNAcases活性变化情况。结果显示，经口感染BmNPV后，家蚕血淋巴、脂肪体和中肠组织中GlcNAcases活性整体呈现先逐渐升高后急剧降低的趋势；而家蚕机体4个GlcNAcases编码基因的转录水平在不同组织中存在一定差异。在感染BmNPV后3～12 h，血淋巴中BmGlcNAcase1和BmGlcNAcase2的表达量均明显上调，BmGlcNAcase3和BmGlcNAcase4表达量与对照组（未感染）无差异；在感染后24 h，血淋巴中4个GlcNAcases基因表达量均开始下调，且表达量明显低于对照组。脂肪体组织中BmGlcNAcase2和BmGlcNAcase3在感染BmNPV后其表达量呈现先上调后下调的趋势，其中BmGlcNAcase2的表达量在感染BmNPV后3 h就开始上调，BmGlcNAcase3的表达量在9 h才开始上调，BmGlcNAcase1和BmGlcNAcase4的表达量无明显变化。感染BmNPV后，中肠BmGlcNAcase2和BmGlcNAcase4的表达量整体先逐渐上调，增高至一个峰值，随后急剧减弱，表达受到明显抑制；而BmGlcNAcase1和BmGlcNAcase3在感染BmNPV后其表达量呈现下调趋势，表达量逐渐降低。综上，BmGlcNAcase2编码的GlcNAcases在家蚕抵御BmNPV的侵染过程中发挥了一定的免疫防御功能。
关键词： 家蚕核型多角体病毒 β-N-乙酰葡萄糖苷酶 家蚕 酶活性 基因表达
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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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