科研产出
海稻86转录因子HD-ZIP的克隆及表达分析
《山东农业科学 》 2024
摘要：同源结构域亮氨酸拉链(HD-ZIP)转录因子是植物独有的转录因子，分为四个不同的亚家族(HD-ZIPⅠ～Ⅳ),其中HD-ZIPⅠ在植物发育过程的调控、信号网络和对环境胁迫的反应中发挥关键作用。海稻86是一种耐盐碱能力较高的特异水稻种质资源。为解析HD-ZIPⅠ在盐胁迫应答过程中的功能，本研究以海稻86为材料，利用RT-PCR技术克隆了一个HD-ZIPⅠ基因，命名为OsHDZ1,并对其进行生物信息学分析、亚细胞定位及盐胁迫下表达分析。结果表明，OsHDZ1基因的CDS序列全长831 bp,编码276个氨基酸，蛋白分子量为30.65 kDa,理论等电点为5.19,为亲水性不稳定蛋白；OsHDZ1蛋白不含跨膜结构，含有25个磷酸化位点，二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成；同源性分析发现该蛋白序列与禾本科植物弯叶画眉草和小麦具有较高的亲缘关系；对OsHDZ1启动子元件预测发现其具有脱落酸、茉莉酸等激素响应元件，同时具有环境胁迫等响应元件；细胞定位分析显示该蛋白定位于细胞核。荧光定量PCR结果发现，在盐胁迫处理下，OsHDZ1表达量整体呈上升，在60 h之前逐渐上升，在60 h达到最高，在72 h表达量下降，表明该基因可能在海稻耐盐性中具有调控功能。本研究结果可为后续深入解析OsHDZ1基因调控海稻耐盐的功能奠定基础，为培育耐盐作物提供基因资源。
关键词： 海稻86 HD-ZIPⅠ 基因克隆 生物信息学 亚细胞定位 表达分析
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基于病毒诱导的基因沉默(VIGS)方法的LsRGL1基因在生菜中的功能分析
《湖南农业大学学报(自然科学版) 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了确定LsRGL1基因对生菜抽薹的影响，以S39生菜品种为试验材料，通过逆转录聚合酶链反应(RT–PCR)从S39生菜品种中克隆得到LsRGL1基因；采用病毒诱导基因沉默(VIGS)方法，利用烟草脆裂病毒(TRV)载体对目的基因进行沉默；采用表型观察、石蜡切片、实时荧光定量PCR(qPCR)方法、酶联免疫吸附法(ELISA)分别研究空白对照组(无TRV载体)、阴性对照组(按质量比1∶1同时注射TRV1空载体和TRV2空载体)和试验组(按质量比1∶1同时注射TRV1空载体和TRV2–LsRGL1重组载体)中植株表型、花芽分化、LsRGL1基因的相对表达量和内源激素质量分数的变化。结果表明：病毒侵染后，试验组植株的茎长相对于空白对照组和阴性对照组的茎长明显增大，且试验组各项表型数据均大于2个对照组的表型数据，而空白对照组与阴性对照组各项表型数据之间并未出现明显差异；石蜡切片结果表明试验组植株已经开始花芽分化，相较于对照组提前进入生殖生长时期；q PCR分析结果显示，试验组中LsRGL1基因的相对表达量相较于空白组和阴性对照组的显著下调，且下调幅度均超过50%。试验组中内源激素赤霉素(GA3)、脱落酸(ABA)、生长素(IAA)的含量显著高于对照组的含量，而茉莉酸(JA)含量显著下降。综上可知，沉默LsRGL1基因加快了生菜的抽薹。
关键词： 生菜 表达分析 内源激素 病毒诱导的基因沉默(VIGS)
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辣椒CAMTA基因家族生物信息学分析
《中国蔬菜 》 2022 北大核心
摘要：为了解辣椒中CAMTA基因家族生物信息学功能,探究其在非生物胁迫下的基因表达规律,进而为辣椒CAMTA基因的功能开发与抗逆育种提供基础,在PlantTFDB网站得到辣椒CAMTA家族成员,并对其基因结构、结构域、蛋白质三级结构、系统进化关系、顺式作用元件、激素处理与非生物胁迫表达情况进行分析.结果表明,在辣椒中有5个CAMTA家族成员,均包含CG-1保守结构域;主要分布在4条染色体上,其基因大小差异明显,氨基酸数目在89~1023个之间,外显子数目为1~13个.进化树分析表明,辣椒CAMTA基因家族可以分为3类,辣椒CAMTA的氨基酸序列与番茄CAMTA的氨基酸序列亲缘关系最近.基因表达量分析表明,辣椒CAMTA基因家族在胁迫后的信号转导和组织发育过程中发挥了作用.
关键词： 辣椒 CAMTA基因家族 生物信息学分析 胁迫 表达分析
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辣椒热激蛋白HSP90家族基因鉴定及分析
《园艺学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：借助生物信息学工具对辣椒热激蛋白HSP90家族基因进行鉴定,并分析其理化性质、结构特征、系统进化关系以及在各组织器官和高温胁迫下的表达模式.结果表明,辣椒基因组中含有7个HSP90家族基因,分布于5条染色体上,内含子数2~19不等,含有5个保守基序;系统进化关系分析显示辣椒7个HSP90家族基因分为3组;亚细胞定位结果显示辣椒HSP90蛋白定位于细胞质与内质网中;基于已发表的转录组数据进行组织表达分析,HSP90在不同组织中的表达模式不同;高温处理可不同程度地激活HSP90的表达.
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水稻YABBY家族的全基因组鉴定与表达分析
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：YABBY转录因子家族广泛参与植物的生长发育,但在单子叶植物的作用机理有待进一步研究.本研究利用生物信息学方法系统分析了水稻YABBY家族成员.保守性分析表明,水稻基因组中共有8个YABBY成员,不均匀地分布在2、3、7、10和12染色体上,成员之间相对保守,分为四个亚族.进化分析表明,片段复制或全基因组复制是YABBY基因在进化过程中的主要扩张方式,且YABBY家族的分化可能晚于单双子叶植物的分化.启动子和表达分析表明,水稻YABBY家族成员可能在水稻的花器官的发育、多中激素的响应中具有重要的作用.本研究为水稻YABBY基因的功能鉴定提供了理论支持和参考依据.
关键词： 水稻 YABBY基因家族 保守性分析 进化分析 表达分析
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水稻B-box锌指蛋白基因OsBBX26的 克隆及表达分析
《南方农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]克隆水稻B-box锌指蛋白基因(OsBBX26),并分析其在非生物胁迫下的表达模式,为探究水稻B-box蛋白的非生物胁迫响应机制提供理论依据.[方法]以水稻模式品种日本晴为材料,采用RT-PCR克隆OsBBX26基因,对其进行生物信息学分析,并通过构建pBA-OsBBX26-YFP植物表达载体进行亚细胞定位.同时,采用实时荧光定量PCR检测分析OsBBX26基因的组织特异性及非生物胁迫(干旱、ABA、低温和高盐)下的表达模式.[结果]克隆获得的OsBBX26基因(LOC_Os08g42440)cDNA全长序列为1467 bp,编码488个氨基酸,其编码蛋白分子量为51.86 kD,理论等电点(pI)为6.63,包含1个B-box锌指结构域和1个CCT结构域,其中B-box结构域位于第13~60位氨基酸,CCT结构域位于第435~478位氨基酸,该蛋白定位于细胞核中.OsBBX26基因位于8号染色体上,启动子区域除了含有TATA-Box和CAAT-Box等基本转录元件外,还含有与逆境相关的顺式作用元件,包括低温响应元件LTR、脱落酸响应元件ABRE、水杨酸响应元件TCA-element、厌氧响应元件ARE、茉莉酸甲酯响应元件CGTCA-motif和TGACG-motif,以及MYB转录因子结合位点.OsBBX26蛋白与粳稻B-box蛋白亲缘关系最近,其次与籼稻B-box蛋白亲缘关系较近,与其他植物B-box蛋白也存在较高的相似性,其中与小米、大麦、高粱、玉米和短柄草B-box蛋白的氨基酸序列相似性分别达72%、72%、71%、69%和68%.OsBBX26基因在幼叶中的表达量最高,其次是在成熟叶片中,在幼根、成熟根、茎和幼穗中的表达量均极低,表明该基因表达具有明显的组织表达特异性.干旱、高盐、ABA和低温胁迫处理下OsBBX26基因均上调表达,干旱、高盐和ABA胁迫处理12 h达峰值,但低温胁迫处理在24 h后才达峰值.[结论]OsBBX26基因受干旱、高盐、ABA和低温胁迫诱导均上调表达,推测其参与水稻植株响应多种非生物胁迫,在逆境响应中发挥重要调控作用.
关键词： 水稻 B-box蛋白 克隆 非生物胁迫 表达分析 组织表达
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水稻OsVQ20基因生物信息学及表达分析
《分子植物育种 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：植物VQ蛋白作为植物体内一类重要的辅助调控因子,对植物生长发育、基因调控以及响应外界环境变化方面发挥重要作用。探讨激素及非生物胁迫下OsVQ20基因的表达模式,为水稻的品种改良提供理论依据。通过PlantCARE数据对OsVQ20基因启动子元件进行分析,利用水稻激素芯片及荧光定量PCR分析OsVQ20基因的表达模式。结果表明,OsVQ20基因启动子含有干旱(MBS)、低温(LTR)、脱落酸(ABRS)、生长素(AuxRR-core)等多种应答元件;OsVQ20基因的表达受油菜素内酯(BL)、茉莉酸(JA)的诱导,受生长素(IAA)、细胞分裂素(CTK)以及脱落酸(ABA)的抑制作用,在赤霉素(GA)处理下无明显变化。在非生物胁迫下,OsVQ20基因明显受干旱和盐胁迫的诱导,受低温和氧化胁迫的抑制,高温胁迫下无显著变化。该研究为进一步研究OsVQ20基因的生物学功能及水稻抗逆育种提供理论依据。
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Rht12矮秆小麦GA3ox基因的克隆与表达分析
《分子植物育种 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：赤霉素3-氧化酶(GA3ox)是赤霉素生物合成途径中的一种关键酶,在茎的伸长中起着重要的作用。为探讨GA3ox基因和Rht12矮秆小麦矮化之间的关系,本研究利用同源克隆方法分离得到了小麦品种中国春和宁98-2105(含矮秆基因Rht12)的GA3ox1和GA3ox2基因,并对其在茎的不同部位进行了表达模式分析。研究结果表明,小麦GA3ox1和GA3ox2均含有3个外显子和2个内含子,其编码的蛋白具有2-酮戊二酸依赖性的双加氧酶典型的保守结构域,但中国春和宁98-2105的GA3ox1和GA3ox2之间存在部分碱基的差异。实时定量表达分析结果显示,GA3ox1和GA3ox2在中国春和宁98-2105茎的不同部位的表达趋势基本一致,但表达量具有较大差异,GA3ox1和GA3ox2在宁98-2105茎的倒一节结节中的转录水平显著高于中国春,推测宁98-2105中赤霉素的信号转导通路可能受到了影响,即矮秆基因Rht12可能影响了赤霉素信号的传导。本研究结果为进一步研究矮秆基因Rht12的致矮机理和利用提供了理论依据。
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