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1.
《福建农业学报》2019,(9)
【目的】分析铁皮石斛Dendrobium officinale黄酮类化合物的生物合成途径及相关基因,为铁皮石斛黄酮类化合物代谢调控、药用价值的开发研究提供参考。【方法】利用Illumina HiSeq 4000测序平台对铁皮石斛2个生长阶段茎、叶进行高通量转录组测序,对组装获得的unigenes进行功能注释和黄酮类化合物的生物合成相关基因解析。【结果】铁皮石斛黄酮类化合物代谢相关Unigenes 48个,涉及14个酶。5个CHS相关Unigenes具有CHSlike保守结构域,活性位点氨基酸残基(Cys-His-Asn)高度保守,丙二酰辅酶A结合位点和产物结合位点的部分氨基酸残基发生变异。CHI(Unigene0013781)属于类型I查尔酮异构酶,异构化6′-羟基查尔酮为5-羟基黄烷酮。表达分析表明,2个生长时期的茎和叶,CHS(Unigene0008250)、 CHI(Unigene0013781)和F3H的表达量都高于CHS(Unigene0012884)和C3′H。【结论】通过对转录组数据分析,共获得铁皮石斛黄酮类化合物代谢相关Unigenes48个,涉及14个酶;5个CHS相关Unigenes中,2个编码查尔酮合酶,3个编码联苄合酶;CHI(Unigene0013781)属于类型I查尔酮异构酶。 相似文献
2.
《江苏农业科学》2017,(20)
为了研究多油辣木(Moringa oleifera Lam.)中黄酮类化合物生物合成的分子基础,通过Illumina Hi Seq 2000高通量测序技术对辣木茎、叶进行转录组测序,利用Trinity软件将数据组装成Unigene,基于BLAST对所有Unigene进行功能注释,共获得49 365个Unigene,平均长度为903 bp。通过GO分类,15 959个Unigene被分成生物学过程、细胞组分和分子功能3个主要类别。通过KOG分类,8 713个Unigene被分为26个种类。通过KEGG分类,8 397个Unigene分属于130个代谢途径,其中代谢所含Unigene最多,共3 620个。在代谢途径中,找到参与黄酮类化合物合成相关的Unigene 45个,其中包括查尔酮合酶、查尔酮异构酶、黄烷酮-3-羟化酶、黄酮醇合成酶和二氢黄酮醇还原酶等。研究结果为挖掘多油辣木黄酮类化合物生物合成关键基因提供了基础数据,并为下一步的资源开发和利用奠定了基础。 相似文献
3.
《山西农业大学学报(自然科学版)》2021,(1)
[目的]淀粉是植物发育过程中重要的能源物质,也是影响作物品质的重要物质之一。明确谷子淀粉合成调控相关基因对于开展谷子品质分子育种具有重要意义。[方法]本试验对谷子及其它5种禾本科作物直链淀粉合成关键基因Waxy进行聚类,并对其基因特征进行了分析;对Waxy基因在谷子中的表达模式进行分析;以名优谷子品种晋谷21为材料,构建淀粉合成相关基因的共表达网络。[结果]确定了6个物种中Waxy氨基酸序列系统发育关系、基因结构及蛋白基序,明确了Waxy蛋白具有糖基转移酶(GT_1)和淀粉合成酶催化区(GT_5)2个保守性结构域;确定了Si4g02980基因是谷子籽粒淀粉合成的主效基因。WGCNA筛选出含淀粉合成相关基因数目较多的2个模块,确定了一批包括转录因子的候选基因。[结论]本研究结果可为进一步鉴定和克隆谷子淀粉合成调控关键基因及谷子品质分子育种提供理论支撑。 相似文献
4.
谷子12种黄酮类代谢物合成通路分析 总被引：1，自引：1，他引：0
《山西农业大学学报(自然科学版)》2020,(4)
[目的]谷子营养丰富,其保健功能也日益受到消费者的重视。黄酮类次生代谢物多数具有抗炎、镇痛等药理活性,谷子中的黄酮类物质可能与胃功效有关。然而,谷子中黄酮类物质代谢途径缺乏研究,不利于发掘谷子特色功能成分及相关基因。[方法]本研究采用液相色谱-质谱联用广泛靶向代谢组技术,测定谷子不同品种成熟后籽粒黄酮类代谢组。通过phytozome数据库检索谷子黄酮代谢物上一步合成的关键酶基因,对不同品种、不同时期转录组数据及代谢组数据进行通路热图分析。[结果]通过对黄酮类代谢分析,揭示了其在谷子不同品种籽粒中的积累差异。本研究对12种黄酮类代谢物的合成通路进行分析,发现不同谷子品种间黄酮代谢物的差异基本上与其上游合成酶的表达差异一致,初步确定了15个关键基因;柚皮苷查尔酮和柚皮苷是含量最高的黄酮代谢物。[结论]本研究结果为深入探索谷子籽粒黄酮生物合成途径奠定了基础。 相似文献
5.
[目的]分析藤茶高通量转录组序列,从中挖掘出黄酮类化合物合成相关基因,为进一步揭示藤茶黄酮类化合物生物合成调控机制提供理论参考.[方法]分别采集藤茶的幼叶和成熟叶,提取其总RNA构建cDNA文库,采用Il-lumina HiSeqTM 4000高通量测序平台对藤茶叶片进行转录组测序,经过滤处理后运用Trinity组装,将获得的Unigene与Nr、Nt、Pfam、Swiss-Prot、GO、KO和KOG 7个数据库进行比对注释,并预测Unigenes的编码区序列(CDS);基于KEGG信号通路富集分析,发掘藤茶黄酮类化合物合成相关基因.[结果]藤茶叶片转录组测序获得82126236条原始测序序列(Raw reads),过滤处理后得到80156972条高质量序列(Clean reads),进一步组装拼接得到92472条Unige-nes,平均长度为1208 bp,N50长度为1780 bp,其中,至少在1个数据库注释的Unigenes有84217条,占Unigenes总数的91.07%,有8944条Unigenes在7个数据库均被注释,占Unigenes总数的9.67%.在GO数据库成功注释的41116条Unige-nes可分为生物学过程、细胞组分和分子功能三大类,共56个小类;在KOG数据库注释的14553条Unigenes可分成25类,其中,一般功能预测注释成功的Unigenes最多(1946条);其次是翻译后修饰、蛋白质翻转、分子伴侣(1776条),参与次生代谢物质的生物合成、转运和降解的Unigenes较少,仅有319条;KEGG信号通路富集分析发现,共有15262条Unigenes注释到128条KEGG信号通路,以注释为代谢的Unigenes最多,为8694条,其中筛选获得有98个黄酮类化合物合成相关基因,分别编码苯丙烷代谢通路的3种关键酶和类黄酮代谢通路的14种关键酶.藤茶叶片转录组Unigenes与Swiss-Prot和Nr数据库比对,获得52582条CDS序列,ESTScan 3.0.3预测获得35535条CDS序列.[结论]藤茶在细胞过程、代谢过程、单有机体过程、细胞和细胞部分、结合和催化活性能力分布的基因较丰富,在一般功能、翻译、翻译后修饰、蛋白质翻转及分子伴侣的基因表达量较高,具有较强的碳水化合物代谢能力.多种关键酶基因参与藤茶黄酮类化合物的生物合成,推测其生物合成途径存在多条分支,调控机制也较复杂. 相似文献
6.
[目的]发掘植物海藻糖合成途径关键酶基因,探究其编码蛋白TPS活性,为作物遗传改良抗多种胁迫提供优良的候选基因。[方法]本研究基于干旱条件下从甘薯转录组数据库中得到一条与拟南芥AtTPS1基因高度同源的Unigene序列,通过RT-PCR技术克隆了甘薯TPS基因。利用生物信息学软件分析序列特征,酵母互补试验鉴定编码蛋白TPS活性。[结果]IbTPS1基因cDNA序列全长2 811bp,编码936个氨基酸,且具有典型的GT1-TPS和HAD-TPP结构域;生物信息学预测表明IbTPS1编码的蛋白是一个不稳定亲水性蛋白,无信号肽,定位于细胞质中;二级结构元件多以无规则卷曲和α-螺旋为主;酵母互补实验证明表达IbTPS1基因的TPS突变酵母菌株(tps1Δ)和TPS,TPP双突变酵母菌株(tps1Δtps2Δ),以葡萄糖为唯一碳源的尿嘧啶缺失培养基上可恢复生长。[结论]证实甘薯IbTPS1基因的编码蛋白具有生物活性。 相似文献
7.
8.
[目的]利用高通量测序技术解析红脚艾(Artemisia rubripes Nakai)的转录组信息特征.[方法]通过高通量测序平台Illumina HiSeq 2500对红脚艾进行转录组测序,通过Trinity软件de novo组装获得Unigene,并基于序列同源性对Unigene进行功能注释,得到红脚艾的转录组信息.[结果]测序数据经过质控后共获得24126043条高质量的reads,通过de novo组装获得173093个转录本,对组装的转录本去冗余后共获得85991个Unigene,平均长度为616.87 bp,N50为925 bp.共有47216个Unigene在NR、KEGG、COG、KOG、GO数据库获得功能注释,40802个Unigene在NR数据库注释,显示红脚艾与向日葵(Helianthus annuus)的单基因匹配率最高,16846个Unigene被KEGG数据库注释到130条代谢途径中,26171个Unigene被注释到25个KOG功能分类中,23203个Unigene被GO注释到生物过程、细胞组成和分子功能三大类51个功能分类,12810个Unigene被注释到25个COG功能分类中.[结论]利用高通量测序技术获得了红脚艾转录组信息特征,这些数据将为后期开展功能基因鉴定、解析化合物次生代谢途径及其调控机制奠定研究基础. 相似文献
9.
为挖掘全缘叶绿绒蒿黄色花形成的关键基因,探讨其花色形成在转录水平上的调控机制,选取全缘叶绿绒蒿3个花发育时期的花瓣组织进行转录组测序,并对盛花期花瓣组织的黄酮类化合物进行了绝对定量。结果表明：(1)LC-MS/MS共检测到38种黄酮类化合物,其中以槲皮素及其衍生物为主,其含量超过黄酮类化合物总含量的80%;(2)转录组测序共获得171 902条单基因,筛选后得到14 906个差异表达基因,这些差异基因在48条KEGG通路中显著富集(P<0.05),其中苯丙烷生物合成通路与类黄酮生物合成通路在3个花发育时期都显著富集(P<0.05);(3)同时还发现与黄酮类化合物合成相关的基因在3个花发育时期中差异表达,同一时期MiFLSs(Cluster-28469.86、Cluster-28469.89、Cluster-28469.91)的表达量是MiDFR(Cluster-49617.1)的1.2～4.7倍;与槲皮素衍生物合成相关的MiFG3(Cluster-15071.0)呈现逐渐上调的表达趋势;转录因子MiMYB4表达量也逐渐上升,且与MiMYB38、MiMYB39、MiDFR(C... 相似文献
10.
[目的]克隆椰子的乙酰Co A羧化酶(ACC)基因.[方法]通过已发表的椰子转录组注释结果,鉴定潜在的椰子ACC基因.分析ACC基因在椰子果肉和嫩叶混合样转录组中的RPKM值,同时,采用实时定量PCR技术研究5个高RPKM值的ACC基因在椰子果肉发育的不同时期的表达情况.[结果]共获得21个椰子的ACC基因,这21个ACC基因在椰子果肉和嫩叶混合样品中有较高的表达量,4个ACC基因(Unigene7806、Unigene47155、Unigene7847和CL185.Contig1)在椰子果肉发育9个月时表达量最高.[结论]该研究为解析椰子脂肪酸积累的分子机制提供了前期工作基础. 相似文献
11.
为了研究多穗柯(Lithocarpus polystachyus Rehd)MYB转录因子在光胁迫时调控多穗柯黄酮类物质合成的作用，以不同光处理条件的多穗柯为试验材料，通过转录组学测序和生物信息学分析方法，对多穗柯MYB转录因子和多穗柯黄酮类物质合成关键基因进行了分析。结果标明：在多穗柯的转录组学测序数据中，鉴定得到60个LpMYB转录因子，按照DNA结合结构域的特点，将这些转录因子分为4个亚族(1R-MYB,R2R3-MYB,3R-MYB,4R-MYB),其中R2R3-MYB数量最多，占总LpMYB转录因子的43.33%。多穗柯大部分MYB转录因子能够适应红光胁迫；长时间的光照、适当的光照度提高了LpMYB转录因子的表达。鉴定得到10个参与调控黄酮类物质生物合成的S4、S5、S6和S7亚族LpMYB转录因子。多穗柯黄酮类物质合成相关基因与LpMYB转录因子的相关性分析结果表明，LpMYB转录因子在调控黄酮化合物的合成中发挥着重要的作用，LpMYB转录因子能够正调控黄酮类物质合成基因PAL、C4H、CHS3、ANS的表达，从而提高多穗柯的品质。 相似文献
12.
《山西农业大学学报(自然科学版)》2017,(10)
[目的]研究大白菜花发育不同时期的基因表达变化,为进一步完善成花调控分子机理提供依据。[方法]利用Illumina HiSeq4000测序平台对大白菜花芽分化1级和5级的茎尖生长点进行转录组测序,比较花发育过程基因表达的差异。[结果]发现2 859个差异表达基因,且差异表达基因显著富集在苯丙素生物合成、苯丙氨酸代谢、黄酮类化合物生物合成、脂肪酸延长和植物昼夜节律这5条代谢通路上;研究表达差异倍数在10倍以上的基因功能,筛选出14个可能影响大白菜花发育的新基因。[结论]大白菜花发育过程苯丙素生物合成和苯丙氨酸代谢活动有所减弱,而黄酮类化合物生物合成、脂肪酸延长和植物昼夜节律活动有所增强;筛选出的14个基因可能在大白菜花发育过程有重要作用,可进一步研究。 相似文献
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基于高通量测序的数字基因表达谱(DGE)技术,对重金属污水胁迫处理组和对照组秋茄材料进行转录组测序分析。结果表明,重金属污水胁迫处理样品与对照样品相比,共筛选出的3 097个差异表达基因,其中2 202个表达上调,895个表达下调。GO功能显著性富集分析出38个GO分类条目,大量与生长发育,代谢调控,环境刺激响应相关的基因表现为富集。进一步的KEGG代谢途径分析表明,差异表达基因主要与糖类、核酸、蛋白质和脂质等生物大分子代谢、能量代谢以及次生代谢过程有关。转录因子分析发现b HLH,MYB,NAC和WRKY在重金属胁迫中发挥重要作用。此外,重金属胁迫还促进萜类、黄酮类化合物生物合成的关键酶基因(牻牛儿基焦磷酸合酶(Unigene0029352)、黄酮醇合成酶(Unigene0010384))的表达,进而促进秋茄有效成分的积累;显著诱导细胞分裂素相关基因type-b响应调节子ARR2(Unigene0033740)的表达、抑制油菜素内酯的信号转导组分基因BSK(Unigene0008986)的表达,进而提高秋茄对重金属胁迫的适应能力。实验选取了5个与环境刺激响应密切相关的基因,通过qRT-PCR验证了它们在重金属污水胁迫处理下的表达差异,结果与数字基因表达谱分析的结果较为一致,证实了差异表达基因数据的有效性。说明在重金属胁迫处理下,秋茄通过调节基因表达提高自身对污染胁迫的耐受能力。 相似文献
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【目的】高通量测序获取金钱蒲（Acorus gramineus）7个不同组织转录组信息，为不同组织中类黄酮化学成分合成差异提供分子信息，进而在分子水平上研究金钱蒲不同组织内类黄酮化学成分合成差异。【方法】利用高通量测序技术平台完成金钱蒲7个不同部位的转录组测序，对unigenes进行功能注释，借助注释结果挖掘类黄酮生物合成通路，筛选通路中的差异表达基因（Differentially expressed genes,DEGs）并进行表达量分析。【结果】共获得高质量数据39.91～42.97 M，总碱基量为5.98～6.45 Gb,Q30碱基百分比大于94.05%,GC含量为47.81%～50.32%。18 616条unigenes在GO数据库中获得62 506个注释，根据功能划分为细胞组分、分子功能及生物过程三大类，分别对应6、14、21个亚类，大量基因分布在细胞解剖实体、连接、催化活性和细胞过程等亚类中。10 124条unigenes富集在KEGG数据库的5大类19个亚类中，从其中筛选出4条类黄酮生物合成途径，14个关键酶，63个差异表达酶基因。这些基因在金钱蒲7个组织中具有表达差异性... 相似文献
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[目的]微生物VOCs可作为信号分子,在不同物种间的相互作用中起重要作用。它可以直接或间接地调节植物生长发育和耐逆性。本文旨在初步探明黄绿卷毛菇（Floccularia luteovirens）挥发性有机化合物（volatile organic compounds,VOCs）对白菜型油菜（Brassica rapa）生长影响的机理。[方法]本研究通过生理学与转录组学方法,研究了黄绿卷毛菇VOCs对白菜型油菜幼苗生长的影响。测量了黄绿卷毛菇VOCs处理12 d后白菜型油菜的生物量、可溶性糖含量及光合指标,提取了黄绿卷毛菇VOCs处理了2 d后油菜叶片的总RNA进行了转录组测序、RT-qPCR验证,并对转录组数据进行了GSEA、GO及KEGG分析。[结果]黄绿卷毛菇VOCs处理增加了油菜幼苗生物量,提高了叶绿素含量、光合指标和叶片可溶性糖含量。转录组学分析结果表明,黄绿卷毛菇VOCs处理后,叶片中有338个差异表达基因（DEGs）,其中220个DEGs表达上调,118个DEGs表达下调。GSEA分析结果表明,有丝分裂细胞周期、肌球蛋白结合、跨膜转运蛋白活性、激素介导的信号通路、光系统Ⅱ等途... 相似文献
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氧化鲨烯环化酶是催化三萜类皂苷合成的关键酶,通过全长转录组分析鉴定西洋参中氧化鲨烯环化酶,利用生物信息学方法对西洋参全装转录组数据库中OSC（氧化鲨烯环化酶）基因家族进行鉴定并对其进行蛋白基序、理化性质、表达特征分析。结果表明：从西洋参中共鉴定到15个西洋参OSC基因家族,系统发育分析将其分为7个亚族,组织特异性表达分析表明,OSC基因家族在不同部位具有4种表达模式,OSC与人参皂苷积累共表达分析表明,OSC基因家族与不同类型皂苷合成相关。试验还克隆得到与原人参三醇和人参皂苷Re合成正调控的PqOSC2基因全长序列,为进一步揭示氧化鲨烯环化酶家族在西洋参三萜皂苷合成作用机制提供依据。 相似文献
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《山西农业大学学报(自然科学版)》2022,(1)
[目的]GmSg-5是大豆A类皂苷合成途径的关键酶基因。对大豆GmSg-5基因进行克隆、生物信息学分析及基因表达模式分析,为今后深入研究A类大豆皂苷的合成及大豆品质改良提供参考。[方法]以晋遗30为试验材料,采用ExPASy-Protparam等软件对GmSg-5基因和蛋白质序列进行生物信息学分析,利用PlantCARE对GmSg-5基因启动子序列进行分析,qRT-PCR方法分析GmSg-5基因在根、茎、叶不同组织、籽粒不同发育时期、激素及非生物胁迫诱导的表达情况。[结果]GmSg-5基因CDS全长1 536 bp,编码511个氨基酸,编码蛋白主要由HEME和CPR两个结构域构成,相对分子量为58.6 kD,等电点(pI)为8.95。qRT-PCR分析表明,GmSg-5基因在根中表达量最高;开花后50 d籽粒中GmSg-5基因表达量最高。MJ、ABA诱导根中GmSg-5基因的表达,抑制叶中该基因的表达,H2O2、PEG和NaCl胁迫诱导根和叶中GmSg-5基因的表达。[结论]大豆GmSg-5基因参与多种非生物胁迫应答,在大豆响应和抵制非生物胁迫及激素诱导过程中发挥重要的作用。 相似文献
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高洁 《山西农业大学学报(自然科学版)》2018,(9)
[目的]槐米(Sophora japonica)是我国一种传统的中药材,广泛应用于医药,食品和工业染料领域。由于黄酮类化合物是槐米中的主要成分,但其在基因水平上的积累规律研究较为薄弱。本研究通过前期槐米不同采收期(7月和9月)及不同组织部位(槐米和槐叶、槐枝)的转录组数据库进行分析,[方法]从中找到13个与黄酮类化合物生物合成相关的酶基因,并利用实时荧光定量PCR技术(RT-qPCR)对这13个酶基因进行分析。[结果]1)与槐米相比,除基因FLS、PAL、4CL和IFS在槐叶中的表达量高外,其余9个酶基因(Naringenin 3-dioxygenase、ANR、HCT、CHS、LDOX、LAR、F3′H、CCoAOMT和IFS)mRNA的表达量在槐米中均高于槐叶;(2)在比较不同采收期槐米中与黄酮类物质生物合成相关的酶基因表达水平时发现,除F3′H外,其余基因在7月采收槐米中的表达量均高于9月。[结论]本研究通过RT-qPCR分析不同采收期槐米与槐叶中与黄酮类物质生物合成相关的mRNA表达量,明确了槐米的最佳采收期为7月,并为后续通过基因工程进行米槐种质遗传改良奠定基础。 相似文献