科研产出
西方蜜蜂Sirtuin蛋白家族基因鉴定及表达分析
《西北农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：Sirtuin蛋白是一类进化保守的 NAD+依赖性脱酰基酶家族,可调控生物的新陈代谢、基因组稳定性和寿命.为探究西方蜜蜂 Sirtuin蛋白家族基因种类、分布和分子特征,以及不同级型、不同发育时期的表达模式,基于西方蜜蜂全基因组数据,采用生物信息学方法对西方蜜蜂 Sirtuin蛋白家族成员进行鉴定,预测家族基因的结构和染色体位置,分析家族基因的结构域和系统发育关系;采用 qRT-PCR 分析 Sirtuin蛋白家族基因在西方蜜蜂雌性蜂不同发育时期的表达情况.结果表明,在西方蜜蜂全基因组中鉴定出 10 个 Sirtuin蛋白基因,属于 6 个家族成员(AmSirt1、AmSirt2、AmSirt4~AmSirt7),AmSirt1 和 AmSirt2 家族成员各包含 3 个基因.6 个家族成员基因分别定位于不同的染色体上,其中 AmSirt1 和 AmSirt2 呈现典型的串联重复分布,AmSirt1、AmSirt6 和 AmSirt7 主要定位于胞质/细胞核,AmSirt2 和 AmSirt5 主要定位于胞质,AmSirt4 定位于线粒体.西方蜜蜂 Sirtuin 蛋白家族基因的编码氨基酸数为 265~899 个,分子质量为29.45~102.91 ku,等电点为 4.58~9.09,外显子数为 4~9 个,内含子长 56~2 719 bp,Sirtuin蛋白家族基因包含 12 个保守结构域,并发现 3 个西方蜜蜂所特有的保守氨基酸位点.Sirtuin蛋白家族基因鉴定和系统发育关系表明,西方蜜蜂缺少 Sirt3 基因,10 个 Sirtuin蛋白基因聚合为 4 类 6 个分支,与东方蜜蜂、大蜜蜂的同源性较高.6 个家族基因在蜂王和工蜂不同发育时期均有表达,蜂王整体基因表达量高于工蜂,各家族基因表达量均在 2 日龄蛹达到峰值.综上表明,西方蜜蜂有 6 个 Sirtuin蛋白家族成员,系统进化中分为 4 类,缺少 Sirt3 家族成员.推测在西方蜜蜂雌性蜂不同发育时期,Sirtuin蛋白基因表达受禁食行为、热量限制和器官分化的影响.
关键词： Sirtuin蛋白 西方蜜蜂 生物信息学 基因组 系统发育 表达模式
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濒危植物峨眉凤仙花叶绿体基因组分析
《福建农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】对峨眉凤仙花（Impatiens omeiana Hook.f.）叶绿体基因组的结构特征及系统发育进行研究，为其资源保护及开发利用提供理论依据。【方法】基于峨眉凤仙花叶绿体基因组序列，利用生物信息学软件，对叶绿体基因组进行组装、注释、基因特征、序列重复和系统发育分析。【结果】峨眉凤仙花完整的叶绿体基因组长度为152 527bp，共有130个基因，包括86个蛋白质编码基因、8个rRNA基因和36个tRNA基因，GC含量为37%，且具有保守的四分体结构，包括大单拷贝区、小单拷贝区各1个和2个相同的反向重复区域，其长度分别为83 150、17 903、25 737 bp，其中13个基因有1个内含子，2个基因有2个内含子。特征分析表明：峨眉凤仙花叶绿体全基因组中共检测到76个SSR序列，且多以A/T单核苷酸序列为主，其长度为10～91 bp；检测到50 842个密码子，其中以亮氨酸（Leu）最多，色氨酸（Tyr）最少；密码子偏好性分析显示33个RSCU≥1的密码子多数以A/U结尾。通过邻接法（NJ）构建系统发育树发现，峨眉凤仙花与贵州凤仙花亲缘关系最近，均属于棒凤仙花亚属植物。【结论】峨眉凤仙花叶绿体基因组呈典型的四分体结构，SSR序列以A/T单碱基为主；系统发育分析结果将其归为棒凤仙花亚属，上述结果为峨眉凤仙花系统发育学地位及物种鉴定工作提供了重要的分子信息。
关键词： 峨眉凤仙花 叶绿体基因组 序列结构与特征分析 系统发育
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低纬高原甘蔗锈病病原菌鉴定及系统进化分析
《西南农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]明确低纬高原云南蔗区甘蔗锈病病原种类、发生分布特征、病原间及其与柄锈菌属其他锈菌的系统进化关系.[方法]通过症状观察,病原形态特征观察和分子检测对采自云南不同蔗区的57份锈病样品进行病原鉴定;并构建NJ树分析甘蔗锈病病原与其他柄锈菌的系统进化关系.[结果]云南勐海海引1号4份锈病样品的夏孢子堆桔黄色,夏孢子梨形,栗褐色或金黄色,表面有刺,壁顶端加厚10 μm,大小为(25~50)μm×(16~35)μm,具4~5个芽孔.核苷酸序列与已报道的屈恩柄锈菌(GU058021)同源性在99.9%以上,表明这些锈病样品是由屈恩柄锈菌引起的甘蔗黄锈病;其余53份锈病样品的夏孢子堆棕红色,夏孢子球形,棕色至深棕色,表面布满小刺,壁四周均匀加厚,大小为(20~40)μm×(13~25)μm,芽孔多4个;侧丝无色,匙形.核苷酸序列与已报道的黑顶柄锈菌(GU058001)同源性在99.8%以上,表明这些锈病样品都是由黑顶柄锈菌引起的甘蔗褐锈病.系统进化树显示,文章获得的4条屈恩柄锈菌与Puccinia polysora(GU058024)聚为1组,遗传关系近;53条黑顶柄锈菌与P.nakanishikii(GU058002)、P.rufipes(AJ296545)、Aecidium deutziae(KU309317)和 P.coronata(DQ354526)等柄锈菌属锈菌聚为 1组,遗传关系近;而2种甘蔗锈病菌的遗传关系相对较远.[结论]在低纬高原云南蔗区首次发现引起甘蔗黄锈病的屈恩柄锈菌,并证实引起褐锈病的黑顶柄锈菌是低纬高原甘蔗锈病的主要病原.
关键词： 甘蔗锈病 病原鉴定 黑顶柄锈菌 屈恩柄锈菌 系统进化
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变灰青霉线粒体基因组特征及系统发育分析
《菌物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：本研究对一株分离自细虫草上的变灰青霉SFY00C3菌株线粒体基因组进行测定,分析其组成特征,并探究其与青霉属真菌的系统发育关系.结果表明,SFY00C3的线粒体基因组是一条长度为28 301 bp的环状DNA分子,共编码42个基因(15个蛋白编码基因、2个rRNA基因和25个tRNA基因),其碱基组成有显著的A-T偏好性,25个tRNA基因均可形成典型三叶草结构,并存在32处G-U错配.通过青霉属物种间共线性分析发现其线粒体基因组发生了基因重排;共有的14个蛋白编码基因的Ka/Ks值均小于1,表明受到了纯化选择压力的影响;系统发育分析表明:SFY00C3在青霉属中是一个独立的分支,应该是6种青霉祖先的姊妹.本研究丰富了变灰青霉的线粒体基因组序列信息,为青霉属的系统发育、资源保护及遗传多样性研究提供基础数据.
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参与辣椒素合成的DnaJ基因家族全表达谱分析
《辣椒杂志 》 2020
摘要：背景:DnaJ蛋白在植物发育和胁迫反应中发挥重要作用.近年来,通过对辣椒基因组全面的生信分析鉴定到76个DnaJ基因.但目前尚无辣椒DnaJ基因系统发育关系和表达谱的研究报道.因此,我们对不同组织、非生物胁迫和激素响应下辣椒DnaJ基因的系统发育关系和表达谱进行了系统的分析.结果:系统发育分析显示,辣椒DnaJ基因按序列同源性可分为7个亚族(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ和Ⅶ亚族).辣椒DnaJ基因在不同组织中的表达显示,38%(29/76)的辣椒DnaJ基因在至少一个组织中表达.结果表明,DnaJ基因在辣椒生长发育中具有潜在的关键作用.另外,为了解辛辣和非辛辣辣椒DnaJ基因在胎座中的表达差异,我们还利用RNA-Seq数据和qRT-PCR分析了辣椒DnaJ基因的表达模式.通过比较分析发现,8个基因在辛辣辣椒和非辛辣辣椒中的表达差异显著.CaDnaJs与胎座发育过程中参与辣椒素合成的基因共同表达.更重要的是,我们的研究揭示了这8个DnaJ基因可能受到胁迫(热、干旱和盐)的调控,同时也受到植物激素的调控(ABA,GA3,MeJA和SA).结论:综上所述,部分在胎座中表达的DnaJ基因可能参与了植物在与刺激性相关化合物生物合成过程中对非生物胁迫的响应.本研究为辣椒DanJ基因的表达谱提供了广泛的认识,有助于我们对辣椒中的DnaJ基因功能认识.
关键词： DnaJ蛋白 辣椒 表达分析 系统发育 非生物胁迫
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全基因组范围内分析玉米磷转运体家族基因（英文）
《中国农业科技导报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：磷转运体在磷吸收和转运过程中具有重要功能,目前对玉米磷转运体研究相对较少。从全基因组范围内鉴定玉米磷转运体并分析其特性,包括:染色体分布、系统进化发育、基因与蛋白结构、保守序列构成、相关顺式作用元件和表达模式。通过分析,发现40个玉米磷转运体,这40个玉米磷转运体分布于除第9染色体外的其他9条染色体,可以细分成4个类群,ClustersⅠ、Ⅳ基因结构和蛋白结构相对保守。进一步分析发现这40个玉米磷转运体中的14个保守序列和启动子区域20个顺式作用元件。并且分析了ClusterⅠ中13个成员在玉米不同发育时期不同组织中的表达情况,发现各基因表达方式不同,具有组织特异性或发育时期特异性。该结果可为进一步分析玉米磷转运体功能和调控机制、提高玉米磷利用效率提供信息。
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蔷薇科植物MLO蛋白家族的生物信息学分析
《基因组学与应用生物学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：MLO基因家族是一类重要的植物抗病基因,MLO蛋白的突变体对白粉病真菌表现出广谱抗性,且能特异性调控细胞死亡,利用自发的细胞死亡来应答发育或非生物刺激。为了分析蔷薇科植物MLO蛋白的结构特征、系统进化及潜在功能,本研究利用生物信息学方法对在Gen Bank中已登录的来自于蔷薇科的7个物种共计82条具有完整ORF的MLO基因进行了分析。分析显示这82条蛋白的氨基酸数量、碱基数、分子量差异较小,平均亲水系数为-0.191~0.253,绝大多数具有内含子结构;亚细胞定位主要分布于质膜中,包含5~8个跨膜结构;共有15个保守基序,长度在15~50个氨基酸之间。其中,等电点小于7的仅有1条,6条蛋白具有信号肽。系统进化关系揭示了这些物种间具有较高的同源性和保守性;将其与其它物种中已鉴定的MLO基因进行聚类分析,筛选出32个可能与抗白粉病相关的候选基因;进一步序列比对分析,发现仅有17条基因具有MLO型白粉病基因所有的典型结构。因此,本研究表明,所选用的82条蔷薇科MLO基因中,仅有17条基因可能参与寄主-白粉病菌的互作过程。本研究为进一步研究蔷薇科及其他植物MLO基因的抗病遗传机制提供了一些参考依据。
关键词： 蔷薇科 MLO基因 抗白粉病 系统进化 生物信息学
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琥珀蚕线粒体全基因组测序及序列分析
《昆虫学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】分析昆虫的线粒体基因组能很好地指示昆虫物种的亲缘关系。本研究旨在探索琥珀蚕Antheraea assama线粒体基因组并在线粒体水平上了解大蚕蛾科(Saturniidae)属及种间的分子系统进化关系。【方法】采用PCR步移法并结合克隆测序的策略,测定了珍稀绢丝昆虫琥珀蚕的线粒体基因组全序列,分析其结构特点和碱基组成;采用邻近距离法(NJ)构建大蚕蛾科及外群共14种昆虫线粒体蛋白质编码基因的系统发育树,并分析琥珀蚕在大蚕蛾科中的系统发育关系。【结果】琥珀蚕线粒体基因组序列全长15 312 bp(Gen Bank登录号:KU301792),包含13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因、2个核糖体rRNA基因和一段332 bp的A+T富集区,呈现典型的鳞翅目昆虫线粒体基因组的核苷酸组成及基因排布顺序。分析结果表明,琥珀蚕线粒体基因组中A+T含量高达80.18%,13个蛋白质编码基因中,除了COX1以CGA为起始密码子,其他均为典型的起始密码子ATN。COX1、COX2和ND5均以不完整的T为终止密码子,其余基因都是以典型的TAA或TAG为终止密码子。预测的22个tRNA二级结构中,除tRNASer(AGN)缺乏DHU臂外,其他21个tRNA均能形成典型的三叶草结构。由线粒体蛋白质基因串联序列构建的NJ系统发育树表明,琥珀蚕与柞蚕Antheraea pernyi、天蚕Antheraea yamamai、明目大蚕Antheraea frithi构成鳞翅目大蚕蛾科柞蚕属Antheraea这一分支。在9种大蚕蛾科昆虫中,琥珀蚕与柞蚕属的天蚕亲缘关系最近,与巨大蚕蛾属Attacus的乌桕大蚕Attacus atlas亲缘关系较远。【结论】琥珀蚕线粒体基因组的基因排列方式同其他已测定的鳞翅目昆虫的完全相同。基于线粒体基因组的大蚕蛾科昆虫系统发育关系与传统的形态分类学结果一致,即琥珀蚕隶属于柞蚕属Antheraea。
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云南省区收集琥珀蚕的mtDNA COⅠ基因克隆和系统进化分析
《蚕业科学 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：从云南省文山地区收集到一种琥珀蚕(以下暂称云南琥珀蚕),其形态特征和生物学特性与印度琥珀蚕(Antheraea assama)及台湾红目大蚕(Antheraea formosana)极为相似。利用DNA条形码技术鉴定云南琥珀蚕与二者的亲缘关系。克隆了云南琥珀蚕线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(mtDNA COⅠ)基因长约617 bp的片段(GenBank登录号:KJ146686),其序列特征与昆虫线粒体基因序列特征相符。基于mtDNA COⅠ基因序列比对云南琥珀蚕与印度琥珀蚕、台湾红目大蚕的序列相似度分别为99.3%、98.6%;应用Kimura-2-Parameter模型计算云南琥珀蚕与印度琥珀蚕、台湾红目大蚕的遗传距离分别为0.007、0.014,而与其它大蚕蛾科泌丝昆虫的遗传距离则在0.076~0.161之间;构建的NJ树中,云南琥珀蚕首先与印度琥珀蚕聚在一起,再与台湾红目大蚕聚在一起。以上分析结果从分子水平证实云南琥珀蚕与印度琥珀蚕属同一个种,而台湾红目大蚕可能是与之亲缘关系很近的新种或亚种。
关键词： 琥珀蚕 DNA条形码 mtDNA COⅠ基因 系统进化
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蓟马科部分种类mtDNA-COⅠ序列变异及系统发育分析
《应用昆虫学报 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：【目的】蓟马科是一类重要的经济昆虫,目前一些种类的传统形态系统分类还存在争议,本研究采用分子标记对蓟马科的系统发育进行探讨。【方法】对蓟马科9属27种蓟马的mtDNA-COⅠ基因的变异进行分析,采用邻接法、最大似然法和贝叶斯法构建系统发育树。【结果】研究表明在比对的432 bp的序列中,有207个保守位点,222个变异位点,3个缺失位点,序列A+T含量为68.3%,具有A、T偏倚性;蓟马种间的序列分歧度变化在15.6~40.0之间。【结论】系统进化树支持针蓟马亚科为蓟马科最为原始的类群;棍蓟马亚科与绢蓟马亚科、蓟马亚科形成姐妹群;绢蓟马亚科与蓟马亚科有较近的亲缘关系,支持Mound四亚科的分类系统。
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