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1.
LFY基因是调控开花及花发育的关键基因,为从分子水平了解核桃的成花机理,本研究以具有二次雄花的新疆野生核桃为材料,通过RACE-PCR方法,克隆了LEAFY (LFY)同源基因的全长cDNA序列,并且该基因是拟南芥LEY3的同源基因,因此命名为JrLFY3。该基因cDNA全长1 185 bp,开放阅读框长1 158 bp,编码385个氨基酸,预测其相对分子量为44 035.7 Da。JrLFY3基因序列比对及系统进化分析表明,该基因与新疆早实核桃、山核桃LFY同源基因的同源性高达90%以上,与山核桃、板栗等木本植物的亲缘关系较近,推测它们具有相似的功能。实时荧光定量PCR结果表明,JrLFY3基因在新疆野生核桃不同组织中均有表达,在芽、雌花和雄花序中表达量较高,嫩叶中表达次之,茎中表达量最少,研究结果为进一步分析新疆野生核桃LFY3基因的功能及在成花过程中的作用机理提供理论依据。 相似文献
2.
《分子植物育种》2015,(10)
FLO/LFY及其同源基因是控制花分生组织形成和开花时间的基因之一。本研究通过反转录PCR克隆技术和cDNA末端快速扩增技术(RACE),从马尾松中分离得到了PmLFY和PmNLY两条FLO/LFY基因的cDNA序列。两条序列均包含完整的编码区与"5'端"和3'非翻译区,长度分别为1 555 bp和1 236 bp,对应的编码氨基酸长度是411 aa和310 aa。序列分析发现PmLFY和PmNLY两个蛋白均属FLO/LFY蛋白;分别有13和11个丝氨酸激酶位点。对PmLFY和PmNLY两个蛋白与其他物种的FLO/LFY蛋白构建进化树,发现PmLFY蛋白与辐射松最为接近,与加勒比松、挪威云杉等较为接近,属同一分支;PmNLY蛋白只存在于裸子植物之间,与辐射松,华山松等松科关系较近,但与PmLFY分化较明显;裸子植物之间LFY-like与NLY-like分化十分明显,裸子植物的NLY蛋白与被子植物的FLO/LFY更为接近。通过组织特异性分析发现,PmLFY和PmNLY主要集中在冬芽中表达,且在侧芽的表达量高于顶芽,分别相对于顶芽表达量的1.8和1.3倍。研究结果为进一步分析马尾松FLO/LFY的功能和开花作用机制奠定了基础。 相似文献
3.
植物纤维素合成酶(Ces A)是林木中纤维素合成过程中的重要酶,与木材形成密切相关。本研究以马尾松嫩枝的总RNA反转录得到的c DNA为模板,利用反转录PCR和RACE技术克隆得到马尾松Ces A1基因的全长c DNA序列,命名为Pm Ces A1。序列长度为3 142 bp,包含有一个长为2 955 bp的开放阅读框(open reading frame,ORF),编码984个氨基酸。序列分析表明:Pm Ces A1序列与已报道的火炬松(Pinus taeda)Ces A1基因(AY789650.1)的相似性达99%。对Pm Ces A1所编码蛋白的氨基酸序列聚类分析,结果显示马尾松与松科植物具有较近的亲缘关系。采用实时定量PCR测定了Pm Ces A1在马尾松的嫩枝、叶和根中的表达量,发现以嫩枝中的表达量最高(2.53)。本研究获得的全长基因可以用来构建正义表达载体,再通过遗传转化得到转基因植株,可进一步分析该基因在植株内的表达情况和作用机制,为马尾松纤维素合酶的研究和获得高纤维得率的马尾松良种提供帮助。 相似文献
4.
MADS-box家族基因编码的转录因子,在植物、动物及微生物的发育过程中起着重要调控作用,本研究从马尾松幼苗转录组测序结果中筛选到1条具有完整开放阅读框的MADS-box基因序列,设计特异性引物并克隆获得该基因,通过生物信息学方法分析该基因的序列特征、编码蛋白的理化特性、结构域以及进化关系等,并应用荧光定量PCR技术分析该基因在马尾松幼苗不同组织中的表达活性。结果表明,克隆得到的MADS-box基因开放阅读框为672 bp,命名为Pm MADS4。Pm MADS4编码223个氨基酸,含有MADS保守域和K-box次级保守域。蛋白质理论分子量为24854.15 kD,理论等电点为7.83;其蛋白质结构主要由大量的α-螺旋(58.74%)和大量随机卷曲(31.84%)构成;亚细胞预测该基因主要在细胞核(43.5%)、线粒体(17.4%)、高尔基体(13.0%)和细胞质(13.0%)中发挥生物学作用。系统进化分析显示,Pm MADS4属于MADS-box家族基因中MIKC型的GMADS分支。组织特异性表达分析发现,Pm MADS4在马尾松幼苗的顶芽和茎中高表达,表达量分别是根部的239倍和123倍;在根部、初生叶和针叶中的表达量相对较低,表明Pm MADS4可能广泛参与马尾松幼苗地上部分分生组织的发育过程。本研究结果为Pm MADS4基因在马尾松幼苗生长发育调控方面的深入研究提供了数据基础。 相似文献
5.
《分子植物育种》2015,(8)
生长素信号转导途径在植物生长发育过程中起到至关重要的作用,Aux/IAA(auxin/indoleacetic acids)家族基因可以直接和生长素相连而发生作用。研究马尾松Aux/IAA家族相关基因,可为马尾松体内生长素信号转导途径提供理论支持。本研究克隆出3个Aux/IAA家族基因,分别命名为Pm IAA1、Pm IAA2和Pm IAA3。Pm IAA1基因,c DNA全长1 330 bp,包含711 bp完整的ORF,能够编码含有236个氨基酸的蛋白质,此蛋白相对分子质量为26 015.6 u,等电点为7.01;Pm IAA2基因,c DNA全长1 628 bp,包含909 bp完整的ORF,能够编码含有302个氨基酸的蛋白质,此蛋白相对分子质量为41 176.1 u,等电点为5.25;Pm IAA3基因,c DNA全长1 316 bp,包含759 bp完整的ORF,能够编码含有252个氨基酸的蛋白质,此蛋白相对分子质量为28 060.1 u,等电点为6.01。Pm IAA1蛋白与火距松IAA1蛋白同源性高达95%,Pm IAA2蛋白与火距松IAA2蛋白同源性高达97%,Pm IAA3蛋白与火距松IAA3蛋白同源性高达98%。Pm IAA1、Pm IAA2、Pm IAA3蛋白都含有Aux/IAA结构域,此结构域可以与ARFs(auxin response factors)结合而发生作用,这符合Aux/IAA家族的特点。利用实时定量技术得知,Pm IAA1、Pm IAA2和Pm IAA3在马尾松嫩根、嫩芽、嫩叶中都有表达。Pm IAA1在嫩叶中表达量最高、嫩根中次之、嫩茎中最低;Pm IAA2和Pm IAA3在嫩根中表达最高、嫩叶和嫩茎中次之。本研究可为生长素调控马尾松生长发育相关机理提供依据。 相似文献
6.
玉米类LFY基因的克隆及其在不同光周期条件下的表达 总被引：3，自引：0，他引：3
采用每天9 h和15 h两种光照条件对热带玉米自交系CML288和温带玉米自交系黄早四进行处理。以玉米茎尖为材料，采用RT-PCR方法，分离到1个1 265 bp的全长cDNA克隆，序列比较表明其为拟南芥LFY基因的同源基因，命名为类LFY（基因登录号为DQ343237）。类LFY与同源基因zfl2、RFL、LFY和FLO的同源性依次为93%、84%、57%和57%。它的DNA序列和推论的蛋白质序列与zfl1同源性最高，其编码的蛋白质与zfl1相比在第28、29和160位分别少1个丙氨酸、脯氨酸和苏氨酸，在188位置多1个甲硫氨酸。该基因在2个供试自交系茎尖中长日照条件下不同生长时期持续表达，短日照条件下生长早期和后期不表达，其功能有待进一步研究。 相似文献
7.
在木质素生物合成里,咖啡酸-O-甲基转移酶(caffeic acid-O-methyltransferase, COMT)起重要作用。本论文以马尾松幼苗作为材料,并通过PCR技术以及RACE技术从马尾松材料中克隆出Pm COMT基因的cDNA全长。该cDNA全长为1660bp,其中预测完整ORF全长为1125bp,可编码374个氨基酸的蛋白。蛋白相对分子质量为41.81 kD;等电点(pI)为5.03,总平均亲水性为-0.311。通过生物信息学的方法对其进行分析表明,Pm COMT基因具有典型的甲基转移酶的保守结构域。通过实时荧光定量表达分析表明,COMT基因在马尾松的不同组织均有表达,其中在新梢中的表达量最高,树皮中表达量最低。 相似文献
8.
TIR1(transport inhibitor response 1)基因在生长素信号转导途径中发挥重要作用。本研究采用PCR技术和RACE技术,利用Primer Premier5进行引物设计,从马尾松中克隆出TIR1基因的全长c DNA序列,命名为Pm TIR1。此c DNA全长2 446 bp,包括1 725 bp完整的ORF,能够编码含有574个氨基酸的蛋白,此蛋白相对分子质量为64 240.3 u,等电点为6.76。利用Clustal X、ANTHEPROT和DNAMAN等软件分析Pm TIR1序列及其编码的氨基酸序列,结果表明:马尾松Pm TIR1蛋白氨基酸序列与火距松TIR1蛋白同源性高达99%,Pm TIR1蛋白含有F-box结构域和多个LRR结构域;Pm TIR1蛋白的F-box结构域可能与SCFTIR1中SKP1结合,它符合F-box家族的特点。利用实时定量技术得知Pm TIR1在马尾松嫩根、嫩茎、嫩叶中都有表达,在嫩叶中表达量最高、嫩根中次之、嫩茎中最低。本研究可为生长素调控马尾松生长发育相关机理提供理论依据。 相似文献
9.
SOC1/TM3是MADS-box家族一员,它能介导多条开花途径的信号整合,从而调控开花的时间和花器官的发育。为了解SOC1类基因在马尾松生殖生长中的作用,从转录组测序结果中筛选到一条SOC1类同源基因,设计特异性引物,采用c DNA末端快速克隆(RACE)技术,获得该基因的全长cDNA序列为1 147 bp,包括666 bp的开放阅读框(ORF),共编码220个氨基酸,命名为PmMADS13。氨基酸序列比对分析表明,此蛋白包含典型的MADS-box和K-box结构域,C末端具有高度保守的SOC1 motif基序;进化树分析表明马尾松PmMADS13与油松的DAL9基因、辐射松的MADS9基因、火炬松的MADS13基因的亲缘关系最近,属于SOC1/TM3亚家族;RT-PCR分析显示,PmMADS13在马尾松生殖器官雌花、雄花中均有高表达,其次是茎端和针叶,在根部组织中的表达量最低。推测PmMADS13是参与马尾松成花的重要基因。 相似文献
10.
SOC1/TM3(Suppressor of overexpression of constans 1/Tomato MADS-box gene 3)是MADS-box家族一员,它能够整合多条开花途径的开花信号,调节植物由营养生长向生殖生长的转变。为了解梅花成花转变过程的分子机理,采用RT-PCR的方法从梅花长蕊绿萼中克隆到3个SOC1的同源基因,分别命名为Pm SOC1-1、Pm SOC1-2和PmSOC1-3,并采用荧光定量PCR对3个基因的表达模式进行了分析。序列分析表明,3个基因的编码区长度分别为645 bp(Pm SOC1-1)、654 bp(Pm SOC1-2)和660 bp(Pm SOC1-3);编码的氨基酸长度分别为214,217,219 aa。系统进化结果显示,Pm SOC1-1、Pm SOC1-2和Pm SOC1-3分别与拟南芥SOC1/TM3亚家族中的SOC1、AGL42/71/72和AGL14/19聚为一组。实时荧光定量分析结果表明,3个Pm SOC1-like基因均在茎、叶等营养器官中表达量较高,在花、果实和种子等生殖器官中表达量较低;在梅花花芽分化过程中,3个Pm SOC1-like基因的表达量整体呈下降趋势,推测PmSOC1-like基因可能在诱导梅花由营养生长向生殖生长转变过程中起重要作用。 相似文献
11.
植物LEAFY(LFY)基因可以调控花分生组织和花器官的形成。根据菠萝基因组数据库信息,本研究从菠萝(Ananas comosus(Linn.)Merr.)顶芽中成功克隆了菠萝LFY基因c DNA全长序列。分析结果表明,Ac LFY编码366个氨基酸,含有5'-N端脯氨酸富集区、亮氨酸重复区以及碱性及酸性结构域,具有FLO/LEAFY家族的典型结构特征。利用实时荧光定量PCR技术分析了Ac LFY基因在菠萝自然成花和乙炔处理成花不同发育阶段的表达情况。结果显示,乙炔处理可以诱导Ac LFY基因表达,处理后40 d即菠萝花序形成时期表达量最高,随后逐渐下降;自然成花过程中,Ac LFY基因的表达在50 d时达到最高峰,此时为花原基发育、花序形成时期。Ac LFY基因在不组织器官中的表达存在明显差异,顶芽中表达量最高,根系中表达量最低。 相似文献
12.
根据前期棉纤维发育转录组、表达谱数据分析比较通过PCR技术从海岛棉‘新海21号’中克隆了一个同源基因,命名为GbVIN1,该基因具有一个1 938 bp的开放阅读框,编码645个氨基酸;多序列比对分析表明该蛋白的保守性较高,具有GH32家族保守的-NDPNG-和-WECVD-基序;进化树分析表明,GbVIN1基因与GhVIN1基因处于同一进化树分支。实时荧光定量PCR分析表明,GbVIN1基因在棉纤维发育不同时期中都有表达,且在5 DPA、10 DPA的纤维中表达量最高。本研究为进一步揭示GbVIN1基因可能对棉纤维伸长具有重要作用提供了一定的理论依据。 相似文献
13.
植物油酸脱氢酶基因(FAD2)编码的蛋白是负责催化油酸转化为亚油酸的关键脂肪酸去饱和酶,在植物发育、油品质改良及耐逆过程中发挥重要调控作用。为了分离漆树FAD2基因并研究其功能,本研究采用同源克隆法首次从漆树中获得了FAD2基因的全长CDS序列。生物信息学分析结果表明,TvFAD2基因的开放阅读框为1 152 bp,编码383个氨基酸,具有典型的脂肪酸去饱和酶结构域。TvFAD2为亲水性蛋白,含有5个跨膜结构域和3个富含组氨酸的保守区域。系统进化树分析表明,漆树FAD2蛋白和盐肤木FAD2蛋白的亲缘关系最近。转录表达水平检测结果表明,TvFAD2基因在主要在漆树的叶和幼果中表达,在幼果中表达量最高,在花蕾期全花和盛花期全花中有低水平的表达。本研究为漆树FAD2基因的进一步利用提供了理论指导。 相似文献
14.
本研究采用同源克隆的方法,从甜荞(Fagopyrum esculentum Moench.)品种‘北早生’中分离出调控果实发育的FaesFUL4基因,该基因的cDNA序列全长795 bp,包含一个长为714 bp完整的开放阅读框,共编码237个氨基酸和1个终止密码子。分子系统发生分析和同源蛋白比对结果显示:FaesFUL4蛋白属于A类MADS-box基因家族AP1/SQUA亚家族的euFUL进化系,含有MADS、I、K和C末端四个明显的结构域,且C末端转录激活区含有2个保守的模体(Motif):FUL motif和paleoAP1 motif。基因表达的组织特异性分析表明:FaesFUL4基因主要在甜荞叶片、花序和果实中表达,在根和茎中有微量表达,其在花序中的相对表达量最高。进一步分析基因在果实不同发育时期的表达量发现,其在果实迅速膨大期表达量最高。因此推测该基因不但参与调控花器官的发育过程,且对于维持果实的正常发育具有重要作用。 相似文献
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胡桃楸成花相关LFY同源基因的克隆和序列分析 总被引：1，自引：0，他引：1
《分子植物育种》2017,(7)
通过对胡桃楸成花相关LFY基因进行研究,对缩短胡桃楸童期,促进其提早开花结实有着极为重要的意义。采取PCR扩增技术,在NCBI数据库中进行搜索,查找到与目的基因有关联的同源序列;并根据这些有关联的序列来进行引物设计,扩增目的基因全长。克隆LFY基因cDNA序列全长为1 297 bp,其中CDS序列长1 158 bp,编码385个氨基酸。NCBI数据库Blast比对表明胡桃楸LFY同源基因与其他物种的LFY同源基因同源性均在80%以上。将胡桃楸LFY同源基因命名为JmLFY(GenBank登录号:KX364241)。通过BioEdit软件和ProtParam ExPASy在线软件分析胡桃楸JmLFY蛋白质分子式为C_(1878)H_(2962)N_(566)O_(578)S_(13),分子量为43 134.4 Da;理论等电点pI值为6.78;不稳定指数为39.92,属于不稳定蛋白质。该研究为进一步探索LFY基因对胡桃楸成花的影响提供依据。 相似文献
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《分子植物育种》2021,19(15):4920-4925
MADS-box家族基因在植物花器官发育中具有重要的作用。本研究采用同源克隆技术,从黄瓜(Cucumis sativus L.)顶芽中克隆获得B类MADS-box基因Cs PI的cDNA序列。序列分析表明,Cs PI基因cDNA序列的完整开放阅读框(ORF)为636 bp,编码211个氨基酸,分子质量为24 904,理论等电点为8.42。蛋白质序列相似性比对和分子系统发生分析表明,CsPI聚类于PI进化支,其C末端包含保守的PI基序。葫芦科PI同源蛋白序列比较保守,其中CsPI与甜瓜的同源性最高,为98.6%。实时荧光定量PCR显示,Cs PI基因主要在花器官中的花瓣和雄蕊中表达。本研究为探析黄瓜花器官发育提供了一定理论基础。 相似文献
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油菜Nsa CMS候选恢复基因的来源及表达 总被引：1，自引：0，他引：1
根据同源序列法克隆的Nsa CMS候选恢复基因PPR618的序列,采用PCR方法在Nsa CMS不育系、恢复系、原始体细胞杂交亲本以及其他甘蓝型油菜品种中共克隆出22个同源序列。序列分析表明,野芥亲本野油18、甘蓝型油菜亲本中双4号各含有2个同源序列,而Nsa CMS 4个恢复系则分别含有3、1、1、1个同源序列。恢复系中候选恢复基因的序列与野芥亲本野油18的同源序列的一致性在93%以上,其中恢1、恢3和恢4中至少有一个同源序列与野油18的第一个同源序列完全相同,恢2中的同源序列与野油18的第2个同源序列完全相同;但与甘蓝型油菜的同源序列一致性均低于80%,说明候选恢复基因来源于新疆野芥,而不是甘蓝型油菜。除了原来的PPR618外,获得了3个来源于恢复系的新候选恢复基因。候选恢复基因在序列上与萝卜和矮牵牛的恢复基因一致性较高。半定量RT-PCR分析表明,候选恢复基因在恢复系中多个组织都有表达,但在根、茎中表达量特别少。随着营养器官到生殖器官的发育逐渐升高,候选恢复基因在恢复系中表达量最高的是雄性败育关键时期, 即1.5~2.5 mm的花蕾中,但不育系中的同源基因在茎中的表达量则相对高于其他组织。 相似文献
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蔗糖非发酵相关蛋白激酶在植物胁迫应答过程中起着重要的作用。本研究以拟南芥SnRK2基因家族为材料,检索本实验室马尾松转录组数据库,获得一条马尾松SnRK2基因,经同源比对命名其为PmSnRK2.3。PmSnRK2.3基因的ORF全长1 089 bp,编码362个氨基酸,蛋白相对分子质量为40.86 kD,理论等电点(p I)为4.96,总亲水性平均数为-0.330,预测该蛋白为亲水蛋白。生物信息学研究表明,PmSnRK2.3具有典型的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶保守结构域和多处磷酸化位点。另外,实时荧光定量结果表明SnRK2.3基因在马尾松中的表达存在组织差异性,在叶中表达量最高,根中最低;经过ABA和PEG胁迫后的马尾松幼苗PmSnRK2.3基因表达量总体高于对照组,并在24 h内表现出一定的波动。研究表明,SnRK2.3基因在出现干旱和ABA胁迫时表达量上调,很可能在马尾松抗旱性能方面起着一定的作用。 相似文献
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PIN2基因在植物生根机理中起关键作用,对马尾松PIN2基因进行研究,可为解决马尾松无性系生根困难、促根壮苗培育提供帮助。本研究以马尾松幼苗全株为试材,利用PCR技术和RACE技术克隆了马尾松PIN2基因全长,并通过相关软件和实时荧光定量进行生物信息学和组织特异性分析。结果发现PIN2基因全长3 706 bp,包括2 103 bp完整ORF序列,编码700个氨基酸。生物信息学分析表明,PIN2蛋白为疏水性蛋白,相对分子量76.43 k D,等电点(p I)为9.06,总亲水性平均数0.023,PmPIN2编码的蛋白与PIN家族具有同样典型结构域。实时荧光定量分析结果显示,PmPIN2基因在马尾松根、茎、叶、花中均有表达,其中根中的表达量最高,花中最低。PIN2基因是参与植物生根过程的重要基因,对马尾松PmPIN2基因的研究为PIN基因家族在生根机制方面的作用探究提供帮助。 相似文献
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为进一步验证胡杨PeuTCP6基因调控叶形发育的功能并初步分析其分子机制,本研究在毛白杨(Populus tomentosa)中超量表达PeuTCP6基因,并对获得的超表达株系进行了表型分析和转录组分析。表型分析发现,超量表达PeuTCP6的转基因毛白杨植株幼叶出现向远轴侧卷曲的现象,叶片叶面积显著减小,并且叶片变窄,叶指数显著增加,叶片表皮细胞显著增大。亚细胞定位分析显示,PeuTCP6蛋白定位于细胞核。转录组分析表明,超量表达PeuTCP6的毛白杨植株中有6 709个基因表达存在差异,其中3 423个基因表达水平上调,3 285个基因表达水平下调。其中,参与叶形发育调控的HD-ZIP Ⅲ家族基因、ARF4、CRF2、HEC1、ARR4等基因表达水平降低,而YABBY家族基因、GRF5、COL5、AS1等基因表达水平则有所升高;SPL家族基因则出现了表达水平的分化,SPL8、SPL10和SPL13表达水平升高,而SPL14表达水平则降低。本研究验证了胡杨PeuTCP6基因对叶形发育调控的功能,为后续分子机制的阐述提供了研究基础。 相似文献