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[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
林焕泰 薛耀威 高三基 王锦达
从全基因组的角度分析了割手密谷胱苷肽-S-转移酶(GST)基因家族成员的特征，共鉴定出129个GST。通过对割手密GST蛋白的系统发育分析，发现这些GST可以划分为4个亚家族，且每个亚家族内的蛋白排列紧凑，说明同亚族内部基因进化关系均比较亲近。此外，对在阿特拉津处理下GST基因家族中10个F亚族基因的表达水平进行检测，结果表明，根中的SpGSTF1、SpGSTF9、SpGSTF14、SpGSTF16、SpGSTF18、SpGSTF31在阿特拉津胁迫下表达显著上调，推测这6个基因可能在响应阿特拉津胁迫的过程中起重要作用。研究结果有助于揭示割手密GST家族的进化和功能演替，并对进一步了解割手密GST对阿特拉津的解毒响应机制提供理论参考，同时也为培养抗除草剂甘蔗品种提供基因资源。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
洪亚楠 刘洋 姚艳丽 胡小文 徐磊
【目的】获得割手密SsREMO-1a基因全序列，开展组织特异表达、qPCR分析、亚细胞定位研究，研究转SsREMO-1a基因拟南芥的表型变化以及CAT基因的表达模式。【方法】以海南甘蔗野生种（割手密Sp-24）为材料，通过PCR、纯化、克隆和测序验证后获得完整的割手密SsREMO-1a基因序列。对苗期正常生长的割手密进行干旱胁迫处理，于胁迫处理后0、1、2、3、4和5 d收集幼嫩叶片、根和茎等组织进行组织特异表达分析和qPCR分析。采用烟草亚细胞定位技术、基因遗传转化技术等对SsREMO-1a的表达情况进行组织定位和功能分析。构建pBI221-SsREMO-1a-GFP融合表达载体，通过农杆菌转化烟草进行细胞定位分析。构建过量表达载体pCAMBIA 1304-SsREMO-1a，利用农杆菌转化法将SsREMO-1a导入拟南芥，观测干旱胁迫后0、1、2、3、4和5 d植株表型以及CAT-1基因表达量。【结果】SsREMO-1a基因全长均为738 bp，开放读码框（ORF）564 bp，编码187个氨基酸；组织特异性表达表明，SsREMO-1a在根、茎、叶中均有表达；qPCR分析结果表明，该基因受干旱胁迫的诱导并呈显著上调表达；亚细胞定位结果表明，SsREMO-1a蛋白定位于细胞膜上；共获得11个转基因拟南芥株系，抗旱性鉴定表明转基因植株能够提高植株的抗旱能力；转基因植株CAT-1基因表达量显著升高。【结论】SsREMO-1a能够提高植株的抗旱能力，对CAT-1基因具有一定的调控作用。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
张保青 黄玉新 周珊 段维兴 杨翠芳 张革民 陆衫羽 高轶静
为发掘甘蔗育种优异野生基因资源，以来自广西的333份割手密为材料，应用12对SSR引物的分子标记数据和28个表型性状资料构建广西割手密核心种质，并进行关联分析。关联分析结果显示，广西割手密茎径、节间长度、曝光前颜色、脱叶性和毛群共5个表型性状与8个位点显著相关；茎径与叶长、叶宽、节间长度、节数和锤度5个性状均表现出极显著相关；株高、茎径、节间长度、节数4个表型性状之间呈现显著至极显著的正相关；锤度与茎径和节间长度均表现为极显著的负相关。核心种质抽样按照总资源比例的0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9进行梯度筛选，当抽样比例达到30%以上时，即可包含100%等位基因覆盖度。遗传多样性评价和主成分分析结果显示，构建割手密核心种质所筛选材料具有丰富的遗传多样性，且基于核心种质绘制的主成分图与原始种质的分布图趋势相吻合。结果表明，根据30%的抽样比例筛选出99个割手密样本构建核心种质，遗传多样性评价和主成分分析所构建的核心种质具有较好的代表性。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
姚艳丽 胡小文 邢淑莲 徐磊 张树珍 刘洋
本文以高粱超氧化物歧化酶基因（ＮＣＢＩ登录号为ＸＭ ００２４４５６２６．１）Ｃ ＤＮＡ序列为探针，对甘蔗ＥＳＴ数据库进行同源检索、筛选和拼接，通过分子克隆和序列分析验证，获得了１个割手密铜锌超氧化物歧化酶基因全长Ｃ ＤＮＡ序列（ＳＳ ＳＯＤ－１Ａ，ＧＥＮＥ ＢＡＮｋ登录号为ｋＪ００２５７１）。序列全长７０３ Ｂｐ，由６２４ Ｂｐ的开放读码框，３６ Ｂｐ的５’非翻译区和４３ Ｂｐ的３’非翻译区组成，编码２０７个氨基酸。氨基酸保守结构域分析表明，该蛋白序列具有铜锌超氧化物歧化酶保守结构域，属于ＳＯＤ家族。氨基酸同源性分析发现，割手密ＳＳ ＳＯＤ－１Ａ蛋白序列与鹰嘴豆、高粱、玉米等物种同源关系较近。
关键词：
割手密 超氧化物歧化酶 基因克隆 PCR
[期刊] 西南农业学报
[作者]
姚艳丽 胡小文 邢淑莲 徐磊 张树珍 刘洋
本文以高粱超氧化物歧化酶基因(NCBI登录号为XM 002445626.1)c DNA序列为探针,对甘蔗EST数据库进行同源检索、筛选和拼接,通过分子克隆和序列分析验证,获得了1个割手密铜锌超氧化物歧化酶基因全长c DNA序列(Ss SOD-1a,Gene Bank登录号为KJ002571)。序列全长703 bp,由624 bp的开放读码框,36 bp的5’非翻译区和43 bp的3’非翻译区组成,编码207个氨基酸。氨基酸保守结构域分析表明,该蛋白序列具有铜锌超氧化物歧化酶保守结构域,属于SOD家族。氨基酸同源性分析发现,割手密Ss SOD-1a蛋白序列与鹰嘴豆、高粱、玉米等物种同源关系较近。
关键词：
割手密 超氧化物歧化酶 基因克隆 PCR
[期刊] 中国农业科学
[作者]
尹雨钦 徐欢欢 唐丽萍 王欣雅 胡春梅 侯喜林 李英
【背景】花青素是紫色不结球白菜中重要的营养成分之一，谷胱甘肽转移酶（glutathione S-transferase,GST）在花青素转运中发挥着重要功能。【目的】鉴定不结球白菜中编码GST的基因，并通过转录组和分子生物学手段揭示BcGSTF6在不结球白菜花青素转运中的作用，解析不结球白菜花青素积累的分子机制。【方法】通过生物信息学方法，鉴定GST基因家族成员并分析其在染色体上的位置和基序；在紫色和绿色的不结球白菜中进行转录组分析，筛选不结球白菜中参与花青素转运的基因，并通过表达模式分析、亚细胞定位、拟南芥突变体tt19的异源回补试验进一步验证BcGSTF6和BcTT19的功能；通过将BcGSTF6和BcTT19与其他物种中参与花青素转运基因的氨基酸序列进行比较，分析BcGSTF6存在的差异；并通过BcGSTF6蛋白与矢车菊素（Cya）的体外结合和基因沉默试验验证BcGSTF6是否为参与不结球白菜花青素转运和积累的重要基因。【结果】从不结球白菜中鉴定得到83个GST基因家族成员，分为8个亚家族，分布在10条染色体上。转录组分析结果表明BcGSTF6和BcTT19可能是参与不结球白菜花青素转运的基因，进一步利用qRT-PCR发现BcGSTF6与BcTT19都在不结球白菜花青素积累阶段高度表达；亚细胞定位结果表明BcGSTF6和BcTT19都定位于内质网和液泡膜中。氨基酸序列多重比较发现BcTT19与其他物种中参与花青素转运的蛋白存在高度同源性，而BcGSTF6则在保守结构域中存在较大差异。在拟南芥突变体tt19中对BcGSTF6和BcTT19进行过表达均可恢复拟南芥幼苗tt19积累花青素的表型，但不能恢复其种皮棕色的表型，表明BcGSTF6和BcTT19都参与了花青素的转运但不能转运原花青素（PAs）。体外结合试验发现BcGSTF6蛋白在室温下可增加Cya的可溶性；对BcGSTF6在不结球白菜中进行基因沉默发现叶片中花青素含量显著下降，同时也导致参与花青素合成与调控相关基因表达量降低。证明BcGSTF6参与了花青素的转运和积累，在不结球白菜叶片着色过程中发挥重要功能。【结论】本研究鉴定了不结球白菜GST基因家族，并进一步解析了BcTT19和BcGSTF6在不结球白菜花青素转运和积累中的功能，阐明了BcGSTs在不结球白菜中花青素转运调控的部分机制。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
经艳芬 董立华 孙有芳 桃联安 朱建荣 周清明 杨李和 安汝东
利用隶属函数法,对云南不同生态型割手密及其血缘的F1代(共28个材料),在自然生长与干旱胁迫条件下的生长发育指标进行了比较分析。结果表明:(1)参试15个云南不同生态型割手密血缘F1代种质材料中,80%表现抗旱性强,尤其是云割F108–319等7个材料的抗旱性表现优良。(2)参试的8个割手密无性系抗旱性表现有强有弱,抗旱性表现弱、中、强的材料各占参试割手密的25%、37.5%、37.5%,抗旱性与其原生地的气候条件无一致性或特异性。(3)割手密及其血缘材料的抗旱性是一个复杂的特性,需要在育种实践中不断鉴定评价,才能有效提升抗旱育种效率。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
刘新龙 苏火生 刘洪博 马丽 徐超华 范源洪
为有效评价和利用八倍体割手密资源,选取采自云南的30份八倍体割手密资源,依据6个产量和3个品质相关性状数据,对其性状变异系数、性状间及与海拔纬度相关性和材料间聚类关系进行了分析。结果表明,云南八倍体割手密资源产量性状的遗传变异较品质性状丰富,其中单茎重和叶宽最为丰富;产量相关性状之间呈现明显的正相关,茎径、叶长与海拔和纬度都呈显著负相关,而单茎重仅与纬度呈负相关;品质性状之间也呈明显的正相关,但与海拔和纬度不存在明显的相关性;依据产量和品质性状的DIST遗传距离聚类结果,在产量和品质相关性状上可将所有研究材料分别聚为5个类群和4个类群,其中植株大小、蔗糖分、纤维分对类群的划分影响较大。
关键词：
八倍体 割手密 相关性 聚类
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
徐胜文 郭玉华 王松文 李颖 蔡宝立
为了获得高效稳定的阿特拉津基因,分离出更多的阿特拉津降解菌,试验采用PCR基因扩增和氮源利用方法,对AD3菌株的阿特拉津降解基因进行了检测和测序,并与其他菌株阿特拉津降解基因的序列进行了比较。结果表明:Micrococcus luteus AD3菌株含有阿特拉津降解基因trzN,atzB,atzC和atzDEF。其中trzN基因中心区的序列与Arthrobacter sp.TC1的trzN完全相同,atzB和atzC基因中心区的序列与Pseudomonas sp.ADP的atzB和atzC完全相同。AD3菌株能以氰脲酸为唯一氮源生长,Micrococcus luteus AD3菌株能将阿特拉津...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
杨敏 周陈平 杨护 邝瑞彬 黄炳雄 魏岳荣
[目的]在全基因组水平鉴定番木瓜(Carica papaya L.) WRKY(CpWRKY)转录因子家族基因,并对其在短孢炭疽菌侵染下的表达量进行分析,为CpWRKYs家族的功能研究和利用奠定基础。[方法]采用生物信息学方法,鉴定和筛选CpWRKYs转录因子家族基因成员,并对其进行系统进化分析、基因结构分析、蛋白保守基序预测和启动子顺式作用元件分析;同时以番木瓜炭疽病耐性品种和敏感性品种为材料,利用短孢炭疽菌侵染采后果实,于0,24,48 h取样,对其转录组学数据进行分析,筛选2个品种中差异表达的CpWRKY基因,并利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)试验对筛选结果进行验证。[结果]经系统分析从番木瓜中共鉴定出48个CpWRKYs成员,分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ3类;其中第Ⅱ类成员最多,可分为Ⅱa、Ⅱb、Ⅱc、Ⅱd和Ⅱe5个亚类。CpWRKYs家族成员的氨基酸残基数目为97～747个,等电点为4.83～9.71,为亲水性蛋白,大部分CpWRKYs的结构域高度保守,但有个别蛋白保守域缺失。在CpWRKYs家族中共预测到10个保守基序,其中包括含有WRKY七肽结构域的基序1、含锌指结构的基序2和同时含有七肽序列和锌指结构的基序3,其中基序3为大多数I类CpWRKY转录因子N端WRKY结构域所特有。Cp WRKYs含有1～6个外显子,同一家族或亚家族成员在基因结构上表现出一定的相似性,同时在Cp WRKYs启动子中检测到大量与生物胁迫和非生物胁迫相关的元件。对短孢炭疽菌侵染番木瓜的转录组数据进行分析,在番木瓜耐性品种中筛选出了特异表达的CpWRKY22、CpWRKY11、Cp WRKY2、CpWRKY33和CpWRKY25,RT-qPCR检测结果显示,这些基因在耐性品种中特异上调表达,在敏感性品种中的表达量无明显变化。[结论]番木瓜WRKY家族共包括48个成员,该家族基因结构和蛋白基序具有组间差异性和组内保守性。CpWRKYs家族成员强烈响应炭疽菌侵染,其中CpWRKY22、CpWRKY11、CpWRKY2、CpWRKY33和CpWRKY25是有潜力的抗炭疽病候选基因。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
金雨濛 李岩 杨晗 阚丽平 徐阳春 董彩霞 沈其荣
[目的]Shaker基因家族在植物应对低钾环境胁迫和盐胁迫过程中发挥重要作用。杜梨是我国梨生产中应用较广的砧木,鉴定梨Shaker基因家族并研究其在杜梨低钾和盐胁迫下的响应,为提高杜梨耐低钾和盐胁迫提供理论依据。[方法]结合已公布的梨全基因组及拟南芥基因组相关数据,鉴定梨Shaker基因家族成员并分析其进化特征,通过RT-qPCR技术分析在低钾和盐胁迫下基因在杜梨幼苗根部表达特征。[结果]在全基因组中鉴定出9个梨Shaker家族的候选基因,这些基因分布在梨7条染色体上,根据进化分析将其分为5个亚族(Ⅰ—Ⅴ)。家族成员氨基酸序列大小、相对分子质量和等电点分别为587～1 481、(67.91～168.80)×10~3和6.23～8.80,亚细胞定位预测显示该家族成员主要定位于细胞质膜。基因结构分析发现,各亚族具有相似的外显子/内含子结构,但外显子和内含子数量不同。启动子顺式作用元件分析结果表明,PbShaker的启动子含有与抗氧化剂、低温、激素、干旱胁迫等相关的顺式作用元件。杜梨幼苗根中PbAKT1.1、PbAKT2/3和PbKC1.2在低钾胁迫15 d的表达量均明显上调,而盐胁迫下所有基因表达量均明显上调。PbAKT1.1/1.2和PbKC1.1在轻度盐胁迫下表达量高于重度盐胁迫的表达量,表明重度盐胁迫抑制其转录丰度;PbKC1.2随盐胁迫程度增加其表达量增加。[结论]梨Shaker基因家族成员在低钾和盐胁迫下有不同程度的响应,表明其在耐低钾和耐盐方面可能有不同的作用机制。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
任文才 岳杨 丁柏水 高秀美 周兆胜
[目的]本文旨在鉴定菊芋14-3-3基因家族成员并分析它们对高温、低温、盐和干旱胁迫的响应的表达模式，为研究14-3-3蛋白功能及菊芋育种提供依据。[方法]采用克隆和生物信息学分析研究基因性质，采用RNA-seq数据分析和qRT-PCR研究基因对非生物胁迫响应模式。[结果]从菊芋中克隆到14-3-3基因家族的10个成员HtGRF1–10，GenBank号为OP132618–27。根据进化关系将其分为2个亚家族：HtGRF1–7属于非ε组，HtGRF8–10属于ε组，通常形成同源或异源二聚体。组织表达分析表明，HtGRF2/3/6/9在芽、根、茎、叶中的表达丰度较高，HtGRF3/5/9在块茎发育过程中前高后低。综合分析根和叶中HtGRFs对非生物胁迫响应时发现，HtGRF6在高温、盐和干旱胁迫下下降；HtGRF2/3/7/8/9在盐胁迫下下降，而在干旱胁迫下上升；HtGRF1在低温胁迫下上调；HtGRF4/5在干旱胁迫下下降；而HtGRF10变化不显著。[结论]菊芋14-3-3蛋白是一个高度保守的多基因编码家族，在菊芋的生长发育和适应复杂环境中起着重要作用。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
徐荣 吴清莲 孟玉 陈疏影 王先宏 何丽莲 李富生
【目的】本研究旨在构建适合甘蔗遗传转化的双基因表达载体,用于提高甘蔗栽培品种的抗旱能力,并探讨基因表达规律及互作效应。【方法】本研究以前期课题组在割手密中克隆到的具有抗旱功能ScNAC1和ScDREB为目的基因,以对单子叶植物高效、专一的Ubiquitin为启动子,以适于单子叶植物遗传转化的表达载体pCAMBIA1300-nu为基础载体,利用改造后的FMDV2A多肽进行连接,采用重叠延伸PCR(简称SOE PCR)将ScNAC1和ScDREB基因相融合,利用同源重组的方法连接表达载体。【结果】经PCR验证获得约2000 bp的目的条带,利用BamH I与Sac I双酶切,切出了载体的1条大片段和连接目的基因的3条小片段,测序结果验证扩增产物的正确性,融合基因在扩增过程中无突变发生。【结论】本研究成功构建了符合需要的融合基因表达载体,为后期甘蔗的遗传转化研究奠定了基础。
[期刊] 中国林业科学研究院
[作者]
章晶晶
细胞分裂素是植物生长发育的重要激素,需要经过较复杂的信号传递途径才能实现其功能。在一年生植物拟南芥和水稻中,细胞分裂素响应调节因子RRs基因家族作为细胞分裂素信号途径中的关键因子,其功能已经做了深入研究。同许多重要调控因子家族一样,RRs家族在木本植物如杨树中出现了家族成员的扩增,众多家族成员在木本植物生长发育中如何行使功能需要进一步解析。杨树是木本植物的模式,对杨树PtRR基因家族进行系统的鉴定、表达模式的研究和功能分析不仅能揭示PtRR基因家族在木本植物发育上的机理,还可通过基因工程手段调控靶基因的表
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