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1.
《果树学报》2021,(6)
【目的】了解山核桃miR159家族成员的进化特性以及在植物花发育过程中的作用。【方法】通过PsRNATarget软件预测cca-miR159的靶基因,利用生物信息学软件对其进行系统进化及miR159成熟体碱基保守性分析;采用5’RACE技术验证cca-miR159对靶基因的裂解作用;以山核桃的雌雄花芽为试验材料,利用PCR技术扩增cca-miR159前体序列,通过转基因技术得到转基因阳性植株并对其基因功能进行验证,并通过荧光定量PCR分析转基因植株中miR159靶基因的表达情况。【结果】在山核桃中成功克隆了miR159的2种前体序列,分别为cca-miR159.1和ccamiR159.2。其中cca-miR159.1前体序列中只含有1个cca-miR159a成熟体,而cca-miR159.2前体序列中含有ccamiR159a和cca-miR159b 2个成熟体,且cca-miR159a碱基保守性明显高于cca-miR159b。进化分析发现山核桃miR159前体序列与杨树的亲缘关系较近。预测到cca-miR159a的靶基因主要为MYB家族基因,而cca-miR159b的靶基因则为AP1和UBX,分别对花发育以及生长素的调节有影响。进而对靶基因的切割位点进行验证,发现cca-miR159的靶基因切割位点基本在第11和12位碱基之间。过表达cca-miR159.1的拟南芥阳性植株叶片数量少于野生型,而过表达cca-miR159.2的阳性植株,除了叶片数量减少,其花期较野生型提早10 d左右。【结论】山核桃miR159含有ccamiR159a/b 2个成熟体,它们主要在靶基因的第11与12位碱基之间进行剪切。cca-miR159a的靶基因主要为MYB家族基因,其中MYB33、MYB65促进花药与花粉发育。cca-miR159抑制靶基因的表达从而发挥作用,cca-miR159.1过表达对植株的生长有一定的抑制作用,cca-miR159.2具有促进植物花期提前的作用。 相似文献
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利通过蛋白序列同源比对和PCR技术从黄瓜中克隆获得了3条生长素响应因子ARF10基因序列,分别命名为CsARF10a、CsARF10b和CsARF10c。系统发育进化树分析发现CsARF10a与番茄SlARF10基因进化距离较近,而CsARF10b和CsARF10c与拟南芥AtARF10相似性更高;启动子分析显示CsARF10家族基因具有多样化的激素应答元件,荧光定量PCR结果也证明黄瓜幼苗在不同NAA浓度处理以及其他激素的处理下,CsARF10家族基因呈现不同的表达模式;荧光定量PCR结果还显示CsARF10家族基因在黄瓜幼苗的根、茎、叶及雄花中都具有较高的转录水平;CsARF10a、b、c在黄瓜果实发育的早期具有相同的表达趋势,但CsARF10a的转录水平较高,而CsARF10b和CsARF10c表达量较低。 相似文献
3.
miR171家族成员分子特性及miR171b调控靶标在龙眼体胚发生早期的表达分析 总被引：1，自引：0，他引：1
《果树学报》2018,(11)
【目的】研究龙眼miR171家族的分子特性及miR171b调控靶标对GA3、2,4-D的响应和在龙眼体胚发生早期的表达模式。【方法】通过龙眼基因组和转录组数据库筛选得到龙眼miR171成熟体与前体序列,基于邻近法(neighborjoining,NJ)利用MEGA 7.0以及iTOL进行系统发育树的构建以及序列多重比较分析;psRNAtarget预测龙眼miR171家族靶基因,利用改良的RLM-RACE验证靶基因裂解位点;利用qPCR分析不同浓度2,4-D、GA3处理的龙眼胚性愈伤组织(EC)及龙眼体胚发生早期miR171b与其靶基因SCL6(Scarecrow-like)的表达模式。【结果】分子特性分析提示,龙眼miR171各成员之间的进化关系较远,进化来源复杂,进化速率具有差异性;靶基因预测显示miR171家族靶基因主要包括SCL6、SCL15、SCL27、转录剪切体X2和RNA依赖的RNA聚合酶1等;裂解位点验证表明miR171b可以靶向切割SCL6,同时SCL27具有结合位点之外的切割位点。在不同浓度2,4-D和GA3处理下,miR171b与SCL6的表达趋势基本呈现为负调控模式;随着2,4-D浓度的升高,miR171b的转录水平总体呈下调趋势,SCL6的表达量总体呈上调趋势;GA3的存在显著下调miR171b的转录水平,而SCL6的表达量分别在2.5和12.5 mg·L~(-1)GA3时达到最高值和最低值。龙眼早期体胚发生前期(0～6 d),miR171b与SCL6表达模式相似,龙眼早期体胚发生后期(6～12 d),miR171b显著下调,SCL6显著上调,提示大量积累的SCL6对龙眼球形胚(GE)形态建成具有重要作用,而miR171b通过减少转录产物的积累促进SCL6表达。【结论】miR171具有物种间的保守性以及成员间的差异性,同时miR171b及其靶标SCL6通过响应激素调节龙眼早期体胚发生的形态建成。 相似文献
4.
【目的】了解‘库尔勒香梨’miR159家族成员的进化特征及其在萼片脱落与宿存中的作用。【方法】以‘库尔勒香梨’Small RNA高通量测序中获得的miR159家族前体序列和成熟体序列为基础进行系统发育树构建、前体和成熟体的序列比对、前体二级结构预测、WebLogo保守性分析、靶基因预测和表达量分析。【结果】‘库尔勒香梨’miR159家族存在2个前体成员(psi-MIR159a、psi-MIR159c)和2个成熟体成员(psi-miR159a、psi-miR159c)。2个前体成员的序列均能形成典型稳定的茎环结构,且序列完全一致,它们的最小折叠自由能(dG)都为-93.95 kal·mol~(-1)。系统发育进化树显示,‘库尔勒香梨’和苹果MIR159家族亲缘关系很近。WebLogo分析表明,miR159家族成熟体的保守性很高,其保守序列为5'-UUUGGAUUGAAGGGAGCUCUAUU-3',但‘库尔勒香梨’的碱基保守性较低。靶基因预测显示,‘库尔勒香梨’miR159基因家族靶基因为转录因子bHLH91、BES1/BZR1同源蛋白4、热激70 ku蛋白质、Trihelix转录因子GT-1、G型凝集素S-受体类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶RLK1等。实时荧光定量PCR(qPCR)显示,‘库尔勒香梨’miR159家族的2个成员在初花期、盛花期和末花期3个时期萼片脱落组和宿存组的表达量有显著差异。【结论】‘库尔勒香梨’miR159家族在进化过程中既有保守性又有多样性,可能在萼片脱落过程中起作用。 相似文献
5.
【目的】探讨龙眼miR397家族成员的分子特性及其在龙眼体胚发生早期的表达模式。【方法】以‘红核子’龙眼胚性愈伤组织为材料,通过对龙眼miR397前体序列二级结构分析、进化树构建、靶基因预测与裂解位点验证、以及龙眼miR397a在龙眼体胚发育早期和不同激素浓度处理下的表达规律进行分析。【结果】龙眼miR397前体序列5端臂上可生成两个序列高度重合的成熟体序列dlo-miR397a和dlo-miR397,二者仅有5端两个碱基TC之间的差异,前体能形成稳定的茎环结构;进化树分析发现龙眼miR397前体与桃、可可、脐橙等亲缘关系较近,处于同一分支,龙眼miR397与拟南芥、甜橙、葡萄等亲缘关系较近,处于较为保守的同一分支,miR397家族成员较前体序列在进化上更为保守。靶基因预测表明龙眼miR397家族主要靶向调控漆酶基因家族和一条姐妹染色单体粘连蛋白(dlo_039206.1)。裂解位点验证发现靶基因姐妹染色单体粘连蛋白的裂解位点,但位于预测区间外。miR397a在体胚发生过程中对于靶基因姐妹染色单体粘连蛋白的调控模式在0～3 d较为一致,均为下调表达,6～12 d为显著上调表达,且二者呈典型的负调控关系。龙眼miR397a在不同浓度2,4-D与GA3激素处理下均出现下调表达趋势,而靶基因姐妹染色单体粘连蛋白则在激素处理下的表达趋势并不明显,可能由于靶向裂解位点在预测区外所致。【结论】龙眼miR397a可能在龙眼体胚发生早期的6～12 d,通过靶向调控姐妹染色单体粘连蛋白影响龙眼体胚发生早期形态建成。龙眼miR397家族在进化上较为保守,其靶基因主要靶向调控龙眼漆酶家族和姐妹染色单体粘连蛋白。龙眼miR397a在不同浓度2,4-D与GA3激素处理下均出现下调表达趋势,表明其在龙眼体胚发生早期可能通过激素信号传导参与龙眼体胚发生早期形态建成。 相似文献
6.
《果树学报》2020,(1)
【目的】研究miR395的分子进化特性及其在龙眼早期体胚发生中的表达分析。【方法】通过龙眼miRNA文库、转录组数据库和miRBase数据库,得到所有植物miR395家族成员成熟体和前体序列,对其进行序列比对及进化分析、保守性分析、前体二级结构预测、潜在靶基因预测,对龙眼miR395a在龙眼早期体胚发生(SE)阶段的表达模式进行分析。【结果】龙眼miR395家族包含5条前体序列和2条成熟体序列。Mfold预测分析发现,龙眼pre-miR395序列均能形成稳定的发卡结构,其最小折叠自由能ΔG在-44.70～64.80 kal·mol-1,提示与序列长度没有显著相关性。其次,保守性分析显示,植物pre-miR395两端序列较保守,而中间序列不保守;系统进化分析提示,龙眼pre-miR395家族与脐橙、葡萄和苹果的亲缘关系更近。psRNAtarget预测显示,龙眼miR395调控的潜在靶基因主要包含富含亮氨酸重复受体蛋白激酶LRR-RLKs、ATP硫酸化酶APS1、蛋白磷酸酶PP2C、前体RNA蛋白质TSR1同系物TSR1、酮酯酰CoA硫解酶KAT2和EH结构域蛋白EHD1等6个,且都是以裂解靶标的方式进行调控。qRT-PCR分析表明,在龙眼早期体胚发生阶段,miR395a呈上调趋势,且miR395a与APS1呈显著负相关。【结论】龙眼miR395与其他植物miR395功能具有高度保守性和物种特异性,同时龙眼miR395a上调表达可能促进龙眼球形胚的形态建成。 相似文献
7.
为研究bZIP家族基因在黄瓜表皮毛发育过程中的功能,利用生物信息学方法对黄瓜bZIP家族基因进行全基因组鉴定、染色体定位、系统进化分析、基序分析和结构域预测,并结合转录组分析和拟南芥异源转化,筛选与黄瓜表皮毛发育相关的基因。结果表明,黄瓜全基因组编码75个bZIP家族成员,不均等地分布在黄瓜的7条染色体上。该家族成员分为10个亚家族,各亚族成员具有相似的基因结构和保守基序。其中,对4个差异表达的bZIP基因CsaV3＿7G003290、CsaV3＿4G004890、CsaV3＿2G031960和CsaV3＿3G046530的拟南芥同源基因突变体表型观察发现,Atbzip47和Atbzip56拟南芥突变体茎秆处表皮毛数量显著减少。将CsaV3＿2G031960和CsaV3＿3G046530基因在Atbzip56突变体中进行异源转化,回补了Atbzip56突变体的表型。此结果为进一步解析CsbZIPs基因成员在黄瓜表皮毛发育中的功能和调控路径提供了参考。 相似文献
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SAUR(small auxin-up RNA)为早期生长素应答重要基因家族之一。采用生物信息学方法，对甜瓜SAUR家族基因进行系统地鉴定，并对其基因结构、进化关系、基因复制关系、基因组织表达水平等进行分析。结果表明：在甜瓜基因组中共鉴定出66个SAUR基因，在1号、11号染色体上分布的基因数目较多。通过最大似然法对甜瓜、拟南芥、西瓜、黄瓜SAUR家族基因蛋白氨基酸全长序列构建系统进化树，划分成5个类群，甜瓜与拟南芥的SAUR基因在进化树上更倾向于分布在不同的分支上，而与西瓜、黄瓜的SAUR基因在进化树上更倾向于聚在一起。共鉴定到6个串联重复事件以及11个片段复制基因对；甜瓜SAUR家族基因中有13个基因在6个物种中均可形成基因对。顺式作用元件预测鉴定到8个与非生物和生物胁迫相关的顺式作用元件，10个与植物激素响应相关的顺式作用元件，8个与植物生长发育相关的顺式作用元件。甜瓜SAUR家族基因在不同组织中的表达水平差异较大，在甜瓜不同发育阶段表达亦有所不同。 相似文献
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龙眼miR172家族成员进化特性及其时空表达分析 总被引：1，自引：0，他引：1
《果树学报》2017,(11)
【目的】研究龙眼miR172家族的进化特性及其在龙眼不同组织部位中的表达模式。【方法】采用生物信息学分析及实时荧光定量PCR的方法,对龙眼miR172家族5条前体(pre-miR172)序列及1条成熟体序列进行分析,并预测其前体二级结构,构建系统发育进化树,预测靶基因及分析不同组织部位的定量表达情况。【结果】对龙眼miR172家族5条前体序列进行多序列比对,发现miR172家族两端相对保守,中间区域则形成各自的特异性区域。对miR172家族5条前体及1条成熟体进行多序列比对,发现6条序列间存在1个约20个碱基的保守区域,推测该区域可能为miR172家族成熟体所在区域。Mfold软件预测结果显示,pre-miR172家族成员均能形成典型的茎环二级结构,其最小折叠自由能为-35.80~-54.45 kal·mol-1,较为稳定。系统发育进化树结果显示,龙眼pre-miR172家族成员与甜橙、毛果杨等植物的miR172亲缘关系较近。靶基因预测结果显示,龙眼miR172a的靶基因包括AP2、蝶呤型钼辅因子(molybdopterin cofactor)、谷氨酰-t RNA(glutamyl-t RNA)、假定蛋白(hypothetical protein)等。实时荧光定量PCR结果显示,miR172家族各成员在龙眼不同组织部位中的表达模式总体相似,均在叶芽和生殖生长阶段中大量表达,在营养生长阶段及果实中表达量则较低,但dlo-miR172-scaffold4293特异地在叶片中高表达。【结论】龙眼miR172家族在进化过程中保守性与特异性并存,且可能参与了龙眼部分器官的形成及发育过程。 相似文献
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苹果WRKY转录因子家族基因生物信息学分析 总被引：5，自引：0，他引：5
利用生物信息学方法对苹果MdWRKY转录因子家族成员、基因分类、染色体定位、系统进化关系和结构域序列保守性进行了预测,并分析基因在果实成熟期和砧穗互作中的表达差异。苹果MdWRKY家族包含116个基因,分为GroupⅠ、GroupⅡ和GroupⅢ,其中GroupⅡ又可细分为GroupⅡa、GroupⅡb、GroupⅡc、GroupⅡd和GroupⅡe亚类;苹果的17条染色体均有WRKY转录因子分布,其中第1条染色体上的分布最多,有12个WRKY基因分布。MdWRKY编码的蛋白在118 ~ 965个氨基酸范围内,等电点位于4.81 ~ 10.16之间。Microarray分析发现,在苹果果实成熟时期和砧木接穗互作过程中,多数MdWRKY基因的表达都有不同程度的变化。 相似文献
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为了解miR166基因家族的分子进化特性及其在龙眼不同组织部位的表达规律,对龙眼miR166家族成员的成熟体和前体序列及其进化、前体二级结构预测、靶基因预测以及时空表达模式进行了分析。结果表明:龙眼miR166家族含有12条成熟体序列和7个前体序列(pre-miRNA)。Mfold预测显示pre-miR166家族7个成员的序列均能形成典型稳定的茎环二级结构,成熟序列的碱基保守性高,其他位置的则保守性减弱;它们的最小折叠自由能(ΔG)在–35.30~–83.30kal·mol~(-1)。系统发育进化树分析显示,龙眼pre-miR166家族与葡萄、碧桃的pre-miR166亲缘关系更为接近。靶基因预测显示,龙眼miR166基因家族靶基因包括同源异型域—亮氨酸拉链蛋白、三角状五肽重复结构蛋白、假定蛋白、DNA指导的RNA聚合酶Ⅲ亚单位RPC2、紫外线B受体等。实时荧光定量PCR显示,pre-miR166家族不同成员在龙眼生长发育进程中均有表达且表达模式不尽相同,提示其可能广泛参与龙眼各个器官的调控,且在功能上可能具有分工。 相似文献
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为了探究miR168家族的进化特性及其在梨休眠进程中的表达模式,通过检索实验室前期构建的砂梨（‘黄花’梨）miRNA文库、转录组数据库和miRBase数据库,得到植物miR168家族成员的成熟体和前体序列。从‘黄花’梨花芽中克隆了两条miR168前体,发现梨miR168家族包含2条前体序列和4条成熟体序列。采用生物信息分析和实时荧光定量PCR(qRT-PCR),对梨miR168家族的成熟体序列及前体（pre-miR168）序列进行分析,与已知植物miR168构建系统发育进化树,预测其靶基因,分析其在梨休眠发生进程中的表达情况。结果表明,梨pre-miR168序列均能形成稳定的发夹结构;植物pre-miR168两端序列较保守,而中间序列不保守;mi168成熟体保守性较高,进化树分析表明梨pre-miR168与苹果的亲缘关系最近,miR168成熟体主要分为两大类。梨miR168调控的潜在靶基因主要包含Argonaute1蛋白基因（protein argonaute 1,AGO1）和胼胝质合成酶3基因（callose synthase 3,CalS3）共21条mRNA,都是以裂解靶标的方式进... 相似文献
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以马缨杜鹃(Rhododendron delavayi)基因组数据为基础,以拟南芥ARF(AtARF)序列为参考,利用Blast比对程序,在马缨杜鹃基因组数据库中鉴定了15个ARF基因,命名为RdARF。使用生物信息学的方法对基因的结构、理化性质、系统进化关系以及表达模式进行了分析,以期为马缨杜鹃ARF基因的克隆及深入研究提供参考。结果表明:15个RdARF蛋白均含有保守的B3结构域和Auxin-resp结构域,部分蛋白含有Aux/IAA结构域,共有10个保守基序,均含有丝氨酸(Ser)、苏氨酸(Thr)和酪氨酸(Tyr)磷酸化位点,均含有内含子和外显子结构,与23个AtARF蛋白一起可以分为Ⅰa、Ⅰb、Ⅱa、Ⅱb和Ⅲ5个亚家族,15个RdARF基因在干旱胁迫前后具有4种不同的表达模式。 相似文献
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在睡莲中共鉴定出69个NcWRKY转录因子，将其分成3个亚家族，即Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，其中Ⅱ亚家族可进一步分为Ⅱa、Ⅱb、Ⅱc、Ⅱd和Ⅱe，与拟南芥中WRKY亚家族分类相同。Ⅱc亚家族中含有17个成员，是睡莲WRKY家族中成员数最多的亚家族。所有成员的蛋白质二级结构中无规则卷曲所占比例高达为39%～78%。motif 1和motif 3被注释为WRKY保守结构。NcWRKY成员在睡莲14条染色体中均有分布，其中Ⅱa亚家族中所有成员都定位在Nc4号染色体。启动子顺式调控元件分析发现，NcWRKY成员广泛参与激素调控反应，通过不同组织中表达量分析筛选出在成熟叶柄中高表达的NcWRKY04与NcWRKY18，在花瓣中高表达的NcWRKY05和在雄蕊中高表达的NcWRKY61。基因复制事件分析发现，NcWRKY家族主要以片段复制事件为主。基因表达网络关系分析预测NcWRKY61和NcWRKY63可能与其他成员有共表达关系。 相似文献
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《果树学报》2020,(4)
【目的】对石榴SUT家族基因成员进行全基因组鉴定,并分析SUT家族基因成员的结构域特征、启动子序列、生化特征、进化关系和表达特性,为深入研究该基因作用及其分子调控机制提供参考。【方法】利用同源比对及HMMER模型鉴定石榴SUT基因家族成员;利用邻近法和基因结构分析解析石榴SUT基因及其启动子序列的系统发生关系。【结果】共鉴定了10个石榴SUT基因,可以分为3大类;石榴SUT基因及其启动子区的GC含量都明显低于其在拟南芥和水稻中的含量;石榴SUT家族基因GC含量远高于启动子区的GC含量;石榴SUT基因的序列长度与GC含量呈明显正相关;石榴SUT基因启动子区含有10种MYB元件;此外,4个石榴SUT基因(PgL0328370.1、PgL0099690.1、PgL0145810.1和PgL0145770.1)在籽粒发育过程中发生了差异表达。【结论】SUT基因在进化过程中其序列和基因结构相对保守,而其启动子序列在进化过程中变化较大,SUT基因的表达量变化与籽粒发育显著相关。 相似文献
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《果树学报》2017,(7)
【目的】分析‘红阳’猕猴桃全基因组AP2/EREBP转录因子家族。【方法】利用Kiwifruit Genome Database、EMBI、TAIR、SMART、Pfam、MEME、Protparam、SOPM、SWISS-MODEL、Signal P4.1 Sever网站,和Clustal X2、Bio Edit、MEGA6.0、Map Inspect、MEV软件,分析‘红阳’猕猴桃AP2/EREBP转录因子类型、结构域、系谱进化、蛋白理化性质及高级结构、信号肽分析、基因定位、序列元件和基因表达模式。【结果】‘红阳’猕猴桃全基因组中有204条AP2/EREBP转录因子,根据其结构域划分为4个亚家族。进行多序列比对和系谱进化分析,发现2个亚家族各分为6个亚组。生物信息学分析表明,204条蛋白氨基酸序列高级结构与拟南芥AP2/EREBP转录因子相似性较高。其中存在2条分泌型蛋白。基因定位表明,该家族基因在10号染色体无定位;有染色存在串联复制现象。同源拟南芥基因表达模式分析表明,AP2/EREBP转录因子对外界胁迫有显著性表达。【结论】利用生物信息学方法获得204条猕猴桃AP2/EREBP家族转录因子,并与拟南芥AP2/EREBP转录因子进行系谱进化、结构域、基因定位和同源表达等分析,结果表明猕猴桃AP2/EREBP转录因子在进化过程中比较保守,并参与了植物发育和胁迫应答调控。 相似文献
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辣椒全基因组中LBD转录因子的鉴定与表达分析 总被引：2，自引：0，他引：2
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。 相似文献