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[期刊] 中国农业科学
[作者]
张燕洁 朱一超 郭旺珍 张天真
【目的】克隆陆地棉纤维伸长发育相关的基因,并做初步功能验证。【方法】以陆地棉李氏超短纤维突变体Li1li1自交后代野生型li1li1和超短纤维突变体Li1li1开花后4d的胚珠纤维复合体为探针,通过基因芯片筛选优质材料7235棉纤维伸长、次生壁加厚不同发育时期混合cDNA文库,分离出两个在两种材料中差异表达的cDNA序列。【结果】测序结果表明,两个cDNA均为完整的基因序列,分别命名为GhSAMS(GenBank登录号:EF643509),GhNLP(GenBank登录号:EF643508)。RT-PCR分析表明:开花后4d,GhSAMS、GhNLP在陆地棉李氏野生型li1li1纤维中的表达量...
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
毛玮 曹跃芬
棉纤维是纺织工业的重要原材料,在国民经济发展中具有举足轻重的地位。棉纤维细胞发育进程是一个多基因调控的、有序的系统发生过程,包括纤维起始期、伸长期、次生壁合成与加厚期和脱水成熟期等4个时期。随着遗传学、细胞学和分子生物学等学科的交叉融合,棉纤维生长发育调控分子机制的研究已成为研究热点。目前大多研究集中在运用遗传定位、基因克隆以及近年来兴起的深度测序等技术对棉纤维生长发育的调控机制进行解析。为了更加系统地了解棉纤维的发育过程,详细描述了棉纤维发育各时期的形态结构变化及特征,概述了经典遗传学在棉纤维遗传规律和基因定位方面的工作,以及从转录组学、蛋白组学及表观遗传学领域总结了近年来深度测序技术在棉花纤维组学研究方面的运用和取得的进展,并简述了棉纤维发育各个时期所涉及的相关调控基因。纤维的产量由棉纤维发育起始期决定,长度由伸长期决定,且伸长期的生化反应最为活跃,是影响纤维品质的关键时期。棉纤维遗传规律的研究发现,性状相同而基因型不同的材料,其棉纤维遗传模式也不同。纤维品质和产量相关的数量性状位点(QTL)遍布各个染色体,一些稳定的主效QTL(如FS1, qLI17和qFL-Chr14-3等)值得科研工作者进一步关注并有望在分子辅助选择中进行应用;质量性状基因的最新进展明确了显性基因Li1和N2,分别是肌动蛋白编码基因和转录因子MYB25-like。转录组学、蛋白组学及表观遗传学领域三方位的深度测序有效建立了RNA水平和蛋白质水平、编码区域和非编码序列之间的联系,并发现一系列的转录因子、编码转脂蛋白的基因、钙信号转导相关基因、多糖合成相关蛋白、大量的miRNA以及DNA甲基化作用等共同参与棉纤维发育过程。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
张文静 胡宏标 王友华 陈兵林 束红梅 周治国
【目的】以纤维比强度差异较大的不同基因型棉花为材料,研究它们纤维发育过程中相关酶活性的动态变化与纤维比强度的关系,为探索改善棉纤维比强度的生理调控途径提供理论依据。【方法】选择棉纤维比强度分属高(科棉1号)、中(美棉33B)、低(德夏棉1号和苏棉15号)3种类型,4个不同基因型的品种,在大田栽培条件下,研究棉纤维次生壁加厚过程中相关酶活性的动态变化、纤维素累积和纤维比强度形成的关系。【结果】β-1,3-葡聚糖酶活性在次生壁加厚发育过程中呈下降趋势,蔗糖合成酶、过氧化物酶和IAA氧化酶活性变化均呈单峰曲线,基因型间差异主要表现在酶活性的大小和峰值出现的时间。科棉1号属高强纤维基因型,棉纤维中与纤...
关键词：
棉花 棉纤维发育 相关酶 纤维比强度
[期刊] 中国农业科学
[作者]
田琴 李艳军 郭芳 张新宇 王海云 孙杰
【目的】对从棉纤维细胞分离获得的基因GhBCP1进行序列和表达分析,初步分析其功能。【方法】采用mRNA荧光差异显示结合cDNA末端快速扩增技术克隆基因全长cDNA序列,用生物信息学方法对获得的cDNA序列及推定氨基酸序列进行分析,并用荧光实时定量PCR法研究基因在不同组织中的表达。【结果】克隆了一个棉纤维特异表达基因的全长cDNA,命名为GhBCP1(GenBank登录号:EF222282),该cDNA全长721bp,含有一个编码176个氨基酸蛋白的开放阅读框。BLAST分析表明该基因所编码产物为一个蓝铜蛋白。Southern杂交分析表明该基因在陆地棉(Gossypium hirsytum ...
关键词：
棉花 纤维 蓝铜蛋白 特异表达
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
蒋建雄 朱玉琴 虢利钢 王志成
棉纤维细胞是由胚珠的部分表皮细胞经分化突起发育而成的,在整个生长发育过程中棉纤维细胞只生长不分裂,是一种很好的研究植物细胞生长发育机理的模式材料.近年来国内外不少研究者已经分离出一批对棉纤维初生生长发育有重要作用的功能基因,并阐明了这些基因的表达及调控特征.这些基因的分离和鉴定不仅有助于阐明植物细胞分化和伸长发育的分子机理,而且还可以促进棉纤维品质改良遗传工程的开展.
[期刊] 华北农学报
[作者]
张曦 钱玉源 刘祎 王广恩 宋世佳 李晓飞 米换房 崔淑芳 李俊兰
为了探究GhNAC201在棉花色素腺体发育中的作用,应用RT-PCR的方法克隆了有腺体棉花中棉所12中GhNAC201基因的编码区序列,并进行生物信息学分析。利用荧光定量PCR对有腺体和无腺体棉花材料不同生育时期、不同组织部位和不同激素处理下GhNAC201基因的表达情况进行分析。结果显示,GhNAC201编码区为948 bp,编码315个氨基酸。GhNAC201蛋白分子量为36.8 ku,理论pI 5.97,二级结构预测存在27.94%的α-螺旋、5.40%的β-转角、18.10%的延伸链和48.57%的无规则卷曲。三维结构预测表明,GhNAC201的26-190氨基酸与水稻胁迫应答NAC1蛋白序列高度匹配,模型维度为X:55.229?,Y:36.150?,Z:46.112?。GhNAC201在30-163氨基酸处存在1个NAM结构域,预测有5个苏氨酸、6个丝氨酸和4个酪氨酸磷酸化位点位于NAM结构域内。亚细胞定位预测GhNAC201可能位于分泌通路或除线粒体、叶绿体之外的其他亚细胞结构。不同物种中GhNAC201同源蛋白序列的相似性较高,存在5个高度保守的基序。GhNAC201与亚洲棉、雷蒙德氏棉中的同源蛋白的基序组成模式完全一致。GhNAC201基因在中棉所12各组织部位的表达量均极显著高于显性和隐性无腺体棉,且受ABA、BR、GA和MeJA诱导极显著上调表达,基因的时空表达模式与腺体密度的时空分布规律也趋于一致。综上所述,GhNAC201与棉花色素腺体发育密切相关,可能通过ABA、BR、GA和JA通路调控腺体发育或棉酚代谢。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
冯营 赵新华 王友华 马溶慧 周治国
【目的】研究棉纤维发育过程中的糖代谢生理特征对氮素的响应及其与纤维比强度形成的关系,探索改善棉纤维比强度的生理调控技术途径。【方法】以美棉33B(AC-33B)和科棉1号(KC-1)为材料,设置大田氮素水平0kg N·hm-2(缺氮)、240kg N·hm-2(适氮)和480kg N·hm-2(高氮)试验,研究3个氮素水平下棉纤维发育过程中糖代谢的重要物质(蔗糖和β-1,3-葡聚糖)含量变化、调节糖代谢的相关酶(蔗糖酶、蔗糖合成酶、磷酸蔗糖合成酶及β-1,3-葡聚糖酶)活性的动态变化和纤维比强度形成的关系。【结果】两年试验结果表明,在240kg N·hm-2水平下,棉纤维中的蔗糖酶活性最高,可...
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
朱龙飞 徐英武 林新春
MADS-box基因家族在决定花分生组织特性和花器官发育过程中起着重要的作用。以绿竹Bambusa oldhamii开花试管苗花芽为植物材料,采用cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术,获得了1条MADS-box基因家族的基因,命名为BoAP3。序列分析结果表明:BoAP3开放阅读框(open reading frame,ORF)长度为654 bp,编码218个氨基酸,具有典型的植物MADS-box蛋白结构,其编码肽链包含了MADS区、K区、I区和C区。BoAP3与小麦Triticum aestivum,水稻Oryza sat...
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
马爱民 关海山
采用RAP PCR差异显示技术对平菇菌丝体及原基、菇蕾和成熟子实体进行研究 ,获得了在原基阶段差异表达的 3条cDNA片段POD1、POD2与POD3 ,经过回收、重扩增、克隆与鉴定后进行测序分析 ,初步的结果表明 3条差异片段的长度分别为 745bp、482bp与 477bp。同时 ,国际联网检索查明片段POD3为HSP70基因片段
[期刊] 中国农业科学
[作者]
秦永生 叶文雪 刘任重 张天真 郭旺珍
【目的】以湘杂棉2号和中棉所28两个具有共同亲本的陆地棉强优势杂交种的F2为作图群体,构建覆盖率较高的遗传图谱,发掘稳定的纤维品质相关QTL,为标记辅助选择提供依据。【方法】利用SSR标记和JoinMap 3.0软件构建陆地棉连锁图,利用WinQTLCart2.5的复合区间作图法分别对2群体6个纤维品质相关性状在F2和F2:3中进行QTL定位。【结果】利用包含245个多态位点、全长1847.81cM的遗传图谱检测纤维品质QTL。中棉所28群体在多环境平均值的联合分析中检测到22个QTL,三环境分离分析中检测到39个QTL;湘杂棉2号群体分别检测到18个和51个QTL。在A3、D2、D9等染色体...
关键词：
棉花 纤维品质 QTL定位
[期刊] 西南农业学报
[作者]
王晟 杜雄明
用4个陆地棉纤维突变体、1个亚洲棉纤维突变体及其对应的正常型品种作为研究材料,对纤维发育相关基因结构差异比较。根据GenBank公布的基因序列设计基因特异引物,分别在突变体与正常型棉花品种的基因组DNA中进行PCR扩增。经凝胶电泳检测发现:部分纤维发育相关基因在突变体与正常型材料之间存在显著的结构差异。用脱水诱导蛋白RD22基因、葡聚糖酶基因和肌动蛋白基因为模板设计引物,并将扩增的片段克隆测序,经B last比对后发现克隆的3条序列与设计引物所用的基因序列同源性均在95%以上。该研究结果可为纤维发育相关基因的分子生物学研究提供依据。
关键词：
棉花 纤维突变体 纤维发育
[期刊] 华北农学报
[作者]
王宏鹏 曹高燚 李明 丁博 包曙光 王俊斌 谢晓东 陈小强
为了对大麦气孔发育转录因子基因HvMUTE的功能进行初步鉴定，并对其生物学特性及表达模式进行分析，通过生物信息学分析、PCR扩增及qRT-PCR等方法来对大麦气孔发育转录因子基因HvMUTE进行研究。由于大麦G1614为大麦MOREX品种的姊妹系，且大麦MOREX品种公布了参考基因组数据，所以通过将短穗二柄草BdMUTE基因同大麦G1614基因组进行序列同源比对，得到大麦HvMUTE基因序列。从大麦材料G1614幼芽中的第1片叶片中取样，克隆得到大麦HvMUTE基因651 bp的编码区。生物信息学分析结果表明，HvMUTE蛋白是位于细胞核中的无明显亲水疏水性的不稳定蛋白质，并且其蛋白质三维结构含有螺旋-环-螺旋(HLH)结构。系统进化树分析结果表明，HvMUTE蛋白同小麦和山羊草的MUTE-Like蛋白亲缘关系较近。qRT-PCR结果显示，在干旱条件下，HvMUTE基因表达量无明显变化，这一结果同前人研究有所不同，猜测与大麦为单子叶植物，气孔结构中存在副卫细胞同双子叶植物气孔结构形态不同有关。
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
濮剑威 何珠子 邹曙明
脊椎动物Hox族基因是一类重要的生长和发育调控基因,它编码具有螺旋—转角—螺旋结构的转录因子,能与下游靶基因特定区域结合并激活表达,从而调节脊椎动物胚胎发育过程中前后轴的形态建成。利用cDNA末端快速扩增法(RACE)克隆了团头鲂(Megalobrama amblycephala)HoxB1b基因的全长cDNA序列,并研究了该基因的表达模式。结果表明:(1)团头鲂HoxB1b基因cDNA全长为1 479 bp,其中包括一个编码306个氨基酸残基的921 bp阅读框,聚类分析结果表明,该基因与斑马鱼、红鳍东方鲀、青鳉的相似度分别为89%、45%、40%,在脊椎动物中具有一定的保守性;(2)RT-...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
鹿游 马超 孟冬 李天忠
为明确miRNA沉默靶基因的调控机理,克隆AGO1蛋白基因并了解其作为沉默复合物核心成员在miRNA沉默通路中的作用,本研究在分析‘金冠’苹果基因组的基础上,以‘金冠’叶片cDNA为模板,克隆获得了3 234bp AGO1基因全长,蛋白分子质量为119ku,等电点为9.41,包含2个保守的AGO蛋白特征结构域:PAZ和Piwi区,命名为MdAGO1。苹果‘金冠’不同组织MdAGO1基因及13种与发育相关miRNA实时定量PCR分析结果表明:1)MdAGO1在花和果实中表达量均高于叶片;2)miRNA在果实和花中表达量均较高,叶片相对较低。MdAGO1与13种发育相关miRNA表达一致,在苹果中...
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
邹雪 刘起 周佳佳 吴天宇 刘露莎 高泽霞
为探究myomaker基因在团头鲂（Megalobrama amblycephala）肌纤维发育中的调控作用，通过RTPCR鉴定其cDNA序列，采用石蜡切片和HE染色分析不同日龄团头鲂肌纤维发育特征，并采用实时荧光定量PCR技术探讨myomaker基因在团头鲂不同发育阶段及不同组织部位的时空表达模式。结果表明：团头鲂myomaker基因全长4 693 bp，包含5个外显子和4个内含子，开放阅读框为663 bp，共编码220个氨基酸，其编码蛋白为7次跨膜蛋白。氨基酸相似度比对显示myomaker基因保守性较高；系统进化树分析显示团头鲂myomaker基因与鲤鱼等鲤科鱼的myomaker基因聚为一支，具有最近的亲缘关系。石蜡切片结果显示团头鲂肌纤维直径在20 d到60 d持续递增，其中在40 d、50 d和60 d均显著递增（P<0.05），且在40 d到50 d时其肌纤维直径递增最快。不同发育阶段肌肉组织荧光定量结果显示myomaker在团头鲂出膜后15 d到30 d表达量逐渐上升，在30 d表达量最高（P<0.05），结合形态学数据，推测myomaker基因在团头鲂30 d后肌纤维的融合中发挥重要作用，从而促进肌纤维的肥大。1月龄团头鲂不同组织的myomaker荧光定量结果显示其在肌肉组织中表达量极其显著高于其它组织（P<0.0001）。这些结果表明，myomaker基因在团头鲂肌纤维肥大过程中发挥重要的调控作用。
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