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[期刊] 华北农学报
[作者]
刘晓庆 陈华涛 张红梅 袁星星 崔晓艳 陈新
为探讨大豆Gmb HLH041转录因子在应答镉胁迫中的作用,根据前期的镉胁迫前后大豆根系转录组测序结果,筛选获得响应Cd胁迫的Gmb HLH041基因,利用NCBI和Phytozome数据库,结合生物信息学软件对Gmb HLH041基因进行预测分析,并通过q RT-PCR的方法检测大豆根系中Gmb HLH041基因在50μmol/L Cd SO4胁迫0,24 h的表达情况。结果显示,Gmb HLH041基因编码542个氨基酸,相对分子质量为61.17 ku,理论等电点为5.89。二级结构预测结果显示,该氨基酸序列主要以无规则卷曲(39.48%)、α-螺旋(37.27%)和伸展链(16.61%)的形式存在,从拟南芥b HLH家族中的12个亚家族中挑选了24个b HLH蛋白并结合其他物种中亲缘关系较近的b HLH蛋白,对Gmb HLH041进行系统进化树分析发现,Gmb HLH041与野生大豆和狭叶羽扇豆的b HLH041蛋白亲缘关系较近,Gmb HLH041划分到拟南芥b HLH家族第4亚族Ⅳd中。根据进化树的分析结果,选取与Gmb HLH041亲缘关系最近的Gsb HLH041、Lab HLH041以及拟南芥第4亚族Ⅳd中的AT5G56960进行多重比对,结果显示,Gmb HLH041含有一个保守的b HLH结构域;荧光定量PCR结果显示,Gmb HLH041基因在50μmol/L Cd SO4胁迫24 h后表达量极显著上升,说明Gmb HLH041基因在Cd胁迫应答中可能发挥着重要的作用。
关键词：
大豆 镉 bHLH
[期刊] 西南农业学报
[作者]
梁坤 张雅琼 希丛芳 尹红升 李秋萍 梁洪睿 董文汉 梁泉
【目的】研究结果为大豆CHX基因编码的相应蛋白质功能及性质的进一步探索提供理论基础，同时也为大豆分子育种利用提供了依据。【方法】比较近等基因系（NIL6）高磷和低磷水平下氢离子分泌量，然后进行全基因组重测序，通过基因注释筛选阳离子质子转运体（CHX）家族基因，分析CHX家族基因及其调控蛋白基本理化性质、染色体定位等信息。【结果】低磷条件下，NIL6根系泌氢能力显著高于其高磷水平，泌氢增加3.76倍。通过对NIL6重测序进行基因注释，筛选得到了21个有关CHX基因，对其结构域分析，确定基因属于CHX基因家族，对CHX家族基因生物信息学分析发现编码蛋白的氨基酸数目在505～914之间，分子量介于55.38～100.61 kD之间，等电点介于5.53～9.26之间，发现其调控的蛋白质阿尔法螺旋占比都在50%以上，通过亚细胞定位预测显示大豆CHX家族基因编码的蛋白质在细胞膜定位数量为21个，内质网中的定位数量有16个，基因编码蛋白亲水性均大于0，通过系统发育进化树分析，发现每个亚组的成员之间亲缘关系较近，最后通过保守序列基序分析，发现聚类关系较近的基因所包含的Motif数量相似，通过染色体定位可知CHX家族基因绝大多数远离中心粒，定位于各个染色体两端。【结论】生物信息学分析表明，该家族蛋白均主要由α-螺旋组成，为不亲水性蛋白编码，主要在细胞膜和内质网中发挥作用。说明大豆CHX基因家族基因在维持细胞pH稳定和细胞生长中起到重要作用，可能参与植物逆境胁迫等生长过程，染色体定位结果表明CHX基因家族在大豆自然生长发育过程中存在遗传变异。
关键词：
泌氢能力 重测序 基序分析 染色体定位
[期刊] 西南农业学报
[作者]
张文慧 杜吉到 贺登美 谷心茹 黄勇 国凤双
【目的】Dof家族基因是植物特有的一类转录因子,在植物的生长发育、细胞的防御反应等方面具有重要的调控作用。【方法】本文从绿豆转录组数据库中筛选出41条Dof基因,对其蛋白序列进行生物信息学分析和盐胁迫下表达分析。【结果】Dof基因分布在除6号染色体外的1～11号染色体上,都具有1个高度保守的结构域;Dof蛋白含有5～28个磷酸化位点,并且都定位在细胞核里;系统进化分析将Dof基因分为8个组别,分析发现相同组别的Dof基因有相似的基因结构和蛋白基序,而不同组别间则存在差异;Dof基因能够响应盐胁迫,但不同胁迫时间基因间的表达模式存在差异,同组别的基因表达模式存在一定程度的相似性。【结论】相同组别的Dof基因具有相似的基因结构和蛋白基序,推测它们有相似的生物学功能。Dof基因能够不同程度响应盐胁迫,说明它们在绿豆抵御盐胁迫中发挥不同作用,这些分析结果将为绿豆Dof基因功能研究提供参考。
关键词：
绿豆 Dof基因 生物信息学 基因表达
[期刊] 华北农学报
[作者]
刘芳 曲硕 孙浩文 姜海鹏 韩英鹏
为了研究GRAS转录因子在大豆胞囊线虫(SCN)胁迫应答中起到重要的作用，将抗病品种东农L-10和感病品种黑农37分别接种SCN 3号生理小种。品红染色确定接虫成功后，提取植株根部进行转录组测序分析。整理共得到20个与SCN相关的候选基因。对编码蛋白的二、三级结构、磷酸化位点、亲水性和疏水性、启动子信息、基因进化关系等进行生物信息学分析研究。取植株的不同组织部位，根、茎、叶提取mRNA并反转录cDNA,对重点的候选基因进行RT-PCR。结果显示：该家族基因与MYB和MYC转录因子存在密切的关系。基因编码蛋白主要以α-螺旋、无规则卷曲为主，二级结构和三级结构高度一致；蛋白为可溶性蛋白，磷酸化位点以丝氨酸为主，RT-PCR表明在植物的不同组织部位均存在一定的表达量，主要以根部为主，在相同的大豆胞囊线虫胁迫下，抗病品种中GRAS表达量显著高于感病品种。上述结果表明，GRAS转录因子为SCN相关的抗性基因，为抗病胁迫响应应答反应提供了重要的基因来源。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
李伟 王龙超 曹金花 於丙军
利用NCBI网站、Phytozome数据库和有关生物信息学软件,对大豆基因组CLC(chloride channel)同源基因家族进行系统的预测分析和比较。结果表明:大豆CLC同源基因有8~9个拷贝,分别分布于第1、5、9、11、13、16和19号染色体上,内含子数目为4~23;编码的大豆CLC蛋白氨基酸数量为725~823,整体一致性为63.43%,相对分子质量为(80~91)×103,理论等电点为6.45~8.94,带正或负电荷氨基酸残基比例为7%~10%,均为跨膜蛋白(含9~12个跨膜区),除Glyma16g06190外均含有2个CBS结构域;具有(Ⅰ)GS/PGIPE、(Ⅱ)GKE/A...
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
彭珍 刘静 郭月 李英 杜建厂
［目的］ｈｅｌｉｔｒｏｎ转座元件是近年来发现的一种结构新颖和转座方式独特的ＤｎＡ转座子。我们从全基因组水平上对大豆基因组中拷贝数最多的ｈｅｌｉｔｒｏｎ ｈＧｍ１家族进行深入分析，旨在为后续进一步明确ｈｅｌｉｔｒｏｎ转座元件在大豆及其近缘种基因和基因组演化中所起的作用提供帮助。［方法］利用基因组学和生物信息学的研究手段，我们对大豆ｈＧｍ１家族的数量、结构特征、染色体分布、插入基因情况，基因片段的捕获及表达模式等进行了详细的研究。［结果］从公开发表的大豆基因组序列中共鉴定出２５４个ｈＧｍ１转座元件。这些元件的３＇末端十分保守，主要由ＧＣ含量较高的碱基组成。ｈＧｍ１元件主要分布在Ａｔ丰富的区域，并在．．．
[期刊] 西南农业学报
[作者]
李海龙 段立华 方淑梅 李建英 孟文凯 梁喜龙
【目的】红小豆和芸豆作为重要的粮食作物,在我国东北地区广泛种植。但其在生长过程中经常遭受各种非生物逆境,如干旱、低温和盐碱胁迫等,这将严重影响其生长发育过程及产量品质的提高。AREB1是ABA信号转导中最为重要的转录因子之一,其可调节胁迫相关基因的表达,因此,解析红小豆和芸豆中AREB1基因的功能具有十分重要的意义。【方法】本研究利用拟南芥、NCBI、Phytozome等数据库初步获取红小豆和芸豆中的AREB1基因及蛋白序列,并通过Ex PASy、SOPMA和MEGA 5.0等在线软件对所得蛋白质序列进行理化特性分析、二级结构预测和系统发育树构建。【结果】红小豆AREB1同源蛋白共3个,芸豆AREB1同源蛋白5个,均属于不稳定的亲水性蛋白,二级结构均以α螺旋和无规卷曲为主。除芸豆XP_007136688.1外,其余几种同源蛋白均为碱性蛋白,消光系数、分子量、脂肪族氨基酸指数、等电点均相近。同时红小豆AREB1的3个同源蛋白亲缘关系也较为相近,芸豆AREB1的5个同源蛋白除芸豆XP_007136688.1外也表现出较近的进化关系。【结论】利用红小豆和芸豆中AREB1基因结构与功能的生物信息学分析结果,可为其抗逆机制的研究及遗传改良提供重要参考与信息。
关键词：
红小豆 芸豆 AREB1基因 生物信息学
[期刊] 华北农学报
[作者]
李文爽 刘渊 常文锁 刘梦星 李喜焕
利用电子克隆技术获得大豆中的苹果酸脱氢酶基因cDNA序列,并对基因及其编码蛋白进行生物信息学分析和预测,为进一步克隆该基因、解决植物磷高效基因数量缺乏等问题提供依据。结果表明,大豆中的苹果酸脱氢酶基因(GmMDH1)cDNA序列长度为1 574 bp,开放阅读框1 230 bp,编码409个氨基酸残基;编码蛋白含有NAD bindingsite,Dimerization interface,Substrate binding site,MDH_glyoxysomal_mitochondrial结合位点和保守域,属于LDH_MDH_like Superfamily家族;亚细胞定位分析显示,编码蛋...
关键词：
磷高效基因 大豆 苹果酸脱氢酶 电子克隆
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
彭澎 刘兰兰 汪启明 饶力群
利用比较基因组学方法获得5个水稻二半乳糖甘油酯合成酶(Os DGD)同源基因;运用生物芯片分析,发现Os DGD参与对热胁迫和干旱胁迫的应答;采用实时定量PCR技术,分析5个Os DGD在热胁迫幼穗6~7期日本晴、9311和N22水稻剑叶中的表达特征,发现Os DGD1、Os DGD2和Os DGD3在耐热品种N22中的表达明显受到热胁迫诱导,由此推测,Os DGD可能参与了水稻的耐热信号传导。
[期刊] 华北农学报
[作者]
龙翔宇 蒲至恩 郑科 刘泽厚
从小麦抗性相关EST数据库中筛选并获得一条753 bp的核苷酸序列,该序列包含了一个642 bp的开放阅读框,编码一个由213个氨基酸残基组成的蛋白,氨基酸同源性分析发现,该蛋白含有保守的钙结合结构域EF-hand,在其N端含有豆蔻酰化位点MGXXXS/T,与OsCBL7高度同源,属于小麦CBL家族,命名为TaCBL7。实时荧光定量PCR分析表明,TaCBL7基因在苗期的根、茎及叶子,成熟期的根、茎、叶子及种子中均表达,但表达存在差异;该基因表达受盐、干旱、低温、ABA及条锈病诱导调控,表达分析结果表明,TaCBL7基因在小麦发育时间和组织空间上存在表达特异性(即时空表达特异性),同时参与了小...
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
王婷婷 陈鸽 包悦琳 金东淳
[目的]本文旨在探明2个大豆品种根系对早期缺铁胁迫的响应差异。[方法]以铁高效品种‘吉育99’和铁低效品种‘吉育93’大豆为材料进行水培试验，将对照(25μmol·L~(-1) Fe)和早期(1和6 h)缺铁胁迫(1μmol·L~(-1) Fe)处理的大豆根系进行转录组测序。[结果]与对照相比，铁高效大豆品种差异基因数随着缺铁胁迫时间的延长而增加，而铁低效品种差异基因数随着胁迫时间的延长而降低。差异表达基因(differential expression gene, DEG)的KEGG通路富集结果表明，缺铁胁迫处理1 h, 2个大豆品种在苯丙烷生物合成、倍半萜和三萜生物合成、植物病原体相互作用、植物MAPK信号通路、淀粉和蔗糖代谢等代谢通路中的相关基因表达有显著差异。缺铁胁迫处理6 h, 2个大豆品种在苯丙烷生物合成、倍半萜和三萜生物合成、类黄酮生物合成、谷胱甘肽代谢等代谢通路中的相关基因表达有显著差异。差异表达基因转录因子分析结果表明，铁高效大豆品种受早期缺铁胁迫调控的转录因子家族主要有AP2/ERF-ERF、C2H2、MYB、WRKY、bHLH、NAC,铁低效大豆品种中转录因子家族主要有AP2/ERF-ERF、MYB、WRKY、bHLH、NAC。[结论]缺铁胁迫1 h大豆就能对缺铁胁迫作出响应，且不同铁效率大豆品种在苯丙烷生物合成、转录因子调控等相关基因的表达存在显著差异。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
王婷婷 陈鸽 包悦琳 金东淳
[目的]为探明两个不同大豆品种根系对早期缺铁胁迫的响应差异。[方法]本研究以铁高效品种(吉育99)和铁低效品种(吉育93)大豆为材料进行水培试验，将对照(25 μmol·L~(-1) Fe)和早期(1 h和6 h)缺铁胁迫(1 μmol·L~(-1) Fe)处理的大豆根系进行转录组测序。[结果]与对照相比(CK)，铁高效大豆品种差异基因的数量随着缺铁胁迫时间的延长而增加，而铁低效品种差异基因数量随着胁迫时间的延长而降低。差异表达基因(differential expression genes， DEGs) 的KEGG通路富集结果表明，缺铁胁迫处理1 h，两个大豆品种在苯丙烷生物合成、倍半萜和三萜生物合成、植物病原体相互作用、植物MAPK信号通路、淀粉和蔗糖代谢等代谢通路中的相关基因表达有显著差异。缺铁胁迫处理6 h，两个大豆品种在苯丙烷生物合成、倍半萜和三萜生物合成、类黄酮生物合成、谷胱甘肽代谢等代谢通路中的相关基因表达有显著差异。对差异表达基因进行转录因子分析，结果表明，铁高效大豆品种受早期缺铁胁迫调控的转录因子家族主要有AP2/ERF-ERF、C2H2、MYB、WRKY、bHLH、NAC等，铁低效大豆品种中转录因子家族主要有AP2/ERF-ERF、MYB、WRKY、bHLH、NAC等。[结论]缺铁胁迫1 h大豆就能对缺铁胁迫做出响应，且不同铁效率大豆品种在苯丙烷生物合成、转录因子调控等相关基因的表达存在显著差异。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
高坤 张林巧 熊琴 王奎杰 徐晶 王克荣
寻找栗疫菌的凋亡抑制蛋白(inhibitor of apoptosis proteins,IAPs)类蛋白,明确该蛋白与其他物种IAPs的进化关系,并对CpIAP基因功能进行初步研究。以IAPs家族的典型结构域"BIR"为靶标,对栗疫菌基因组数据库进行BLAST搜索。运用生物信息学对预测的CpIAP蛋白结构进行分析并构建系统进化树;采用同源重组的策略,构建CpIAP基因缺失突变体,并重新导入该基因全长片段获得互补株。结果从栗疫菌中鉴定了1个IAP基因,Southern blot验证为单拷贝。生物信息学分析表明:CpIAP基因全长2 997 bp,编码920个氨基酸,具有2个BIR结构域;进化关...
[期刊] 西南农业学报
[作者]
郝爱平 韩雪杨 薛巨坤 魏继承 任如意
【目的】系统地鉴定和分析水稻DBB基因家族，为水稻DBB基因家族的功能研究奠定基础。【方法】基于水稻的全基因组数据，利用生物信息学方法综合分析水稻DBB基因家族的染色体位置、蛋白质的理化性质、进化关系、保守基序、顺式调控元件和表达模式。【结果】从水稻中共鉴定出13个DBB基因，命名为OsDBB1～OsDBB13，这些OsDBB基因在12条水稻染色体中的7条上分布不均。系统发育分析发现，水稻DBB基因家族可分为4个亚族：Group 1～ Group 4，并且同一亚族中DBB基因的内含子和外显子具有相似的数量和排列。水稻的13个OsDBB基因包含10个保守基序，其中Motif 1是这些基因共有的保守基序，推测其与保守结构域相关。OsDBB基因的启动子序列含有与生长发育、激素、应激反应以及光响应有关的调控元件。不同的OsDBB基因在不同组织中表达各不相同，具有一定的特异性。【结论】水稻OsDBB基因在植物生长发育和响应非生物胁迫具有重要作用。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
洪艳云 黄志刚 易图永
南荻是一种高木质纤维素含量的禾本科多年生草本植物,但其中的高木质素含量严重制约了它作为能源植物的开发利用。采用RT-PCR及RACE方法从南荻中分离到G木质素单体形成的关键酶CCoAOMT家族的一个基因,将该基因序列递交到GenBank,登录号为JF965572。该基因全长工1206bp,含有一个786bp的阅读框,编码一个261aa的蛋白,分子量约为29kD。通过NCBI在线比对发现该基因的预测蛋白与同为禾本科玉米的CCoAOMT酶蛋白有很高的同源性,最高达到94.0%;氨基酸序列多重比较的结果表明,该基因编码肽链含有CCoAOMT类基因全部的保守序列元件;系统进化树分析表明,该基因与玉米的...
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