科研产出
油菜花分生组织特征基因LFY的克隆及生信分析
《湖南农业科学 》 2025
摘要：本研究成功克隆了甘蓝型油菜BnaA02.LFY基因,并预测了其编码蛋白的理化性质、保守结构域和二级结构.结果表明:BnaA02.LFY共编码 420 个氨基酸,BnaA02.LFY蛋白相对分子质量为 46.5 kDa,理论等电点为 6.29,不稳定指数为 55.34,稳定性较差,平均亲水性为-0.62,亲水性较好,脂肪族指数为68.61;二级结构预测显示,α-螺旋、无规卷曲、延伸链和β-转角分别占比 43.86%、38.31%、10.12%和 7.71%.氨基酸序列聚类分析表明,甘蓝型油菜BnaA02.LFY与芥菜型油菜、埃塞俄比亚芥、克里特芥、萝卜聚为第一类群,亲缘关系最近.
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大豆GmSDG25基因的克隆及拟南芥遗传转化
《分子植物育种 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：GmSDG25是拟南芥组蛋白赖氨酸甲基转移酶基因SDG25在大豆中的同源基因，为探究该基因的功能，本研究从栽培大豆品种‘湘春2701’中克隆到2个GmSDG25基因，分别命名为GmSDG25a和GmSDG25b，两者的全长cDNA长度分别是3 684和3 681 bp。通过构建过表达载体pFGC5941-35S::GmSDG25a/GmSDG25b，将其分别转化至拟南芥sdg25突变体中，对获得的T3代纯合转基因拟南芥植株进行表型鉴定和分子检测，发现该转基因植株sdg25-35S::GmSDG25a和sdg25-35S::GmSDG25b的开花时间均表现出晚于sdg25突变体，接近于野生型（Col）开花的表型；并且植株内与开花调控相关的FLC、FT、SOC1基因的表达量较之Col无明显差异，说明GmSDG25a和GmSDG25b基因在拟南芥sdg25突变体中异位表达，能够互补sdg25的早花表型，使其恢复至Col的开花表型，表明GmSDG25a和GmSDG25b基因可能具有与拟南芥SDG25相似的调控植物开花的生物学功能。研究结果将为后续揭示GmSDG25基因参与大豆开花时间调控的作用机制提供理论参考。
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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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水稻窄叶突变体nrl2新等位基因的鉴定与功能分析
《湖南农业大学学报(自然科学版) 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：以籼型两系不育系Y58S的窄叶突变体nrl2（1）为试验材料，对nrl2（1）突变体材料进行表型、组织学分析，发现该突变体主要表现为叶片变窄且卷曲，维管束发育异常，大、小叶脉数显著减少；遗传分析结果表明，该窄叶表型受1对隐性核基因控制；通过基因精细定位，发现NRL2（1）定位在第3染色体46 000 bp区间内；图位克隆及候选基因验证结果表明该基因是NRL2的等位基因；测序比对结果显示，突变体的第17个外显子由碱基C变为T，对应的氨基酸由谷氨酰胺变为终止密码子，造成翻译提前终止。以nrl2（1）为亲本材料，选育两系不育系，预期可选育出叶片较窄、株型紧凑、分蘖多的新型两系不育系。
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辣椒CaBRI1基因克隆与功能分析
《分子植物育种 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了解辣椒CaBRI1基因结构特征及功能，本研究以辣椒自交系6421为实验材料，克隆CaBRI1基因，对其进行生物信息学分析、亚细胞定位、表达模式分析，并采用病毒沉默（VIGS）初步验证该基因在辣椒中的功能。结果表明，CaBRI1编码区序列长3 642 bp，编码1 213个氨基酸；CaBRI1蛋白包含6个亮氨酸重复与1个磷酸激酶结构域，具有2个跨膜区域，N端跨膜螺旋可能为信号肽。洋葱表皮细胞GFP瞬时表达结果显示CaBRI1定位于细胞膜。RT-qPCR分析表明，6421同一发育时期不同组织中CaBRI1表达量存在显著差异，且都为茎尖中表达量最高。VIGS沉默6421中CaBRI1后，沉默植株发育迟缓、株高变矮，CaBRI1表达量显著下降。本研究结果可为进一步阐明CaBRI1在辣椒中的生物学功能提供参考。
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水稻OsNRAMP7基因的克隆、表达及生物信息学分析
《分子植物育种 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：自然抗性相关巨噬细胞蛋白（natural20resistance-associated20macrophage20proteins,20NRAMPs）是一类在结构和功能上保守的大家族,目前已在水稻（Oryza20sativa）中鉴定出7个基因（OsNRAMP1～OsNRAMP7）,它们在金属离子的吸收、转运和分配等方面发挥着重要作用,但迄今为止,OsNRAMP7功能尚不清楚。本研究克隆了OsNRAMP7基因的全长CDS序列,长度为12062620bp,编码541个氨基酸,位于水稻第12号染色体,由4个外显子和3个内含子组成。生物信息学分析表明Os20NRAMP7为稳定疏水性蛋白,存在11个跨膜结构域和多个磷酸化位点,预测定位于细胞质膜。表达模式分析表明OsNRAMP7主要在根、茎和幼穗中表达,响应多种植物激素,受到干旱和NaCl胁迫诱导。本研究结果为进一步研究OsNRAMP7的生物学功能提供了基础资料。
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植物SHMT基因家族研究进展
《湖南农业科学 》 2021
摘要：丝氨酸羟甲基转移酶(SHMT)是植物细胞代谢和光呼吸作用的关键酶,对丝氨酸和甘氨酸反应起着催化作用.SHMT基因家族是存在于胞质和线粒体中结构和功能上非常相似的编码SHMT蛋白的一类基因.对SHMT基因在植物体中的分类及表达、SHMT基因的克隆、SHMT基因逆境表达机理及其在植物保护领域中的应用等研究进展进行了综述,旨在为植物SHMT基因家族的功能及其相关应用研究提供参考.
关键词： 丝氨酸羟甲基转移酶(SHMT) 基因克隆 逆境表达 植物保护 综述
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小飞蓬捕光叶绿素结合蛋白基因CcLhca-J9克隆及表达分析
《中国农业科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：[背景]恶性杂草小飞蓬(Conyzacanadensis)危害严重,有效治理手段匮乏.植物源羊脂酸可高效抑制小飞蓬光合作用,是一种具有开发潜力的灭生型植物源除草化合物.捕光叶绿素a/b结合蛋白(LHC)是光合系统I(PSI)中重要复合体蛋白,在植物进行光合作用中发挥关键作用.[目的]挖掘羊脂酸抑制小飞蓬的潜在靶标基因,为植物源羊脂酸除草剂的开发提供理论依据.[方法]采用同源克隆和RACE技术从小飞蓬叶片中克隆CcLhca-J9的全长序列,并利用DNAMAN分析其核酸序列特征.在NCBI中搜索LHC的高相似度氨基酸序列,采用邻接法构建系统进化树.利用SWISS-MODEL和ExPaSy在线预测分子量、等电点和蛋白结构.以同源建模结果作为模型,采用AutoDock 4.2软件分析羊脂酸与CcLhca-J9蛋白之间的亲和力.采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分析羊脂酸和对照药剂阿魏酸及清水处理小飞蓬叶片后CcLhca-J9表达差异.[结果]成功获得小飞蓬CcLhca-J9,基因编码区全长为744 bp,编码247个氨基酸,分子量为26.766 kD,理论等电点为6.43,属于Chloroa_b-bind家族蛋白.系统进化分析表明,CcLhca-J9与除虫菊(GEW73959.1,Tanacetumcinerariifolium)和黄花蒿(PWA35049.1,Artemisiaannua)Lhca蛋白进化程度最为接近,同处于菊科这一分支,一致性超过85%,表明该基因家族保守性较强.CcLhca-J9蛋白二级结构具有螺旋、β转角、延伸链、无规则卷曲;以4y28.1.O(2.80?)为模板进行同源建模,三级结构是单分子物体,具有6个叶绿体a配体,是一个典型的捕光复合物I叶绿素a/b结合蛋白.分子对接显示,羊脂酸与CcLhca-J9蛋白的氨基酸残基Gly68、Phe67、Phe69和Arg197在结合过程中产生了氢键和p-π的作用力.RT-qPCR结果显示,羊脂酸胁迫处理小飞蓬叶片条件下,CcLhca-J9的表达量存在明显差异,药后0—8 h内随时间延长表达量表现出下降的趋势.与对照阿魏酸和清水处理相比,羊脂酸处理抑制了CcLhca-J9的表达.[结论]CcLhca-J9具有典型的捕光叶绿素a/b结合蛋白功能,可能参与了羊脂酸抑制小飞蓬叶片生长过程,是具有开发除草剂潜力的抑草靶标.
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Amy32B启动子在水稻中的表达分析
《杂交水稻 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：根据已报道的在大麦糊粉层特异表达的α-淀粉酶基因Amy32B,利用序列合成技术将Amy32B启动子与红色荧光蛋白基因RFP融合在一起,构建植物表达载体,并由农杆菌介导法导入水稻品种明恢86中,对转基因水稻植株中的红色荧光蛋白RFP活性进行检测.结果表明,Amy32B启动子在水稻中同样具有活性,在糊粉层背部特异表达,在整个植株中也有微弱本底表达.这表明Amy32B启动子为外源基因在转基因水稻糊粉层中高表达提供了新的工具,也为研究基因工程改良水稻提供了新的参考.
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