二穗短柄草基因组已被测序,与麦类作物和牧草近缘。二穗短柄草作为温带禾本科模式植物,有很多重要基因序列结构、进化信息等需要进一步挖掘。以拟南芥AtGLRs氨基酸序列为种子序列,利用Phytozome数据库中Blast工具,获得19个二穗短柄草谷氨酸受体候选序列。基于谷氨酸受体氨基酸序列构建系统发生树,结果显示,BdGLRs与AtGLRs聚类距离较近,亲缘关系较好。将20个AtGLRs和19个BdGLRs分别构建系统发生树,拓扑结构类似,均分为3枝,表明BdGLRs也有3个亚家族。参考AtGLRs的分类和命名

植物DREB转录因子在应答干旱、低温和高盐等非生物胁迫过程中发挥着重要作用,为了探讨二穗短柄草BdDREB1H转录因子在应答逆境胁迫的作用,对其序列进行了克隆、生物信息学和转录激活分析。然后利用qRT-PCR法对其在根、茎、叶3种组织和冷、干旱、盐和过氧化氢4种非生物胁迫条件下的表达模式进行了研究。结果显示,BdDREB1H转录因子基因全长编码框为735 bp,编码244个氨基酸,相对分子量26.34 ku,理论等电点5.63,不稳定指数(Ⅱ)64.17,为不稳定蛋白质;总亲水平均值-0.261,为亲水蛋白。多序列比对与结构域分析结果表明,BdDREB1H转录因子含有一个典型的AP2结构域,属于AP2/EREBP (APETALA2/ethylene-responsive element binding protein)超家族的DREB亚家族成员。进化分析显示,它与普通小麦的CBF蛋白亲缘关系较近,序列相似性64.44%。酵母单杂分析显示,BdDREB1H转录因子具有转录活性。组织表达分析显示,BdDREB1H基因在根、茎、叶中均有表达,其中在茎中表达量最高。胁迫处理表达分析结果表明,冷处理条件下,BdDREB1H的表达先升高后下降;干旱和氧化胁迫处理条件下,BdDREB1H在2 h后表达水平均显著高于对照;而盐胁迫条件下,BdDREB1H在2 h后表达水平均显著低于对照。这些结果表明,BdDREB1H转录因子可能参与了植物逆境胁迫反应,为进一步探索其在二穗短柄草中的抗逆分子机制奠定了基础。

根据GenBank中检索到的苹果谷氨酸受体基因(GLRs)的EST序列,采用RACE方法克隆平邑甜茶谷氨酸受体同源基因MhGLR。该基因全长3600 bp,编码946个氨基酸,推测分子质量为107.809 ku。将MhGLR编码氨基酸与其他已知的谷氨酸受体氨基酸进行同源性比较,发现MhGLR属于谷氨酸受体第三亚家族(GLR3),且与拟南芥AtGLR3.6的同源关系最近,故将其命名为MhGLR3.6(GenBank注册号:EF432572)。亲水性分析表明,MhGLR3.6包含有动物离子型谷氨酸受体(iGLuRs)的6个具有重要功能的保守结构域。荧光定量PCR结果显示,MhGLR3.6在根、茎、...

【目的】克隆桑树的谷氨酸脱氢酶基因GDH,了解其结构、组织特异性表达以及调控特点,并获得桑树谷氨酸脱氢酶蛋白,为进一步研究谷氨酸脱氢酶(glutamate dehydrogenase,GDH)在桑树氮代谢过程中的功能奠定基础,也为多年生木本植物的GDH研究提供参考。【方法】根据川桑基因组数据库搜索GDH同源序列设计引物,以杂交桑品种桂桑优62号(M.atropurpurea Roxb.)c DNA为模板,通过RT-PCR克隆获得Ma GDHs。利用NCBI上BLAST和CDD进行氨基酸序列比对和保守结构域

采用ＲＡＣＥ技术克隆获得中国明对虾（ＦＥｎｎＥＲｏｐＥｎＡＥｕｓ ＣｈｉｎＥｎｓｉｓ）谷氨酸脱氢酶ＧＤｈ基因（ＦＣ ＧＤｈ）。ＦＣ ＧＤｈ基因全长１７７９ ｂｐ，包括１个１６５９ ｂｐ的开放阅读框（ｏＲＦ），编码５５２个氨基酸，预测分子量大小为６１．３ ｋ ＤＡ，理论等电点为６．５４。同源性分析显示，ＦＣ ＧＤｈ氨基酸序列与其他动物高度保守，其中，与凡纳滨对虾最为相似，高达９８％，其次为中华绒螯蟹，为８９％。系统进化树分析显示，ＦＣ ＧＤｈ氨基酸序列与凡纳滨对虾ＧＤｈ聚为一支，之后依次为：中华绒螯蟹、黑腹果蝇、埃及按蚊。组织表达分析发现，ＦＣ ＧＤｈ基因在肌肉、鳃、肝胰腺、胃、肠、淋巴和血淋巴．．．

利用分子克隆技术从8个水稻品种中克隆到谷氨酸脱羧酶基因OsGAD3,并进行了相关的生物信息学及表达谱分析.结果表明,不同水稻品种OsGAD3的核苷酸序列差异性很小,都在1%以内,在氨基酸序列上都具有保守的结构域,在C末端均具有类似于OsGAD1结合CaM的关键氨基酸位点,但不同于OsGAD2.系统进化树分析表明,不同水稻品种的OsGAD3在进化上可以分为粳稻和籼稻两大类,与水稻常规分类相一致.此外,对不同水稻品种的谷氨酸脱羧酶基因的表达谱分析发现,OsGAD1、OsGAD2、OsGAD3、OsGAD4和OsGAD5在测试的11种水稻叶片中都有表达,但表达特征存在一定的差异性,可能与品种特性相关...

谷氨酸脱羧酶(GAD)是催化谷氨酸脱羧的裂解酶，对GABA合成通路起关键作用，并对植物抵御非生物胁迫有重要调控作用。前期通过代谢组和转录组关联分析筛选得到3个西瓜GAD基因家族成员(Cla97C01G007270、Cla97C01G007290和Cla97C04G079700)。在此基础上克隆了3个西瓜GAD家族基因，分别命名为ClGAD1、ClGAD2和ClGAD3,并对其进行生物信息学及表达模式分析。结果显示，ClGAD1、ClGAD2和ClGAD3的CDS分别为1 524,1 497,1 497 bp,其编码的氨基酸数量分别为507,498,498。3个蛋白均为亲水性蛋白；亚细胞定位于线粒体中；具有高度的保守性，保守结构域为谷氨酸脱羧酶；其启动子区域含有大量CAAT-box和TATA-box,以及与逆境胁迫相关的MYB、MYC等相应元件。3个GAD蛋白的二级结构均以α-螺旋、无规卷曲为主；三级结构均为同源六聚体结构。系统进化树显示，GAD基因家族成员与苦瓜、拟南芥的GAD亲缘关系最近。qRT-PCR分析显示，ClGAD1和ClGAD2在茎中表达量最高，而ClGAD3在花中表达量最高。ClGAD1、ClGAD2、ClGAD3分别在盐胁迫12,24,48 h表达量最高；冷和干旱胁迫下3个GAD基因的表达模式较为相似，均在胁迫早期发生大量表达，且ClGAD3在非生物胁迫下的表达量均高于其他2个家族成员。获得了西瓜3个GAD基因的cDNA全长，并对其进行生物信息学和表达模式分析，为丰富西瓜抗非生物胁迫基因资源提供了试验依据。

为了研究二穗短柄草BdDREB1-like基因在转基因烟草中的功能,克隆了该基因,并进行了生物信息学分析。该基因开放阅读框684 bp,编码228个氨基酸,编码蛋白的分子量为24.178 ku,只含有一个典型的AP2结构域,属于AP2/EREBP(APETALA2/ethylene-responsive element binding protein)超家族的DREB家族。多序列比对与进化分析显示它与黑麦ScCBFI的亲缘关系较近。亚细胞定位分析表明,BdDREB1-like基因定位于细胞核。将其构建到植物表达载体上,并通过农杆菌介导法转入烟草中。PCR和RT-PCR筛选鉴定显示BdDREB1-like基因不仅整合到烟草基因组中而且还能稳定表达。过氧化氢胁迫条件下,转BdDREB1-like基因烟草幼苗具有较高的发芽率。为了进一步确定BdDREB1-like基因与氧化胁迫的关系,又对一个月大的转基因烟草进行氧化胁迫(MV,甲基紫精)处理。结果表明,在正常生长条件下,T3转基因株系除了SOD含量外,测定的其他各种生理指标均与野生型无显著差异,T1转基因株系中只有POD和叶绿素含量与野生型中的有显著差异;而在氧化胁迫处理条件下,转BdDREB1-like基因的烟草植株相对于野生型具有较高的过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶和叶绿素的含量和较低的丙二醛和过氧化氢含量。这些结果表明,过表达BdDREB1-like基因增强了植物对氧化胁迫的耐受性。

为解析模式植物二穗短柄草中谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GPX)在抗氧化过程中的作用机制,对二穗短柄草BdGPX4基因进行克隆,获得681bp的cDNA序列,该基因编码226个氨基酸残基的蛋白质,预测相对分子量是24.49ku。通过亚细胞定位预测,BdGPX4蛋白位于叶绿体和线粒体中。生物信息学分析发现BdGPX4基因启动子具有植物激素、光信号、干旱以及冷胁迫响应元件。结合二穗短柄草基因芯片数据和RT-PCR表达检测结果,发现BdGPX4基因在根、茎、叶、叶鞘、苗芽、穗状花序和种子等部位均表达,在光合组织和生长旺盛部位的表达显著高于非光合和衰老部位,并在根部受到SA诱导表达上调。成功构建BdGPX4基因的原核表达载体,在大肠杆菌中表达并纯化BdGPX4蛋白,检测到对H_2O_2和COOH具有较高活性,但对底物tBOOH活性较低,与直系同源蛋白OsGPX4相比功能发生分化。基因表达模式及酶学活性的特点预示着二穗短柄草BdGPX4基因在光合器官和胁迫条件下具有重要的抗氧化作用。

谷氨酸脱氢酶(glutamate dehydrogenase,GDH)可通过逆催化谷氨酸脱氨参与氨基酸代谢,也可生产合成氨,参与氮代谢。实验克隆得到达氏鳇(Huso dauricus)谷氨酸脱氢酶基因(gdh)的开放阅读框序列。该序列全长为1 635 bp,编码544个氨基酸。氨基酸序列多重比对结果显示达氏鳇GDH与其它脊椎动物的序列一致性较高。进一步的系统进化树分析发现,达氏鳇GDH与两栖类、爬行类及哺乳类聚为一支。组织表达分析结果表明,达氏鳇gdh的mRNA在各组织中都有分布,并且在肠中转录水平最高。随后,采用荧光定量PCR分析了饲料中添加双低菜粕对达氏鳇蛋白质代谢相关基因(gdh、氨肽酶N apN、小肽转运载体pepT1)及应激反应相关的热休克蛋白(hsp90)基因表达的影响。在肝脏中,不同饲料投喂组gdh和hsp90的转录水平没有显著差异。在肠中,菜粕组gdh及apN基因的转录水平显著高于基础饲料组;菜粕组pepT1基因的转录水平也高于基础饲料组,但是没有显著性差异。以上结果表明,植物蛋白原料菜粕添加可引起达氏鳇肠道中蛋白质代谢水平上升,而不引起鱼体的应激反应。

采用ｃＤＮＡ末端快速扩增技术（ｒＡｐｉＤ ＡｍｐｌｉｆｉｃＡｔｉｏＮ ｏｆ ｃＤＮＡ ｅＮＤｓ，ｒＡｃｅ）获得了斑节对虾（ｐｅＮＡｅｕｓ ｍｏＮｏＤｏＮ）谷氨酸脱氢酶基因（ｐｍＧＤＨ）的ｃＤＮＡ序列。该序列全长２３８６ ｂｐ，开放阅读框（ｏｒｆ）为１６７７ ｂｐ，３＇非编码区（ｕｔｒ）为６８８ ｂｐ，包括含有２７个碱基的ｐｏｌｙ（Ａ）尾，５＇非编码区（ｕｔｒ）为２１ ｂｐ。ｏｒｆ可编码５５８个氨基酸，预测分子量为６１．８３７ ｋ Ｄ，理论等电点为６．５７。序列含有ｅｌｆＶ ＤｅＨｙＤｒｏＧ Ｎ与ＮＡＤ ｂｉＮＤ １ Ｇｌｕ ＤＨ两个保守结构域，３７个磷酸化位点，３个糖基化位点。通过同源性、相似．．．

为了研究鲤科鱼类最具代表性的二个物种—鲤和草鱼IL17受体基因家族的起源进化,实验采用比较基因组学和生物信息学的方法,分别在鲤和草鱼基因组数据库进行序列比对和注释,然后对得到的基因进行结构域和系统发育学分析,最后在12个不同组织中进行基因表达分析研究。结果显示,在鲤和草鱼中分别注释得到9个和5个IL17受体基因家族成员。系统发育分析显示,该基因家族不存在鱼类特有的基因,在硬骨鱼类中具有一定的保守性。比较基因组学结果显示,与四足动物相比,大多数硬骨鱼类中IL17受体基因没有明显增多。鲤与草鱼等其他硬骨鱼类相比,除IL17RB以外,其余IL17受体基因家族成员均加倍。不同组织的表达分析结果显示全基因组复制后不同基因拷贝的功能发生了分化。研究表明,虽然硬骨鱼经历第三轮全基因组复制,但是由于复制发生时间久远,大多数基因已经发生改变或退化,进而在基因组中丢失。而鲤第四轮基因组复制时间发生在820万年前,复制发生时间较近,故复制后的基因基本得以保留。但是对于一些具有特殊功能的高度保守基因(例如IL17RB),也会发生在极短时间内出现丢失现象。鲤和草鱼健康组织的表达谱分析结果同样表明,鲤IL17受体基因的不同拷贝之间已经发生了快速进化及亚功能化,并且这种现象在鲤四倍体基因组中普遍存在。

采用ＲＴ–ＰＣＲ克隆蛹虫草中蓝光受体基因ＣｍｗＣ–１和ＣｍｗＣ–２。结果表明，ＣｍｗＣ–２基因序列的翻译产物Ｃｍ ｗＣ–２中存在１个ＰＡＳ结构域和１个锌指结构域。实时荧光定量ＰＣＲ结果显示，蛹虫草菌丝体ＣｍｗＣ–１和ＣｍｗＣ–２基因的表达量分别在蓝光照射后６ ｈ和２ ｈ达到峰值。子实体形成不同阶段ＣｍｗＣ–１和ＣｍｗＣ–２的相对转录量都有较大差异，生长５０ ｄ时蛹虫草子实体不同部位的ＣｍｗＣ–１表达主要在子实体的中下段，ＣｍｗＣ–２的表达主要在子实体的顶端和中段，畸形子实体中ＣｍｗＣ–１和ＣｍｗＣ–２的表达量都不高。

【背景】二化螟（Chilo suppressalis）是我国水稻上的重要害虫之一，味觉受体（gustatory receptor,GR）基因在昆虫取食、产卵等过程中发挥重要作用。【目的】基于组学数据鉴定并克隆二化螟GR基因序列，明确其在不同发育阶段和成虫不同组织中的表达特性，为后续深入研究二化螟GR基因的功能打下基础。【方法】结合二化螟转录组数据和其他昆虫的GR基因序列，通过多重序列比对，鉴定二化螟GR基因。利用RT-PCR方法克隆获得二化螟GR基因的完整开放阅读框（open reading frame,ORF）序列，运用生物信息学分析工具对二化螟GR基因编码的氨基酸序列进行分子生物学特征、结构域等分析；基于最大似然法构建二化螟GR基因蛋白序列与其他昆虫GR基因的系统进化树；利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR）方法分析GR基因在二化螟不同发育阶段（1—6龄幼虫和雌、雄成虫）和成虫不同组织（雌、雄成虫的触角、头、翅、腹、足）中的表达模式。【结果】鉴定并克隆得到5个二化螟GR基因，分别命名为CsupGR1—5,ORF长度为1 122—1 428 bp，编码氨基酸序列长度为373—475 aa，其中CsupGR2、CsupGR4、CsupGR5具有7个跨膜结构域，CsupGR1、CsupGR3具有8个跨膜结构域。系统进化分析显示，CsupGR1、CsupGR2与黑腹果蝇DmelGR63a及小菜蛾PxylGR7、PxylGR8亲缘关系较近，属于CO_2受体家族；CsupGR3与黑腹果蝇DmelGR43a及家蚕BmorGR9、BmorGR10亲缘关系较近，属于果糖/肌醇受体家族；CsupGR4、CsupGR5与黑腹果蝇DmelGR64及家蚕BmorGR5—8亲缘关系较近，属于糖受体家族。发育期表达谱分析表明，二化螟5个GR基因在不同发育时期均有表达，其中CsupGR1、CsupGR4均在雄成虫中高表达，CsupGR2在1龄幼虫和雄成虫中表达量最高，CsupGR3在成虫中高表达，CsupGR5在4龄幼虫中表达量最高；组织表达谱分析表明，5个GR基因在雌、雄成虫的各组织均有表达，其中CsupGR1、CsupGR5在成虫头部表达量高，CsupGR2—4在成虫触角部位高表达。【结论】鉴定克隆的5个二化螟GR基因均具有昆虫味觉受体基因的典型特征，且在成虫触角或头部高表达，推测这5个基因可能与二化螟识别和适应寄主植物有关。

【目的】鉴于sirtuin家族基因重要而多样性的功能,从家蚕全基因组中鉴定sirtuin家族基因,并进行基因结构、蛋白结构及其理化性质、基因进化、组织表达芯片分析及在不同组织中的定量表达情况分析,为研究家蚕sirtuin家族基因的功能和推动家蚕模式生物系统化的研究奠定基础。【方法】基于家蚕基因组数据库,通过生物信息学手段,利用比较基因组学方法,鉴定家蚕sirtuin家族成员;开放阅读框(ORF)的预测用ORFfinder进行;使用SIM4进行ORF的内含子和外显子的预测;用GSDS和ExPaSy在线工具分别进行基因结构图和蛋白序列理化性质的预测;用CLUSTAL_X软件进行多序列联配及对其二级...