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相似文献
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1.
以谷子基因组数据库为平台,借用生物信息学手段,对谷子膜结合脂肪酸脱氢酶(FAD)基因家族进行全基因水平上的鉴定及进化分析。结果表明,谷子中含有9个膜结合FAD成员,通过与拟南芥和水稻的膜结合FAD成员一起构建进化树,将其划分成4个亚家族,并发现第一类脱氢酶亚家族的基因在谷子中发生了缺失。此外,谷子膜结合FAD中各个亚家族的基因结构表现出一定的保守性,并且这种保守与其进化关系高度吻合;谷子中仅发现1对膜结合FAD复制基因SiFAD3.1/SiFAD3.2,且该次基因复制事件属于片段复制。研究结果可为谷子膜结合FAD家族的鉴定及分子进化研究提供重要的理论依据。  相似文献   

2.
OFP(OVATE Family Protein)在植物调控响应逆境过程有重要作用。本研究基于核桃全基因组数据对其OPF基因家族成员进行筛选鉴定,并对其成员结构进行生物信息分析,同时对该家族成员进行时空转录水平分析。结果表明,核桃OFP基因家族包含21个成员,编码21条蛋白,均为亲水性蛋白;均含有典型的DUF623结构域;系统进化发现,该基因家族成员分为4个亚组。冷胁迫后经转录组分析,21个成员对冷胁迫均具有不同程度的响应,并在不同组织中存在特异性表达。本研究为进一步解析核桃OPF基因家族成员在响应冷胁迫过程中的分子机制提供了理论支撑。  相似文献   

3.
生长素酰胺合成酶(GH3)基因家族是生长素早期应答基因家族之一,在植物生长素信号转导过程中发挥重要作用。基于大白菜全基因组数据对大白菜GH3家族进行全基因组鉴定及生物信息学分析,结果表明,在大白菜基因组中共鉴定到45个包含GH3结构域的BrGH3家族成员;BrGH3家族成员编码氨基酸数在286~826之间,分子量介于32.06~90.77 KD之间;系统进化分析将BrGH3家族分为4类;基因结构分析发现该家族成员外显子数为2~10个;蛋白保守基序(motif)分析表明,除了BrGH3.2和BrGH3.18外,BrGH3家族成员都含有10个Motif;41个BrGH3成员在10条染色体上均有分布,4个基因未定位到染色体上;共线性分析发现29个基因参与片段复制事件,存在5个串联重复;启动子顺式作用元件分析表明,BrGH3成员含有大量光、激素、逆境和生长发育等响应元件。基于大白菜结球野生型和不结球平塌突变体结球前期叶片不同部位转录组数据,分析BrGH3差异表达,结果表明,其中BrGH3.28和BrGH3.41基因在大白菜突变体叶片不同部位的FPKM值均高于野生型,为野生型的1.22~4.83倍,且BrGH3基因家族在LF亚基因组中优势表达,初步推测BrGH3基因家族成员参与调控大白菜叶球发育。本研究为进一步研究BrGH3基因家族的功能和大白菜叶球发育机理提供参考。  相似文献   

4.
CUL家族成员在植物体内发挥着重要作用,但关于辣椒CUL基因家族的全基因组鉴定及其在非生物胁迫下的表达模式分析报道较少。本研究对辣椒CUL基因家族进行了全基因组鉴定和表达分析。结果表明,共有12个CaCUL家族基因被系统鉴定,编码序列(CDS)全长为777~2 952 bp,非均匀地分布在6条染色体上,系统进化树将CUL基因分为4个亚家族。保守结构域分析结果表明,所有CUL蛋白均含有Cullin结构域,除此之外,有8个成员含有Cullin-Nedd8结构域,CaCUL1.6蛋白含有NB-ARC结构域。亚细胞定位预测发现CaCUL均定位于细胞质、细胞核。CaCUL基因的启动子中有多种与激素和胁迫响应等相关的顺式作用元件。基因表达模式分析结果表明,在不同生长阶段的不同组织中CUL参与了辣椒植株的生长和发育;在非生物胁迫中,大部分CUL基因都具有应激反应。本研究为进一步解析CaCUL家族基因在辣椒生长发育和非生物胁迫应答中的作用机理奠定了基础。  相似文献   

5.
漆酶(LAC)是植物木质素生物合成中催化木质素单体聚合的关键酶,在调控植物生长发育和胁迫响应中发挥着重要作用。对枳漆酶基因家族进行鉴定和分析,并探究其在盐胁迫下的表达模式,可为进一步研究枳漆酶基因功能提供重要的参考信息。采用生物信息学手段鉴定枳漆酶基因家族成员,对其家族成员的理化性质、基因结构、系统进化关系、启动子顺式作用元件等进行分析,并通过qRT-PCR方法分析其盐胁迫表达模式。结果表明,枳基因组中共有20个LAC基因家族成员,其中18个分布在5条已知染色体上,2个分布在未知染色体上,被预测定位到细胞膜和细胞核中;共有6~14个外显子,5~13个内含子,9~11个motif;系统进化树分析结果显示,20个枳LAC基因家族成员与17个拟南芥LAC基因家族成员共分成7个亚组,20个枳LAC基因家族成员分布在其中的6组;20个枳LAC基因家族成员与拟南芥LAC基因间存在19对共线性关系;启动子区域含有24种顺式作用元件,其中厌氧诱导元件、干旱响应元件和茉莉酸甲酯响应元件数量最多;16个枳LAC基因在盐胁迫下显著上调表达,推测枳漆酶基因参与了盐胁迫响应。  相似文献   

6.
已有研究表明TLP(Tubby-like protein)蛋白在植物应对非生物胁迫方面具有重要作用。本研究利用生物信息学方法在白菜中鉴定得到14个TLP家族基因,并对其理化性质、基因结构特征、蛋白保守性、系统进化关系、组织表达模式及对盐胁迫的响应情况进行了初步分析。结果表明,该家族基因分布在白菜10条染色体中的7条。蛋白分子量介于38 735.69~52 747.34 D,等电点介于9.16~9.88。基因结构分析表明,有1个TLP基因含有9个CDS,绝大多数基因CDS为4~5个。亚细胞定位预测结果表明,该基因家族成员主要定位在细胞核、线粒体和细胞质基质。启动子顺式作用元件分析表明,该基因家族成员含有包括光响应元件、脱落酸应答元件、厌氧反应应答元件在内的大量逆境胁迫应答元件。组织特异性表达分析发现大多数BrTLPs在花中表达量较高,在茎、叶片和果荚中的表达量与根相似;绝大多数白菜TLP基因对盐胁迫都有不同程度的响应,其中BrTLP14对盐胁迫反应最强烈,暗示该基因可能在白菜响应盐胁迫过程中发挥重要作用。  相似文献   

7.
黄瓜DnaJ基因家族鉴定及对高温胁迫的表达响应   总被引:1,自引:0,他引:1  
[目的]本文旨在研究黄瓜热激蛋白DnaJ(CsDnaJ)的家族基因鉴定,并分析其在高温胁迫环境下的响应模式。[方法]利用生物信息学软件及黄瓜的全基因组测序数据库、公共数据库对CsDnaJ进行基因家族成员、染色体位置、蛋白特性、结构特征、进化及复制模式和组织表达特性分析,同时通过实时定量PCR技术分析其在高温胁迫环境下的响应模式。[结果]黄瓜CsDnaJ基因家族共存在81个成员基因,其中Chr 3含DnaJ基因最多,为16个,Chr 4、Chr 7最少,均为9个;CsDnaJ基因所编码的蛋白序列长度为113~2 551 aa,且至少含有1个完整的J结构域核心区序列;亚细胞位置预测显示大部分蛋白定位于细胞核及叶绿体中。基因结构显示CsDnaJ基因均含有1~22个外显子。通过进化分析发现CsDnaJ蛋白可明显区分为9个亚簇,每个亚簇均存在拟南芥同源蛋白。共线性分析发现,CsDnaJ基因家族共存在17个共线基因,组成10对复制基因对,其中存在5对片段重复事件,3对串联重复事件,2对随机重复事件。组织表达特异性结果显示CsDnaJ基因在叶、茎、子房中的表达量略高于其在雄花、雌花、根及卷须中的表达量。荧光定量PCR结果显示,高温环境(昼/夜温度为42℃/35℃)可以诱导CsDnaJ基因的高表达,从而参与植物响应高温环境胁迫进程。[结论]黄瓜CsDnaJ基因家族核心结构域高度保守,在黄瓜响应高温胁迫中发挥重要作用。  相似文献   

8.
为研究柳树的株型调控机理,分析了欧洲红皮柳(Salix purpurea)类胡萝卜素裂解氧化酶(CCO)基因家族,对其进行全基因组鉴定和表达谱分析。在biolinux系统中,通过生物信息学方法,对其理化性质、基因结构、进化特性、染色体定位和启动子元件等进行了分析。结果表明:筛选得到15个红皮柳CCO基因家族成员,系统进化树分析将该基因家族中的15个成员分成5个亚家族,无NCED5、NCED9亚类。进化过程中有4对是由基因串联复制事件演化而来,其他5对是由于基因组的片段复制事件。分析了启动子区域相关的胁迫响应元件和激素响应元件,外源激素处理灌木柳发现CCD7表达受抑制,SpCCD8在茎段中与赤霉素处理表型呈正相关,为分枝调控基因。  相似文献   

9.
  目的  深入研究黄瓜Cucumis sativus水通道蛋白(aquaporin, AQP)基因家族(CsAQP)的相关功能。  方法  通过全基因组分析技术鉴定其家族成员,对其蛋白质理化性质、系统进化关系、选择压力、基因结构、保守基序、顺式作用元件、蛋白质互作进行分析。  结果  黄瓜基因组共有33个AQP基因,含有2~5个数量不等的外显子,在染色体上不均匀分布;根据物种进化关系将黄瓜AQP基因家族划分为5个亚家族;基因组重复序列分析表明:5号和6号染色体上各有2~3对基因串联重复;计算这些基因的同义替换(synonymous, Ks)和非同义替换(nonSynonymous, Ka)的比率,结果显示均小于1,表明其进化受纯化选择作用;顺式作用调控元件分析发现,大部分基因启动子区所含元件与激素调节、光响应、胁迫密切相关。  结论  通过黄瓜全基因组扫描,获得黄瓜基因组的33个AQP家族成员,分属于5个亚族,映射于7条染色体上。上游启动子区含逆境相关作用元件,且部分基因参与串联复制,历经纯化选择。图6表4参26  相似文献   

10.
【目的】全基因组范围内鉴定白花泡桐(Paulownia fortunei)基因组中的碱性亮氨酸拉链转录因子(basic leucine zipper, bZIP)家族成员,并研究该家族基因在泡桐丛枝病发生过程中的作用。【方法】基于白花泡桐基因组图谱,利用隐马尔科夫模型、拟南芥bZIP蛋白质序列和本地BlastP程序,以E-value<0.001为阈值进行PfbZIP家族成员鉴定;使用MAGE7.0软件进行蛋白质序列比对及系统发育进化树构建,使用Tbtools软件进行基因结构及启动子顺式作用元件分析,并利用泡桐丛枝病发生前后及恢复过程中的转录组数据筛选与泡桐丛枝病发生相关的基因。【结果】鉴定到PfbZIP基因家族共有89个成员,根据系统进化分析将该家族基因分为13个亚家族;共线性分析发现该家族内发生了63次片段复制事件;顺式作用元件分析表明,PfbZIP基因家族可能响应光照、植物激素调控、生物与非生物胁迫等生物学过程。对泡桐丛枝病发生前后及恢复过程中的转录组数据分析发现,30个PfbZIP基因在发病前后显著差异表达,其中PfbZIP46基因表达在恢复过程中也有明显变化,故推测Pfb...  相似文献   

11.
为阐明葡萄NF-Y核因子的理化性质、进化关系和在非生物胁迫下的表达情况,本研究从葡萄全基因组中鉴定出24个VvNF-Y核因子家族成员。生物信息学分析表明其编码的氨基酸数目为132~345 aa, pI为4.62~9.83,蛋白二级结构以α-螺旋和不规则卷曲为主,亚细胞定位发现葡萄NF-Y基因主要定位于细胞核中;系统进化分析表明进化树可分为3个亚族;顺式作用元件分析发现葡萄NF-Y基因家族具有大量核心元件,如光响应元件和响应多种激素和环境信号的元件,且多序列比对分析表明VvNF-Y的3个亚族均含有保守区;此外,选择性压力分析表明8对基因对的Ka/Ks均小于0.5,在进化过程中受到纯化选择作用;qRT-PCR结果表明在500μmol·L~(-1) ABA、10%PEG和200 mmol·L~(-1)NaCl处理时,VvNF-YA2、VvNF-YB3、VvNF-YB4和VvNF-YC3的表达量显著上升,且在10%PEG条件下,VvNF-YA1的表达量也显著上升,其余NF-Y核因子家族成员在受到ABA、NaCl和PEG处理时表达量下降。试验结果表明葡萄NF-Y核因子在参与葡萄不同的非生物胁迫时可能发挥不同的作用,为葡萄抗逆性研究提供了候选基因。  相似文献   

12.
为了进一步研究ZF-HD基因家族在马铃薯中作用,本研究利用各类基因家族分析软件对马铃薯ZF-HD家族成员进行全基因组鉴定与分析。结果表明,马铃薯ZF-HD家族共包含20个成员,大部分基因都只含有2个内含子。19个马铃薯ZF-HD成员分布于6条染色体上,有三对重复基因,其中两对为重复串联基因,另一对为片段重复基因。根据进化关系和保守结构域分布可以分为ZHD和MIF和UN三个亚家族,同一亚家族成员之间motifs特征相似。组织差异表达表明,几乎所有的ZF-HD在马铃薯中都在叶片中表达。在非生物胁迫中,在干旱(利用甘露醇模拟)和高盐胁迫下马铃薯ZF-HD基因均高表达。本研究进一步揭示了ZF-HD在马铃薯中的保守性和参与马铃薯生长与抗逆的潜在功能,为后续研究奠定基础。  相似文献   

13.
[目的]Shaker基因家族在植物应对低钾环境胁迫和盐胁迫过程中发挥重要作用。杜梨是我国梨生产中应用较广的砧木,鉴定梨Shaker基因家族并研究其在杜梨低钾和盐胁迫下的响应,为提高杜梨耐低钾和盐胁迫提供理论依据。[方法]结合已公布的梨全基因组及拟南芥基因组相关数据,鉴定梨Shaker基因家族成员并分析其进化特征,通过RT-qPCR技术分析在低钾和盐胁迫下基因在杜梨幼苗根部表达特征。[结果]在全基因组中鉴定出9个梨Shaker家族的候选基因,这些基因分布在梨7条染色体上,根据进化分析将其分为5个亚族(Ⅰ—Ⅴ)。家族成员氨基酸序列大小、相对分子质量和等电点分别为587~1 481、(67.91~168.80)×10~3和6.23~8.80,亚细胞定位预测显示该家族成员主要定位于细胞质膜。基因结构分析发现,各亚族具有相似的外显子/内含子结构,但外显子和内含子数量不同。启动子顺式作用元件分析结果表明,PbShaker的启动子含有与抗氧化剂、低温、激素、干旱胁迫等相关的顺式作用元件。杜梨幼苗根中PbAKT1.1、PbAKT2/3和PbKC1.2在低钾胁迫15 d的表达量均明显上调,而盐胁迫下所有基因表达量均明显上调。PbAKT1.1/1.2和PbKC1.1在轻度盐胁迫下表达量高于重度盐胁迫的表达量,表明重度盐胁迫抑制其转录丰度;PbKC1.2随盐胁迫程度增加其表达量增加。[结论]梨Shaker基因家族成员在低钾和盐胁迫下有不同程度的响应,表明其在耐低钾和耐盐方面可能有不同的作用机制。  相似文献   

14.
核碱基阳离子转运蛋白-1(NCS1)家族是一个次级活性转运蛋白家族,由细菌、古菌、真菌和植物等2 500多个序列成员组成。在其他研究中发现,该蛋白与溶质特异性转运相关,进而影响植物的生长发育,本研究拟通过分析揭示核碱基阳离子转运蛋白在棉花生长发育中的作用。通过全基因组序列分析鉴定陆地棉NCS1基因家族成员;在此基础上,对这些基因进行定位、结构分析、进化发育分析,并开展启动子顺式作用元件鉴定的系统研究。本研究在全基因组水平一共鉴定出4个陆地棉NCS1基因,染色体定位发现,这些基因分布在A09和D09两条染色体上,motif结果显示所有NCS1蛋白质中都有NCS1结构域的存在,基因结构分析发现,外显子、内含子结构和长度在亚组表现一致。棉花、拟南芥、水稻、玉米等物种的系统发育分析比较表明,该基因家族在物种进化过程中出现了明显的分化。启动子序列分析则表明,该基因家族中存在有大量与脱落酸、赤霉素反应相关的顺式作用元件。取开花后17和21 d的棉花纤维开展qRT-PCR验证实验,结果表明,NCS1基因家族成员在纤维发育过程中具有显著的调节作用。本研究是首次在陆地棉中对NCS1家族进行全基因组的鉴定...  相似文献   

15.
为揭示荔枝(Litchi chinensis)GFR基因的功能,对荔枝生长调控因子(LcGRF)基因家族进行了全基因组鉴定和分析,并研究其在荔枝中的表达模式。基于荔枝基因组数据库,使用生物信息学软件对LcGRFs家族成员进行全基因组鉴定,分析基本理化性质、染色体定位、基因结构、进化关系、蛋白保守基序、顺式作用元件和时空表达情况进行系统分析。共获得12个GRF基因,不均匀地分布在10条染色体上,内含子2~5个。蛋白保守基序分析发现,荔枝GRF蛋白均含有保守的motif1(WRC)和motif2(QLQ),进化分析LcGRF划分为5个亚家族,LcGRFs启动子上存在大量的光、植物激素、非生物胁迫响应以及生长发育相关的顺式作用元件。不同转录组表达模式结果显示,各个组织中呈现出多样化的表达特征,表明不同成员可能在荔枝不同生长发育过程中发挥调控作用,参与调节荔枝的生长发育。研究显示,荔枝GRF家族成员有12个,划分为5个亚家族。  相似文献   

16.
为解析核桃COR413基因家族在响应冷胁迫中的作用,本研究利用生物信息学技术在核桃全基因组筛选并鉴定COR413家族基因,对该家族成员进行结构和表达分析。结果表明,核桃COR413基因家族包含6个基因,编码7条蛋白,分布在4条染色体上,开放阅读框为549~804 bp,翻译蛋白范围为182~267个氨基酸,等电点为8.15~9.93,全部为碱性稳定蛋白;含有典型的WCOR413高度保守的结构域。聚类分析发现,该类基因可与拟南芥高度同源,并分为2个亚组。在低温胁迫48 h后经转录表达分析,JrCOR5在2个核桃品种中显著升高,并且在花器官和嫩茎转录表达较高;结合qPCR分析,JrCOR5在冷胁迫48 h显著升高,达到90倍以上。因此,推测JrCOR5可能在核桃响应冷胁迫过程中起到重要作用。本研究结果将为解析核桃JrCOR413基因家族成员在响应冷胁迫过程中的分子机制研究奠定基础。  相似文献   

17.
谷子XTH基因家族与抗旱相关基因的分析   总被引:2,自引:2,他引:0  
[目的]木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶(XTH)属于糖苷水解酶GH16家族,其家族成员可能在植物响应逆境胁迫的过程中发挥重要作用,为深入挖掘谷子抗旱基因,进而选育谷子抗逆新品种,[方法]本研究利用生物信息学手段,对谷子XTH基因家族进行了分析。[结果]从谷子基因组数据库中鉴定出16个XTH基因。结构分析表明:SiXTH家族成员在基因结构及编码区序列上较为保守,含1~3个内含子;谷子XTH蛋白含有XTH家族典型的保守基序DEIDFEFLG;预测SiXTH基因家族成员在启动子区域含有响应逆境胁迫的顺式作用元件。在干旱胁迫下,通过比较两个谷子品种勾勾母鸡咀及晋汾16在干旱胁迫下基因的相对表达水平,我们发现了3个上调表达和1个下调表达的SiXTH基因。[结论]因此推测,同一类基因其基因结构及蛋白结构域相似,且XTH基因家族在谷子应答干旱胁迫的过程中起一定的作用,同时本研究也为深入探究XTH基因家族成员的功能奠定了一定的基础。  相似文献   

18.
KT、HAK、KUP基因家族是植物进行K+转运的最大蛋白系统。以毛果杨(Populus trichocarpa Torr.&Gray)全基因组数据为基础,利用生物信息学方法对杨树KT、HAK、KUP家族进行了全基因组鉴定,并在毛果杨全基因组中鉴定出20个KT、HAK、KUP家族成员。理化性质预测分析表明:KT、HAK、KUP基因家族成员均为疏水性蛋白,等电点在5.30~9.16;亚细胞定位预测显示家族成员蛋白集中在细胞质膜上。应用拟南芥和杨树构建系统进化树显示,KT、HAK、KUP基因家族可分为5个亚家族。基因结构及基序(motif)分析表明,KT、HAK、KUP基因进化过程相对保守。顺式作用元件分析表明,KT、HAK、KUP基因家族成员含有诸多与激素、逆境胁迫的响应元件。杨树不同钾离子浓度处理下,植株的净生长情况呈现了显著的差异,说明钾元素对杨树生长影响较大。  相似文献   

19.
对小麦几丁质酶基因家族成员进行鉴定,并对其基因结构、保守基序、染色体分布、系统进化及禾谷镰刀菌胁迫下的表达水平进行分析,为进一步研究几丁质酶基因在小麦应答各种生物胁迫中的作用和在抗病分子育种中的应用奠定基础。结果表明,从小麦基因组中共鉴定到159个几丁质酶基因,分布在21条染色体上;小麦几丁质酶基因家族成员分为5类,隶属于GH-18和GH-19两个亚家族。GH-18亚家族包括Ⅲ、Ⅴ类,分别含有34、48个基因;GH-19亚家族包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ类,分别包含52、13、12个基因。同一亚家族的成员聚类在同一分支上,并且具有相似的外显子-内含子基因结构和保守基序。在被禾谷镰刀菌侵染后,4个小麦品系中几丁质酶基因家族一些成员的表达均显著上调。  相似文献   

20.
为了探究核桃bHLH转录因子家族在响应冷胁迫过程中的作用,本研究通过转录组数据结合隐马尔可夫模型筛选技术在核桃全基因组挖掘出bHLH转录因子家族成员并进行结构分析,进一步对该家族成员响应冷胁迫的差异表达基因进行冷胁迫不同时间与不同组织中的表转录水平分析。结果表明,核桃bHLH转录因子家族包含72个基因,编码72条蛋白,开放阅读框为393~1 839 bp,编码的蛋白长度为130~612个氨基酸,等电点为4.61~9.51,均为亲水性蛋白;各成员均含有典型的碱性区域和螺旋-环-螺旋结构域;与拟南芥同家族聚类分析发现,核桃bHLH家族成员可分布到15个亚群,且同源性较高。结合转录组数据筛选到16个响应冷胁迫的差异表达基因,在冷胁迫不同时间后出现不同程度响应,并且在不同组织中存在特异性表达。本研究将为核桃bHLH转录因子家族在响应冷胁迫过程中的作用研究奠定基础。  相似文献   

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