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为探究木葡聚糖内糖基转移酶/水解酶(Xyloglucan endotransglucosylase/hydrolase, XTHs)基因家族在黑果枸杞(Lycium ruthenicum)生长发育中的作用，以及对盐胁迫的响应，本文通过生物信息学方法对XTHs基因的理化性质、保守结构域、进化关系和表达模式进行分析。从黑果枸杞转录组数据中共筛选出19个LrXTHs成员，其编码氨基酸的数目为258～330 aa,分子量为29.77～37.98 kDa,等电点为4.98～8.92,基因长度为954～1 814 bp。LrXTHs成员都含DE(I/L/F/V)D(F/I/M)EFLG保守结构域。系统发育树显示XTH基因家族可分为4个亚族。基因表达谱显示不同组织中的LrXTHs在盐胁迫下具有不同的表达趋势，LrXTH3,LrXTH18和LrXTH19在根部组织中高表达，LrXTH9在根部和叶部组织中高表达，表明LrXTHs可能在黑果枸杞的盐胁迫响应中发挥重要作用。该结果为黑果枸杞及XTH家族的进一步研究提供了参考。 相似文献
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紫花苜蓿是世界最重要的豆科牧草之一，干旱是影响其产量和地理分布的关键瓶颈。在紫花苜蓿响应干旱胁迫过程中，转录因子发挥着重要的调控作用。TCP（teosinte branchesd 1/cycloidea/pro-liferating cell factors）为植物特有的转录因子，在植物生长、发育、响应逆境胁迫中都具有重要的生物学功能。截至目前，该基因家族在紫花苜蓿中的分布以及响应干旱胁迫的生物学功能仍未见报道。因此，为进一步挖掘紫花苜蓿中响应干旱胁迫功能基因，本研究利用生物信息学方法在全基因组水平对TCP基因家族进行了鉴定，并对其系统进化、基因结构、染色体定位、共线性分析以及干旱胁迫下的表达模式进行了分析。结果表明，紫花苜蓿基因组中共鉴定出40个MsTCP基因，不均匀地分布于20条染色体上，其中包括17对旁系同源基因对，且都是基因片段复制事件。系统发育和保守结构域分析发现，MsTCP基因可以分为2个大分支和3个亚家族（PCF， CIN与CYC/TB1），同一分支中的成员具有相同氨基酸数目的TCP结构域，同亚家族中的成员具有相似的保守基序与基因结构。此外，通过分析紫花苜蓿响应干旱转录组数据共鉴定出4个可能与紫花苜蓿响应干旱胁迫有关的MsTCP基因（MsTCP23，MsTCP27，MsTCP29，MsTCP33）。qRT-PCR结果进一步表明PEG模拟干旱胁迫处理后，这4个基因的表达量在根和叶中均显著上调，进一步确定了这些基因的确响应紫花苜蓿干旱胁迫。该研究为后期深入解析紫花苜蓿响应干旱胁迫理论以及通过基因工程技术创制高抗旱紫花苜蓿新种质奠定基础。 相似文献
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NAC(NAM,ATAF1/2,CUC2)是植物特有的一类转录因子家族,可调控植物响应盐胁迫。本研究基于盐胁迫下紫花苜蓿(Medicago sativa L.)耐盐品种GIB和盐敏感品种LS根和叶的转录组数据,通过生物信息学方法筛选出17个差异表达的MsNAC转录因子家族成员,并对其序列特征、系统进化、顺式作用元件及盐胁迫下的表达模式等进行分析。结果显示,17个MsNACs均具有NAC典型的NAM结构域,且蛋白结构相似。系统进化分析将17个MsNACs分成8个亚族,各亚组成员具有高度相似的保守基序。顺式作用元件分析发现,有15个MsNACs具有ABA响应顺式元件ABRE。转录组数据表达模式分析与RT-qPCR验证结果显示MsNAC1,MsNAC2,MsNAC35,MsJUB1和MsNAC40基因在盐处理下GIB叶中上调表达,在LS叶中下调或者未发生变化,推测这些基因参与调控紫花苜蓿的耐盐反应。本研究为进一步研究紫花苜蓿NAC转录因子响应盐胁迫功能提供参考依据。 相似文献
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为探明白刺(Nitraria tangutorum)14-3-3基因家族的基本特征及其进化关系,本研究基于白刺转录组数据,利用生物信息学方法,对白刺14-3-3基因家族成员进行鉴定,预测其理化性质、亚细胞定位、保守结构域,分析其系统进化关系及其基因在不同浓度盐、干旱处理下的组织器官表达模式。结果表明：从白刺转录组数据中初步筛选出10个14-3-3家族成员,其中具有完整蛋白质编码区(Coding Sequence,CDS)的9个成员,其蛋白的编码氨基酸的数目为212~297个,等电点在4.73~6.14之间,分子量范围是24.06~33.51 kDa,二级结构主要以α螺旋为主,三级结构高度保守;亚细胞定位预测显示该家族成员主要分布在细胞质上;表达模式分析表明,14-3-3基因在白刺不同组织器官中呈现不同的表达规律,且参与应答外界的干旱和盐胁迫。由此推测,14-3-3基因家族可能在白刺的胁迫防御方面发挥重要功能。本研究结果为进一步深入揭示白刺14-3-3基因家族的功能奠定基础。 相似文献
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与蒙古冰草抗旱相关的NAC转录因子生物信息学及其表达分析 总被引：1，自引：0，他引：1
NAC转录因子具有调控植物生长发育及应对非生物逆境胁迫等多种功能。为筛选蒙古冰草（Agropyron mongolicum Keng）抗旱相关的NAC转录因子，本研究基于转录组测序数据，利用生物信息学方法对蒙古冰草NAC转录因子的结构、理化性质、进化关系和保守性等进行分析，同时运用实时荧光定量技术对抗旱相关的2个NAC基因进行差异表达分析。结果表明：筛选出26个蒙古冰草NAC家族成员，其中15个具有完整NAC转录因子结构域，其均属于亲水性蛋白，大部分定位于细胞核；15个蒙古冰草NAC转录因子的蛋白磷酸化位点均含有丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸。进化关系比对显示AmNAC100和AmNAC102-2转录因子与已知有抗旱功能的NAC蛋白同源性极高，其二、三级结构主要以无规则卷曲为主，motif1，2，3，8为其共有的保守基序，多序列比对将保守结构域划分为子域A—E。差异表达分析发现AmNAC100和AmNAC102-2基因相对表达量均高于对照（CK），在蒙古冰草干旱胁迫中起正调控作用。 相似文献
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ERF(Ethylene responsive factor)家族是植物中一种重要的转录因子，参与植物生长发育和逆境胁迫响应。为筛选蒙古冰草(Agropyron mongolicum Keng)抗旱相关的ERF转录因子，本研究利用生物信息学方法对其理化性质、亚细胞定位、保守基序、进化关系及其二、三级结构进行分析，同时对不同干旱处理下的ERF基因进行表达分析。结果显示：筛选得到18个具有ERF结构特征的蒙古冰草ERF转录因子，蛋白大小在70～404aa之间，分子质量在7447.54～43654.9之间，理论等电点(PI)在4.53～11.10之间，其中有2个疏水性蛋白，其余均为亲水性蛋白，大部分定位于细胞核。ERF转录因子的二、三级结构以无规则卷曲为主，推测motif1，motif2，motif3为保守基序。进化关系比对发现AmERF053，AmERF1B，AmERF4-1，AmERF4-2与已知具有抗旱功能的蛋白具有较高同源性，且在干旱处理的蒙古冰草中显著差异表达。 相似文献
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【目的】基于黑果枸杞（Lycium ruthenicum）果实发育过程中转录组测序结果,对黑果枸杞 PYL 转录因子家族成员进行鉴定。【方法】将黑果枸杞果实发育过程中鉴定出的 PYL 转录因子进行理化性质、多序列对比、保守基序、果实发育过程中的表达谱分析。【结果】与黑果枸杞果实发育相关的 9 个 PYL 转录因子氨基酸数目介于 166~255,分子量 18 229. 42~24 689. 97 D,理论等电点 5. 33~7. 14, 不稳定系数为 35. 08~44. 05,家族成员中含有 1 个稳定碱性蛋白、4 个稳定酸性蛋白、4 个不稳定酸性蛋白。【结论】通过分析基因表达谱发现,LrPYL7 和 LrPYL8 成员在黑果枸杞果实发育全时期中（绿熟期、变色期、完熟期）均呈现高表达,可能对该过程具有重要调控作用,这将为黑果枸杞及 PYL 转录因子的进一步研究奠定基础。 相似文献
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Ca2+/H+反向转运蛋白（CAX）是一类重要的跨膜转运蛋白,在调控植物Ca2+平衡、抵抗非生物胁迫和转运重金属离子等方面具有重要作用。利用生物信息学方法在全基因组水平对紫花苜蓿CAX基因家族进行了鉴定,并对其理化性质、结构特征、系统进化关系、顺式作用元件、染色体定位等进行了分析。结果表明,在紫花苜蓿全基因组中共筛选鉴定出15个MsCAX基因,分布于紫花苜蓿15条染色体上,发生22对基因片段重复事件,编码367~460个氨基酸,等电点为5.2~6.5,且均表现为疏水性蛋白。系统进化关系分析结果表明,MsCAXs分为2个亚家族,同一亚家族成员具有相似的基因结构、保守基序和跨膜结构域数量。MsCAXs启动子区域存在光响应性、激素反应性和胁迫响应元件。利用qRT-PCR分析了6个MsCAXs基因在非生物胁迫下的表达模式,结果表明,在干旱和低温胁迫下,6个MsCAX基因均显著下调表达,在盐和盐碱胁迫下,3个MsCAX基因上调表达。说明在不同的非生物胁迫下,MsCAXs基因表现出不同的表达模式。研究结果为进一步探索紫花苜蓿CAX基因家族的功能提供了参考。 相似文献
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钙调蛋白结合转录激活因子(CAMTA)是一类重要的钙调素结合蛋白,在激素信号转导、发育调控和环境胁迫耐受中发挥着重要作用。本研究采用生物信息学技术,基于紫花苜蓿“新疆大叶”参考基因组,对紫花苜蓿中CAMTA家族成员进行鉴定,并对这些基因的理化性质、系统发育树、保守结构域、染色体上位置、顺式作用元件、转录表达谱进行分析和验证。结果表明,共鉴定出17个MsCAMTA基因,MsCAMTA家族成员可划分为3个亚家族,亚家族成员在基因结构、保守基序位置上较为相似。染色体定位结果显示,MsCAMTA家族成员不均匀地分布在7条染色体上。启动子区具有大量响应低温、盐胁迫及植物激素信号相关的顺式作用元件。此外,采用RT—qPCR对盐(300 mmol·L-1 NaCl)、模拟干旱(400 mmol·L-1甘露醇)、低温(10℃)和脱落酸(100μmol·L-1)处理下紫花苜蓿叶片中MsCAMTA1、MsCAMTA3、MsCAMTA11和MsCAMTA12的表达模式进行了初步研究。结果表明,4个MsCAMTA候选基因在各胁迫处理下均有一定程... 相似文献
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【目的】 分析大白猪溶质载体30A （ZnT）基因家族成员的生物学特性,并检测其在猪不同组织中的表达水平,为研究ZnT基因家族调控锌的代谢提供科学依据。【方法】 使用多种生物信息学软件对猪ZnT基因家族10个成员（ZnT1~ZnT10）进行序列分析,包括基序、保守结构域、跨膜结构域、进化树、蛋白相互作用分析;使用实时荧光定量PCR方法检测ZnT基因家族在6月龄大白猪心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、卵巢、乳腺中的表达差异。【结果】 ZnT1~ZnT10基因定位到猪的8条染色体上,分子质量在41.61~85.30 ku之间;等电点介于6.27~9.30之间,其中ZnT6等电点最高为9.30,ZnT1等电点最低为6.27。ZnT基因家族中,除ZnT3外都属于稳定蛋白,除ZnT5、ZnT9外都含有6层跨膜结构域,除ZnT6、ZnT9外所含基序顺序均一致,Cation-efflux是ZnT基因家族共有的保守结构域。ZnT6与ZnT2、ZnT3、ZnT7、ZnT9蛋白关联程度最高,ZnT1与ZnT3蛋白关联程度最高,ZnT8与其他家族成员间关系较远。ZnT基因家族序列在哺乳动物进化过程中相对保守。ZnT基因家族的10个基因在大白猪肺脏中相对表达量较高,在心脏中相对表达量较低,除ZnT5、ZnT7、ZnT9外的ZnT基因家族的其他成员在肌肉中几乎不表达。【结论】 ZnT家族属于跨膜结构蛋白,所含基序顺序基本一致,Cation-efflux是ZnT基因家族共有的保守结构域。ZnT基因家族多数成员在大白猪肺脏中表达量最高,在心脏和肌肉中相对表达量较低。 相似文献
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为了比较黑果枸杞（Lycium ruthenicum Murr.）种子在萌发期对不同类型盐溶液的耐盐性强弱,对黑果枸杞种子在不同浓度NaCl,Na2SO4,NaHCO3和混合盐（NaCl：NaHCO3为1：1）4种盐溶液中进行模拟盐胁迫,以蒸馏水为对照（CK）,通过种子萌发试验,测定黑果枸杞种子在不同浓度和种类盐处理下的发芽率、发芽势和幼苗的根、茎长等11个相关指标。结果表明：0.2% NaCl溶液对黑果枸杞种子萌发没有抑制作用,0.4%以上的混合盐溶液开始显著抑制幼苗生长;4种不同类型的盐对黑果枸杞幼苗生长抑制强弱为混合盐 > NaHCO3 > Na2SO4 > NaCl。NaCl对黑果枸杞种子萌发和幼苗生长影响最小,说明黑果枸杞种子和幼苗更适合在以NaCl为主的盐碱地上正常萌发和生长。 相似文献
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本试验以黑果枸杞(Lycium ruthenicum)为研究对象,探讨其种子萌发和幼苗生理特性对干旱胁迫下外源独脚金内酯(Strigolactones, SLs)的响应。试验通过聚乙二醇(Polyethylene glycol, PEG-6000)模拟干旱胁迫,对黑果枸杞种子和幼苗进行不同浓度SLs处理,测定各处理对种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数及幼苗叶绿素、脯氨酸(Proline, Pro)、丙二醛(Malondialdehyde, MDA)含量和总抗氧化能力(Total antioxidant capacity, T-AOC)的影响。结果表明：SLs浸种对干旱胁迫下黑果枸杞种子萌发具有低浓度促进、高浓度抑制效果;干旱胁迫下对幼苗喷施适宜浓度SLs,可显著提高其叶绿素、Pro含量(P<0.05),同时有增强T-AOC、降低MDA积累的作用;主成分分析显示1μmol·L-1 SLs处理能够增强黑果枸杞的抗旱能力。综上所述,SLs不仅可以缓解干旱胁迫对黑果枸杞种子萌发的抑制,还能增强幼苗抗旱性,最佳使用浓度为1μmol·L-1。本... 相似文献
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以民勤和永靖种源3龄黑果枸杞（Lycium ruthenicum）盆栽实生苗为试验材料，采用风洞模拟试验，在9 m·s-1风速下每天1 h，持续4 d进行风沙流胁迫，记录胁迫过程中叶片形态变化，测定第4 d和第11 d叶片生理指标，以期探究民勤、永靖黑果枸杞对持续风沙流胁迫的生理响应机制。结果表明：持续风沙流胁迫后黑果枸杞叶片受损，出现褐色斑块，萎蔫，第11 d膜透性增大；与对照相比，胁迫后民勤叶片过氧化氢酶（Catalase，CAT）、超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）活性及脯氨酸（Proline，Pro）含量增加，丙二醛（Malonaldehyde，MDA）含量在第11 d显著下降；永靖叶片CAT、过氧化物酶（Peroxidase，POD）活性，MDA含量增加，PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）在第4 d显著下降。二者其余荧光参数变化不一。研究结果可为风沙地区黑果枸杞种植选育提供一定的理论依据。 相似文献
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为获得耐盐促生菌资源,探究对盐胁迫燕麦（Avena sativa L.）的促生作用。用选择性功能培养基复筛黑果枸杞（Lycium ruthenicum Murr.）根系的促生菌,16S rDNA分子生物学技术确定分类学地位。测定接种促生菌对燕麦根系形态、株高及地上生物量的影响。获得目标菌株2株,LrM1固氮酶活性117.0 nmol C2H4·h-1·mL-1,溶无机磷量40.0 mg·L-1,分泌indole-3-acetic acid （IAA） 30.0 μg·mL-1,无产1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid（ACC）脱氨酶特性,耐盐性为9%,经鉴定为Paenibacillus peoriae;LrM2固氮酶活性280.0 nmol C2H4·h-1·mL-1,溶无机磷量5.6 mg·L-1,具有产ACC脱氨酶的特性,耐盐性达11%,经鉴定为Bacillus属。不同盐浓度下各促生菌对燕麦的促生效果差异显著（P<0.05）,LrM2在0.6% NaCl胁迫时显著促进总根长、根表面积、根体积和根尖数增加,株高和鲜重分别增加21.9%和24.7%（P<0.05）。LrM2有多种促生特性和高耐盐性,能够促进盐胁迫下燕麦的生长,具有开发成盐碱地微生物肥料的潜力。 相似文献
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bHLH转录因子家族不仅参与了植物的生长发育,而且在植物响应逆境胁迫和次生代谢方面发挥着关键作用。在全基因组水平对重要饲草及能源植物象草的bHLH转录因子家族进行了鉴定及分析,并利用转录组数据及定量RT-PCR分析了象草bHLH转录因子对赤霉素(GA_(3))和多效唑(PAC)的响应。结果显示:在象草中共鉴定出229个具有完整保守结构域的bHLH基因家族成员(CpbHLH001~CpbHLH229),不均匀地分布于14条染色体上;系统进化分析结果表明,229个CpbHLHs可被分为18个亚类,其中C亚类的成员数量最多,为41个;此外,相同亚家族中的大多数基因具有相似的基因结构和保守基序;基于转录组数据的表达谱分析结果发现,多数bHLH基因在象草茎尖组织中均对GA_(3)和PAC有响应。随机挑选9个表达量较高的基因进一步通过qPCR进行验证。结果显示,经外源GA_(3)和PAC处理之后,这9个基因因不同处理而差异表达,表明这9个基因可能与GA_(3)和PAC介导的信号通路有关。综上所述,本研究为象草bHLH转录因子家族的生物学功能奠定了基础。 相似文献
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为探究紫花苜蓿（Medicago sativa）花色形成的分子机制，本试验以紫花苜蓿及其白花突变体为研究材料，进行转录组测序。结果表明：紫花和白花之间共有差异表达基因4 857个；代谢通路富集分析中，苯丙氨酸生物合成途径等6条代谢通路显著富集；研究还发现类黄酮合成通路中关键基因二氢黄酮醇4-还原酶（Dihydroflavonol 4-reductase，DFR）在白花突变体中的表达量显著下调，其启动子中存在MYB和bHLH等转录因子的结合位点；转录组以及荧光定量PCR的结果均表明：MYB，bHLH和WD40等基因的表达量都具有显著性差异。这些结果表明MYB转录因子或MBW复合物可能通过调控DFR的转录影响紫花苜蓿花色形成。本试验为探明紫花苜蓿花青苷合成的分子机制提供了理论基础。 相似文献