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钙依赖蛋白激酶(CDPK或CPK)在植物生长和发育、逆境信号刺激及其对病原物的防御反应过程中发挥着非常重要的作用。本研究利用梨树全基因组数据,采用生物信息学的方法,在全基因组水平上对梨树CDPK基因家族进行系谱进化关系、基因结构、共线性关系及表达情况等分析。结果表明,梨树基因组中共存在31个CDPK基因,命名为PbCDPK1~PbCDPK31。系谱分析结果表明,这些CDPK基因归属于4个亚家族。共线性分析检测到12对CDKP基因间存在显著的共线性关系,其中10对由最近一次发生的全基因组复制事件形成。非同义/同义置换率的比率(dN/dS)说明CDPK基因在功能上进化得非常保守。荧光定量PCR结果发现,5个梨树CDPK基因对干旱逆境有响应。试验结果可为进一步开展梨树CDPK基因家族的功能鉴定和分子进化机制的研究提供参考。 相似文献
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以组成Ⅵ型分泌系统(T6SS)鞘结构蛋白Hcp和VgrG为研究对象,通过蛋白质序列同源性、进化特征及表达相关性的分析,以了解Hcp和VgrG共进化的特征及其在表达上的相互影响。结果表明:Hcp与其他T6SS结构基因共进化,但VgrG却有很大的随机性。1个细菌可能有多套T6SS,一般1个hcp基因对应1套系统。vgrG的数目变化很大,有的细菌只有1个vgrG基因,有的细菌却多达30个,且与有多少套T6SS没有多大的关系。进化分析表明:Hcp可分为14个类,种间的差异小于种内差异。VgrG在进化上可分为3大类,种间差异也小于种内差异。VgrG多样性可能与其识别并辅助不同效应因子转运有关。共进化分析显示VgrG与Hcp具有一定的共进化特性,可推测单个细菌中相互配对的VgrG与Hcp。表达分析显示,在水稻细菌性条斑病菌RS105中,几乎所有的vgrG都与hcp基因的表达正相关,说明在表达水平不能分析两者之间的进化关系,但可说明RS105中VgrG与Hcp功能的相关性。因此,VgrG与Hcp在进化和功能上具有显著相关性。 相似文献
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SBP基因在植物中普遍且特异存在,主要调控花的形成及其后期发育、叶的形态建成和环境信号应答等诸多方面。然而,目前还没有对杨柳科植物SBP基因进行全面而系统的分析。依据生物信息学方法,分别从红皮柳、美洲黑杨和毛果杨中鉴定出30、33和29个SBP基因,这些基因在各自物种的染色体上的分布情况和数目非常类似,表现出很近的遗传关系。几乎每个基因在基因组内和基因组间都存在多个同源基因,它们的K_a/K_s比值大多数均小于1,说明这些基因在复制后发生了纯化选择,基因功能较保守。只有12对基因的K_a/K_s比值大于1,在进化中受正向选择。 相似文献
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产河鲀毒素细菌水平转移相关基因的鉴定 总被引：1，自引：1，他引：0
多种进化关系并不密切的细菌均能合成河鲀毒素,揭示了产河鲀毒素细菌间可能存在水平基因转移现象,但通过何种途径并不清楚。为调查产河鲀毒素的气单胞菌(Aeromonas sp.)质粒中是否存在与水平基因转移相关的元件,通过PCR扩增分别发现该质粒中存在tra,rum及vird4基因,扩增出的906 bp的tra,681bp的rum及1 319 bp的vird4,分别与多种菌株的转座酶、松弛酶和Ⅳ型分泌系统中的ATP酶基因具有高度的序列同源性,并具有这些酶的保守结构域,结果表明产河鲀毒素的气单胞菌具有通过接合转移和转座方式转移基因的能力,同时具有转移河鲀毒素至宿主的能力。对于进一步了解产河鲀毒素细菌之间以及产河鲀毒素细菌与河鲀之间的关系有重要的帮助。研究亮点:本研究首次在产河鲀毒素的气单胞菌质粒中明确鉴定出与水平转移相关的基因,表明该细菌不但具有通过接合转移和转座方式转移基因的能力,而且具有转移河鲀毒素至宿主的能力。 相似文献
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《江苏农业科学》2016,(10)
二脂酰甘油酰基转移酶Ⅱ(DGAT2)是催化三酰甘油生物合成的关键酶,利用生物信息学手段在二倍体棉花和6种模式植物中共鉴定出25个DGAT2基因,详细剖析这些基因的结构、序列和进化特征。基因结构分析表明,绝大多数植物包含8个或9个外显子,且内含子相位高度保守,说明该基因结构起源于陆生植物。蛋白序列分析显示,核心保守基序1、2、3与功能结构域相互重叠,说明功能结构域起源于藻类植物。进化分析显示:在棉花中,DGAT2基因发生特异性扩增,其分子机制为串联重复;结合滑动窗口方法和位点模型选择压力检测结果,DGAT2蛋白均受制于负选择作用。这些结果为棉花及模式植物DGAT2的功能研究提供帮助。 相似文献
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在固氮菌基因组中,固氮相关基因都是作为一个或几个基因簇存在,是细菌生物固氮的遗传基础。这其中包括固氮酶结构基因nifHDK,以及参与电子转运和铁钼辅因子合成及组装的其他相关基因。对不同菌中固氮基因簇的结构和进化进行了简要的比较分析。比较所有已测序固氮菌中的固氮基因簇,发现均至少含有六个保守基因:nifH、nifD、nifK、nifE、nifN和nifB,并且这6个基因在所有已鉴定的系统中都是固氮所必需的。尽管在不同种类的固氮微生物中,固氮基因簇的构成及组织模式有所不同,但是它们在结构、催化机制和系统进化上紧密相关。同时也对固氮基因的研究方向提出了展望。旨在为今后进一步研究生物固氮机制,了解固氮微生物的进化,扩展生物固氮多样性提供理论基础。 相似文献
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《（《农业科学与技术》）编辑部》2016,(7)
二酰甘油酰基转移酶(DGAT)是催化三脂酰甘油生物合成的关键酶。对棉花与其他植物DGAT1基因进行鉴定与比较分析,序列分析结果表明,棉花与大多数模式植物DGAT1基因有16个外显子,内含子长度高度变异,但其相位极其保守;这些基因编码的蛋白具有7个保守基序,核心保守基序与功能结构域相互重叠。系统进化分析显示:基因树与物种树具有较高的一致性,DGAT1基因进化能真实反映物种系统发生关系;棉花DGAT1基因以单拷贝形式存在,但在玉米、水稻、杨树与小立碗藓中均存在至少两个DGAT1基因。选择压力检测结果显示:除了Pt DGAT1a/Pt DGAT1b受制于正选择作用外,剩余4对同源基因均受控于纯净选择;在基因亚群水平共检测到17个正选择位点,这说明在显著水平下各个亚群中均未检测到正选择位点。这些结果可为进一步研究棉花及植物DGAT1基因的功能提供基础。 相似文献
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《沈阳农业大学学报》2020,(4)
在植物中,小热激蛋白(sHSPs)是含量最丰富,分布最广泛的热激蛋白,其保守的结构特征是在细菌和真核生物分化之前进化而来的。sHSPs作为分子伴侣,有助于抑制蛋白质聚集、细胞骨架蛋白动力学、细胞生长、转录、分化等在内的多种不同的细胞进程。研究表明:番茄中SlHSP20基因簇在同一条染色体47.54Mb区域上串联重复排列。根据基因家族成员自身的进化分析,SlHSP20基因簇属于定位于细胞质/细胞核的CI类亚族sHSPs,并根据蛋白质的分子量命名为SlHSP17.6A、SlHSP17.6B、SlHSP17.6C和SlHSP17.7A。这些SlHSP20基因的基因组织结构与其同物种内sHSPs基因存在旁系同源关系,该基因簇中4个基因所编码的氨基酸序列具有高度同源性,但其5’-UTR中顺式作用元件不同,基因簇在番茄生长发育的表达及对激素和外源糖处理的表达都存在明显差异。共表达分析显示基因簇的互作基因也各不相同。以上研究结果为进一步分析番茄sHSPs基因的进化起源及其功能奠定了基础。 相似文献
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二酰甘油酰基转移酶(DGAT)是催化三脂酰甘油生物合成的关键酶.对棉花与其他植物DGAT1基因进行鉴定与比较分析,序列分析结果表明,棉花与大多数模式植物DGAT1基因有16个外显子,内含子长度高度变异,但其相位极其保守;这些基因编码的蛋白具有7个保守基序,核心保守基序与功能结构域相互重叠.系统进化分析显示:基因树与物种树具有较高的一致性,DGAT1基因进化能真实反映物种系统发生关系;棉花DGAT1基因以单拷贝形式存在,但在玉米、水稻、杨树与小立碗藓中均存在至少两个DGAT1基因.选择压力检测结果显示:除了Pt DGAT1a/PtDGAT1b受制于正选择作用外,剩余4对同源基因均受控于纯净选择;在基因亚群水平共检测到17个正选择位点,这说明在显著水平下各个亚群中均未检测到正选择位点.这些结果可为进一步研究棉花及植物DGAT1基因的功能提供基础. 相似文献
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二酰甘油酰基转移酶(DGAT)是催化三脂酰甘油生物合成的关键酶.对棉花与其他植物DGAT1基因进行鉴定与比较分析,序列分析结果表明:棉花与大多数模式植物DGAT1基因有16个外显子,内含子长度高度变异,但其相位极其保守;这些基因编码的蛋白具有7个保守基序,核心保守基序与功能结构域相互重叠.系统进化分析显示:基因树与物种树具有较高的一致性,DGAT1基因进化能真实反映物种系统发生关系;棉花DGAT1基因以单拷贝形式存在,但在玉米、水稻、杨树与小立碗藓中均存在至少两个DGAT1基因.选择压力检测结果显示:除了PtDGAT1a/PtDGAT1b受制于正选择作用外,剩余4对同源基因均受控于纯净选择;在基因亚群水平共检测到17个正选择位点,这说明在显著水平下各个亚群中均未检测到正选择位点.这些结果可为进一步研究棉花及植物DGAT1基因的功能提供基础. 相似文献
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膜结合脂肪酸去饱和酶(fatty acid desaturase, FAD)是生物合成不饱和脂肪酸的关键酶。本研究以陆地棉基因组数据为基础，利用生物信息学方法对棉花FAD基因家族进行全基因组鉴定和进化分析。结果表明，陆地棉基因组中共含有37个FAD基因，进化分析发现这些基因分为4个亚家族，各亚家族成员数量不一，但相同亚家族成员含有相似的基因结构和保守基序。共线性分析发现28对复制基因全为片段复制基因，且都经历了严格的纯化选择作用。此外，在陆地棉FAD基因的启动子区域，发现了丰富的响应植物激素信号和逆境胁迫的顺式作用元件。转录组分析表明，陆地棉FAD基因家族响应干旱和盐胁迫，定量PCR分析表明施加外源褪黑素显著影响了FAD基因的表达。本研究结果为进一步解析FAD家族基因的功能奠定了基础。 相似文献
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《山西农业大学学报(自然科学版)》2017,(9)
[目的]植物SnRK2是一类蔗糖非酵解型蛋白激酶,在信号转导和非生物胁迫及生长发育中具有非常重要的作用。[方法]本文利用生物信息学的方法从谷子基因组中分析鉴定出10个SnRK2基因,并对这些基因的染色体分布、理化性质、内含子-外显子结构、系统进化和顺式调控元件进行了分析。[结果]谷子的SnRK2基因分布在基因组中不同的染色体上,外显子数目大多为9个。这些基因被分为3个亚组,且与拟南芥和水稻的分类一致。而且,这些基因的上游启动子序列含有多个不同的激素和非生物逆境应答顺式元件,这说明它们在逆境应答和激素信号转导中具有一定的功能。[结论]本文为进一步研究谷子SnRK2基因在非生物胁迫和激素应答中的作用奠定了基础。 相似文献
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为比较干扰素调节因子(IRF)4、IRF8、IRF9和IRF10在硬骨鱼类中的进化和分化情况,构建系统进化树,并采用非同义替代(Ka)与同义替代(Ks)的比值计算这几种基因在硬骨鱼类中进化率。结果表明:IRF4、IRF8、IRF9和IRF10在进化树上各成一支,硬骨鱼类IRF4进一步分化为IRF4a和IRF4b。4个基因的Ka/Ks值均小于1,说明这些基因在硬骨鱼类进化过程中是负选择,提示在不同物种中这些基因保持原有的功能并趋于稳定。尽管如此,不同基因进化速率存在明显差异。IRF9、IRF10、IRF4a、IRF4b和IRF8进化率分别为0.50、0.30、0.20、0.25和0.15。充分表明在硬骨鱼类进化过程中IRF8、IRF4a和IRF10分化程度低,而IRF4b和IRF9分化程度高。 相似文献