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1.
《福建农业学报》2021,(2)
【目的】蔗糖合酶是植物蔗糖代谢途径中的关键酶,在植物的生长发育过程中具有重要作用。分析蔗糖合酶的核酸序列信息,预测其蛋白结构与功能,以期揭示该酶生物学功能。【方法】通过怀玉山高山马铃薯(Solanum tuberosum L. cv. Huaiyushan,缩写S. tuberosum L. cv. Huaiyushan)试管苗转录组数据库筛选到蔗糖合酶基因的核心片段(PGSC0003DMG400002895,SuSy 4),利用RT-PCR技术克隆怀玉山高山马铃薯蔗糖合酶基因,并采用生物信息学方法进行序列分析。【结果】怀玉山高山马铃薯蔗糖合酶基因cDNA总长度为2 418 bp,G+C含量为45.08%;怀玉山高山马铃薯蔗糖合酶由805个氨基酸组成,分子量92 471.33 Da,等电点5.87,为亲水性蛋白;怀玉山高山马铃薯蔗糖合酶的二级结构包括α-螺旋(45.84%)、β-片层(15.16%)、无规则卷曲(39.01%),C端和N端含β-片层和α-螺旋,而无规则卷曲、延伸链、β-片层和α-螺旋则散布于整个蛋白质中;怀玉山高山马铃薯蔗糖合酶的三级结构为四聚体;怀玉山高山马铃薯蔗糖合酶主要存在细胞质、线粒体和叶绿体中;怀玉山高山马铃薯与番茄(Solanum lycopersicum)、潘那利番茄(Solanum pennellii)、智利番茄(Solanum chilense)、马铃薯(Solanum tuberosum)、辣椒(Capsicum annuum)、风铃辣椒(Capsicum baccatum)等6种植物在一个大分支下,这说明怀玉山高山马铃薯蔗糖合酶基因在进化上与这6种植物的亲缘关系较近,尤其是与马铃薯的进化上具有最高的亲缘关系。【结论】怀玉山高山马铃薯蔗糖合酶基因具有典型蔗糖合酶的结构特征,氨基酸序列及核酸序列与同源物种相似度高,在进化上高度保守,对进一步揭示该酶生物学功能具有重要意义。 相似文献
2.
《西南农业学报》2021,(6)
【目的】对怀玉山高山马铃薯脱落酸和环境胁迫诱导蛋白基因进行克隆和序列分析,为揭示怀玉山马铃薯脱落酸和环境胁迫诱导蛋白的生物学功能提供理论依据。【方法】通过怀玉山高山马铃薯试管苗转录组数据库筛选到脱落酸与环境胁迫诱导蛋白基因的核心片段,利用RT-PCR技术克隆怀玉山高山马铃薯脱落酸与环境胁迫诱导蛋白基因,并采用生物信息学方法进行序列分析。【结果】怀玉山高山马铃薯脱落酸与环境胁迫诱导蛋白基因cDNA总长度为423 bp, G+C含量为52.25%;怀玉山高山马铃薯脱落酸与环境胁迫诱导蛋白由140个氨基酸组成,分子量14 534.01Da,等电点7.07,为亲水性蛋白;二级结构由α-螺旋(21.43%)、β-片层(24.29%)、无规则卷曲(54.29%)构成;三级结构为单聚体,主要存在细胞核中。怀玉山高山马铃薯脱落酸与环境胁迫诱导蛋白在进化上与马铃薯(Solanum ltuberosum)和副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus)的亲缘关系较近,尤其是与马铃薯(S.ltuberosum)TAS14-like在进化上具有最高的亲缘关系。【结论】怀玉山高山马铃薯脱落酸与环境胁迫诱导蛋白基因具有典型脱落酸与环境胁迫诱导蛋白基因的结构特征,氨基酸序列及核酸序列与同源物种相似度高,在进化上高度保守,对进一步揭示该酶生物学功能具有重要意义。 相似文献
3.
【目的】分析‘怀玉山’高山马铃薯Solanum tuberosum var. cormosus ‘Huaiyushan’叶绿体基因组特征及密码子使用偏好性,为开展‘怀玉山’高山马铃薯叶绿体基因组密码子优化、叶绿体基因组改造,探索物种进化和增加外源基因表达等研究提供参考依据和理论基础。【方法】采用高通量测序技术对‘怀玉山’高山马铃薯叶绿体基因组进行测序,并利用生物信息学分析软件对组装和注释后的叶绿体基因组进行结构、基因组成及密码子偏好性分析。【结果】‘怀玉山’高山马铃薯叶绿体基因组大小为155 296 bp,为经典的4段式结构。大单拷贝区(LSC)、小单拷贝区(SSC)和反向重复区(IR)长度分别为85 737、18 373、25 593 bp,总鸟嘌呤和胞嘧啶所占的比例(GC比例)为37.88%,共注释出133个基因,包含87个编码区(CDS)基因、37个tRNA基因、8个rRNA基因和1个假基因。‘怀玉山’高山马铃薯叶绿体基因组中共检测到38个简单重复序列位点(SSR位点,36个单碱基重复和2个双碱基重复)和32个长重复序列(16个正向重复和16个回文重复)。‘怀玉山’高山马铃薯叶绿... 相似文献
4.
《山东农业科学》2021,(8)
为揭示怀玉山三叶青TOM2B isoform X1(tobamovirus multiplication protein 2B isoform X1)的生物学功能提供理论依据,本研究通过怀玉山三叶青试管苗转录组数据库筛选到怀玉山三叶青TOM2B isoform X1基因的核心片段,利用RT-PCR技术克隆了该基因,并采用生物信息学、转基因瞬时表达和实时定量PCR方法对其进行序列分析、亚细胞定位、组织表达分析和功能分析。结果表明,怀玉山三叶青TOM2B isoform X1基因cDNA总长度为432 bp, G+C含量为50.46%;编码143个氨基酸,分子量15 392.36 Da,等电点7.87,为亲水性蛋白;二级结构由α-螺旋(50.35%)、β-片层(2.10%)、无规则卷曲(47.55%)构成;三级结构为单体;预测怀玉山三叶青TOM2B isoform X1主要存在于细胞核中;怀玉山三叶青TOM2B isoform X1与葡萄(Vitis vinifera)TOM2B isoform X1 (GenBank:XP_010664025.1)的同源性最高,达到83.92%。通过烟草叶片亚细胞定位分析表明,TOM2B isoform X1定位于细胞质和细胞核中。实时定量PCR结果显示,TOM2B isoform X1基因在怀玉山三叶青两个栽培种中的表达存在器官特异性,‘怀玉2号’和‘怀玉1号’均在叶中表达量最高;TOM2B isoform X1转基因阳性烟草的三叶青花叶病毒表达量显著高于TOM2B isoform X1转基因阴性烟草;与转基因阴性烟草相比,转基因阳性烟草的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)及电子传递效率(ETR)显著下降,而非光化学淬灭系数(NPQ)显著上升。怀玉山三叶青TOM2B isoform X1具有典型TOM2B isoform X1的结构特征,氨基酸序列及核酸序列与同源物种相似度高,进化上高度保守,且可促进三叶青烟草花叶病毒的增殖,降低植株的光合作用效率。 相似文献
5.
【目的】对怀玉山三叶青黄酮醇合酶基因进行克隆和表达分析,为进一步揭示怀玉山三叶青黄酮醇合酶的生物学功能奠定基础。【方法】怀玉山三叶青黄酮醇合酶基因的核心片段通过其转录组数据库进行筛选,怀玉山三叶青黄酮醇合酶基因利用逆转录PCR进行克隆,序列分析采用生物信息学进行分析,器官表达采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）进行比较。【结果】怀玉山三叶青黄酮醇合酶基因cDNA总长度为987 bp,G+C含量为47.92%。怀玉山三叶青黄酮醇合酶由329个氨基酸组成,分子量37578.03 Da,理论等电点5.39,为亲水性蛋白;其二级结构中α-螺旋、β-折叠和无规则卷曲的比例分别占27.66%、21.88%和50.46%。怀玉山三叶青黄酮醇合酶主要存在内质网中,在进化上与山甜菜（Nekemias grossedentata）、河岸葡萄（Vitis riparia）和葡萄（Vitis vinifera）的亲缘关系较近,尤其是与山甜菜（N.grossedentata）黄酮醇合酶在进化上具有最高的亲缘关系。qRT-PCR分析结果表明,怀玉山三叶青黄酮醇合酶基因的表达在2个栽培种中存在器官特异性表达,怀玉2号在根中的相对表达量最高,怀玉1号在茎中的相对表达量最高。【结论】怀玉山三叶青黄酮醇合酶具有典型黄酮醇合酶的结构特征,氨基酸序列及核酸序列与同源物种相似度高,在进化上高度保守,且怀玉山三叶青黄酮醇合酶基因的表达存在组织器官差异性。 相似文献
6.
《西南农业学报》2021,(3)
【目的】筛选番茄抗南方根结线虫侵染相关基因,为其克隆及番茄抗病育种提供参考依据。【方法】用Illumina HiSeq~(TM)4000对南方根结线虫侵染和未侵染番茄抗性材料F5样本的转录组进行测序,基于差异表达基因本位数据库(GO)和Pathway显著性富集(KEGG)分析,挖掘参与抗南方根结线虫的相关基因。【结果】筛选到1116个差异表达基因,其中731个为上调基因,385个为下调基因,其功能归类于生物过程、细胞组分和分子功能三大类1830个条目,富集于94条KEGG代谢通路。差异表达基因的GO和KEGG分析结果表明,植物与病原互作相关的22个基因差异表达,其中18个抗性相关基因上调表达,上调表达明显的抗性基因包括12个Ca~+-CaM/CML信号相关基因(11个类钙调蛋白、1个钙调蛋白)、3个WRKY转录因子和1个环核甘酸门控离子通道蛋白。【结论】Ca~+-CaM/CML信号、WRKY转录因子和环核甘酸门控离子通道是番茄抗性材料F5对南方根结线虫抗性反应的重要机制,可作为深入探索根结线虫与番茄互作及挖掘番茄关键抗性相关基因的参考依据。 相似文献
7.
【目的】克隆蒜芥茄WRKY1基因(SsWRKY1),并分析其在黄萎病病原菌胁迫下的表达模式,为探究WRKY1基因在野生蒜芥茄黄萎病抗性中的调控机制提供理论参考。【方法】利用染色体步移技术克隆SsWRKY1基因,通过在线生物信息学软件进行序列分析及构建系统发育进化树;采用GFP融合蛋白表达法对WRKY1蛋白进行亚细胞定位,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测SsWRKY1基因在不同组织及接种黄萎病病原菌后不同时间的相对表达量。并分析9种野生茄材料接种黄萎病病原菌后的病情指数与WRKY1基因表达变化量的相关性。【结果】克隆获得的SsWRKY1基因(GenBank登录号MZ846202)ORF序列长度为1224 bp,编码407个氨基酸残基,蛋白相对分子量为44.87 kD,理论等电点(p I)为6.91,属于亲水性不稳定蛋白,亚细胞定位于细胞核,符合转录因子特征。SsWRKY1蛋白含有2个WRKY保守结构域和C2H2型锌指结构,属于Ⅰ类WRKY转录因子,其二级结构主要由α-螺旋(7.13%)、β-折叠(4.67%)、无规则卷曲(73.71%)和延伸链(14.50%)组成。SsWRKY1蛋白与番茄、野生潘那利番茄、野生番茄、马铃薯WRKY1蛋白的亲缘关系较近。SsWRKY1基因在根和茎的相对表达量显著高于叶中的相对表达量(P<0.05,下同)。黄萎病病原菌接种后不同时间,SsWRKY1基因的相对表达量均低于对照组(无菌水接种),但仅在24 h时二者差异达显著水平。9种野生茄材料接种黄萎病病原菌后的病情指数与接种前后WRKY1基因表达变化量间呈显著正相关。【结论】SsWRKY1属于第Ⅰ类WRKY转录因子,序列高度保守,在细胞核中表达,其基因具有组织表达特异性,黄萎病菌胁迫后该基因的表达下调,推测WRKY1在野生茄黄萎病抗性中起负调控作用。 相似文献
8.
【目的】筛选晚疫病抗病种质资源的晚疫病抗病基因，为马铃薯晚疫病抗性种质创新与利用提供依据。【方法】利用转录组测序技术分析马铃薯抗感晚疫病材料(广谱晚疫病抗性材料野生种Solanum demissum品系cs47)和易感材料(卡它丁、大西洋、底西瑞)间差异表达基因，利用GO数据库预测差异表达基因的功能，Clustal Omega程序比对氨基酸序列，MEGA6绘制氨基酸序列进化树。【结果】利用马铃薯抗病种质资源cs47筛选得到PGSC0003DMP400045185、PGSC0003DMP400015105和PGSC0003DMP400015107共3个潜在的晚疫病抗性基因，与3个易感晚疫病品种比分别有6 084～6 547个和6 264～6 316个基因表达水平显著上升和显著下降。在显著差异表达水平的基因中，3个cc-NBS-LRR类基因和已克隆的晚疫病抗性基因拥有类似的蛋白结构域。【结论】广谱晚疫病抗性材料野生种S.demissum品系cs47含有PGSC0003DMP400045185、PGSC0003DMP400015105和PGSC0003DMP400015107共3个潜在的晚疫... 相似文献
9.
【目的】分析陕北8个县(区)马铃薯X病毒外壳蛋白(CP)基因序列的一致性和变异性,明确病毒变异程度,为脱毒马铃薯的推广提供参考。【方法】以陕北8个县（区）种植2～3代疑似携带病毒的马铃薯叶片为材料,首先用Trizol法提取8个采样点马铃薯叶片总RNA,以已公布的马铃薯X病毒CP基因序列设计特异引物,通过RT-PCR扩增目的DNA片段,用琼脂糖凝胶电泳检测扩增产物;然后对CP基因进行克隆并测序,使用DNAstar软件分析陕北马铃薯X病毒CP基因序列的一致性,并与国内外其他地区12个马铃薯X病毒进行比较,采用邻接法构建系统进化树。【结果】从陕北8个县（区）马铃薯叶片中均扩增到与预期大小一致的长度为620 bp目的片段,可知这些马铃薯均感染了X病毒。不同CP基因序列之间存在微小变异,8个县(区)样品间CP基因的序列一致性在95.2%～99.4%,与国内外其他地区12个样品CP基因的序列一致性在92.9%～98.5%。系统进化树显示,将X病毒可分为4个类群,而陕北8县(区) 马铃薯X病毒归属于其中的2个类群。【结论】马铃薯X病毒在陕北地区普遍存在,RT-PCR方法可快速、准确地检测到马铃薯X病毒,X病毒CP基因存在一定程度的变异。 相似文献
10.
【目的】克隆淡色库蚊氯菊酯抗性相关视蛋白基因,并进行生物信息学分析,为阐明视蛋白基因的抗性机制及研制新型卫生杀虫剂奠定基础。【方法】依据库蚊抗性与敏感品系差异表达的EST片段设计PCR引物,采用RACE技术克隆淡色库蚊氯菊酯抗性相关基因PR-OP全长cDNA序列,并对其生物信息学进行分析。【结果】获得了长度为1 402 bp的淡色库蚊氯菊酯抗性相关基因PR-OP全长cDNA,其编码383个氨基酸。生物信息学分析结果表明,该基因编码蛋白为具有7个跨膜螺旋的膜蛋白,其保守域与视紫红质家族的保守域一致,该蛋白还具有2个信号肽切割位点和18个磷酸化位点。系统进化分析表明,该基因与淡色库蚊溴氰菊酯抗性相关视蛋白基因及致倦库蚊、埃及伊蚊视紫红质基因氨基酸序列同源性在69%以上,与家蚕、烟草天蛾、柞蚕、柑橘凤蝶、中华蜜蜂、黑腹果蝇视蛋白的氨基酸序列同源性均在56%以上。【结论】克隆了淡色库蚊氯菊酯抗性相关视蛋白基因(GenBank登录号为FJ917744),推测其与氯菊酯抗性相关。 相似文献
11.
【目的】在受白粉病菌侵染的中国野葡萄叶片中克隆锌指蛋白基因全长,研究葡萄抗白粉病的分子机制。【方法】在前期采用mRNA差异显示技术获得的中国野葡萄华东葡萄株系白河35-1抗白粉病基因表达差异cDNA片段T11GG/B0324-292的基础上,利用cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆了该cDNA全长序列,并结合生物信息学方法对所获取的序列进行分析。【结果】该cDNA全长2663bp(GenBank登录号HM008621),具有完整的开放阅读框,基因全长2223bp,编码1个由740个氨基酸组成的锌指蛋白(Zinc finger protein),5′和3′非翻译区长度分别为395和44bp。多重比较分析表明,该基因推导的氨基酸序列与拟南芥、蒺藜苜蓿、水稻的C3H亚型CCCH型锌指蛋白的同源性分别为61%,70%和60%。【结论】利用RACE技术获得了锌指蛋白基因全长,为进一步研究锌指蛋白基因与葡萄抗白粉病的关系奠定了基础。 相似文献
12.
我国番茄病毒病的主要毒原种类和番茄上烟草花叶病毒株系的鉴定 总被引：8，自引：0，他引：8
近几年来，在我国番茄主产区鉴定出番茄病毒病的主要毒原有烟草花叶病毒（TMV）、黄瓜花叶病毒（CMV）、马铃薯X病毒（PVX）和马铃薯Y病毒（PVY），分别占样本的63.2%、21.4%、4.8%和3.1%，但愈往北TMV愈突出，愈往南CMV愈重要。並首次根据番茄品种中含抗TMV的基因将我国番茄上TMV划分为4个株系，即0、1、2和1.2株系，分别占分离物的81%、13.6%、3.6%和1.8%。 相似文献
13.
【目的】番茄（Solanum lycopersicum）作为重要的蔬菜作物,其生长受到包括害虫、真菌、细菌和病毒等各种生物因素的危害。明确番茄抗性基因SlN-like的抗病毒功能与机制,为番茄的抗病毒育种与抗病毒药剂的靶向开发提供理论依据。【方法】从茄科植物基因组数据库Solanaceae Genomics Network中获得SlN-like的全长,并将其分为4段,利用融合聚合酶链式反应（fusion PCR）扩增获得SlN-like的序列全长;通过生物信息学分析SlN-like的进化关系、蛋白特征、保守结构域、亚细胞定位以及互作关系;通过实时荧光定量PCR分析SlN-like在番茄根、茎、叶、花和果实中的表达情况及其在烟草花叶病毒（tobacco mosaic virus,TMV）侵染后的叶片表达量;借助烟草脆裂病毒（tobacco rattle virus,TRV）介导的基因沉默技术（virus induced gene silencing,VIGS）沉默番茄内源SlN-like,摩擦接种TMV-GFP于沉默植株,明确SlN-like对病毒侵染的影响。实时荧光定量PCR分析沉默植株中脱落酸（abscisic acid）、茉莉酸（jasmonic acid）和乙烯（ethylene）激素相关基因的表达量及SlN-like在外施乙烯利（ethephon,ETH）3、6、12、24 h后的表达情况,最终明确SlN-like调控激素途径响应病毒侵染的机制。【结果】通过分子克隆与融合PCR技术,从番茄品种Micro-Tom中克隆获得全长3 444 bp 的SlN-like,上传至NCBI获得序列号MW792493。通过生物信息学分析发现SlN-like含有TIR、NB-ARC和NACHT结构域,并与马铃薯（Solanum tuberosum）N-like（AAP44394.1）亲缘关系最近。SlN-like在番茄各组织中均有表达,在茎中的表达量最高,其次是根、花,叶和果实中的表达量最低。TMV-GFP侵染番茄后第5、7天SlN-like的表达显著高于PBS处理,分别是PBS处理的1.6和2.2倍,并且TMV-GFP侵染会使SlN-like的表达持续升高。TRV载体介导沉默番茄的SlN-like,发现沉默78.3%的SlN-like不会影响番茄生长表型,但可促进TMV-GFP侵染;实时荧光定量PCR分析发现沉默植株中ERF1的表达显著降低,仅为对照组的12.5%;外施乙烯利处理番茄3 h后SlN-like表达量升高,并在12 h达到最高峰,是对照组的2.71倍,24 h后恢复正常。【结论】番茄SlN-like属NBS-LRR类抗病蛋白,其表达受TMV侵染诱导,沉默SlN-like促进TMV-GFP侵染,降低乙烯相关基因ERF1的表达,而外施乙烯利导致SlN-like的差异表达,揭示了SlN-like作为正调控因子可能影响乙烯途径介导的番茄抗病毒防御。 相似文献
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【目的】从常用苹果砧木楸子中克隆MpSnRK2.4基因,并将其转化番茄(Lycopersicon esculentum)品种Micro-Tom,为研究其功能奠定基础。【方法】以楸子幼叶为材料,通过RT-PCR扩增获得MpSnRK2.4基因的完整开放阅读框序列;利用Gateway技术构建pGWB411-SnRK2.4植物过表达载体,通过根癌农杆菌介导法将此载体转入Micro-Tom番茄中,通过卡那霉素筛选和转基因番茄RT-PCR鉴定,获得阳性转基因株系,利用qRT-PCR技术研究不同转基因株系中MpSnRK2.4基因的表达水平。【结果】成功克隆到长度为1 220bp的MpSnRK2.4基因片段,该基因包含长1 026bp的完整开放阅读框,编码341个氨基酸残基。通过在线软件分析发现,该基因的gDNA序列包含8个内含子,9个外显子;预测编码蛋白MpSnRK2.4的分子质量为38.475ku,理论等电点(pI)为6.06。系统进化树分析表明,MpSnRK2.4与水稻OsSAPK3蛋白的亲缘关系最近,序列比对显示MpSnRK2.4蛋白与已知的其他植物SnRK2s蛋白序列具有较高的同源性。转基因植株PCR鉴定结果表明,MpSnRK2.4基因已成功转入番茄植株中,经qRT-PCR发现,不同转基因株系的MpSnRK2.4基因表达量存在差异,其中株系1的表达水平最高。【结论】克隆获得了MpSnRK2.4基因全长序列,并得到了10个含有该基因的Micro-Tom番茄转基因株系。 相似文献
15.
【目的】禽流感病毒(avian influenza virus, AIV)根据其表面糖蛋白血凝素(hemagglutinin, HA)和神经氨酸(neuraminidase, NA)的不同,可分为16种HA和9种NA亚型。根据其致病力的差异可分为高致病性禽流感病毒(highly pathogenic avian influenza virus, HPAIV)和低致病性禽流感病毒(low pathogenic avian influenza virus, LPAIV)。虽然H4亚型禽流感病毒为低致病性AIV,感染家禽表现为无症状感染,但其对禽类甚至是哺乳动物是一个潜在的威胁,因此必须要加强对H4亚型禽流感病毒的调查监控。【方法】为了探讨H4亚型禽流感病毒的分子特征及遗传演化规律,对2010年在中国华东地区某活禽市场进行流行病学监测时分离到的一株H4N8亚型禽流感病毒A/duck/Nanjing/1102/2010（简称DK/NJ /1102）进行了全基因组序列测定及遗传进化分析。通过常规的血清学试验确定其HA亚型,提取病毒总RNA,并通过RT-PCR方法分别扩增出其各基因片段,连接 pGEM-Teasy载体上后进行序列测定。利用GenBank中的BLAST工具进行核苷酸序列的同源性分析,并与GeneBank 中的H4亚型流感病毒及其它相关序列进行遗传进化分析。【结果】DK/NJ/1102的HA基因与Mongolia 分离株A/duck/Mongolia/274/2007(H4N3)的核苷酸同源性最高,为98.9%。推导的氨基酸剪切位点序列为“P-E-K-A-S-R-G”,符合典型的低致病性禽流感病毒特征;NA基因与华东地区分离的鸭源毒株A/Duck/Eastern China/n91/2009(H3N8)核苷酸同源性最高,达99.4%;PB1、PA和NP基因均与H1亚型禽流感病毒亲缘关系最近;M基因与A/wild duck/Korea/CSM4-12/2009(H5N1)核苷酸同源性最高,高达99.9%;NS基因与韩国2009年分离的H7N7亚型流感病毒遗传距离最近。NS1蛋白的80-84处氨基酸没有发生氨基酸缺失。【结论】该H4N8亚型禽流感病毒基因组构成比较复杂,可能是一株多基因重组病毒。 相似文献
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番茄抗性相关基因SlHin1的克隆、表达与抗病毒功能 总被引：1，自引：1，他引：0
【目的】克隆番茄抗性相关基因Sl Hin1(harpin-induced gene 1),分析其生物信息学特征、组织表达和亚细胞定位情况,研究其在抗烟草花叶病毒侵染、移动中的作用,为番茄抗性育种提供理论依据。【方法】通过RT-PCR及基因克隆方法,从番茄总RNA中克隆得到基因SlHin1;应用生物信息学方法分析其DNA序列及其编码的蛋白序列特性,使用MEGA6.0对SlHIN1氨基酸序列及其同源序列进行多序列比对,并构建同源物种间系统进化树;将该基因片段通过Sal Ⅰ和Bam HI双酶切连接至荧光表达载体pCV-m GFP-C1,采用GFP标记的方法进行亚细胞定位检测,分析编码蛋白表达位置;利用实时荧光定量RT-PCR(qRT-PCR)分析该基因在番茄不同组织的表达量水平;将该基因片段通过Nco Ⅰ和Bam HI通过双酶切连接至植物表达载体pFGC5941,用土壤农杆菌EHA105瞬时过表达该基因并接种标记有绿色荧光的烟草花叶病毒侵染性克隆,以检测植株对病毒的抗性变化,间接ELISA法检测病毒的含量,探究该基因的抗病毒功能。Western blot验证SlHIN1蛋白在本氏烟内的表达情况。【结果】利用RT-PCR方法从番茄材料(Solanum lycopersicon cv.Ailsa Craig)的叶片组织中克隆得到全长为675 bp的番茄抗性相关基因Sl Hin1,将序列分别提交至Gen Bank,得到序列号KU195820。序列比对及生物信息学分析表明,其基因预测编码225个氨基酸,分子量为26.1 k D,理论等电点为9.35,结构上具有LEA-14保守结构域,不具有跨膜区段,并且位于番茄基因组10号染色体上(Solyc10g081980);多序列比对及进化树分析表明,该基因编码的蛋白与茄科植物HIN1氨基酸同源性80.0%以上而与水稻、高粱单子叶植物的亲缘关系较远;亚细胞定位显示定位在细胞膜上与PSORT Prediction预测的亚细胞定位最高概率一致;qRT-PCR结果分析表明该基因具有组织特异性,表达量在根、叶、茎间依次降低;在本氏烟中瞬时过表达SlHIN1并在表达部位接种标记有绿色荧光的烟草花叶病毒侵染性克隆,处理组本氏烟在接种病毒4 d后没有任何荧光出现,而对照组出现绿色荧光。随着接种时间推移,接种7 d后处理组叶片上零星荧光有略微的扩大,而对照组的绿色荧光已经扩散至心叶。间接ELISA检测病毒含量较对照组少,处理组的病毒扩散受到抑制。Western blot分析结果表明,显色后的硝酸纤维素膜上约在26 k D处有一特异条带,而空载体的对照无相应条带,说明SlHIN1蛋白在注射部位成功表达。【结论】Hin1在供试科植物中均存在,其中SlHin1定位在细胞膜,过表达该基因可抑制病毒扩散,推测其可能参与茄科植物对烟草花叶病毒的抗性反应,使植株获得抗性。 相似文献
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【目的】利用同源序列法分离核桃的NBS（Nucleotide binding site）类抗病基因类似物,为核桃抗炭疽病分子辅助育种及抗病基因的克隆提供基础。【方法】以35个核桃优系为试材,利用接种法鉴定供试材料对炭疽病的抗性;根据已知植物抗病基因的保守结构域P-loop和GLPL设计简并引物,以核桃优系的基因组DNA为模板,通过PCR扩增NBS类抗病基因同源序列片段,并分析所得NBS类抗病基因类似物与核桃优系炭疽病抗性的关系;利用BLASTN/X程序对所得NBS序列在GenBank数据库中进行同源性搜索;利用MEGA 5.2及DNAman 7.0等软件对其进行序列相似性分析和系统进化研究。【结果】35个供试核桃优系中,有20个优系为抗炭疽病类型（R）,其相对抗性指数在0.63-0.82;有5个优系为中抗类型（M）,相对抗性指数在0.27-0.56;有10个为感病类型（S）,相对抗性指数在0.00-0.21。PCR结果显示,从20个抗炭疽病优系的基因组扩增得到20条NBS类抗病基因类似序列;而在其它15个优系（5个中抗优系和10个感病优系）中未扩增到条带,表明核桃NBS序列与炭疽病抗性相关联。BLASTN显示,所得NBS序列在核苷酸水平与GenBank中已知的核桃NBS序列(jrRGAPGs)存在89%-100%同源性,与其它物种NBS序列的同源性在69%以上;BLASTX显示,所得NBS序列与已知核桃NBS抗病蛋白同源性为77%-99%,与其它物种的NBS抗病蛋白同源性在49%-66%。氨基酸序列多重比对分析表明,所得核桃NBS序列均包含有抗病基因所具有的典型功能域,如P-loop、kinase-2、kinase-3和GLPL等,在典型功能域的核苷酸多态性（Pi）明显低于非保守区,有较高保守性。系统发育分析表明,在核苷酸水平上可将所得核桃优系的NBS序列区分为7类,在氨基酸水平上可分TIR和non-TIR两大类7个亚类;所得核桃NBS序列非同义替换率(dN)和同义替换率(dS)的比值dN/dS在0.00-0.95,为纯化选择。氨基酸序列相似性表明核桃优系不同NBS亚类间的相似度为28.3%-63.5%,与已知抗病基因相应区域的氨基酸相似性为22.0%-48.5%。【结论】核桃NBS类抗病基因类似物与炭疽病抗性相关联,NBS序列与其他物种抗病基因有较高同源性,包含抗病基因保守的功能域,在进化上为纯化选择。 相似文献
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《浙江农业学报》2017,(10)
对怀玉山高山马铃薯茎尖再生苗6种病毒(马铃薯卷叶病毒、马铃薯Y病毒、马铃薯X病毒、马铃薯S病毒、马铃薯M病毒和马铃薯A病毒)进行了DAS-ELISA检测与分析,并比较不同茎尖脱毒方法的效率,旨在确定怀玉山高山马铃薯的病毒种类,并筛选出怀玉山高山马铃薯脱毒苗。结果表明,怀玉山高山马铃薯感染的病毒包括马铃薯卷叶病毒、马铃薯Y病毒、马铃薯X病毒、马铃薯S病毒、马铃薯M病毒和马铃薯A病毒6种。"单纯的茎尖培养"以及"茎尖培养→热处理→茎尖培养"只能脱除部分病毒,而"茎尖培养→热处理→茎尖培养→热处理→茎尖培养"可脱除全部6种病毒。本试验成功获得了脱毒效果较好的编号为5-1-2和6-4-1以及脱毒效果最好的编号为5-3-2和6-2-2的怀玉山高山马铃薯茎尖再生脱毒苗。本试验结果为怀玉山高山马铃薯脱毒苗的工业化生产及其主粮化背景下高山马铃薯的产业化发展提供了技术支撑和理论依据。 相似文献
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通过怀玉山三叶青试管苗转录组数据库筛选到怀玉山三叶青烟草病毒增殖蛋白1基因的核心片段,利用反转录PCR（RT-PCR）技术克隆怀玉山三叶青烟草病毒增殖蛋白1基因,并采用生物信息学方法和实时荧光定量 PCR进行序列分析和器官表达分析。结果表明,怀玉山三叶青烟草病毒增殖蛋白1基因cDNA总长度为888 bp,G+C 含量为51.58%;怀玉山三叶青烟草病毒增殖蛋白1由295个氨基酸组成,分子量33 173.36 u,等电点9.16,为疏水性蛋白;二级结构由α-螺旋（43.73%）、β-片层（21.69%）、无规则卷曲（34.58%） 构成;三级结构为单体;怀玉山三叶青烟草病毒增殖蛋白1主要存在内质网、内质网_质膜、细胞外、细胞质、线粒体和质膜中;怀玉山三叶青烟草病毒增殖蛋白1在进化上与Aegilops tauschii subsp. tauschill（节节麦）、Triticum turgidum subsp. durum（硬粒小麦）、Hordeum vulgare（大麦）的亲缘关系较近,尤其是与Aegilops tauschii subsp. tauschill（节节麦）烟草病毒增殖蛋白1在进化上具有最高的亲缘关系。通过烟草叶片亚细胞定位分析表明,烟草病毒增殖蛋白1定位于细胞质(可能包括细胞膜）和细胞核膜中。实时荧光定量PCR结果显示,烟草病毒增殖蛋白1基因在怀玉山三叶青2个栽培种中的表达存在器官特异性,怀玉2号在叶中表达量最高,怀玉1号在茎中表达量最高。怀玉山三叶青烟草病毒增殖蛋白1具有典型烟草病毒增殖蛋白1的结构特征,氨基酸序列及核酸序列与同源物种相似度高,在进化上高度保守,对进一步揭示该酶生物学功能具有重要意义。 相似文献
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辣椒抗病基因同源序列的克隆与分析 总被引：4，自引：1，他引：3
【目的】利用同源序列法分离辣椒抗病基因同源序列。【方法】根据已知植物抗病基因的NBS-LRR保守结构域设计简并引物,以辣椒品系PR205基因组DNA为模板对抗病基因同源序列进行扩增。【结果】获得了25个抗病基因同源序列（resistance gene analogs,RGAs）,聚类分析将其分为7个不同的类别。由其核酸序列推导的氨基酸序列与Mi-1.2、prf、Hero、I2C-1、RPM1基因相应区域的同源性为27.4%～98.2%。其中RGA-p20与Mi-1.2 基因的核苷酸和氨基酸序列相似性均达到99%,确认RGA-p20为抗根结线虫基因的一部分,即辣椒中也含有与Mi基因同源的根结线虫抗性基因。【结论】本研究在辣椒品系PR205中获得了抗病基因同源序列,为辣椒抗病基因的克隆奠定了基础。 相似文献