科研产出
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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水稻Cu/Zn-SOD基因的克隆、表达及生物信息学分析
《分子植物育种 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为了探究水稻铜锌超氧化物岐化酶基因(OsCu/Zn-SOD)的功能,以水稻品种日本晴(Oryza sativa japonica)为材料,采用同源克隆法获得OsCu/Zn-SOD,并对其进行表达及生物信息学分析。结果表明,OsCu/Zn-SOD基因cDNA序列为606 bp,编码152个氨基酸,CDS区459 bp,碱基组成A为22.7%、T为24.4%、G为29.4%、C为23.5%。OsCu/Zn-SOD蛋白表现为弱酸性,且稳定、亲水;二级结构中以无规则卷曲和延伸链结构为主,三级结构同源建模成功,主要是螺旋和转角;亚细胞定位OsCu/Zn-SOD主要分布在细胞质中,推测可能在翻译、运输结合和能量代谢过程中发挥重要作用,无跨膜结构域,无信号肽;该蛋白序列中存在8个丝氨酸磷酸化,4个苏氨酸磷酸化位点。进化分析表明,克隆的OsCu/Zn-SOD氨基酸序列与玉米、短柄草的同源关系较近,具有较高的保守性,与小立碗藓的同源关系较远。RT-PCR分析表明,OsCu/Zn-SOD基因在各组织中均有表达,水稻孕穗期中茎的表达最高,其次分别为叶和穗,根中表达量最低。本研究为进一步研究OsCu/Zn-SOD在水稻抗逆中的作用提供了重要的帮助。
关键词： 水稻 铜锌超氧化物岐化酶基因 克隆 表达 生物信息学分析
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水稻GATA基因家族生物信息学分析
《分子植物育种 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：GATA基因家族是生物中一类重要的转录因子,在动植物生长发育、细胞分化以及植物响应环境变化中发挥重要作用。为揭示水稻中GATA家族特征及表达模式,利用生物信息学的方法对水稻GATA家族进行序列比对分析、保守结构域分析、蛋白三级结构分析以及GATA家族表达谱分析。本研究揭示了水稻GATA家族含有共同的GATA结合域,其蛋白三级结构整体相似性较高,组织中的表达水平呈丰富多样性,在激素应激中开启了不同的表达响应模式。这为进一步研究GATA基因家族成员的生物学功能提供参考依据,同时为水稻中其他基因家族研究提供指导。
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辣椒ARF基因家族的鉴定与表达分析（英文）
《Agricultural Science & Technology 》 2018
摘要：为进一步研究辣椒ARF (Auxin Response Factor)基因家族在其生长发育及逆境胁迫中的作用,利用生物信息学方法从辣椒基因组中鉴定出20个ARF基因,这些基因不均匀地分布在辣椒12条染色体上。进化关系显示辣椒ARF基因可分为Class I和II两大类,进一步可细分为Ia、Ib、Ic、Id、Ie、IIa和IIb等7个亚类。基因结构图表明,该基因家族由1～15个外显子构成,且各基因在不同发育时期不同组织中的表达量不同,具有一定的特异性。qRT-PCR结果表明,高盐胁迫可以明显激活或抑制ARF基因家族的表达。
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辣椒bZIP家族基因的鉴定与表达分析
《园艺学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：利用生物信息学的方法对辣椒bZIP家族基因进行全面鉴定与进化分析,并在此基础上对基因染色体定位、蛋白质保守基序和基因结构等进行分析,并通过qRT-PCR方法检测基因的组织表达模式和在ABA胁迫下的应答等。结果表明,从辣椒基因组中共鉴定出54个bZIP家族基因,这些基因分散分布在辣椒的11条染色体上;系统进化分析表明辣椒bZIP基因家族可以分为10组,每组所含有的基因数不等;该家族成员每个基因含有0~11个内含子;bZIP家族基因具有不同的表达模式;外源激素ABA处理可以明显抑制或者激活该家族基因成员的表达。
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辣椒ARF基因家族的鉴定与表达分析
《西北植物学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为进一步研究辣椒ARF(Auxin Response Factor)基因家族在其生长发育及逆境胁迫中的作用,利用生物信息学方法从辣椒基因组中鉴定出20个ARF基因,这些基因不均匀地分布在辣椒12条染色体上。进化关系显示辣椒ARF基因可分为ClassⅠ和Ⅱ两大类,进一步可细分为Ⅰa、Ⅰb、Ⅰc、Ⅰd、Ⅰe、Ⅱa和Ⅱb等7个亚类。基因结构图表明,该基因家族由1~15个外显子构成,且各基因在不同发育时期不同组织中的表达量不同,具有一定的特异性。qRT-PCR结果表明,高盐胁迫可以明显激活或抑制ARF基因家族的表达。
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灰毡毛忍冬MADS-box基因家族AGL15基因的克隆、生物信息学和表达分析
《中草药 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：目的基于前期对灰毡毛忍冬Lonicera macranthoides转录组测序结果,从灰毡毛忍冬RNA中克隆灰毡毛忍冬MADS-box基因家族蕾期延长相关基因AGL15,并对其进行生物信息学及表达分析。方法对灰毡毛忍冬总RNA进行反转录酶链式反应(reverse transcription-PCR,RT-PCR)和c DNA末端快速扩增反应(rapid amplification of c DNA ends,RACE),获得完整的开放阅读框(ORF)。运用生物信息学的方法对该序列进行同源性分析和相似性比较,预测编码蛋白,并对其进行各种理化性质分析。运用半定量PCR测得该基因在灰毡毛忍冬不同部位的表达情况。结果获得AGL15基因,ORF长795 bp,编码264个氨基酸,与葡萄Vitis vinifera中MADS-box基因家族AGL15基因相似性最高,且包含MADS和K-box的保守序列。AGL15蛋白无跨膜区域,定位于细胞质中,在灰毡毛忍冬各部位均有表达。结论首次从灰毡毛忍冬中克隆得到可能控制蕾期延长的基因,分析了其在灰毡毛忍冬不同部位表达差异性,为灰毡毛忍冬蕾期延长研究提供参考。
关键词： 灰毡毛忍冬 蕾期延长 基因克隆 生物信息学分析 基因表达
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水稻Os4CL5的Val337缺失突变激活其芥子酸催化活性
《农业生物技术学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：4-香豆酸辅酶A连接酶(4-coumarate:coenzyme A ligase,4CL)催化各种羟基肉桂酸生成相应的硫酯,从而调控木质素和黄酮类物质的生成。4CL的芥子酸催化活性一直是备受关注的一个问题,目前只有拟南芥(Arabidopsis thaliana)的At4CL4和大豆(Glycine max)的Gm4CL1具有芥子酸转化能力。本研究用水稻(Oryza sativa subsp.japonica)苗期的叶片为材料,提取总RNA并以此为模板,用反转录PCR扩增水稻的Os4CL5基因,并将其连接到原核表达载体p ET22-b(+)上,构建了原核表达载体p ET-4CL5(+Val)。通过定点突变的方法删除了水稻Os4CL5的Val337,构建了原核表达载体p ET-4CL5(-Val)。重组质粒转化大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(ED3)并经异丙基-β-d-硫代半乳糖苷(isopropyl-β-d-thiogalactoside,IPTG)诱导表达,十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)检测表明,融合蛋白的分子量为57.0 k D,与预测值一致。His-Spin Trap蛋白纯化系统纯化回收重组蛋白,然后对重组蛋白的酶学性质进行表征。结果表明,野生型Os4CL5对不同底物表现出了不同的催化效率,香豆酸是最适底物,其次是阿魏酸,再次是咖啡酸,对芥子酸没有活性。与野生型Os4CL5相比,突变型Os4CL5对香豆酸、咖啡酸和阿魏酸的催化效率有所提高,并且其底物特异性发生了明显改变,获得了对芥子酸的催化活性。本研究为利用基因工程手段调控木质素的生物合成提供了理论依据。
关键词： 水稻 4-香豆酸:辅酶A连接酶 原核表达 酶活性
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辣椒全基因组中LBD转录因子的鉴定与表达分析
《园艺学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：利用生物信息学的方法,从辣椒基因组中鉴定出45个LBD基因,这些基因分布于辣椒9条染色体上。该家族成员内含子数整体上不超过3个,结构相对简单。进化关系显示辣椒LBD基因可分为ClassⅠ和ClassⅡ两大类,细分为Ⅰa、Ⅰb、Ⅰc、Ⅰd、Ⅰe、Ⅱa和Ⅱb等7个亚类。不同组织和发育时期的表达模式研究发现,该基因家族具有一定的时空表达特异性。qRT-PCR结果表明,热激胁迫可以明显激活或抑制部分LBD基因的表达,其中ClassⅡ类基因较ClassⅠ类对高温具有更高的敏感性。
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