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1.
茉莉酸甲酯能诱导广藿香叶片中百秋李醇含量升高,但是其中的分子机制不清楚。本研究从茉莉酸甲酯处理的广藿香叶片转录组数据中筛选到一个表达量显著增加的基因,经过序列比对发现该基因与唇形科丹参转录因子Sm TIFY6b具有高度同源性,因此将其命名为PatTIFY6b。通过生物信息学对PatTIFY6b编码蛋白的结构和功能进行分析和预测,并以广藿香cDNA为模板,克隆得到PatTIFY6b。PatTIFY6b定位于细胞核,在广藿香不同组织中均有表达,叶片中表达量最高。茉莉酸甲酯处理下,PatTIFY6b和百秋李醇合成途径基因具有相似的表达模式,说明茉莉酸甲酯可能通过PatTIFY6b调控百秋李醇的合成。利用原核表达系统,成功表达了PatTIFY6b蛋白。将PatTIFY6b过表达在双子叶模式植物拟南芥中,筛选到纯合株系PatTIFY6b-ox-17。本研究首次克隆广藿香PatTIFY6b基因并对其功能进行初步探究,为后期研究广藿香百秋李醇生物合成的分子调控机制提供理论基础。 相似文献
2.
为了揭示水稻中肽链释放因子eRF1在蛋白质生物合成中的作用,对水稻eRF1基因的全长cDNA和启动子进行了克隆与表达模式分析。通过RT-PCR技术克隆获得1个水稻eRF1基因,命名为OseRF1-3,序列分析表明,该基因CDS序列全长1 308 bp,编码436个氨基酸,包含N、M、C共3个保守结构域。qRT-PCR结果表明,OseRF1-3是组成型表达,在水稻穗中表达最高。以水稻叶片基因组DNA为模板,通过PCR技术克隆了该基因起始密码子上游2 120 bp启动子序列,构建该基因启动子融合GUS植物表达载体,并通过农杆菌介导法导入水稻愈伤组织。GUS组织化学染色分析表明,OseRF1-3基因启动子驱动GUS基因在水稻各组织部位都表达即组成型表达,在根中表达较弱,在水稻花、硬壳中检测到GUS基因较强表达。GUS检测OseRF1-3基因启动子驱动GUS表达的结果与qRT-PCR得出的结果相一致。因此,该研究将为进一步探索OseRF1-3基因的功能奠定理论基础。 相似文献
3.
槲皮素属于黄酮类化合物,是斑地锦主要药效成分之一,在槲皮素生物合成过程中,肉桂酸4-羟基化酶(C4H)是一个关键酶。为了阐明斑地锦中槲皮素生物合成机制,应用同源克隆结合RACE技术、Tail-PCR,获得C4H基因编码区及其启动子序列,RT-qPCR技术检测基因在不同生长期不同组织中的表达模式,并对启动子进行生物信息学分析。结果显示,斑地锦C4H基因编码区为1 518 bp,编码505个氨基酸,与麻疯树C4H氨基酸序列的相似性高达93.1%。RT-qPCR实验表明,斑地锦中C4H基因在苗期根中表达水平最高。克隆到的C4H基因启动子长约为1 440 bp,内含TAAT-box、CAAT-box等序列。此结果丰富了C4H基因资源,也为进一步研究斑地锦C4H基因功能及表达调控提供基础。 相似文献
4.
水稻白叶枯病成株抗性相关基因的表达谱 总被引：2，自引：0，他引：2
采用cDNA-AFLP(amplifiedfragmentlengthpolymorphism)分析了水稻白叶枯病成株抗性相关基因的表达。在检测的16000个基因片段中,122个表现为差异表达。对其中的70个片段进行了克隆和测序,有41个片段编码的氨基酸序列与已知基因同源。通过Northern杂交和RT-PCR分析了29个功能已知基因的表达,检测到10个基因表现出表达差异。这些基因编码蛋白参与电子和质子转运、泛素—蛋白体途径以及表观遗传调控(epigeneticregulation)等。这些基因在不同处理的水稻苗期和成株期叶片中存在表达差异,表明它们可能在成株抗性中发挥重要作用。 相似文献
5.
《分子植物育种》2021,19(9):2899-2905
环阿屯醇合酶(CAS)是柴胡中植物甾醇类物质合成途径的关键酶,与柴胡皂苷合成途径的关键酶基因β-香树酯醇合酶(β-AS)竞争共同的前体物质,影响柴胡皂苷的积累。为探究柴胡中环阿屯醇合酶的作用,本研究以北柴胡cDNA为模板,克隆获得北柴胡环阿屯醇合酶基因BcCAS的全长序列,对BcCAS全长cDNA序列及其编码氨基酸序列进行了生物信息学分析,并采用实时荧光定量PCR (RT-PCR)方法检测该基因在北柴胡不同组织中的表达差异。结果表明:该基因全长2 314 bp (GenBank登录号:MT349674),包含2 271 bp的开放阅读框,编码756个氨基酸。预测该基因的编码蛋白含有氧化鲨烯环化酶(OSC)超基因家族的DCTAE和QW结构域,与高氏柴胡、人参、光果甘草、白桦等植物的CAS蛋白具有较高同源性。BcCAS基因在北柴胡根、茎、叶、花等组织中均有表达,在茎中表达量最高。本研究为柴胡皂苷生物合成途径的调控研究提供帮助。 相似文献
6.
高等植物叶绿素的生物合成对其正常光合作用起关键作用。本文根据前期芯片杂交结果, 采用RT-PCR和RACE技术克隆了3个茶树叶绿素合成相关基因, 分别为谷氨酸-tRNA还原酶(CsGluTR)、叶绿素合酶(CsChlS)、叶绿素酸醋氧化酶(CsCAO), 对应的GenBank的登录号为HQ660371、HQ660370、HQ660369。序列分析表明, CsGluTR基因全长2165 bp, 开放阅读框长1665 bp, 编码554个氨基酸, 推测的蛋白分子量约为60.6 kD, 理论等电点为8.78;CsChlS基因全长1463 bp, 其中开放阅读框长1125 bp, 编码374个氨基酸, 推测的蛋白分子量约为40.5 kD, 理论等电点为8.58;CsCAO基因全长2146 bp, 其中开放阅读框长1611 bp, 编码536个氨基酸, 推测的蛋白分子量约为60.8 kD, 理论等电点为8.03。比对分析表明, 3个基因编码的氨基酸序列与其他植物中同源基因的相似性均在70%以上。利用荧光定量PCR技术检测3个基因在不同白化阶段的表达,表明, CsChlS和CsCAO基因具有明显的表达协同性, 它们在叶片中的表达量与叶片的颜色变化高度同步;而CsGluTR在白化叶片和正常叶片中的表达差异相对较小, 同时在新生芽叶转绿过程中最先恢复正常表达水平。说明在白化叶片中, 叶绿素的合成机制受到较大影响, 叶绿素合成受阻导致的叶片内色素类物质含量降低或消失是叶片白化的直接原因。 相似文献
7.
《分子植物育种》2021,19(12):3915-3922
花青素合成酶(anthocyanidin synthase, ANS)是植物花青素生物合成途径末端的限速酶。为初步探究Li ANS在紫薇花青素生物合成途径上的功能,本研究以紫薇‘紫韵’为试材,利用RACE技术获得ANS基因的全长,并进行生物信息学的分析和原核表达。采用qRT-PCR与LC-MS技术检测LiANS基因在叶片不同发育时期的表达情况并与花青素含量做相关性分析。结果显示,LiANS的cDNA序列全长1 378 bp (基因登录号为MT023557),开放阅读框为1 068 bp,编码355个氨基酸,蛋白分子量为40.221 91 kD,理论等电点5.34,具有典型的2OG-FeII-Oxy保守结构域,是不稳定亲水性蛋白。系统进化树分析表明LiANS与石榴的亲缘关系最近。构建原核表达pCold-Li ANS载体,在IPTG诱导下获得了LiANS融合表达蛋白,与预期分子量一致。荧光定量PCR与LC-MS分析表明LiANS基因在红色的嫩叶时期表达量最高,随着叶片成熟转为绿色和灰紫色而不断下降。相关关系矩阵表明LiANS基因表达量与花青素含量相关性系数为0.854 508,推测LiANS基因参与了花青素的积累。为深入研究LiANS基因功能在紫薇花青素生物合成的分子调控网络提供科学依据。 相似文献
8.
《分子植物育种》2016,(11)
叶黄素循环在逆境胁迫中对植物光系统起着重要的保护作用。紫黄质脱环氧化酶(VDE)和玉米黄质环氧化酶(ZEP)是调控叶黄素循环的关键酶。本研究采用RT-PCR和RACE技术率先从草莓中克隆获得VDE和ZEP基因。VDE基因c DNA全长1 842 bp,ORF为1 467 bp,编码489个氨基酸;ZEP基因c DNA全长2 325 bp,ORF为1 980 bp,编码660个氨基酸。生物信息学分析表明草莓VDE与ZEP基因所编码的氨基酸序列与蔷薇科的苹果、桃和梅等植物的亲缘关系较近。荧光定量分析发现VDE和ZEP基因在草莓根、茎、叶、花、果实中皆有表达,说明二者均为组成型表达基因,并且叶片中基因的表达量最高而根中最低,推测与其在草莓叶黄素循环调控的作用有关。 相似文献
9.
花青素合酶ANS是花青素合成过程中的一个关键限速酶。本文利用同源克隆、RT-PCR从桑椹中克隆出花青素合酶(MaANS)基因, 并进行生物信息学分析和组织特异性表达分析。通过染色体步移法获得的MaANS基因的5′端和3′端, 获得基因全长1 535 bp, 由2个外显子和1个内含子组成,包含完整CDS区域为1 077 bp, 编码358个氨基酸, 与来源于草莓、甘薯、苹果、沙梨的ANS基因同源性均达到80%以上。MaANS编码的蛋白质属于2-酮戊二酸双加氧酶家族。MaANS在进化树中的位置与草莓最近,与苹果、沙梨次之。组织表达分析表明, MaANS基因在幼叶和成熟果实中高水平表达,表明该基因的表达具有组织特异性,为研究桑树果色的形成原因和表达调控奠定了基础。 相似文献
10.
《分子植物育种》2021,19(5):1503-1509
叶绿素是植物绿叶的主要呈色物质,镁离子螯合酶是叶绿素生物合成途径中的一个关键酶,对叶片的呈色具有重要影响。本研究从舒马栎叶片中克隆了一个镁离子螯合酶ChlD亚基(CHLD)基因,该基因cDNA全长为2 851 bp,具有完整的开放阅读框,编码804个氨基酸,与其他植物序列具有较高的一致,故命名为QsCHLD。生物信息学分析显示,QsCHLD基因编码的蛋白无信号肽,具有1个跨膜结构域和多个磷酸化位点。基因表达水平检测结果表明,QsCHLD基因在舒马栎绿色叶片中的表达水平显著高于黄色叶片。这一结果为今后通过基因工程手段调控舒马栎叶片呈色提供了科学依据。 相似文献
11.
本研究以石牌广藿香幼苗期茎和叶为样本,对转录组测序之后,共得到66 133 450条和65 148 526条reads序列。然后使用De novo拼接后把Unigene对比到各个数据库,经过对Unigene的统计分析,在有类似功能基因的92 974条Unigene中,有65 467条Unigene可注释到Nr数据库;有71 330条的Unigene可对比到KOG数据库,依据其功能信息将这些基因分成25类;有86 716条Unigene被发现与GO数据库中的基因具有相似性并将它们分为生物过程、细胞成分和分子功能3个大类共54个小类;以KEGG作为数据库参考比对到66 055条Unigene,并根据代谢通路将转录组数据分为137类,包括内质网蛋白处理、甘油磷脂代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、硫辛酸的代谢等。本研究将为广藿香的活性物质的生物合成与代谢、功能基因的发掘、分子标记的开发应用等研究提供依据。 相似文献
12.
棉花CLE多肽家族的全基因组鉴定与生物信息学分析 总被引：2，自引：2，他引：0
【目的】CLE(CLAVATA3/Embryo surrounding region-related)多肽是一类小分子分泌蛋白,在植物生长发育过程中,对于维持分生组织细胞增殖与分化间的平衡起到重要的信号转导和调控作用。CLE家族是迄今为止报道的最大的植物多肽分子家族,也是近十年来研究最为热门的植物多肽激素。尽管CLE基因家族在拟南芥和水稻等模式植物中取得较多的研究进展,但在棉花中有关CLE多肽基因家族的研究尚属空白。通过对CLE多肽家族的鉴定及演化研究,可以为进一步挖掘棉花中的功能多肽及其信号转导研究提供一定的理论基础。【方法】本文以亚洲棉(Gossypium arboreum L.)、雷蒙德氏棉(G. raimondii Ulbrich)、陆地棉(G. hirsutum L.)和海岛棉(G. barbadense L.)为研究对象,利用生物信息学方法和已鉴定的拟南芥CLE基因序列,在棉花基因组中进行同源比对,并对4个棉种中的CLE家族成员进行全基因组鉴定和分析。【结果】共得到148个棉花CLE候选基因。陆地棉和海岛棉中CLE基因数量都分别是亚洲棉和雷蒙德氏棉的2倍。聚类分析将所有CLE基因分为5个亚组。Ka/Ks分析表明大部分基因都经历了负选择作用,有11对基因经历了显著的正选择作用。转录组数据分析发现,除海岛棉中的GbCLE39、GbCLE13、GbCLE43,陆地棉中GhCLE34、GhCLE9以及亚组棉中的GaCLE4外,大部分CLE基因在棉花组织中的表达量较低,这与多肽在植物体内含量较低相一致。CLE核心保守基序分析发现了12个棉花特有的多肽,其中有2个多肽来源于受到强烈正选择作用的基因,因此在后续研究中可以对其进行进一步深入分析。【结论】本文利用生物信息学、比较基因组学等方法,首次对棉花的CLE基因家族进行了鉴定和分析,对于进一步挖掘棉花中的功能多肽及其信号调控网络研究提供了一定的理论基础。 相似文献
13.
为获得一种高效、低成本的甜瓜种子纯度鉴定方法,本研究采用碱裂解法从甜瓜叶片中提取基因组DNA,设计10个组合,采用10μL反应体系和Touch-down反应程序进行PCR扩增。结果表明多重PCR并不影响扩增结果;最适PCR产物片段差为60 bp及以上;同一反应体系中适宜添加的标记对数为2~3对。使用本研究方法可有效克服传统单一PCR在种子纯度鉴定中速率慢的缺陷,具有省时、省力、低成本、特异性好、准确性高等特点,能够简捷快速地获知甜瓜种子材料的纯度,以便于更有针对性地开展后续的种质资源分析和育种工作。 相似文献
14.
为了研究胶孢炭疽菌泛素结合酶基因CgUBC2的功能以及与致病相关基因间的关联性。利用RNAi技术构建沉默载体pSilent-1:CgUBC2,通过PEG介导法获得突变体菌株,实时荧光定量PCR法分析其侵染寄主过程中的差异表达,以及与PG、ECH、LIP、PKS、HMT、Sin3P、NRPS 7个致病相关基因的关联性。通过特异性引物检测鉴定、表达量分析,获得CgUBC2的RNAi突变体为pSilent-1:CgUBC2-1和pSilent-1:CgUBC2-2,侵染过程中突变体菌株CgUBC2基因表达量、7个致病相关基因的表达量显著低于野生型菌株。成功获得胶孢炭疽菌泛素结合酶基因CgUBC2的RNAi沉默突变体,CgUBC2参与侵染寄主的过程、正向调控7个致病相关基因和致病力。 相似文献
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四倍体棉花GAE基因家族的鉴定及其在棉纤维发育中的表达分析 总被引：1，自引：1，他引：0
【目的】通过对陆地棉及海岛棉GAE基因家族进行全基因组分析,为深入研究GAE基因家族在棉纤维发育中的功能提供理论依据。【方法】利用生物信息学分析软件,对GAE基因家族进行全基因组鉴定,根据转录组数据分析在纤维发育过程中的表达规律。【结果】陆地棉GhGAE家族包含21个成员,海岛棉GbGAE家族有22个成员,分为3个亚组,多数Gh GAEs和Gb GAEs基因没有内含子,共分布在12条染色体上。GAE氨基酸序列保守基序有4个,保守性较强,且GAE蛋白均定位于高尔基体膜。根据GAEs在陆地棉、海岛棉纤维发育不同时期的表达变化,将其分为纤维起始期高表达、纤维伸长期高表达、次生壁增厚期高表达、全时期低表达4类模式。其中GhGAE01、GhGAE02、Gh GAE11、Gh GAE12在陆地棉中高水平表达,GbGAE01、Gb GAE02、GbGAE11、Gb GAE12在海岛棉中高水平表达,推测这些基因可能在纤维发育过程中发挥着重要作用。【结论】上述结果为研究GAE基因家族在棉纤维发育中的功能提供了参考依据。 相似文献
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植物生长促进剂对赣北移栽棉生长发育及产量的影响 总被引：2，自引：1，他引：1
【目的】明确叶面喷施6种植物生长促进剂对赣北移栽棉生长发育的影响,筛选出对棉花增产效果好的类型在赣北植棉区棉花生产上推广应用。【方法】在赣北育苗移栽植棉模式下,利用萘乙酸、赤霉素、细胞分裂素、芸苔素、复硝酚钠和胺鲜酯于棉花苗期(三叶期)、现蕾期、开花期和盛花期喷施,研究其对棉花生长发育的影响。【结果】细胞分裂素和复硝酚钠在棉花前中期对生长的促进作用明显,且复硝酚钠表现盛花结铃期成铃速度快;胺鲜酯对棉花生长的促进作用前后期保持较好的态势,单株叶面积系数、单株鲜物质质量和干物质质量均最大;芸苔素在棉花受到不良环境的伤害后可增强棉株的抗逆能力,明显提高铃重和产量;萘乙酸虽然对棉花前中期生长发育影响小,但最终增产效果还较好;赤霉素对棉花后期生长不利,棉花表现个体小、铃重略降低;芸苔素+胺鲜酯不及各自单用效果好。【结论】6种植物生长促进剂在赣北育苗移栽植棉模式下,于棉花苗期、现蕾期、开花期和盛花期叶面喷施,对棉花生长发育均有促进作用,可提高籽棉产量2.43%～10.04%,建议棉花苗期和蕾期叶面喷施细胞分裂素或复硝酚钠,花铃期叶面喷施芸苔素或胺鲜酯。 相似文献
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玉米纹枯病是中国西南玉米产区的主要病害之一,苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性变化在不同纹枯病抗性的玉米材料中存在差异,目前对PAL家族基因还缺乏系统深入的研究,尤其是参与玉米-纹枯病菌互作的研究甚少。本研究利用RT-qPCR方法,结合芯片数据库和转录组测序结果,鉴定了玉米PAL家族基因和组织表达特征,并分析了其在纹枯病菌诱导前后抗病和感病自交系中的表达情况。结果显示,玉米基因组中共有13个PAL基因,Zm PAL2、ZmPAL3、ZmPAL5、ZmPAL8、ZmPAL9和ZmPAL10均为组成性高表达,ZmPAL1、ZmPAL4、ZmPAL6和ZmPAL7均为组织特异性低表达,而同源度极高的ZmPAL11、ZmPAL12和ZmPAL13在所有检测组织中均不表达。在强致病力纹枯病菌诱导前,10个PAL基因的本底表达量在抗病和感病自交系的叶鞘中均无明显差异,但在诱导后都增强高表达,以应对纹枯病菌的侵染。这些结果说明不同抗性的玉米材料中可能存在类似但响应程度不同的PAL家族基因参与玉米-纹枯病菌互作的机制。 相似文献
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本研究以膨珊瑚茎段为外植体,采用正交试验设计,进行芽诱导离体培养研究;并应用徒手切片技术观察同化枝的形态解剖结构,分析其对生境的适应性。研究表明:膨珊瑚茎段最佳灭菌处理为75%酒精30 s+0.1%升汞11 min,最佳外植体为半木质化茎段(上段)或顶端;芽诱导的最佳培养基为1/2 MS+6-BA1.2 mg/L+NAA 0.1 mg/L;芽诱导效果最佳为半木质化茎段(上段);芽继代增殖最佳培养基为3/4 MS+ZT1.0 mg/L+NAA 0.02 mg/L+GA3 0.3 mg/L;膨珊瑚叶片退化,茎枝具有同化功能,皮层及髓部发达,含有较大的薄壁细胞,供其贮藏营养物质与水份。 相似文献
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为了选育出产草量高、品质好、耐盐碱性和扩展性强,能够在内蒙古盐碱湿地大面积推广应用的优良虉草新品种,以通草1号虉草(Phalaris arundinacea L. Tongcao No.1)为母本(或父本),分别与川引3号虉草(P. arundinacea L. Chuanyin No.3)、美国虉草(P. arundinacea L.)进行杂交,得到了杂种后代(F1～F3),选择14个杂交株系和4个亲本材料,采用ISSR分子标记技术分析其遗传多样性和亲缘关系;并依据遗传相似系数,运用欧氏距离-离差平方和聚类方法对18份虉草材料进行聚类分析,为虉草新品种选育提供理论依据。结果表明,采用10条引物共扩增出176个位点,其中多态性位点148个,多态性位点百分率(PPB)为84.09%,平均有效等位基因数(Ne)为1.347 2,平均Nei's基因多样性(H)为0.228 5,平均Shannon多样性信息指数(I)为0.361 2,材料间遗传相似系数为0.602 3～0.818 2。当欧氏距离为0.57时可将18份虉草材料分为4个类群,第1类群由川引3号虉草、美国虉草和S18杂种构成;第2类群包含通草1号虉草、通辽野生虉草和S2、S17杂种构成;第3类群由6个通草1号虉草为母本(或父本)的杂交F1代构成;第4类群由4个通草1号虉草为父(母)本的杂种F2代和1个F1代构成。14份虉草杂种后代具有较丰富的遗传多样性,可作为新品种选育的基础材料。 相似文献
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为鉴定野生番茄的SpIDD1基因并探究其功能,以野生醋栗番茄‘PI365967’为试验材料,利用RT-PCR克隆得到SpIDD1基因的CDS序列,全长1 020 bp,编码339个氨基酸,与普通番茄参考基因组序列相比,SpIDD1只存在一个核苷酸位点的差异。蛋白序列比对和结构分析表明,Sp IDD1含有1个核定位信号和4个保守锌指结构域(C2H2·C2H2·C2HC·C2HC),是一个典型的IDD蛋白。系统进化分析表明,SpIDD1与马铃薯和辣椒的IDD蛋白亲缘关系最近。荧光定量PCR显示,SpIDD1在叶、顶芽和果实中的表达较高,并受干旱胁迫的显著诱导。利用TRV-VIGS系统构建了Sp IDD1的基因沉默载体,并成功侵染番茄。研究结果表明,SpIDD1作为一个典型的IDD基因,很可能参与了番茄的干旱胁迫。本研究为进一步研究该基因的功能及作用机理提供理论依据。 相似文献