科研产出
猪精子发生候选基因PYGO2的分离、表达和亚细胞定位研究
《畜牧兽医学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：旨在分离猪PYGO2编码区序列,获悉该基因mRNA组织表达模式、蛋白质结构特征、细胞中的分布和定位,并构建蛋白相互作用网络。本研究首先利用RT-PCR从成年版纳微型猪近交系（BMI）睾丸组织中克隆PYGO2编码区序列;利用生物信息学解析其基因结构并对蛋白质进行多种功能分析,比较多个哺乳动物PYGO2的氨基酸序列同源性,构建系统进化树和蛋白质相互作用网络;然后利用qPCR技术检测PYGO2在15个组织中的mRNA表达情况;最后通过构建pEGFP-C1-PYGO2融合表达载体,转染猪睾丸细胞（ST）,确定PYGO2的亚细胞定位。结果表明,PYGO2基因CDS长1 221 bp,编码406个氨基酸（基因和氨基酸号分别为KY644518和AVB77243.1）,定位在猪4号染色体;PYGO2蛋白二级结构以无规则卷曲为主,N端和C端均疏水;氨基酸序列同源比对分析表明,猪PYGO2与其他哺乳动物的相似度均大于97%,在进化上高度保守;蛋白互作网络分析显示,猪PYGO2与9个蛋白可能存在相互作用,其中与BCL9蛋白作用最为紧密;qPCR表达分析表明,猪PYGO2在被检的15个组织中均有不同程度表达,在生殖腺中表达相对较高;ST细胞中的亚细胞定位结果表明,PYGO2 mRNA主要分布在细胞核。本研究获得了PYGO2基因的编码序列,蛋白质结构和定位,蛋白质相互作用网络,mRNA多组织表达特征,可为进一步解析该基因在猪精子生成中的分子机制提供参考。
关键词： 猪 PYGO2 生物信息学分析 蛋白互作网络 表达分析 亚细胞定位
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非洲菊GjMnSOD基因的克隆及表达分析
《生物技术通报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：以非洲菊品种‘玲珑’为材料,利用RT-PCR技术克隆获得一条CDS长为519 bp的SOD基因（GenBank ID:MH708534.1）。利用生物信息学手段分析了该基因及其编码蛋白的序列特征,并利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术分析了该基因在3种激素（100 μmol/L IAA、SA和GA3）和3种非生物胁迫（200 mmol/L NaCl盐胁迫、30% PEG模拟干旱和4℃低温处理）下的表达模式。结果显示:该基因可编码分子量为19 203.85、等电点（pI）为7.93、无信号肽及跨膜结构的稳定亲水蛋白。该蛋白含有典型Sod-Fe-C保守结构域,在141-148位氨基酸之间含有一个MnSOD特征序列（DVWEHAYY）,因此命名为GjMnSOD。Wolf Psort预测结果显示GjMnSOD定位于线粒体。GjMnSOD与刺苞菜蓟MnSOD相似性最高（为93.86%）且在进化上亲缘关系最近。qRT-PCR结果显示:GjMnSOD的表达受IAA、GA3、SA、盐胁迫和低温显著抑制;在干旱胁迫下,GjMnSOD的表达呈"先降后升"的表达趋势,于处理4 h后显著高于对照。研究结果表明GjMnSOD参与非洲菊对多种逆境胁迫的响应,尤其在非洲菊应答干旱胁迫过程中发挥重要作用。
关键词： 非洲菊 锰超氧化物歧化酶 基因克隆 表达分析 逆境胁迫响应
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琥珀蚕孵化酶基因AaHE的克隆及启动子活性分析
《昆虫学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】琥珀蚕Antheraea assama具有典型的野蚕特征,蚕卵孵化不齐,严重影响琥珀蚕的室内规模化饲养。本研究旨在探究对琥珀蚕卵孵化起关键作用的孵化酶（hatching enzyme）基因及其启动子序列特征,为进一步选择合适的抑制剂或促进剂调节琥珀蚕卵的孵化奠定基础。【方法】采用RACE技术克隆琥珀蚕孵化酶基因的cDNA全长序列,对基因序列进行生物信息学分析;采用qRT-PCR检测琥珀蚕孵化酶基因在琥珀蚕不同发育天数卵中及5龄第3和4天幼虫不同组织（丝腺、马氏管、头、中肠、脂肪体、表皮、血液、精巢和卵巢）中的表达情况;采用染色体步移克隆琥珀蚕孵化酶基因的启动子序列,构建昆虫细胞重组表达载体转染家蚕Bombyx mori BmN细胞,检测琥珀蚕孵化酶基因启动子活性。【结果】获得了琥珀蚕孵化酶基因AaHE（GenBank登录号:KT336227.1）全长cDNA序列,长993 bp,编码294个氨基酸,预测蛋白质分子质量为33.7 kD,理论等电点为5.17。AaHE氨基酸序列含有一个信号肽和一个ZnMc结构域,AaHE是一种含有HExxH锌结合位点的锌依赖性蛋白水解酶,该类酶既是肽酶,同时又是一种消化酶。AaHE在琥珀蚕孵化前的卵及5龄幼虫中肠中特异性高表达,分别与AaHE的肽酶和消化酶的属性相吻合。AaHE启动子核心区存在多个转录因子结合位点,这可能与转录因子参与调节AaHE的表达有关。启动子活性分析表明,AaHE启动子在家蚕BmN细胞中能够启动EGFP基因的表达,具有明显的启动子活性。【结论】AaHE是锌依赖性蛋白水解酶,其启动子核心区存在多个转录因子结合位点。本研究为选择合适的抑制剂或促进剂调节琥珀蚕卵的孵化率提供了参考。
关键词： 琥珀蚕 孵化酶 RACE 表达谱 启动子活性 BmN细胞
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紫娟茶树bHLH转录因子MYC1基因克隆及表达分析
《山西农业科学 》 2020
摘要：为探究MYC1基因在紫娟茶树中的生物学功能和表达特性,克隆了MYC1基因,并对该基因序列进行生物学分析,同时采用实时荧光定量PCR对不同光质照射下及不同空间生长的紫娟叶片中MYC1基因进行检测.结果表明,紫娟茶树MYC1基因全长2 576 bp,与葡萄vvMYC1序列具有较高的相似性,都含有一段保守的MYB互作区域;在空间表达中,MYC1表达量大小顺序表现为第二叶>开面叶>芽>成熟叶;在不同光质中,MYC1表达量大小顺序表现为自然光>紫光>绿光>蓝光>黄光.MYC1可能参与了紫娟茶树花青素的生物合成,并且紫娟MYC1基因的表达与光质有关.研究结果可为进一步研究MYC1基因对花青素合成的调控机制提供参考.
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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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香石竹Dccdc20基因的克隆及表达分析
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：减数分裂是香石竹遗传改良的重要环节,Cdc20蛋白在减数分裂中起着重要作用.为了更好的了解Cdc20在香石竹减数分裂中的作用机制.本研究利用RT-qPCR结合RACE技术,从香石竹花药中分离克隆了一个Cdc20基因的全长c DNA序列,命名为Dccdc20 (GenBanK登录号:2217177).Dccdc20基因全长1 847 bp,含有439个氨基酸,长1 320 bp的开放阅读框.蛋白序列比对显示Dccdc20基因与其他物种的Cdc20基因有很高的相似度,RT-qPCR结果显示Dccdc20基因的表达量随着花药发育呈现递减趋势,在花蕾长度为1.1~1.2 cm时期的花药中表达最高,而在叶和茎中表达量较低,研究表明该基因可能在调节香石竹减数分裂中发挥作用.
关键词： 香石竹(Dianthus caryophyllus) Cdc20基因 基因表达
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利用转录组分析款冬萜类化合物生物合成关键酶基因及表达特征
《中草药 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：目的挖掘与款冬萜类化合物生物合成途径相关的关键酶基因.方法利用Illumina HiSeq2500测序平台对野生款冬花蕾和叶进行转录组测序,使用Trinity软件de novo从头组装,并通过基因功能注释、差异表达基因分析等生物信息学方法进行分析,挖掘款冬中萜类化合物生物合成途径相关的酶基因.结果转录组测序获得39 912 371条高质量reads(SRA号:SRR9113366,SRR9113367),组装获得91 118条Unigene,55 830条Unigene在NR、Swiss-Prot、GO、COG、KEGG等数据库得到注释.鉴定出参与款冬萜类化合物生物合成相关酶基因的129个Unigene,包括91个参与三萜骨架生物合成酶基因,32个萜类合成酶基因,6个细胞色素P450基因,其中差异表达基因25个,涉及上游MVA途径的4个差异基因在花蕾中表达量高于叶,MEP途径的5个差异基因在叶中表达高于花蕾,另外还有10个基因在叶中高表达,9个基因在花蕾中高表达.根据差异基因HMGR、TPS、AS、CYP450基因在花蕾中高表达,推测可能与花蕾中萜类物质含量高有关.结论从款冬转录组数据库中初步获得了可能参与萜类化合物生物合成途径的候选关键酶基因,为进一步阐明款冬萜类化合物生物合成的分子机制奠定基础.
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9个基因在桑树硬枝扦插生根过程中的表达特性分析
《蚕业科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：桑树扦插生根涉及复杂的生物学过程,受多种内源激素和环境因素的调节。为发掘桑树扦插生根相关基因,为桑树扦插不定根的形成和调节提供分子理论依据,采用桑品种育711号1年生硬枝为插穗,分别以传统愈伤组织生根技术和新的可诱导皮部生根的技术进行处理,以清水处理为对照,利用qRT-PCR技术检测PPO1、PPO2、PPO3、HSP83A、ILL5、GH3.1、SAUR2、Cacybp、ANT1 9个基因在愈伤组织生根和皮部生根2种生根形式生根过程中的表达变化。结果显示在扦插生根的不同发育阶段,9个基因在皮部生根处理组的表达量均明显高于愈伤组织生根处理组和对照组,且各个基因表达量在不同形式的生根过程中表现出不同的变化趋势,初步推测这些基因在不定根的形成中均发挥了重要作用。研究结果将丰富桑树甚至其他林木扦插生根机制的内容,并可为进一步开发高效实用的桑树扦插技术奠定良好的理论基础。
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桑树几丁质酶基因Machi1的克隆及原核表达
《蚕业科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：以桑品种云桑2号的健康叶片为材料,通过反转录PCR结合RACE方法克隆到桑树几丁质酶基因Machi1(GenBank登录号:MK783295).Machi1基因的完整ORF序列长度为972 bp,编码323个氨基酸残基,预测Machi1蛋白分子质量为349kD,理论等电点(pI)为684.结构分析显示Machi1蛋白含有一个信号肽,无跨膜结构域.Machi1蛋白属于糖苷水解酶19家族,含有保守的ChtBD1结构域,预测具有几丁质酶活性.多序列比对结果表明,Machi1蛋白与川桑几丁质酶Mnchi19一致性最高为935%,系统进化树结果与之相一致.组织表达模式分析结果表明,Machi1基因在桑树叶片中的表达量最高.随后通过原核表达系统获得了重组目的蛋白并进行了纯化,用纯化的蛋白质免疫新西兰大白兔制备Anti-Machi1多克隆抗体.利用间接ELISA法测定其效价在1∶80 000以上,并经Western blotting验证了该多克隆抗体的特异性,为后续研究Machi1的抗病机制及生物学功能奠定了基础.
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