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1.
大豆基因组中OSCA基因家族的进化和表达分析 总被引：1，自引：0，他引：1
《中国油料作物学报》2017,(5)
OSCA是钙通透性阳离子通道蛋白,在高渗胁迫感应中发挥重要的作用。本研究利用生物信息,筛选并鉴定出21个大豆OSCA家族成员。通过染色体定位及同源性分析表明,OSCA家族成员分布在15条染色体上,且存在大量的复制现象;通过Ka/Ks分析表明大豆OSCA家族基因的进化经受纯化选择压力。通过构建系统进化树,将大豆OSCA家族分为2个亚家族,第一亚家族又分为三组(GroupⅠ~Ⅲ),且各组内成员具有相似的内含子-外显子组成模式。保守性分析结果表明,大豆OSCA基因家族很保守,都包含3个功能结构域(即Late exocytosis,Cytosolic domain of 10TM putative phosphate transporter和Calcium-dependent channel);进一步组织表达分析结果表明,OSCA基因家族在不同组织的表达量不同。盐碱胁迫表达模式分析表明,OSCA3.1上调表达变化倍数最大。进一步的启动子分析结果表明,这些盐碱胁迫应答的基因启动子中存在着多种不同的胁迫响应元件,其中干旱和ABA应答相关的元件较多。以上结果为OSCA基因家族提供了新的有价值的信息,并为后续研究提供了重要参考。 相似文献
2.
本研究共鉴定出16个单、双子叶植物和卷柏的211个DUF1685基因家族成员。蛋白理化性质分析表明,211个DUF1685s基因的氨基酸序列长度为83~1071 aa,分子量为9.2~116.3 kDa,理论等电点为3.66~11.90。系统发育进化分析表明,DUF1685基因家族被划分了3个亚家族（Class I、Class II和Class III）,Class I和Class II亚家族产生A1和A2、B1和B2的事件发生在单、双子叶植物分化后,同时A1和B2分支（成员均为双子叶植物基因）出现了基因扩张现象。保守基序和基因结构分析结果表明,同一亚家族成员之间保守基序相似,211个DUF1685基因家族成员中大部分含有1个内含子,少部分基因含有2个及以上内含子或者不含内含子。选择压分析表明,DUF1685基因家族在进化过程中相关位点受到正向选择,这可能是导致部分基因发生功能变化的原因。共线性分析表明,片段复制事件可能是玉米DUF1685基因扩增和进化的潜在驱动力。基因启动子区域顺式元件分析结果表明,玉米DUF1685基因启动子区域含有光响应元件、ABA和非生物胁迫相关的顺式作用元件,推测这些基因可能参与玉米对非生物胁迫的响应。转录组数据分析表明,玉米DUF1685基因与特定组织（成熟花粉）的生长发育相关。本研究从多方面探究了玉米DUF1685基因家族的功能和进化情况,以期为今后深入研究玉米DUF1685基因生物学功能和进化关系提供理论参考。 相似文献
3.
MIKC型MADS-box是一类生物功能丰富的转录因子家族，参与调控植物的生长发育。为深入研究豆科MIKC型MADS-box基因家族生物学特性，利用生物信息学方法在大豆和蒺藜苜蓿中分别鉴定出92和45个MIKC型基因，并将其分为15个亚类。蛋白基序分析发现，大豆与蒺藜苜蓿不同亚类的共同基序不同，基因结构发生变化；共线性分析及KS分析表明，大豆90.5%的基因对和蒺藜苜蓿87.1%的基因对产生于双子叶植物共同经历的三倍化事件之前；大豆基因表达模式分析表明，大豆幼苗期总体表达量高于其他时期，其中SVP、SOC1、AGL12亚类表达量较高；蛋白互作网络分析表明，大豆SVP蛋白与CO、FT和TFL1蛋白相互作用，一起调控植物开花发育。本研究为进一步揭示MADS-box家族基因的生物学功能奠定基础。 相似文献
4.
为明确大豆PPR基因家族在染色体上的分布、保守结构域、亚族种类、进化关系及表达特征等,采用生物信息学方法,基于Pfam的PPR种子序列模型筛选大豆基因组数据库,获得631个大豆PPR家族基因;利用MEME、ExPASy、TBtools、FigTree等工具对大豆PPR家族基因进行分类,分析各亚族的进化关系和保守结构域差异;筛选各亚族的代表基因,并进一步分析各亚族基因的保守率、等电点、UTR、CDS及基因表达特异性.结果表明:大豆PPR基因家族分为DYW、P、PLS、E/E+亚族以及1个未知亚族,其中DYW亚族为第一大亚族,占总基因数目的57.2％;各亚族基因在染色体上的分布是不均匀的,其内含子数目差异也较大,DYW亚族基因的内含子数目较少,但DYW亚族结构域种类最多,具有在C端出现特有的Motif7和Motif4的显著特征;但大豆PPR家族的各亚族基因表达特异性比较相似,均表现为叶片中高表达,花、根和茎中低表达;而且各亚族中都有大量成员缺失UTR;Glyma.19G095500、Glyma.11G086900、Glyma.02G175900和Glyma.01G158100这4个基因具有独特的Motif8保守结构域,为新的亚族. 相似文献
5.
本研究利用大豆基因组数据库,通过生物信息学分析,鉴定并获得大豆TPS 家族基因所有成员的全序列、基因结构和定位信息。研究还利用序列比对对大豆TPS 家族基因进行进化和分类分析,同时通过soybase大豆发育表达芯片数据库相关信息,对该家族基因成员的组织表达谱进行了检测。研究结果表明,大豆基因组中含有20个TPS家族基因成员。系统发育分析将这些TPS基因分成了两个亚家族。基因定位分析表明,这些成员基因分别分布于大豆的14条染色体上。启动子分析表明,全部大豆TPS 家族基因的启动子区都含有逆境反应顺式作用元件。转录水平芯片数据分析同时显示,大豆TPS家族基因大多在花、根、根瘤等组织中存在优势表达。该研究结果将促进大豆TPS家族基因的功能研究与利用。 相似文献
6.
为探究大豆GAPDH家族基因应答非生物胁迫的机制,本研究采用同源分析、保守结构分析等方法对大豆GAPDH基因家族进行全基因组搜索,并对筛选出基因的系统发育关系、基因结构和保守基序、染色体分布、启动子区域的顺式作用元件进行分析,并研究了大豆GAPDH家族基因在不同组织中和非生物胁迫诱导后的表达模式.结果 显示:在全基因组水平共搜索出19个大豆GAPDH家族成员,不均匀地分布在10条染色体上;亚细胞定位预测表明16个大豆GAPDH家族成员分布在叶绿体、细胞质和线粒体中;系统发育进化树将其分为4个亚家族Sub Ⅰ、SubⅡ、SubⅢ、SubⅣ,且各个亚家族内基因的结构及保守基序具有高度保守性;基因启动子区域存在不同的与非生物胁迫响应和激素反应相关的顺式作用元件,推测其可能参与大豆非生物胁迫应答过程;大部分GAPDH基因在大豆不同组织中都有表达,并表现出明显的组织特异性;转录组分析发现分别有5和9个大豆GAPDH家族基因在干旱胁迫、盐胁迫下显著上调或者下调,其中GmGAPDH8和GmGAPDH9在干旱胁迫和盐胁迫下均显著上调表达.本研究对大豆GAPDH家族基因进行了系统分析,为进一步研究大豆的GAPDH家族基因在非生物胁迫应答过程中的调控作用提供理论基础. 相似文献
7.
AvrB是丁香假单胞杆菌大豆致病变种分泌的Ⅲ型效应蛋白因子之一,为研究携带异源效应蛋白AvrB的丁香假单胞菌番茄致病变种Pto(AvrB)侵染大豆后的基因转录变化情况,以大豆Williams 82为试验材料,采用RNA-seq技术对不同菌株处理的大豆叶片进行基因表达谱差异分析,探索大豆非寄主病原菌Pseudomonas syringae pv.tomato携带的异源效应蛋白AvrB是否可以增加非寄主病原菌的致病性。结果显示:共得到43 422个序列信息,不同处理间共有序列为37 611个,其中Pto(AvrB)处理组的序列信息最多。根据GO功能分析可以将基因根据功能分为分子功能、细胞成分和生物学过程3类,其差异表达基因涉及信息传递、免疫、次生代谢等过程。KEGG通路富集分析表明,差异表达基因主要富集在植物激素信号转导、异黄酮生物合成、苯丙氨酸代谢、植物-病原体相互作用等通路中。在RT-PCR检测中发现4个随机挑选的差异表达基因的表达量与RNA-Seq的变化趋势一致,说明RNA-Seq的结果可靠。研究结果有助于阐明Ⅲ型效应蛋白因子促进病原菌致病效应的机理,从而为分析AvrB在病原菌与大豆互作过程中的毒性功能研究和培育抗病大豆品种提供依据。 相似文献
8.
赤霉素的生物合成是多种酶促反应的过程,与植物植株发育、逆境响应密切相关。为分析芝麻基因组中赤霉素合成相关基因的分布、结构和活性特征,本研究以芝麻基因组序列和不同组织转录组为对象,通过生物信息学方法,从中共鉴定出32个赤霉素合成相关基因,分属7个不同的基因家族,分布在除5号染色体外芝麻所有的染色体上。不同基因家族蛋白质肽链长度存在较大差异,其中CPS家族的蛋白质序列最长,平均包含776个氨基酸残基;KAO家族蛋白序列长度的变异最大,在401-834个氨基酸之间。所有芝麻赤霉素合成相关基因编码的蛋白质预测为亲水性蛋白。与拟南芥、水稻、大豆、葡萄、高粱、番茄等物种相比,芝麻中赤霉素合成相关基因数目处于中等水平,但CPS家族中芝麻的基因数目明显多于其他物种,进化分析表明,在分析的7个物种中,芝麻与番茄具有较近的进化关系。在不同组织中,7个相关基因家族表达模式不同。KS家族基因在种子、茎尖和叶片中表达相对较高;CPS家族基因在心皮和种子中活性较强,但在茎尖和叶片中几乎没有表达;KAO和KO家族基因在不同组织中整体上具有相对较高的活性,而KS、GA3ox家族的基因在不同组织中整体表达量较低。就不同组织而言,种子中的GA合成相关基因活性整体较高;而在根尖、茎尖、叶片等与芝麻植株形态建成密切相关的3个组织中,这些基因表达以根尖较突出、其次为茎尖,在叶片中的活性整体较低。本研究为解析芝麻赤霉素合成相关基因的结构特征及其在不同组织中的作用特点提供了基因信息和理论参考。 相似文献
9.
生长素反应因子(Auxin Response Factors,ARFs)是调节生长素表达的转录因子响应基因,ARF基因在植物中大多由多基因家族组成。基于转录组数据,通过生物信息学方法对荔枝ARF基因进行鉴定,并分析其理化性质、亚细胞定位、保守基序、系统进化以及基因的表达模式。在荔枝中鉴定出21个ARF基因,其编码的蛋白质含有53~1 117个氨基酸,分子量约为6.112~123.872 ku,等电点为4.21~9.45。亚细胞定位预测结果显示21个ARF均定位于细胞核。Lc ARFs基因家族具有相对保守的结构,即包含1个保守的B3 DNA结构域、ARF结构域和Aux/IAA结构域。进化树分析表明荔枝ARF蛋白分为5个亚家族。21个荔枝ARF基因在花穗发育过程中有明显不同的表达规律。该结果为进一步深入研究荔枝ARF基因家族的功能奠定了基础。 相似文献
10.
为了揭示大豆12-氧-植物二烯酸还原酶(12-oxo-phytodienoic acid reductase, OPR)家族成员GmOPRs在大豆生长发育中和非生物胁迫下发挥的作用,本研究运用生物信息学方法进行大豆OPR基因家族全基因组鉴定及表达分析。结果显示：大豆基因组中共有12个OPR家族基因成员,分布在8条不同染色体上。系统发育进化分析、基因结构分析和保守基序分析结果显示,GmOPRs可分为两个亚组,含有外显子4～5个,内含子3～5个,GmOPR蛋白之间保守基序分布相似。共线性分析鉴定表明共有4对基因存在共线关系,均为片段复制。GmOPRs启动子区域含有响应厌氧、干旱和低温等非生物胁迫以及JA、ABA等多种激素的顺式作用元件。不同的大豆品种及不同的组织中,GmOPRs的表达模式有差异。GmOPR1、GmOPR4和GmOPR9受干旱胁迫影响后表达量下降,GmOPR7、GmOPR8、GmOPR11和GmOPR12随着盐胁迫影响时间的增长表达量增加,表明GmOPRs基因通过多种表达模式响应干旱和盐胁迫。GmOPRs在系统发育进化和基因结构上比较保守,基因家族数量的扩增主要归因于片段重复... 相似文献
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辽宁省野生大豆种质资源的SSR遗传多样性分析 总被引：2，自引：2，他引：0
以30份2007年辽宁省的野生大豆种质资源为材料,利用40对SSR引物进行遗传多样性分析。结果表明:18对SSR引物扩增出129个等位变异,平均每个位点等位变异7.22个,Shannon-Weaver指数变化范围为1.1753~2.1234,平均为1.7285。中部平原半湿润区内的种质数、平均等位变异数和遗传多样性指数最高,其次为东部山地湿润区,西部丘陵半干旱区内分布种质数最少,其平均等位变异数和遗传多样性指数均最低。中部平原半湿润区和东部山地湿润区之间的遗传相似性最高(0.6496),遗传距离最近(0.4314),而西北部平原低丘半湿润区和西部丘陵半干旱区之间的遗传相似性最低(0.4326),遗传距离最远(0.8379)。聚类结果看到SSR分子标记的结果与品种的地理来源没有明显的相关性。 相似文献
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高温胁迫下水稻胚乳淀粉分支酶各同工型基因的表达特征 总被引：4，自引：0，他引：4
以稻米品质温度敏感型的早籼稻品种浙辐49为材料,利用人工气候箱控温处理试验和实时荧光定量PCR技术,探讨了水稻发育胚乳中淀粉分支酶(starch branching enzyme, SBE)的3种主要同工型基因 (SBEⅠ、 SBEⅢ和SBEⅣ) 在不同温度处理下的相对表达量差异及动态变化特征。结果表明,高温处理对水稻胚乳中SBE基因的表达调控因其同工型的种类而异,SBEⅣ基因在高温处理下呈上调表达,而SBEⅠ和SBEⅢ基因在高温处理下的相对表达量则明显降低,表现为下调表达;与SBEⅣ等同工型相比,水稻胚乳中SBEⅠ基因对高温胁迫的表达响应相对更敏感。 相似文献
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DELLA基因家族是调控植物与环境互作和植物发育的重要调控因子,可以促进微生物与植物共生关系建立过程中侵染线的形成,是参与赤霉素信号通路的负调控蛋白,在影响植物激素相关基因表达,调节植物与微生物共生固氮和生长发育方面具有重要的作用,但是在大豆中DELLA基因家族的结构特征还没有详细分析。本研究对大豆中DELLA基因家族的基因结构、定位信息、蛋白结构、保守基序分析、系统进化树、顺势作用元件、与拟南芥同源基因的共线性关系和基因表达模式进行了研究。结果发现,大豆基因组中共有7个DELLA基因家族成员,分布在7条不同的染色体上,这些基因都只有一个外显子,一个N端DELLA结构域,并且基序分布相似,证明其基因编码序列结构域高度保守。系统进化树分析表明DELLA家族有三个亚族,其启动子区域含有大量的顺式作用元件,这些元件参与植物激素反应、干旱诱导和光反应。大豆DELLA基因Glyma.11G216500、Glyma.18G040000、Glyma.08G095800和Glyma.05G140400与拟南芥中的AT1G14920、AT1G66350和AT2G01570呈共线性关系;其中Glyma.18G040000和Glyma.11G216500在大豆各个组织中都有表达,而且表达量相对较高。以上研究丰富了我们对大豆DELLA基因家族的理解,为后续大豆DELLA基因的功能研究奠定了基础。 相似文献
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以籽粒直链淀粉含量为选择指标,从东农423×藤系180F2代起连续定向选择培育成的籽粒直链淀粉含量有显著差异的F10后代东农1006(直链淀粉含量为18.82%)、东农1012(直链淀粉含量为7.70%),同样,从系选1号×通769后代中选出东农1001(直链淀粉含量为17.51%)、东农1024(直链淀粉含量为7.40%)比较分析了灌浆过程中籽粒直链淀粉含量和可溶性淀粉合成酶活性及同工型基因表达量等变化特征。结果表明,灌浆不同时期籽粒直链淀粉含量低的后代及亲本直链淀粉量始终低于直链淀粉含量高的后代及亲本;成熟期籽粒直链淀粉含量低的亲本和后代籽粒支链淀粉含量均显著高于籽粒直链淀粉含量高的亲本和后代,抽穗后10d、17d、24d的籽粒直链淀粉含量与支链淀粉含量间均呈负相关,但相关未达显著水平;抽穗后10d、17d、24d的可溶性淀粉合成酶活性与籽粒直链淀粉含量的相关系数分别为0.8115**,-0.7554*,-0.5957,与支链淀粉含量的相关系数分别为-0.0694,0.5453,-0.0207;在灌浆过程中亲本及后代的胚乳OsSSSⅠ、OsSSSⅡ-1、OsSSSⅡ-3、OsSSSⅢ-1和OsSSSⅢ-2基因随籽粒灌浆进程其mRNA转录表达量逐渐增加,达到峰值后又逐渐下降,呈单峰曲线变化;而OsSSSⅢ-2和OsSSSⅣ-2基因mRNA转录表达量在灌浆各时期都比其他基因大;灌浆不同时期直链淀粉含量高的后代与高亲相比、直链淀粉含量低的后代与低亲相比,既有转录表达量增加的基因,也有降低的基因;可溶性淀粉合成酶活性与OsSSSⅠ、OsSSSⅡ-3、OsSSSⅢ-2的mRNA转录表达量正相关,相关达显著水平;与OsSSSⅡ-1、OsSSSⅣ-2的mRNA转录表达量正相关,但相关未达显著水平,与OsSSSⅢ-1的mRNA转录表达量呈负相关,但相关未达显著水平。 相似文献
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大豆Whirly基因家族的鉴定和表达分析 总被引：1，自引：0，他引：1
Whirly家族是一类植物特异的转录因子,它们能与单链DNA分子结合,无论在细胞核还是在细胞器内都有着广泛而复杂的生物学功能。然而,目前还没有关于大豆Whirly基因的研究报道。本研究首次在全基因组水平鉴定和综合描述大豆Whirly基因家族成员,以期为它们的后续功能研究提供理论基础。该研究在大豆基因组中鉴定到了7个Whirly基因,并对其理化性质、亚细胞定位、进化关系、基因结构、蛋白基序组成、三维结构和基因表达模式等进行综合分析。根据它们的进化关系、基因结构和蛋白基序组成,将其分为两大类。蛋白三维结构分析结果表明,GmWHY5蛋白由于N端的缺失,缺少了β1-4和α1,与其它大豆Whirly蛋白结构差异很大。利用已公布的转录组数据进一步研究了大豆Whirly基因的表达谱,结果显示其组织和胁迫表达模式差异很大。例如GmWHY1、GmWHY2、GmWHY6和GmWHY7的表达水平明显高于GmWHY3、GmWHY4和GmWHY5。总之,这些发现将为大豆Whirly基因家族的研究提供重要的资源,并为进一步阐明其分子机制奠定基础。 相似文献
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闽北不同类型毛竹林生态系统植被状况对地表径流的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
以中亚热带杉木纯林（Ⅰ）和常绿阔叶林（Ⅴ）为对照，运用灰色关联法对闽北地区竹杉混交林（Ⅱ）、毛竹纯林（Ⅲ）、竹阔混交林（Ⅳ）3种不同类型毛竹林的生态系统植被状况影响地表径流系数进行了定量分析。结果表明，植被状况参数对地表径流系数影响的大小顺序是：草本层盖度＞凋落物层有效持水量＞物种丰富度＞林分高度＞凋落物总储量＞土壤稳渗速率＞灌木层盖度＞乔木层郁闭度＞土壤层有效持水量=土壤孔隙度；5种林分的植被状况对地表径流系数的影响以常绿阔叶林最大，竹杉混交林对地表径流的影响最小，灰关联度排序为：常绿阔叶林（0.763）＞杉木纯林（0.756）＞竹阔混交林（0.697）＞毛竹纯林（0.621）＞竹杉混交林（0.529）。 相似文献
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洋葱伯克氏菌是一组表型相似但基因型不同的细菌群（Burkholderia cepacia complex, 简称Bcc）,它存在于水稻生境和医院中,了解水稻根围Bcc菌株基因型的地位对水稻微生物安全性具有重要的意义。以recA基因的HaeⅢ RFLP技术和基因型特异性PCR扩增为主要方法对来自水稻根围的78株和来自医院的9株Bcc菌株进行了基因型分析。研究表明水稻根围存在Bcc菌株Ⅰ、ⅢB和Ⅴ基因型, 其中Ⅴ型为优势菌;而在医院来源的Bcc菌株中,存在Ⅰ、ⅢA和ⅢB型,以ⅢA型菌株最多。这表明我国水稻根围和医院中的洋葱伯克氏菌基因型构成存在差异。同时研究发现水稻根围的Bcc菌群具有明显的遗传多态性,且存在致病力强的Ⅲ型菌株。 相似文献
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Lou Miao miao ZHANG Li xin Su Ting XIE Guan lin 《水稻科学》2007,14(3):229-234
Burkholderia cepacia is regarded as a genetically distinct but phenotypically similar bacteria group referring to Burkholderia cepacia complex (Bcc), which is found not only in clinic but also in rice growing environment. It is very important in microbial safety of rice for us to understand the genomovar status of Bcc. Genomovar analysis was performed among 87 Bcc isolates by means of Hae Ⅲ-recA RFLP assays and species-specific PCR tests. Three genomovars were found from the rice rhizosphere includingⅠ, ⅢB and Ⅴ, and genomovar Ⅴ was predominant. GenomovarsⅠ, ⅢA and ⅢB existed in the clinical samples, and genomovar ⅢA was the most popular. It showed that genomovar composition was different between the Bcc strains from the rice rhizosphere and clinical environment. Simultaneously, the results revealed the genetic diversity of Bcc strains from the rice rhizosphere, and genomovar Ⅲ referred as virulent species in clinic also existed in the rice rhizosphere. 相似文献
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根据目标性状有的放矢的选配杂交亲本是提高优异品质组成品种的选择效率的基本前提。本研究对东北三省102份大豆种质资源的蛋白、氨基酸组分、油份及脂肪酸组分进行测定,通过遗传多样性、主成分和聚类分析,对其进行表型鉴定及基因型分类以综合评价种质品质特性。结果表明:东北三省大豆种质油份及脂肪酸组分变异较丰富,遗传多样性程度较高。根据主成分分析筛选到9个主成分进行聚类分析,通过聚类分析将供试种质资源分为5类。第I类群蛋白含量较高、油份含量偏低,第II类群蛋白、油份含量均居中,第III类群油份含量较高、蛋白含量偏低,第IV类群高油,第V类群高蛋白,类群间的氨基酸、脂肪酸组分各有差异。需根据育种目标在群体间选配亲本,以提高品质育种的效率。 相似文献