简介:根据拟南芥的MIKC型MADS—box蛋白序列构建HMM(hiddenmarkovmodel)模型,在大豆基因组中确定了57个MIKC型MADS-box同源基因。分子进化树分析表明,57个大豆MIKC型MADS-box基因分为14个亚类,而MIKC^+型基因又分为两个进化支。控制花形态建成的ABCDE同源异型基因(如AP1,AG,AP3和PI等)和重要的控制开花时间的基因(如SVP和SOCl)在大豆基因组中表现出多拷贝的特征。MEME和SMART分析表明,大豆和拟南芥MIKC型MADS—box基因具有保守的MADS和K-box基序,还有一些亚类具有特异的基序。MIKC型MADS—box基因结构较为保守,多数基因具有7~8个外显子。本研究得到的MIKC型MADS—box基因为下一步研究大豆花形态建成和开花时间调控的分子机制提供了重要参考依据。
简介:NBS类抗病基因是植物中最大的一类抗病基因。亚麻荠是一种新型能源及特用油料作物,抗病、虫、杂草及逆境能力极强。然而,有关其抗性分子机理鲜有报道。本研究采用NB-ARC标准结构域的HMM模型,对亚麻荠本地蛋白质数据库进行检索分析,在全基因组水平上鉴定NBS类抗病基因。结果表明亚麻荠基因组共有472个NBS类抗病基因,分布于17条染色体上,56%的基因成簇分布。所有串联重复基因也都以基因簇的形式出现,这表明串联重复有利于基因簇的形成。系统发生树分析显示TIR-NBS-LRR(TNL)和CC-NBS-LRR(CNL)两类亚家族的抗病基因可能在进化过程中遵循不同的进化路径,导致其在应对病原菌侵染时发挥不同的功能。本研究发现将为鉴定新的植物抗病基因和解析亚麻荠高抗病机制提供科学参考。
简介:作为植物特有的转录因子家族,TCP基因处于植物多种信号传导途径的中心节点位置。对蒺藜苜蓿全基因组进行检索,共获得21个TCP基因序列。蒺藜苜蓿TCP成员间在蛋白质大小、等电点等方面具有明显的差异。对蒺藜苜蓿TCP基因进行基因结构、染色体定位和系统进化分析,发现蒺藜苜蓿TCP基因结构较为简单,一般不含有内含子,仅一个外显子。21个基因中仅有5个基因有内含子。系统进化关系上其中4个基因亲缘关系非常近。这4个基因位于1号、4号、7号染色体上TCP基因聚集存在的位置。蒺藜苜蓿TCP基因在各个器官间特异性的表达。TCP基因参与蒺藜苜蓿根瘤发育的过程,也响应外界盐胁迫和病菌侵染刺激。本研究发现的蒺藜苜蓿TCP基因家族信息,可为蒺藜苜蓿乃至豆科植物育种提供有价值的信息。
简介:PUBs蛋白调控了作物的生长发育及响应非生物胁迫和生物胁迫的过程。为探讨棉花中U-box类型泛素连接酶家族,本研究利用生物信息学方法分析了二倍体雷蒙德氏棉中PUBs的数目、进化、基因结构、结构域分布及基因表达模式。结果表明,雷蒙德氏棉中有93个GrPUBs基因家族成员,基因长度为1101~11191bp。亚细胞定位预测结果表明,GrPUBs编码产物大部分定位在细胞质和细胞核中,少数定位在胞外基质线粒体中。根据除U-box以外所含结构域将该家族成员分为7类,分别含有UFD2结构域、ARM结构域、激酶结构域、只含U-box、WD-40、TPR以及异构酶结构域。GrPUBs基因家族染色体定位显示,基因在13条染色体上均有分布,但分布不均匀。在第5条染色体最多,有11条基因序列,第4、第12和Scaffold染色体上的基因最少,仅有2条。基因结构分析表明,基因内含子的数目变化较大,在0~17之间,且具有相似结构的基因,其编码蛋白聚为一类。基因表达模式分析发现。几乎1/3的基因在花中优势表达,个别基因在开花后10d、20d、30d和40d的种子中表达量高于在叶和花中的表达,如Gorai.006G251300。本试验为深入研究U-box类型泛素连接酶在棉花生长发育及抗逆的机理提供了理论指导。
简介:三结构域多铜氧化酶是生物体内非常重要的金属氧化酶,对机体生长和发育具有重要影响。为了系统地了解水稻三结构域多铜氧化酶基因家族的基本情况,本研究运用生物信息学方法对其成员进行了预测和分析;研究发现,以拟南芥三结构域多铜氧化酶基因At5g21105为靶序列,利用BlastP为工具在水稻基因组中共搜索到38个同源基因;这些基因的蛋白产物都依次含有Cu-oxidase3、Cu-oxidase和Cu-oxidase2三种结构域,各结构域中含有铜离子结合位点,二级结构具有α-螺旋和β-转角等基本特征,特推断它们都属于三结构域多铜氧化酶家族成员;进一步地,根据同源性程度将水稻多铜氧化酶基因家族成员划分为ClassⅠ和ClassⅡ两个亚家族,其中ClassⅠ包含31个基因,ClassⅡ包含7个基因。这些研究结果为进一步研究水稻多铜氧化酶基因家族成员的功能提供了参考依据。
简介:蓖麻花序的生长发育状态是影响蓖麻单产因素之一,PLC基因调节花粉管的极性生长。通过RT-qPCR对Lm型蓖麻花序中PLC基因家族的表达量进行分析,并利用生物信息学工具对其进行生物信息学分析。结果表明:PLC基因的表达量与蓖麻花序轴的发育时期相关。蓖麻基因组中共有6个PLC基因,其编码的蛋白是一个无跨膜结构域、无信号肽/导肽亲水性蛋白,α-螺旋散布于整个蛋白质中,具有PLCXc、PLCYc和C2三个特征结构域。此外,蓖麻的PLC2、PLC2M、PLC4、PLC4X2、PLC6蛋白定位在其他细胞器;PLC2N定位在线粒体,预测剪切位点的序列长度为23个氨基酸。本研究为进一步研究PLC基因家族对蓖麻花序发育过程的影响提供了一定的理论依据。
简介:为了探究LEC1基因对棉花体细胞胚胎发生的影响,本研究利用地塞米松(DEX)诱导型表达载体pINDEX3,通过农杆菌分别介导大叶落地生根短缺的LEC1(KdLEC1)在新海15号下胚轴以及棉花的两个LEC1基因家族(GbLEC1A,GbLEC1B)和KdLEC1在新陆早33号胚性愈伤组织中的遗传转化,体胚诱导及再生过程,获得KdLEC1、GbLEC1A、GbLEC1B转基因植株。同时以KdLEC1转基因新海15号胚性愈伤组织系为试材,分别进行DEX和无DEX的悬浮诱导处理,实时定量PCR分析KdLEC1的相对表达量。研究表明:经为期13个月的植株再生过程和PCR鉴定,获得了两棵KdLEC1转基因新海15再生植株;分别获得了一棵PCR鉴定正确的KdLEC1、GbLEC1A、GbLEC1B转基因新陆早33再生植株,其再生周期约为10个月。实时定量PCR分析显示,KdLEC1的相对表达量在2.5倍和23倍之间波动,表明pINDEX3可以在不同水平诱导外源基因KdLEC1的表达。本研究旨在为LEC1在棉花体胚发生过程中的功能研究提供良好的材料,从而为棉花种质创新提供理论指导。
简介:UDP-葡萄糖焦磷酸化酶(UDPglucosepyrophosphorylase,UGP)是糖代谢合成途径中的一个关键酶。UGP以葡萄糖-1-磷酸和尿苷三磷酸为底物,催化反应生成尿苷二磷酸葡萄糖和焦磷酸,直接参与了植物糖代谢的生物合成。为了系统梳理UGP在植物基因组中的状况,我们对其基因进行了全面的鉴定和进化分析,并重点考察该基因在番茄中的表达。首先,我们针对UGP的基因序列,鉴定得到其保守结构域,在此基础上对相关基因进行了全面鉴定,从而构建了其进化树;其次,将番茄CDS序列比对到各探针,从而从数据库中提取组织中的表达数据;最后,通过结构域鉴定,进化树和表达量的分析,得出UGP在植物中的生物合成的机理。本研究为UDP-葡萄糖焦磷酸化酶提供了基因信息,为植物中糖代谢生物合成途径的作用机理及其对蔗糖合成的影响相关基因进化机制的研究提供帮助。
简介:长链酰基辅酶A合成酶(longchainacyl-CoAsynthetase,LACS)是油脂代谢的重要催化酶。本研究采用RT-PCR技术,从花生(ArachishypogaeaL.)克隆到LACS1(GenBank登录号:KT932703),分析了该基因的结构组成,预测编码氨基酸与其他植物的同源性,采用实时Real-TimePCR技术对LACS1的组织表达进行研究。结果显示,花生LACS1基因全长2219bp,包含1992bp的ORF,编码663个氨基酸,有22个外显子和21个内含子。氨基酸序列比对显示花生LACS1有真核生物酰基辅酶A合成酶保守结构域,并含有保守的激活位点和绑定位点。同源性分析发现花生LACS1与大豆、野生大豆、鹰嘴豆、绿豆、甜橙等15种物种的氨基酸序列同源性在68%~86%之间,进化树分析显示,花生LACS1与鹰嘴豆等豆科植物亲缘较近。实时荧光PCR分析表明,花生LACS1在花生根、茎、叶、针、仁和花等组织均有表达,但差异明显,其中花的表达量最高,表达量大小顺序为花>针>叶>茎>根>仁,地上组织表达量高于地下组织。花生LACS1可能参与花生角质层的脂质合成。本研究结果为揭示植物脂肪酸代谢提供理论依据。
简介:S1是水稻(OryzasativaL.)亚非栽培稻种间杂种不育一个最重要的基因座,对杂种的雌雄配子都有选择性杀灭作用。前期我们通过图位克隆获得S1基因座的候选基因后,NCBI查找发现‘日本晴’的S1等位基因序列全长7kb,局倍区域有高GC分布。为此本研究通过分多段运用有针对性的PCR方法,对所用的材料IRAT216与IRAT216S1进行了扩增并测序,获得了各自的S1全长序列,并进行了比对,发现IRAT216与‘日本晴’的序列完全相同,但IRAT216与IRAT216S1之间存在多处变异。同时针对有效变异区对S1基因进行了分子进化调查,建立了水稻的分子进化树,确定了S1在物种进化中的意义。本研究的S1基因序列测定,将为水稻分子标记辅助育种中分子标记的开发提供序列参照,同时也将为S1基因RNA的表达分析与蛋白功能研究、在各物种中的分化变异和水稻在进化中地位划分提供理论依据,并能为水稻的起源研究提供参考。
简介:本研究对基因枪导入了pBAC128F/R质粒(含有玉米Adh1内含子1的CaMV35S启动子驱动的bar基因作为选择标记,以来自拟南芥菜逆境诱导表达类型——亲水蛋白rd29b基因的启动子驱动脱水应答转录因子DREB1B基因的逆境诱导表达类型质粒)的T4代转基因小麦进行了稳定表达研究。PCR、PCR—Southern和Southern杂交分析表明,外源转录因子DREB1B基因已稳定整合到转基因株系的基因组中。半定量RT—PCR结果表明,部分转基因株系的DREB1B基因的相对表达量有所增强。叶片除草剂抗性检测结果显示有8个转基因株系可抗到150mg/L。叶片脯氨酸含量测定结果表明,有4个株系(编号为1,18,30和76)的脯氨酸含量提高幅度较大,同一株系,干旱与未干旱处理相比,脯氨酸含量提高了3~5倍。干旱处理后的转基因植株与非转基因植株相比,脯氨酸含量高2~3倍。在干旱条件下,T4代田间小区产量统计数据分析结果表明,有4个转基因株系(编号为30,51,70和76)的产量与非转基因植株相比有显著增加。研究表明,利用逆境诱导型rd29b基因的启动子来增强外源DREB1B基因的表达,能显著改良小麦的抗旱性。
简介:丝氨酸乙酰转移酶(serineacetyltransferase,SAT)是甲硫氨酸和半胱氨酸合成途径的关键酶,利用该基因提高作物中甲硫氨酸水平具有广阔的应用前景。为了研究拟南芥SAT1(ArabidopsisthalianaSAT1)基因的蛋白表达情况及相关功能,构建了带有His标签的AtSAT1基因原核表达载体pET-30b(+)-SAT1-His(6)。将其导入大肠杆菌BL21(DE3)pLysS中并用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达,经固定化金属离子亲和层析(IMAC)纯化获得了抗原蛋白SAT1-His(6)。该抗原蛋白经免疫兔子,成功制备了具有较高特异性和灵敏性的SAT1蛋白多克隆抗体。Westernblotting表明,该抗体可用来检测转AtSAT1基因的转基因玉米株系中SAT1蛋白的积累量,为后期对该基因开展进一步深入研究具有重要意义。
简介:用pCAMBIA1305.2做载体,构建含有甘菊(Dendranthemalavandulifolium)DIBADH1基因(登录号:DQ011151)启动子DBP12(登录号:DQ497621)的质粒pCHW-2。利用叶盘转化法,通过农杆菌EHA105菌株介导,将重组质粒导入烟草叶片。采用GUS组织活性检测法鉴定烟草转基因植株,结果表明:船8J2启动子驱动的GUS基因表达无组织特异性。对转基因植株进行NaCl、ABA、SA处理,GUS荧光测定发现:100μmol/LABA胁迫处理24h和400mmol/LNaCl胁迫处理48h,转pCHW-2烟草植株叶片中GUS酶活性均有大幅度提高。该结果表明:DlBADH1基因启动子DBP12是一个诱导型启动子。这一研究结果为进一步研究甘菊中BADH基因调控表达机理提供了参考。
简介:尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusariumoxysporumf.sp.cubense)是引起香蕉枯萎病的病原菌,其中1号生理小种(Foc1)侵染粉蕉品种,而4号生理小种(Foc4)则危害粉蕉和香牙蕉品种。为探讨Foc1和Foc4致病性差异的遗传基础,本文根据已经公布的番茄枯萎病菌(Fusariumoxysporumf.sp.radicis-lycopersici)基因组序列,利用同源克隆的方法,分离到一个重要的致病基因——fga1,比较了不同区域Foc1和Foc4fga1基因cDNA和gDNA序列的差异。结果表明Foc1中fga1基因保守性很强,含有3个内含子和4个外显子,蛋白产物含353个氨基酸;所研究材料中Foc4fga1基因80%都有2个转录本,小转录本与Foc1fga1一致,而大转录本第三个内含子由于可变性剪切使得其成为外显子,预测编码一个372个氨基酸的多肽;来自海南三亚的Foc1和Foc4的fga1基因gDNA和cDNA长度分别为1286bp和1092bp,相似性均为100%。
简介:植物受体蛋白激酶参与植物的生长发育,抗逆抗病防御反应、细胞分化、在宿主与病原菌互作过程中起着重要的作用。目前在花生上蛋白激酶基因研究较少。本研究基于前期多态性SNP标记的开发和QTL定位,获得了一个抗青枯病候选蛋白激酶基因;通过RT-PCR克隆技术获得了一段长为2154bp的ORF序列,暂命名为AhLRPK1;采用生物信息学方法预测并分析AhLRPK1基因编码的蛋白质常规理化性质,跨膜结构域、进化分析和高级结构等。结果表明AhLRPK1基因编码717个氨基酸为稳定的亲水性蛋白,含有一个信号肽、跨膜结构域、多个LRR基序以及一个激酶结构域;与拟南芥LRR亚家族进化同源性分析显示AhLRPK1属于LRRⅤ亚家族,与拟南芥的AT3G13065蛋白亲缘关系最近;AhLRPK1基因在花生基因芯片中表达模式分析表明,在茎和花中的表达量最大,在青枯菌诱导情况下,AhLRPK1基因在抗感花生品种中都表现出下调表达的趋势,AhLRPK1基因受乙烯利表达下调。这些结果有助于进一步验证其生物功能。
简介:水稻籼粳亚种间杂种的不育性限制了亚种间的遗传交流和杂种优势利用.本研究通过发展位置特异性的微卫星标记将F1花粉不育基因S-b座位进行了精细定位;通过分析近等基因系中代换片段的遗传效应,鉴定出了F1花粉不育基因S-d座位,利用位置特异性的微卫星标记将S-d进行了定位;根据基因组的序列资料和利用较大的作图群体对S-b和S-d两个座位进行了物理作图;通过分子标记辅助选择培育了一批复等位基因近等基因系,对育性基因的遗传分化进行了研究.取得了如下主要结果:1、根据S-b座位初步定位的结果发展位置特异性的微卫星标记,将F1花粉不育基因座S-b进行了精细定位.结果表明多态性标记均与S-b座位紧密连锁,其中R830STS、PSM7、PSM8、PSM9、PSM59和PSM60位于S-b座位一端,与S-b座位遗传距离分别为1.5cM、1.2cM、0.9cM、0.9cM、0.9cM和0.9cM,而PSM202、PSM206、PSM208、RM13、R2213SSTS和RM413位于S-b座位的另一端,与S-b座位的遗传距离分别为0.9cM、2.1cM、3.8cM、4.1cM、4.4cM和5.3cM.2、根据S-b座位精细定位的结果,从IRGSP下载了S-b座位所在区域克隆的序列,将克隆的序列进行了拼接,同时将与S-b座位紧密连锁的分子标记与序列拼接图进行了电子整合.根据整合的结果发展位置特异性的微卫星标记和STS标记,利用500株的作图群体,最终将S-b座位界定在PSM8与PSM215之间182.2kb的范围,其中PSM214、T17、T18和T19与S-b座位完全连锁.3、通过对近等基因系E11-5中代换片段遗传效应的分析,在第1染色体的代换片段上鉴定出一个新的F1花粉不育基因座S-d.根据基因组的序列发展位置特异性的微卫星标记将S-d座位进行了定位.结果表明多态性标记均与S-d座位紧密连锁,其中PSM27、PSM24、PSM26、PSM23、PSM31、PSM25、PSM37、PSM41、PSM42、PSM43、PSM44、PSM12和PSM13位于S-d座位的一端,与S-d座位的遗传距离分别为10.6cM、7.2cM、7.2cM、