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1.
《果树学报》2016,(6)
【目的】从转录水平分析KT/HAK/KUP家族基因在桃叶片发育不同时期的表达特征及对钾肥施用的响应情况,明确关键基因,旨在揭示果树K~+吸收与转运机制的分子基础,并为果树施肥及高效园艺作物的遗传改良与育种提供理论依据。【方法】以‘霞晖6号’桃树为研究对象,通过设置钾肥处理,分析其对桃叶片发育、光和性状及钾素营养状况的影响;通过HNO_3-HClO_4法消解叶片样品,利用ICP-AES设备测定叶片发育不同时期的钾离子含量;利用荧光实时定量qRT-PCR技术分析KT/HAK/KUP家族基因在叶片发育不同时期的动态表达及对钾肥施用的差异响应。【结果】钾肥施用显著提高了叶片中叶绿素含量和干鲜质量比,增强了钾素富集水平,并有效促进了叶片的光合作用(净光合速率Pn和气孔导度Gs均显著上升)和蒸腾作用(蒸腾速率Tr显著增加);KUP1-16在叶片发育不同时期的表达水平存在差异,KUP14在叶片整个发育时期的表达水平显著高于其他基因,其次是KUP3和KUP7,而KUP12和KUP13在叶片生长发育的整个过程中均没有检测到表达量;在桃叶片发育不同时期,KUP家族基因在转录水平对钾肥施用的响应不同:钾肥处理显著抑制了KUP14从施用钾肥至初秋时期(9月11日)的表达,表明该基因在桃叶片正常发育过程中起重要作用,KUP3对钾肥施放最为敏感,其表达水平在叶片发育不同时期是持续被诱导的,表明该基因更倾向于在钾素供应丰富的情况下发挥作用;尽管KUP11和KUP16在正常生长情况下的表达量相对较低,但在叶片发育不同时期是稳定不变的,且不受钾肥施放的影响,说明它们在叶片发育及钾素营养动态中持续发挥作用。【结论】钾肥施放促进桃叶片发育,改善叶片钾营养状况,并增强叶片的光合作用。KT/HAK/KUP家族基因在桃叶片发育不同时期的表达水平存在差异,并在转录水平对钾肥施放的响应是不同的。 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
3.
【目的】筛选并分析石榴生长素响应因子(auxin response factor,ARF)基因家族,为解析石榴ARF基因功能及信号转导调控机制的研究提供参考。【方法】利用生物信息学工具,系统地分析石榴ARF基因家族成员的基因结构、蛋白理化性质、蛋白结构、保守基序、系统进化和RNA-Seq数据。【结果】石榴全基因组中鉴定出19个可能的ARF家族基因,根据系统发育树可以划分为4类。PgARF基因家族成员的扩张与全基因组复制事件有关,存在串联重复现象。RNA-Seq数据分析表明,PgARF有一定的组织表达特异性,存在假基因化和新功能化的可能。【结论】整合以上基因结构、系统发育与进化、RNA-Seq表达等分析结果,发现石榴ARF蛋白具有典型的B3、Auxin_resp结构域,多数还具有Aux/IAA结构域。石榴ARF基因家族基因结构和保守基序的进化与进化时间相关,同时家族成员扩张主要与全基因组复制事件相关。 相似文献
4.
【目的】评价不同石榴种质资源籽粒硬度及抗寒性，筛选可能参与调控石榴抗寒性的MAPK家族基因。【方法】以31份石榴种质资源为试材，进行抗寒性及籽粒硬度评价；基于全基因组筛选石榴MAPK家族基因，对其进行进化、基因结构和蛋白理化性质分析，同时利用实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,qRT-PCR)分析冷胁迫对石榴MAPK家族基因表达模式的影响。【结果】31个石榴品种籽粒硬度及半致死温度测定结果表明，峄城粉红牡丹、淮北六棱甜和鲁白榴2号等硬籽石榴抗寒性较强，华紫、以3和玛丽斯等软籽石榴抗寒性较弱。基于石榴全基因组鉴定出17个MAPK家族基因，广泛分布于8条染色体上；MAPK家族所有成员主要分为3个亚类，其中，A和B亚类成员主要包含PKc＿MAPKK＿plant＿like和PTZ00024结构域，C亚类主要包含PLN00034结构域，所有成员均具有S＿TKc结构域；各成员氨基酸残基数量分布在314～860 aa，外显子数目1～18个，蛋白分子质量为34 910.05～97 965.26 u，等电点4.94～9.35;PgMKK2、PgMPK6、PgMPK9... 相似文献
6.
利用苹果基因组筛选K~+转运蛋白基因,分析其系统发育关系,通过q RT-PCR检测它们在平邑甜茶各器官组织和不同发育阶段果实的表达特征。结果表明,在苹果中存在65个K~+转运蛋白基因,包括CHX家族(33个)、HAK家族(24个)、HKT家族(1个)和KEA家族(7个),它们与拟南芥K~+转运蛋白基因高度同源,其基因结构相对保守,并且不均匀地分布在13条染色体上。定量表达分析发现,K~+转运蛋白基因具有不同的表达模式,其中在根中高度表达的32个,在叶片中高度表达的12个,在茎尖中高度表达的11个,在果实中高度表达的19个。研究结果为揭示苹果K~+转运蛋白基因的功能提供了基础资料。 相似文献
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《园艺学报》2019,(6)
利用生物信息学方法和苹果基因组数据库,鉴定并分析了12个苹果WUSCHEL-related homeobox(WOX)家族基因。系统进化树分析表明,苹果WOX家族和拟南芥WOX家族可被分为现代分支(WUS分支)、中间分支和祖先分支;苹果WOX家族成员均含有1个motif-1,不同分支的成员含有其分支特异的motif;基因结构分析显示,苹果WOX家族基因含有2～4个外显子,染色体定位发现11个基因分别定位在苹果的7条染色体上,1个基因无准确定位。基因表达模式分析表明,12个基因在苹果各组织中均有表达,且在果实中的表达量较高;密码子偏好性分析显示,苹果WOX家族基因的偏好性较弱。 相似文献
9.
基于第三代龙眼基因组数据库及其转录组数据库,通过生物信息学分析对龙眼GDSL酯酶/脂肪酶家族进行全基因组鉴定。结果显示龙眼GDSL(Dl GDSL)家族共有118个成员,分为15个亚家族,亚细胞定位显示主要分布于细胞外基质中。染色体位置及共线性基因分析表明,118个Dl GDSL基因中有111个定位在15条龙眼染色体上,包括13对共线性基因。基因结构和蛋白质保守基序分析表明该家族的外显子在2～12之间,且motif2和motif3是Dl GDSL家族中尤为重要的保守基序。启动子顺式作用元件分析表明,启动子序列中包含众多光响应、激素应答、无氧诱导、胁迫响应和昼夜节律等响应元件,且大部分成员都含有茉莉酸甲酯(Me JA)、脱落酸(ABA)、生长素(IAA)和赤霉素(GA)等激素应答作用元件。FPKM值分析发现从胚性愈伤组织到球形胚阶段有26个差异表达的基因,提示Dl GDSL家族部分成员可能在龙眼体胚形态建成中发挥重要作用。q RT-PCR分析表明,在外源ABA和Me JA处理下龙眼胚性愈伤组织中,Dl GDSL家族部分成员可能与ABA、Me JA等激素信号转导相关。 相似文献
10.
利用生物信息学方法分析广叶绣球菌(Sparassis latifolia)基因组谷胱甘肽S-转移酶(glutathione Stransferases,GST)编码基因。结果表明:广叶绣球菌基因组可编码27个gst,均含有GST保守的N端或C端结构。27个GST分属于8个不同的家族,其中URE2P家族GST数量最多(8个),OMEGA家族含6个,GTE家族含4个,C1、GHR、SIGMA和GTT家族各含2个,EF1Bγ家族含1个。各家族间的GST具有相似的保守基序。利用实时荧光定量PCR技术分析了不同光照时长胁迫下6个URE2P家族GST基因的表达动态。结果表明有4个GST基因(MF327518,MF327511,MF327527,MF327514)在诱导48h后表达量最高,2个GST基因(MF327506,MF327510)在诱导96h后表达量最高。 相似文献
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【目的】探究AP2/ERF家族成员在果实成熟过程中发挥的作用。【方法】利用CTAB法提取栽培草莓(Fragaria×ananassa)品种‘越心’的果实RNA,逆转录第1链c DNA;根据AP2 DNA-binding domain序列信息利用CDART工具在Genbank中获得草莓中所有AP2/ERF家族成员的序列信息,设计基因编码区全长引物并获得所有家族成员全长序列;将AP2/ERF家族成员基因全长序列从测序载体p GEM-T easy转移至p GADT7载体上,转化至大肠杆菌并保存菌株,构建完整的AP2/ERF AD-c DNA文库;参照YeastmakerTMyeast transformation system2(Clontech)说明书,利用Dk PDC2启动子进行文库筛选和单一验证。【结果】从数据库获得了草莓(Fragaria×ananassa)基因组120个非冗余AP2/ERF家族成员基因全长序列,通过设计的7条引物将AP2/ERF家族成员基因全长序列从测序载体p GEM-T easy转移至p GADT7载体上,转化至大肠杆菌并保存菌株,构建了完整的AP2/ERF的AD-c DNA文库。利用已报道能与Dk ERF19互作的柿子基因Dk PDC2启动子对该文库进行酵母单杂交筛选,获得了2个草莓AP2/ERF家族成员Fa ERF#83和Fa ERF#87,且证明了两者均能与Dk PDC2启动子互作。【结论】成功构建了一个只含有草莓AP2/ERF转录因子全长序列的AD-c DNA文库,用Dk PDC2启动子进行筛选获得了Dk ERF19直系同源基因Fa ERF#87和同亚家族基因Fa ERF#83,证明了该文库的有效性,也为进一步研究潜在的AP2/ERF调控提供了手段。 相似文献
12.
石榴转录组密码子使用偏向性 总被引：2，自引：0，他引：2
对石榴(Punica granatum)转录组数据进行从头组装,预测完整CDS序列的密码子使用偏向性;将石榴转录谱与其他8种蔷薇分支物种基因组编码序列进行同义密码子相对使用度(RSCU)比较,并对石榴WRKY和MYB家族基因进行亚家族进化分析和RSCU比较。结果表明:(1)石榴转录组主要受自然选择压影响。密码子偏向性极强的基因多为细胞相关功能基因;没有密码子使用偏向性的基因多与维持生命活动本质相关。(2)基因差异高表达影响RSCU,CpG二核苷酸富集影响密码子适应性。(3)物种间亲缘关系越近,RSCU值越相似。对蔷薇分支物种密码子进行RSCU比较,石榴与巨桉(Eucalyptus grandis)偏向性基本一致。(4)亚家族功能分化影响密码子偏向性。石榴WRKY亚家族1、4和13在翻译精氨酸、亮氨酸时分别偏向使用AGG、CUC,这与其不断进化的抗逆功能相关。石榴MYB亚家族8在翻译苏氨酸时偏向选择ACA,这与其扩张中的木质化功能相关。 相似文献
13.
[目的]在全基因组水平鉴定梨酰基辅酶A依赖型酰基转移酶(BAHD)家族基因,系统分析其在果实发育过程中的生物学功能,并筛选出与梨果实石细胞分化相关的BAHD家族成员.[方法]以Pfam转移酶家族蛋白质结构模型(PF02458)和模式植物HCT基因为参考,通过BAHD家族的保守基序HXXXD和DFGWG来鉴定梨BAHD家族基因,并结合梨果实不同发育时期和粗皮果转录组数据初步筛选BAHD家族中与石细胞分化相关的成员.[结果]从梨(Pyrus bretschneideri'Dangshansu')基因组中共筛选得到了 92个转移酶基因,其中的81个基因含有BAHD家族保守基序.这81个基因不均匀地分布在梨的15条染色体上,其中14个基因在基因组上有串联关系,15个基因有共线性关系.通过分析梨果实石细胞分化关键时期与粗皮果转录表达谱发现,19个BAHD家族基因在库尔勒香梨果实中表达丰度较高,且在石细胞分化时期及粗皮果中差异性表达,分别为木质素(4个基因)、香豆素(1个基因)、表皮蜡(1个基因)、木栓质(6个基因)和叶绿性挥发物(2个基因)合成酶相关基因,及油菜素内酯(3个基因)和黄酮类(1个基因)修饰相关酶编码基因以及1个功能未知基因.[结论]部分BAHD家族成员在库尔勒香梨果实发育过程中可能参与木质素、香豆素、表皮蜡及木栓质的生物合成,同时还参与黄酮类及挥发性物质的修饰过程. 相似文献
14.
为了预测抽薹相关基因BrcuDFR-like/BrcuAXS 的功能,通过PCR 和RACE 的方法克隆了菜薹BrcuDFR-like/BrcuAXS 基因的cDNA 和gDNA 全长序列。结果表明：该基因编码区全长1 332 bp,编码312 个氨基酸残基。对应的gDNA 全长为2 460 bp,含有8 个外显子和7 个内含子,内含子总长为1 042bp,其中第3 个内含子最长,为401 bp。内含子中含有多个基本转录元件和顺式作用元件,如光应答元件、赤霉素响应元件、参与抗性和胁迫应答元件、热响应元件、WRKY 转录因子的结合位点及干旱胁迫元件MYB 转录因子结合位点等。利用半定量RT-PCR 分析表达模式,发现BrcuDFR-like/BrcuAXS 随菜薹花芽形态逐步建成直至抽薹开花,其表达量逐渐增强,与其它物种DFR-like 基因的表达模式更吻合,由此预测该基因在菜薹生长发育阶段编码DFR-like 酶的可能性大于编码AXS 的可能性,其功能可能与菜薹营养分生组织向花分生组织转变有关。 相似文献
15.
基于‘芙蓉李’（Prunus salicina）基因组数据,采用生物信息学分析方法鉴定糖转运蛋白家族基因,并对其蛋白质理化特性、亚细胞定位、系统进化树、蛋白质保守结构域以及表达模式进行分析。共鉴定出49个该家族基因,根据保守结构域和系统发育分析将其分为7个亚家族。蛋白质介于313～948个氨基酸之间,预测定位于质膜或液泡膜;所有的蛋白都含有保守的糖转运体结构域（PF00083）,其中大多数含有12个跨膜螺旋。通过比对‘芙蓉李’果实发育过程的RNA-seq数据,对49个基因进行表达谱分析,其中15个在果实不同发育阶段差异表达;qRT-PCR分析表明,15个差异表达基因中有9个基因与果实葡萄糖和蔗糖含量显著正/负相关,其中1个肌醇转运蛋白亚家族基因（PsINT4）、1个糖转运蛋白亚家族基因（PsSTP11）、1个糖促进蛋白亚家族基因（PsSFP5）和1个液泡单糖转运蛋白亚家族基因（PsTMT1）在‘芙蓉李’果实发育过程中具有较高的表达量,可能在‘芙蓉李’果实发育和成熟过程中对糖分积累起重要作用。 相似文献
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为了明确LIM家族基因在葡萄非生物胁迫下的表达特性,在生物信息分析的基础上,以‘黑比诺’葡萄（Vitis vinifera‘Pinot Noir’）试管苗为试验材料,利用qRT-PCR技术检测了不同逆境处理对葡萄LIM家族基因成员表达的影响。结果显示,葡萄LIM基因家族有14个成员,可分为4个亚族,各亚族编码蛋白氨基酸数量差异较大,但亚族内差异较小;分析葡萄基因和拟南芥基因间的选择压发现,二者存在钝化选择关系;多序列比对发现,该家族基因成员含有1或2个锌指结构的保守结构域;保守基序分析结果表明,所有基因均包含motif2;基因结构显示VvLIM含有4 ~ 15个外显子;14个基因中有11个编码蛋白存在互作关系。该家族基因存在大量的光诱导元件和水杨酸等逆境胁迫相关元件。基因芯片表达数据表明,高表达的基因主要存在生长旺盛的组织中。qRT-PCR分析发现,VvLIM1在100 mmol ? L-1 NaCl、10% PEG和50 mg ? L-1 SA胁迫下表达量与对照相比显著上调,且随处理时间的延长表达量显著增加。 相似文献
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《园艺学报》2019,(10)
对香蕉Aux/IAA基因家族进行了全基因组鉴定,获得分布于除1号染色体外的10条染色体上的44个家族成员,其CDS长度为378～1 062 bp,其中10个存在选择性剪切体。它们编码的蛋白包含125～353个氨基酸,均为不含信号肽的亲水蛋白。序列分析结果表明:该基因家族成员多为5个外显子和4个内含子的基因结构,编码蛋白多具有4个典型的保守基序。亚细胞定位预测结果显示,Aux/IAA成员多定位于细胞核、细胞质和叶绿体,定位情况与保守结构域有一定相关性。MaIAA31是该家族中唯一预测有跨膜区域且亚细胞观察定位在胞外的成员。进化树分析结果显示,香蕉Aux/IAA可分为2大类8个亚组。顺式作用元件分析结果显示该家族成员启动子包含激素、光、非生物以及生物胁迫响应相关元件。通过分析部分成员在不同激素和逆境处理下的表达情况发现:MaIAA基因的表达受多因素调控,其中MaIAA27变化显著,MaIAA15响应干旱和盐胁迫,MaIAA25在热、低温和机械损伤胁迫下显著上调,暗示它们在香蕉响应这些逆境的过程中发挥作用。 相似文献
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苹果MdGLRs家族基因生物信息学鉴定和表达分析 总被引：2，自引：1，他引：1
利用生物信息学策略对苹果MdGLRs家族基因编码蛋白的氨基酸序列的基本特征、二级结构、跨膜区域、亲疏水性、基因亚细胞定位及保守结构域进行了预测和分析,与拟南芥AtGLRs家族的20个基因进行了氨基酸序列比对和进化树分析,并对这些基因在不同营养生长器官中进行了表达分析。结果表明,苹果MdGLRs家族包含32个基因,分为3个亚族,大部分基因编码800个氨基酸以上,多含有3个跨膜区域,二级结构主要以α–螺旋、无规则卷曲、折叠延伸链为主;亚细胞定位预测发现,MdGLRs蛋白主要定位在内质网和质膜上;MdGLRs蛋白的保守结构域是S1-M1-M2-M3-S2-M4;大多数基因在根、茎、叶中普遍都有表达,在叶中的表达量最高。 相似文献
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用RT-PCR方法从‘大辣椒’蝴蝶兰叶片中克隆得到4个AP2/ERF家族基因，命名为PhAP2/ERF1 ~ PhAP2/ERF4。蛋白结构域和序列比对发现PhAP2/ERF1 ~ PhAP2/ERF4均含有1个AP2结构域， PhAP2/ERF2还含有1个B3结构域。进化树分析表明4个蛋白与兰科AP2/ERF家族成员亲缘关系最近，PhAP2/ERF1属于AP2/ERF家族DREB亚家族中的A1类，PhAP2/ERF2属于RAV亚家族，PhAP2/ERF3属于ERF亚家族的B4类，PhAP2/ERF4属于DREB亚家族中的A2类。用实时荧光定量PCR方法检测低温驯化和低温胁迫条件下PhAP2/ERF1 ~ PhAP2/ERF4在‘大辣椒’和‘富乐夕阳’蝴蝶兰叶片中的表达特性，结果表明：4个基因在‘大辣椒’叶片中的表达趋势一致，表达量在低温胁迫早期达到最高，在胁迫中晚期有所下降；而4个基因在‘富乐夕阳’叶片中的表达趋势有较大差异，PhAP2/ERF1和PhAP2/ERF2的表达在低温处理整个过程中没有被诱导或仅有较小幅度增加，PhAP2/ERF3对低温的响应时间显著晚于‘大辣椒’，PhAP2/ERF4的表达趋势与‘大辣椒’差异较小。蝴蝶兰AP2/ERF在抗冷品种‘大辣椒’和不抗冷品种‘富乐夕阳’叶片中的表达差异暗示AP2/ERF基因家族在蝴蝶兰低温胁迫响应中起重要调控作用。 相似文献