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根据玉米细菌性褐斑病抗病基因的定位结果预测得到1个编码受体激酶(Receptor-like kinases,RLKs)基因Psy2,采用生物信息学方法对显性基因Psy2和隐性基因psy2编码蛋白的结构、功能和理化性质进行预测和分析。结果表明,psy2的编码氨基酸与Psy2相比共有57个氨基酸差异,包括起始密码子Met提前1位、1个精氨酸的缺失和55个氨基酸替换;两者理化性质差异较小,都被归类为不稳定蛋白;都具有信号肽,属分泌性蛋白;psy2无法形成有效跨膜结构域(Transmembrane domain,TM),但都定位于质膜;Psy2基因的进化与相应的物种进化相一致。推测psy2蛋白的氨基酸残基替换、缺失以及跨膜结构域的改变影响了信号的正常传导。通过基因枪转化法将RNA干扰表达载体导入受体HiⅡA×HiⅡB的幼胚,获得阳性转基因植株,经过q RT-PCR检测显示,Psy2a-RNAi在成株期(开花期)的干扰效果比苗期显著增强。 相似文献
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针对前期获得的甜菜分子标记位点进行分析,以获得甜菜中该位点相关的基因。结合电子克隆与常规克隆,获取并验证目的基因片段,最后预测基因产物结构与功能。结果获得了一段长3467bp的片段,其中包含一个长3141bp的完整编码区,编码一个长1046aa的富亮氨酸类受体蛋白激酶。将基因命名为BvLRR-RPK2;1。基因编码区在基因组中连续存在,无内含子区域。基因翻译产物BvLRR-RPK2;1具有一个跨膜结构域,具有LRR-RPK家族的特征性结构域,与已知的LRR-RPK/RLK类蛋白序列相似性在85%以下,与甜菜本身的预测序列在编码区内部有5个碱基、2个氨基酸的差异。本文获得了一个甜菜中未经克隆的LRR-RPK2编码区,并预测了其产物功能。 相似文献
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钙通透性阳离子通道蛋白（OSCA）在植物调节高渗胁迫中发挥着重要作用。为了解OSCA基因家族在茶树响应干旱胁迫中的作用,本研究基于茶树全基因组数据对OSCA基因家族进行鉴定,分析CsOSCAs基因和蛋白结构以及启动子顺式作用元件,并对CsOSCAs在茶树不同组织、不同抗旱性品种间和干旱胁迫下的表达模式进行分析。结果表明：茶树基因组包含12个OSCA基因家族成员,分别命名为CsOSCA1～CsOSCA12;CsOSCAs基因编码的氨基酸序列长度为667～831 bp,蛋白分子量在76 630.55～93 563.99 kDa之间,等电点在6.15～9.33之间,含有9～12个跨膜结构域,均含有特征保守结构域DUF221,根据系统进化关系可以分为4个亚族;10个CsOSCAs基因定位于茶树7条染色体上,2个CsOSCAs基因定位于未锚定染色体的contig上;CsOSCAs基因编码的蛋白二级结构含有32%～38%的跨膜结构和60%～68%的α-螺旋;CsOSCAs基因具有组织表达特异性,CsOSCA2、CsOSCA3、CsOSCA11、CsOSCA12基因在干旱敏感的品种CN98中的表达量... 相似文献
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小麦糖转运蛋白基因TaSWEET6的克隆与表达分析 总被引：1，自引：0，他引：1
植物SWEET基因家族是一类糖转运蛋白,参与生殖发育、衰老、逆境响应等多个生理过程。为研究小麦SWEET基因对逆境胁迫的响应及其在花药发育过程中的功能,采用同源克隆的方法从普通六倍体小麦中克隆出TaSWEET6基因(GenBank登录号为KU936097)后对其进行染色体定位、同源蛋白序列比对和系统进化树分析,同时分析TaSWEET6基因于普通六倍体小麦在正常生长情况下及非生物胁迫条件下不同组织器官中和光温敏雄性不育小麦BS366在不同发育时期的花药中的表达模式。序列分析结果表明,TaSWEET6基因包含1个732bp的完整开放阅读框,编码243个氨基酸。跨膜结构分析得知,TaSWEET6蛋白包含2个Mtn3_slv跨膜结构域和1个起连接作用的跨膜-螺旋。系统进化树分析表明,TaSWEET6蛋白与大麦处于同一分支,其亲缘关系最近。中国春缺四体定位表明,TaSWEET6基因位于7D染色体上。表达分析表明,TaSWEET6基因在小麦根、茎、叶、种子、小花(除去雄蕊)、各时期雄蕊中均有表达,小孢子时期雄蕊表达量最高;在低温、干旱、NaCl和ABA胁迫处理下,TaSWEET6基因表达均有上调;光温敏雄性不育系BS366在不育环境(低温短日照)下,TaSWEET6基因在雄蕊发育关键时期(二分体时期)高度表达。说明小麦TaSWET6基因可能参与了多种逆境应答反应,并在小麦雄蕊发育过程中发挥着重要作用。 相似文献
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根据KCS基因的保守性设计引物,以高神经酸含量的碎米荠叶片DNA为模板(KCS基因无内含子),克隆碎米荠超长链脂肪酸合成的限速酶β-酮脂酰- CoA合酶(KCS)基因全长CDS序列,命名为CarKCS.Blast 比对及序列分析表明,目的片段序列和GenBank上报道的拟南芥KCS18序列同源性达到87％.CarKCS全长1518bp,不含内含子,编码505个氨基酸.生物信息学分析表明,所有的酶功能活性位点的氨基酸都存在,在N端都有两个,C端有一个高度疏水的跨膜结构域;CarKCS与KCS18同属于KCS基因家族的FAE1 - like亚家族.将目的片段连接到pFCC -5941.nap表达载体,经PCR和酶切检测,证明已成功构建了pNapin- CarKCS载体. 相似文献
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GW2基因在多种植物中发挥调控籽粒性状的功能,为预测分析大豆中GW2基因的功能,前期通过同源克隆的方法从大豆中成功克隆出GmGW2基因的cDNA序列。为了继续开展深入研究,本试验从大豆中黄10号中克隆出GmGW2基因的全长DNA序列并进行了较为详细的生物信息学分析。结果表明:GmGW2全长8 467 bp,包含8个外显子和7个内含子,编码431个氨基酸。预测是一个不稳定亲水蛋白,定位于细胞核或细胞质中,不含跨膜结构域及信号肽,具有Zinc finger和RING-type结构域。二级、三级结构预测分析显示,α-螺旋及不规则卷曲是其整体蛋白质结构中的主要组成结构元件。利用该基因的DNA序列,构建进化树分析得出该基因与木豆、相思子、鹰嘴豆亲缘关系较近。根据以上分析结果推测GmGW2基因可能也具有调控大豆籽粒发育的功能。此研究旨在为进一步挖掘和验证GmGW2基因功能奠定基础,为大豆产量育种工作提供有益信息。 相似文献
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《中国油料作物学报》2017,(6)
为揭示植物广谱抗病机制,创造优良的抗白粉病新抗源,了解芸薹属全基因组水平的MLO基因家族,利用保守结构域的隐马模型,分析拟南芥、白菜、甘蓝和油菜中123个MLO类型抗病基因。进化分析发现,拟南芥和芸薹属物种Mlo抗病基因的进化树非常清晰地分成3个亚组。关系分析显示,拟南芥Mlo3和Mlo9基因在芸薹属物种中并没有找到对应的同源基因。通过跨膜结构域分析发现,71个MLO类型抗病基因有超过7个跨膜结构域,且包含超过12个外显子结构。这些基因符合MLO类型抗病基因的典型特征,可能是四个物种中主要的功能基因。通过对71个Mlo抗病基因的保守结构域分析发现,四个物种中均含有1个共有的保守氨基酸序列(长度462aa),这段保守的氨基酸序列可能是Mlo基因的主要功能序列。除了Mlo3和Mlo9,其余Mlo基因都发生了不同程度的扩张。 相似文献
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参照GenBank中公布的甘蔗品种Q117ShPST2a基因序列,设计特异性引物,采用RT-PCR方法从甘蔗成熟茎秆中扩增出甘蔗单糖转运蛋白的基因序列,命名为ShPST2a,该序列长2 455 bp,包含1个2238 bp阅读框,编码745个氨基酸;构建该基因的瞬时表达载体,通过基因枪轰击洋葱表皮的方法对ShPST2a编码蛋白进行亚细胞定位研究.结果表明,该基因编码蛋白定位于细胞膜,符合细胞膜转运蛋白的特征,为进一步研究该基因编码蛋白的结构和功能奠定了基础. 相似文献
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基于红肉蜜柚 RNA-seq 数据库,筛选出 50 个 ABC 转运蛋白家族基因,其中包含 11 条 PDR 型基因。对11 条柚 PDR 基因进行命名和生物信息学分析。同源性分析结果表明：CmPDR11-2 编码的氨基酸序列与拟南芥中转运百草枯除草剂的 AtPDR11 基因同源性最高,达 69.25%,利用 RT-PCR 技术克隆得到 CmPDR11-2 的 ORF 序列。该序列长度为 4 371 bp,编码一个含有 1 456 个氨基酸的蛋白质,分子量 165.138 03 ku,该蛋白属于稳定的亲水性蛋白,无信号肽,具有 12 个跨膜结构,定位于细胞膜。实时荧光定量 PCR 结果表明,草甘膦除草剂胁迫处理条件下,1~15 d 处理组柚叶的 CmPDR11-2 基因相对表达量呈整体上升趋势,且均高于对照组,反应迅速且持久,这表明 CmPDR11-2 基因表达与红肉蜜柚耐草甘膦有关。 相似文献
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小麦Mlo基因的克隆及白粉病菌诱导下的表达模式分析 总被引：1，自引：0，他引：1
为了研究Mlo基因在感、抗小麦品种中的表达情况,根据小麦基因芯片的Mlo探针序列,利用电子克隆与RT-PCR方法在感病小麦品种豫麦13和抗病品种红蚰麦中分别克隆到Mlo基因的同源序列。两条核苷酸序列全长均为1 605 bp,都含有一个完整的ORF(Open reading frame)。核苷酸序列分析显示二者的DNA序列只有一个核苷酸的差异,与大麦Mlo的相似性均为90%。编码的氨基酸序列包含有7个跨膜结构域,前18个氨基酸是信号肽序列,第414~435位是编码蛋白的活性中心,第451、459、462、475、483位点上有糖基化位点,细胞定位分析将其定位在膜上。从头建模分析构建的二者三维结构有明显差异。利用定量PCR对该基因在白粉菌诱导早期的表达模式进行分析,结果两基因的表达都受白粉菌的诱导,但在红蚰麦中的表达高峰出现在18 h,豫麦13中的表达高峰出现在72 h,表达时间的差异可能决定了两者对白粉菌的不同抗性反应。 相似文献
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FARs为脂酰辅酶A还原酶，在植物生长发育和抵御非生物胁迫过程中起着重要作用。为进一步研究FARs在玉米中行使的生物学功能，在玉米中克隆1个脂酰辅酶A还原酶1基因(ZmFAR1)，该基因全长1 883 bp，开放阅读框长1 491 bp，编码496个氨基酸，分子量为55.983 k Da。生物信息学分析表明，ZmFAR1蛋白的分子式为C2522H4010N690O701S24，为稳定的碱性亲水蛋白，存在59个磷酸化位点，未发现信号肽，存在跨膜结构域，最大可能定位于细胞质。氨基酸残基组成中主要以α螺旋和无规则卷曲为主。系统进化树分析表明，ZmFAR1蛋白与南荻和高粱的FAR蛋白相似度最高。利用实时荧光定量PCR技术对ZmFAR1在模拟盐、干旱两种非生物胁迫条件下对根、茎、叶3种组织的表达模式进行研究，结果表明，ZmFAR1呈现组织特异性表达，在叶中的表达量最高。盐和干旱处理下，ZmFAR1的表达量出现明显变化，推测ZmFAR1可能在不同程度参与了玉米对非生物胁迫的应答。 相似文献
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《Plant Production Science》2013,16(1):45-52
Reactive oxygen species (ROS) play an important role in seed germination. Although hydrogen peroxide (H2O2), a type of ROS, enhances the germination rate of various plant seeds, little is known about the mechanism. NADPH oxidases catalyze the production of superoxide anion (O2-) that is one of the ROS and the enzymes regulate plant development. We, therefore, investigated the role of NADPH oxidases in seed germination and seedling growth in barley (Hordeum vulgare L.). The production of O2- was observed both in embryo and aleurone layers in barley seeds treated with distilled water (DW). However, it was suppressed in seeds treated with diphenylene iodonium (DPI) chloride, NADPH oxidase inhibitor. Moreover, DPI markedly delayed germination and remarkably suppressed α-amylase activity in barley seeds, indicating the importance of NADPH oxidases in germination of barley seeds. The gene expression and the enzyme activity of NADPH oxidases gradually increased after imbibition, and the enzyme activities were closely correlated with seedling growth after imbibition. Besides, DPI markedly suppressed the seedling growth. These results indicated that NADPH oxidases perform a crucial function in germination and seedling growth in barley. These facts clearly reveal that O2- produced by NADPH oxidases after imbibition regulates seed germination and seedling growth in barley. 相似文献
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为进一步明确小麦脱水素基因WDHN1-2在逆境条件下的功能,以伞穗山羊草DHN1基因为探针,通过电子克隆及RT-PCR技术获得WDHN1-2基因后对其序列特征进行分析,同时利用基因表达综合数据库及半定量RT-PCR技术对该基因的表达模式进行解析。结果表明,WDHN1-2基因编码区(CDS)长为548bp,编码的氨基酸具有脱水素保守序列K、Y和S片段,与山羊草脱水素EMT25371亲缘关系最近。WDHN1-2蛋白属于稳定且高度亲水蛋白,二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主;该蛋白在亚细胞中定位的可能性:过氧化物酶体细胞核线粒体基质,可能行使转录调控的功能。表达模式分析发现,WDHN1-2基因在小麦开花后22d的胚乳中表达量最高,在ABA、PEG、NaCl及4℃低温胁迫下表达量均先上升后下降。 相似文献
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从玉米中克隆ZmCPB1基因的cDNA序列,全长1 446 bp,编码481个氨基酸,蛋白质理论分子量为54.05 KD,等电点为8.59。生物信息学分析表明,ZmCPB1蛋白N端有跨膜结构,是跨膜蛋白。蛋白质二级结构含有48.44%的α-螺旋、4.99%的β-转角、10.60%的延伸链以及35.97%的无规则卷曲,该蛋白定位于内质网中。序列比对结果显示,ZmCPB1蛋白含有与子粒发育相关的保守区VKFVHRKALK。系统进化树分析表明,该蛋白与高粱、谷子、水稻和大麦的同源蛋白亲缘关系最近,同属一个亚支。实时荧光定量PCR分析ZmCPB1基因的表达模式,结果表明,ZmCPB1基因在3叶期的根、茎、叶以及雄穗和苞叶中表达量较低,在雌穗中的表达量较高。在玉米子粒发育的不同时期,ZmCPB1基因的表达量呈现一定的规律变化,在授粉后0～10 d,表达量逐渐达到最高峰,之后开始下降,在授粉15 d后降到较低水平。初步判断ZmCPB1基因与玉米子粒早中期发育有关。 相似文献
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采用RT-PCR结合RACE技术,从玉米中克隆ZmCYP92A1,GenBank登录号为KY270496.1。该基因全长1 713 bp,开放阅读框为1 551 bp,编码517个氨基酸。预测ZmCYP92A1蛋白分子量为58.58 kD,理论等电点为6.44,存在2个跨膜结构域,1个信号肽,有1个P450保守结构域。多序列比对表明,ZmCYP92A1蛋白与其他物种的CYP92A1蛋白具有极高的相似性。系统发生分析揭示,CYP92A1蛋白与属于CYP75亚家族的类黄酮3-单加氧酶的亲缘关系较近。实时荧光定量PCR结果发现,非生物胁迫(干旱、高盐、低温和脱落酸)均诱导ZmCYP92A1基因的表达,表明该基因参与植物抵御非生物胁迫。 相似文献
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低温冷害是影响玉米生产的重要环境因素之一。基于水稻中调控耐低温的OsCOLD1基因编码序列,通过Blast比对获得高度同源的玉米ZmCOLD1基因编码序列,进而对ZmCOLD1基因的分子特征和编码蛋白的亚细胞定位进行分析,并进行ZmCOLD1基因过表达遗传转化载体的构建。结果表明,ZmCOLD1基因编码区长度为1 647 bp,编码548个氨基酸,理论等电点(pI)4.95,估计分子量为137 457.13 Da,属疏水蛋白。利用ClustalX进行蛋白质序列的比对,进行ZmCOLD1基因系统进化树分析,ZmCOLD1氨基酸序列与水稻的亲缘关系较近。通过构建目的蛋白与GFP融合的表达载体pCAMBIA1302-GFP-ZmCOLD1并注射烟草,发现ZmCOLD1蛋白主要集中在细胞质膜中。 相似文献
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CO蛋白(CONSTANS)是光周期途径中重要的调控因子,为了从普通小麦中进一步挖掘COlike基因,利用同源克隆的方法得到与大麦HvCO9基因同源的小麦TaCO9基因。结果表明,在冬性品种西农889中,初步克隆得到TaCO9基因的三个同源序列,分别命名为TaCO9-1、TaCO9-2、TaCO9-3。其cDNA序列全长均为870bp,开放阅读框为1 977bp,编码289个氨基酸,含有CO-like蛋白家族典型的CCT结构域,但不含B-box结构域;而在春性品种中发现TaCO9-1序列的第二外显子区域有6个碱基的插入,利用中国春缺-四体材料将该序列定位于小麦的1A染色体,命名为TaCO9-1A。系统发育分析表明,TaCO9蛋白与水稻Ghd7及大麦HvCO9位于同一分支。空间结构分析表明,其CCT结构域的NF-YA2区域较为保守,而该区域与CCAAT box互作相关。本研究克隆得到的TaCO9基因可能是小麦CO-like基因家族的新成员,与大麦HvCO9基因的结构相似,可作为新的小麦光周期候选基因加以研究利用。 相似文献
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RhoGAPs(GTPase activating proteins)通过与Rho GTP酶结合,促使GTP酶水解成Rho GDP无活状态,在生物体中调控着重要的生物学功能。在全基因组上对玉米弯孢叶斑病菌(C.lunata)中RhoGAP基因家族成员进行鉴定,对其序列特征分析。结果表明,玉米弯孢叶斑病菌(C.lunata)有5个RhoGAP基因家族成员,分布在5不同的Scaffold上,其基因结构分析显示,外显子和内含子大小与位置均不一样,表现出复杂的基因结构。序列比对和系统进化分析发现,5个RhoGAP氨基酸序列与其他真菌来源的RhoGAP一样具有特征性保守序列区,与粗糙脉胞菌(N.crassa)和小麦黄斑叶斑病菌(P.tritici-repentis)的RhoGAP蛋白关系密切,其亲缘关系最近。 相似文献