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在全基因组水平上鉴定了马铃薯SCPL基因家族，并对其成员的基本特征、蛋白质保守结构域、进化关系和干旱胁迫下的表达模式进行了分析。同时，以干旱耐受性不同的马铃薯品种‘陇薯10号’(干旱耐受型)和‘大西洋’(干旱敏感型)为试验材料，利用高通量测序分析了干旱胁迫关键差异表达基因StSCPLs。结果表明，马铃薯中共鉴定到了41个StSCPLs,不对称分布在11条染色体中，多数成员含有多个内含子。其蛋白均含有1个细胞内分泌和转运的信号肽、底物结合位点、N-糖基化位点以及与催化作用相关的进化保守基序。在非生物胁迫下，大多数StSCPLs都具有多胁迫响应性。在干旱耐受性不同的马铃薯品种中，StSCPLs表现出差异表达特性。同时，LncRNA及其靶StSCPL介导的调控网络显示，StSCPL3和StSCPL34分别是lncRNA MSTRG.2301.1和MSTRG.19548.1的靶基因，在干旱耐受性不同的品种中显著差异表达，可能是马铃薯对干旱胁迫响应的潜在靶点。 相似文献
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利用生物信息学方法,从玉米中鉴定到45个DUF581基因家族成员,与其他物种该家族基因的比较和系统发育分析表明,DUF581基因在物种间理化性质较保守;基于系统发育树,该家族基因可分为Ⅰ~Ⅵ 6个进化枝,进化枝Ⅱ~Ⅵ内的玉米DUF581基因结构保守,含有1~2个外显子,而进化枝Ⅰ内的家族成员平均含有5个外显子;玉米DUF581基因散布于10条染色体上;基因复制分析表明玉米的14个串联复制基因位于4个串联复制基因簇中,两对片段复制基因Zm00001d002530/Zm00001d017646和Zm00001d017646/Zm00001d051496同时又属于串联复制基因;在正常生长条件下,接近半数（22/45）的玉米DUF581基因在玉米的3种组织（叶、雌穗和雄穗）、4个生长发育时期（V12、V14、V18和R1期）内呈现组成型表达,并且在雌穗和雄穗两个生殖组织内有较高的表达水平;干旱胁迫下,26个DUF581呈现差异表达,V14和V18期的雌穗以及V12和V14期的雄穗中差异表达基因都被下调,而雌穗V12和R1期的大部分差异表达基因都被上调;此外,大部分复制基因对表现出差异的表达模式。 相似文献
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利用生物信息学方法从50个物种内鉴定出283个蔗糖合酶(SUS)家族成员,对鉴定出的SUS家族成员进行系统发育分析、共线性分析、蛋白理化性质和亚细胞定位分析,以及干旱胁迫下玉米SUS基因在不同组织的表达模式分析,综合全面地分析了SUS基因家族的进化规律。系统发育树分析表明：SUS家族可划分为SUSⅠ、SUSⅡ、SUSⅢ三个亚家族,SUSⅢ内部双子叶植物进化枝明显分为两个拓扑结构相似的进化枝;亚细胞定位结果显示SUS蛋白主要在细胞质和细胞核中发挥作用,且SUSⅢ成员的理化性质与SUSⅠ、Ⅱ之间差异明显;共线性结果表明：SUSⅠ、Ⅱ中的共线性基因分别聚成一个独立的亚群,SUSⅢ的共线性基因聚成两个亚群;RNA-seq数据表明：玉米SUS基因Zm00001d045042、Zm00001d029087、Zm00001d029091、Zm00001d014876在干旱胁迫下呈现差异表达,该表达模式分别与各亚家族的基因结构模式较为一致。综合上述研究,推测出植物SUS基因的进化轨迹,即在蕨类植物到种子植物进化过程中分化出SUSⅢ,在被子植物分化以前出现SUSⅠ和SUSⅡ,且SUSⅢ在双子叶植物中具有... 相似文献
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利用生物信息学方法,从玉米中鉴定到45个DUF581基因家族成员,与其他物种该家族基因的比较和系统发育分析表明,DUF581基因在物种间理化性质较保守;基于系统发育树,该家族基因可分为Ⅰ～Ⅵ6个进化枝,进化枝Ⅱ～Ⅵ内的玉米DUF581基因结构保守,含有1～2个外显子,而进化枝Ⅰ内的家族成员平均含有5个外显子;玉米DUF... 相似文献
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在全基因组和转录组水平系统鉴定马铃薯USP通用应激蛋白基因家族,并对该家族成员的基本特征及其在不同逆境胁迫下的表达模式进行分析。同时以马铃薯干旱耐受型品种‘陇薯10号’（L）和干旱敏感型品种‘大西洋’（D）为试验材料,利用高通量测序全面分析StUSP家族成员在干旱胁迫下的表达特性,筛选干旱胁迫关键差异表达基因。结果表明：马铃薯基因组中共有42个基因编码含有USP结构域的蛋白质,在11条染色体上不对称分布,且主要分布在1~6号染色体上。绝大多数StUSPs含有多个内含子。胁迫表达分析显示StUSPs能够响应多种非生物胁迫,且在干旱耐受性不同的马铃薯品种中差异表达。同时,利用qRT-PCR分析了12个成员干旱胁迫下表达模式,除StUSP12、StUSP22下调表达外,其余10个基因均正响应干旱胁迫。 相似文献
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本文利用BOI(Botrytis Susceptible 1 Interactor)基因敲减(knock-down) 株系、过量表达株系以及烟草瞬时表达系统,研究了BOI 基因在细胞程序化死亡(PCD)中的作用以及BOI 蛋白中RING 和WRD 结构域的功能。结果表明,BOI 基因的表达下调导致抗氧化胁迫能力下降,弱化了对活性氧介导的PCD 抑制作用;BOI 过量表达或瞬间表达可以增强对活性氧介导和α-吡啶甲酸诱导的PCD 的抑制作用。进一步研究发现,BOI 蛋白中的RING 结构域是BOI 抑制PCD 所必需的,WRD 结构域与BOI 对PCD 的抑制作用关系不大。 相似文献
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为揭示沙葱萤叶甲Galeruca daurica表皮蛋白基因GdAbd在其应对温度胁迫中的作用,采用RACE技术克隆表皮蛋白基因GdAbd的cDNA全长序列,并进行生物信息学分析;利用实时荧光定量(qPCR)技术比较GdAbd经不同温度处理1 h及25℃恢复30 min后在沙葱萤叶甲2龄幼虫体内的表达水平。结果表明,GdAbd基因全长708 bp(GenBank登录号:MG874710),开放阅读框为477 bp,编码158个氨基酸;蛋白预测分子量为16.98 kD,等电点为4.26;编码蛋白具有典型的表皮蛋白RR保守结构域,属于RR-2亚族;具有1个跨膜结构和1个信号肽。同源序列比对和系统发育分析表明,GdAbd与马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata SgAbd-4的同源性最高,氨基酸序列一致性达50.63%。qPCR检测结果表明,与25℃对照相比,GdAbd基因表达水平在-10～5℃低温胁迫时未发生显著变化,而在35℃高温胁迫时发生显著上调;-10、-5和0℃低温胁迫后25℃恢复30 min可诱导GdAbd显著上调表达,但5℃低温和35℃高温胁迫处理与对照差异不显著。说明短时低温胁迫不能显著影响GdAbd表达,但胁迫后回温可诱导其上调表达。 相似文献
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瞬时感受器离子通道(transient receptor potential,TRP)是影响昆虫温度感知系统的关键组成。为探讨苹果蠹蛾温度感知和温度适应的机理,本研究以苹果蠹蛾Cydia pomonella为研究对象,通过分子克隆获得TRPA家族中的CpPainless和CpWater_witch基因,进行生物信息学分析,并利用实时荧光定量PCR技术分析靶基因在高低温胁迫后的表达。结果表明,CpPainless基因编码938个氨基酸,N端有8个锚蛋白重复序列。CpWater_witch基因编码980个氨基酸,N端有10个锚蛋白重复序列,二者编码产物均有6个跨膜结构,具瞬时感受器离子通道家族成员结构典型特征。表达分析结果显示,和对照26℃相比,高低温胁迫1 h后,CpPainless在5龄幼虫雌虫体内的表达量显著下调,而5龄幼虫雄虫经低温胁迫1 h后CpPainless表达量显著上调,但高温胁迫1 h后表达差异不显著;CpWater_witch在雌雄虫体内均没有显著变化。研究结果为研究瞬时感受器离子通道在苹果蠹蛾温度感知中的作用奠定基础。 相似文献
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为了阐明水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xoo)利用DSF信号群体感应(QS)系统对毒性表达进行调控的机理,本研究对编码QS的rpf基因进行了分子鉴定, 分析了Δrpf基因突变体在水稻叶组织中的种群量变化, 利用RT-qPCR方法定量测定了编码T3SS的hrp基因转录本以及rpf基因自身表达。结果表明,rpfF、rpfC和rpfG基因与几种主要植物病原黄单胞菌同源序列高度保守;RpfF是烯脂酰辅酶A水合酶家族成员之一,RpfC含有组氨酸磷酸激酶结构域(HisKA)和磷酸受体结构域(REC),RpfG含有REC和HD-GYP结构域;Δrpf突变体在水稻叶组织中的种群量及其扩展能力均明显下降; hrp基因转录显著地受到QS调控;rpf基因表达与Xoo种群密度密切相关。因此,Xoo QS系统显著地调控了hrp基因的表达,在QS与T3SS表达之间存在一个信号通路。 相似文献
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逆转座子是植物基因组的重要成分, 对基因组的大小、结构、功能和进化都有重要影响。研究表明多种生物和非生物逆境胁迫可以激活植物逆转座子的转录, 但其调控机制和功能还属未知。本研究从稻瘟菌侵染后云南地方水稻品种月亮谷的基因转录谱中筛选出3个逆转座子相关基因, 通过RT PCR分析了逆境胁迫处理对其表达水平的影响。结果表明, 稻瘟病菌、水杨酸、2, 4 D和NaCl处理水稻苗都能诱导这3个基因的快速转录, 表明这3个基因能够同时响应生物逆境和非生物逆境, 是研究该类逆转座子表达调控的良好候选基因。通过生物信息学分析还发现, 它们在月亮谷基因组中没有发生大的结构变异;且在水稻基因组中都具有与植物抗病相关的旁系同源物, 意味着其表达后可能对抗性产生影响, 因此, 这些基因在逆境和非生物逆境中的表达模式和功能值得关注。 相似文献
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凝集素类受体激酶(lectin receptor-like kinase, LecRLKs)是一类在植物应答多种生物/非生物胁迫中发挥重要作用的类受体激酶。本研究在小麦与条锈菌互作的转录组中筛选到1个在小麦与条锈菌非亲和互作中显著上调表达的LecRLKs基因TaLecRLK1。该基因全长2 292 bp,编码蛋白含有1个胞外信号肽、B-lectin结构域、PAN＿AP结构域、跨膜域和胞内酪氨酸激酶域。qRT-PCR分析表明：TaLecRLK1在小麦与条锈菌非亲和互作早期诱导表达,在烟草及小麦原生质体中瞬时表达,TaLecRLK1-GFP定位在细胞膜上。利用大麦条纹花叶病毒介导的基因沉默技术(BSMV-VIGS)沉默TaLecRLK1,接种无毒性条锈菌小种CYR23后,沉默叶片表面产生少量夏孢子堆,组织学观察发现沉默植株中条锈菌菌丝长度增长、侵染点附近活性氧积累面积减少;TaPR1、TaPR2、TaPR5的表达受到抑制,TaCAT和TaSOD则被迅速诱导表达。综上所述,TaLecRLK1对小麦抗条锈病起到正调控作用。 相似文献
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为探究棉田常用杀菌剂、除草剂、植物生长调节剂对龟纹瓢虫的潜在影响,选取甲基硫菌灵、精喹禾灵、缩节胺对其成虫进行胁迫处理,分析其繁殖力与存活率变化及解毒酶的转录响应。经缩节胺、甲基硫菌灵和精喹禾灵处理后,龟纹瓢虫繁殖力和存活率均无显著性变化。从龟纹瓢虫基因组中鉴定出CYP307A1、CYP314A1、CYP345D2、CYP6BQ22、CYP9Z1和CYP9Z4共六个P450基因,蛋白序列结构分析发现其分别编码510、421、353、314、343和385个氨基酸,均包含P450结构域,且前三者属于CYP3家族、后二者属于CYP9家族,CYP6BQ22属于CYP6家族。利用实时荧光定量PCR技术检测了在不同农药处理下的上述基因表达量变化,结果表明,经甲基硫菌灵处理后,CYP307A1和CYP6BQ22表达量显著上调;经精喹禾灵处理后,CYP307A1、CYP345D2和CYP6BQ22表达量显著上调,CYP9Z1和CYP9Z4表达量显著下调;经缩节胺处理后,CYP307A1和CYP9Z1表达量显著上调。综上所述,虽然龟纹瓢虫经三种农药处理后生物学数据无显著性变化,但均可使部分P450基因表达上调,可能会促进龟纹瓢虫的解毒代谢效应。该研究为探究农药对龟纹瓢虫的潜在影响及其抗药性提供了重要证据。 相似文献
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应用RAPD技术快速鉴定蔬菜上的弯孢类炭疽菌 总被引：8，自引：2，他引：8
应用筛选的14个随机引物,对分离自广州不同蔬菜上的12个弯孢炭疽菌菌株进行RAPD扩增。所有引物对分离自辣椒、香葱等蔬菜上的11个菌株都产生非常相似甚至一致的扩增带型,仅来自姜上的菌株的带型显著不同;UPGMA聚类分析将12个菌株聚为2群,其中11个菌株(Cap1~Cap11)以很高的Dice相似系数(>82%)组成一群,姜上的菌株(Cap12)为另一群。根据这些结果,将上述来自辣椒等蔬菜上的11个菌株鉴定为同一个种——辣椒炭疽菌(Colletotrichum capsici);而姜上的炭疽菌可能是另一个种。结果不支持将来自葱属植物的3个菌株鉴定为葱炭疽菌(C.circinans)。 相似文献
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选择合适的内参基因是采用实时定量PCR研究基因表达获得可信数据的关键。以小麦在条锈病菌及温度双因素胁迫为研究对象,采用实时荧光定量PCR评价了CDC、RLI、ACTIN和26S基因的表达情况,采用geNorm和NormFinder软件进行了比较分析。结果表明,小偃6号小麦在常温(15℃±1℃)未接种条锈病菌,以及接种条锈病菌并培育至花斑期分别在高温(20℃±1℃)、变温(20℃到15℃)条件处理中,基因RLI表达不稳定,基因ACTIN在常温条件下以及在条锈病菌及高温处理条件下的表达量相对稳定,但在变温条件下波动较大。表达最稳定的基因是26S,其次是CDC基因,它们可以作为小偃6号-CYR32-温度互作体系中基因表达实时荧光定量PCR研究的内参基因,26S和CDC是最佳内参基因组合。 相似文献
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有性生殖在真菌的生活史和进化过程中具有重要作用,而交配型基因是控制有性生殖的关键因子。前期研究发现稻曲病菌(Villosiclava virens)MAT1-2型菌株中包含MAT1-2-1和MAT1-2-8两个交配型基因,但是它们如何调控稻曲病菌有性生殖依然不清楚。本文研究了它们在不同侵染和生长发育时期的表达模式和编码的蛋白结构特性。研究表明MAT1-2-1在侵染不同阶段一直下调表达;而MAT1-2-8在侵染早期(5 dpi)上调表达,在侵染后期下调表达。与营养菌丝阶段比较,MAT1-2-1和MAT1-2-8在有性发育过程菌核形成、菌核萌发、子座原基形成和子座成熟4个阶段的表达量都是下降的,在菌核形成阶段表达量最低。生物信息学分析显示MAT1-2-1和MAT1-2-8具有磷酸化位点,为非分泌蛋白,无明显的跨膜结构域。蛋白同源比对分析表明MAT1-2-1与香柱菌(Epichloë typhina)的MAT1-2-1同源性最高,而MAT1-2-8与绿僵菌(Metarhizium)的MBR_08192蛋白同源性最高。进一步研究发现MAT1-2-1和MAT1-2-8能够互作,并分别主要定位在细胞核和细胞基质中。通过质谱技术鉴定到MAT1-2-1的一些候选互作蛋白,如假定Ran交换因子Prp20/Pim1(KDB12229.1)、假定rRNA处理蛋白Ebp2(KDB12923.1)及组蛋白H1(KDB12711.1)等。因此,以上结果为研究稻曲病菌交配型基因MAT1-2-1和MAT1-2-8调控有性生殖的生物学功能奠定了基础。 相似文献