为获得扁茎黄芪转录组信息及功能基因表达特征，以扁茎黄芪的幼苗叶片为材料，利用Illumina HiSeq平台进行转录组测序及生物信息学系统分析。结果显示，共获得扁茎黄芪Unigene 19 280条，总长23 472 470 bp,其中GC含量达42.74%,测序质量和组装效果较好。通过Blast分析后，分别有12 541,10 120,9 412,8 953,7 494,5 052条Unigene在Nr、Swiss-Prot、GO、KEGG、KOG、COG数据库获得注释。注释到的扁茎黄芪Unigene同源物种以豆科植物为主，尤其是与其同属蝶形花亚科的鹰嘴豆、蒺藜苜蓿和相思子匹配度较高，分别占31.49%,14.50%,11.65%;扁茎黄芪注释Unigene涉及3个GO类别，354条KEGG代谢通路和25个KOG功能分类，其中富集最多的类别分别为代谢过程、一般功能预测和嘌呤代谢，说明扁茎黄芪幼苗期的叶片细胞具有活跃的新陈代谢活动，基因表达丰富。另外，扁茎黄芪Unigene在KEGG数据库中的感染性疾病类别获得较多注释，表明其植株部位也可能具有药用价值。利用MISA软件挖掘到5 849个SSR位点，SSR出现频率30.34%。扁茎黄芪基因组内SSR位点丰富、类型多样化，单碱基至六碱基重复全部出现，其中单碱基丰度最高，占40.56%,以A/T、AG/CT和AAG/CTT为优势基元。

脂肪肥胖相关基因(FTO)在控制食欲和能量消耗方面具有重要作用。为进一步了解猪FTO基因的结构和功能,以苏钟猪为试验对象,利用RT-PCR方法,分析该基因在苏钟猪5种不同组织(肺脏、肝脏、心脏、背膘和背最长肌)RNA水平的表达谱信息;对苏钟猪FTO基因的编码序列(CDS)进行了克隆测序,并用生物信息学方法分析了苏钟猪FTO蛋白的结构和不同物种间的同源性。结果表明,FTO基因在苏钟猪各组织中的mRNA表达丰度表现为:背膘>心脏>肺脏>肝脏>背最长肌,其中背膘中的表达量显著高于其他组织(P<0.05)。苏钟猪FTO的CDS区发现了8个SNPs,分别为G52A、C523T、G628A、A655G、A...

GA2ox是赤霉素合成代谢的关键酶,以苹果品种富士茎尖为供试材料,应用同源克隆技术克隆GA2ox基因,获得长度为1 656 bp的DNA序列和1 014 bp cDNA序列。对比分析表明,DNA序列存在3个外显子和2个内含子。GA2ox的开放性阅读框编码337个氨基酸残基,推断其相对分子量为37.679 8 kDa,等电点为6.41。蛋白质结构域检索表明,GA2ox属于依赖于2-酮戊二酸的双加氧酶家族成员;氨基酸同源性分析表明,GA2ox与已报道的其他植物的GA2ox氨基酸序列同源性为51%～97%;氨基酸聚类分析表明,苹果和梨首先聚类,其次是毛果杨。

CBF转录因子在多种植物的非生物逆境环境中起着重要的作用,可提高植物的抗逆性。为研究CBF基因在杏扁非生物逆境中的作用与功能,以杏扁品种围选1号为试验材料,利用RT-PCR技术克隆了1个CBF/DREB1转录因子基因CBF,命名为PaCBF1,Gen Bank登录号为MF491392。对其进行生物信息学分析,结果显示:该基因开放阅读框长度为723 bp,编码240个氨基酸,分子量为26.928 ku,等电点为6.35,亲水性平均值为-0.555;PaCBF1蛋白含有一个高度保守的AP2结构域,以及植物CBF蛋白的保守结构域PKKRAGRRVFKETRHP和DSAWR;二级结构预测显示该蛋白主要由38.75%的无规则卷曲、29.58%的α-螺旋、22.92%的延伸链和8.75%的β-转角组成;三级结构的预测结果显示含有α-螺旋、β-折叠和β-转角;该蛋白定位在细胞核,不存在信号肽序列,为非分泌性亲水蛋白,共含有13个磷酸化位点。结果为今后进一步深入研究杏扁CBF转录因子的功能以及对逆境环境的抵抗机制提供了理论基础。

本文利用生物信息学方法搜索毛果杨全基因组中完整型SSRs序列,并对其进行生物信息学分析。结果表明,毛果杨全基因组共统计了143 810个SSRs序列,占其全基因组长度的比率为0.63%,其全基因组SSRs序列出现频率为331.26个/Mb。毛果杨基因组中SSRs数量最多的是第1条染色体,其次是第2、5、6条染色体,数量较少的是第9条染色体。毛果杨各条染色体上SSRs序列出现频率在310~360个/Mb,无明显差异。通过检验表明,毛果杨染色体长度与其所含SSRs频率和密度无相关性(Kendall's tau-b,P>0.05;Spearman's rho,P>0.05),而其染色体长度与其所含S...

利用Blastp比对程序对甜荞基因组数据库进行搜寻,共鉴定到23个甜荞HSF基因。基因结构分析显示,所有HSF基因都含有内含子,且大部分基因只含有1个内含子。蛋白序列多序列比对分析表明,23个HSF蛋白均含有氨基酸序列高度保守的DNA结合域(DNA–binding domain,DBD)和不保守的寡聚化结构域(oligomerization domain,OD)。蛋白保守基序分析表明,23个HSF蛋白共包含10个保守基序,基序长度为11~62个氨基酸,其中基序1、2和3代表DBD区。亚细胞定位分析表明,除Fe HSF13、Fe HSF14和Fe HSF18同时定位于细胞核和细胞质上,其余20个Fe HSF蛋白均定位于细胞核上。磷酸化位点分析表明,所有HSF蛋白均含有潜在的丝氨酸(Ser)和苏氨酸(Thr)磷酸化位点,部分HSF蛋白还含有酪氨酸(Tyr)磷酸化位点。系统发育分析表明,23个HSF基因可以分为A、B和C 3类,进一步细分为A1、A3、A4、A5、A6、A7、A9、B3、B4和C共10个亚类。

【目的】探明马铃薯StWRKY转录因子的生物信息学特征及其在不同组织、低温和盐胁迫下的表达模式，揭示StWRKY转录因子在逆境下的调控规律，为进一步研究此转录因子的功能奠定基础。【方法】本试验以冀张薯12号马铃薯组培苗为材料，从马铃薯中克隆获得StWRKY基因，并对其进行生物信息学分析和功能的初步研究。【结果】StWRKY基因长度为747 bp,由172个氨基酸编码而成，相对分子量19 921.58,理论等电点9.22,带负电残基总数21,带正电残基总数28,不稳定系数40.56。该蛋白质二级结构以无规曲线为主占40.1%,α-螺旋为37.4%、伸展链为15.1%、β-折叠为7.6%,是不稳定蛋白，属于亲水蛋白。通过进化树分析，与番茄同源性最高，为97.1%;利用RT-qPCR分析表明，表达谱分析中StWRKY基因的表达量在叶片中最高；功能初步分析，StWRKY基因的表达量在经过低温胁迫和盐胁迫处理6和7 h表达量显著增加，说明可能参与马铃薯对盐胁迫和低温的响应路径。【结论】StWRKY能够不同程度响应盐胁迫和低温胁迫，说明在马铃薯逆境反应机制中发挥不同作用，初步揭示了马铃薯StWRKY转录因子的功能，为进一步研究其功能提供依据。

利用生物信息学手段,对GenBank中18种不同植物CBF1的氨基酸序列进行比对及系统发育树的构建,并对其氨基酸的组成、等电点、亲水/疏水性、蛋白质的二级结构和三级结构及功能域进行分析预测。结果表明:18种不同植物CBF1的N端存在富含精氨酸和赖氨酸残基的核定位信号(NLS)、与DNA结合的AP2核心结构域以及C端的酸性氨基酸。构建CBF1进化树,并对其分子进化进行探讨。CBF1的氨基酸主要是脂肪族类,都含有非极性氨基酸Ala,其蛋白等电点多数为酸性,且为不稳定亲水性蛋白。α-螺旋和无规则卷曲是18种不同植物CBF1最大量的结构元件,而β-转角和延伸链则散布于整个蛋白质中。不同植物CBF1蛋白...

【目的】探索生物信息方法在家蚕基因组snoRNA预测中的应用,了解snoRNA在家蚕基因组的分布和结构特征。【方法】利用已有和自行设计的生物信息工具对家蚕基因组中BoxC/DsnoRNA进行预测和手工校正。【结果】获到家蚕基因组中的70个snoRNA和56个推测的甲基化位点。结构分析发现D′box和末端茎环结构的不保守性;分析snoRNA在基因组上的分布,未发现普遍的成簇分布的现象,且内含子和基因间隔区的snoRNA数目接近;预测得到的家蚕BoxC/DsnoRNA与已报道果蝇BoxC/DsnoRNA进行相似性分析,表明两个物种的BoxC/DsnoRNAs在一级结构上存在较大的差异。【结论】基于...

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...

[目的]本文旨在对灵芝中主要的转录因子家族同源蛋白进行筛选，分析其序列特性和乙酸处理下的转录水平变化，为深入研究灵芝的基因表达及产物代谢调控提供理论基础。[方法]运用生物信息学方法，分析灵芝蛋白数据库，将其与公共数据库中的19种真菌常见转录因子家族进行比较，从中筛选出灵芝转录因子家族同源蛋白。对bZIP转录因子家族进行生物信息学特性分析。通过乙酸处理组的转录组数据分析它们的转录水平变化。[结果]经数据库的比对，获得来自19个家族的261个灵芝转录因子同源蛋白，其中含有OB-fold、Zn2Cys6和C2H2保守结构域的同源蛋白数目最多，分别为61、55和40个。进化树分析结果表明，灵芝中bZIP转录因子同源蛋白可分为4个亚组。染色体定位结果显示，Chr3上的转录因子同源蛋白数量最多，Chr13上的最少。亚细胞定位预测结果表明，位于核仁和细胞质的转录因子同源蛋白数目较多，分别为108和78个。乙酸处理组的转录组数据表明，含有TEA结构域的GL22568＿R1乙酸处理后转录水平显著下调；含有C2H2结构域的GL16029＿R1，含有Zn2Cys6结构域的GL17627＿R1、GL16724＿R1和GL21326＿R1乙酸处理后转录水平显著上调。[结论]灵芝转录因子家族分类较多，分布较广，其中分属于TEA、C2H2和Zn2Cys6三个转录因子家族的5个同源蛋白能够响应乙酸处理。

[目的]本文旨在对灵芝中主要的转录因子家族同源蛋白进行筛选，分析其序列特性和乙酸处理下的转录水平变化，为深入研究灵芝的基因表达及产物代谢调控提供理论基础。[方法]运用生物信息学方法，分析灵芝蛋白数据库，将其与公共数据库中的19种真菌常见转录因子家族进行比较，从中筛选出灵芝转录因子家族同源蛋白。对bZIP转录因子家族进行生物信息学特性分析。通过乙酸处理组的转录组数据分析它们的转录水平变化。[结果]经数据库比对，获得来自19个家族的261个灵芝转录因子同源蛋白，其中含有OB-fold、Zn2Cys6和C_2H_2保守结构域的同源蛋白数量最多，分别为61、55和40个。进化树分析结果表明，灵芝中bZIP转录因子同源蛋白可分为4个亚组。染色体定位结果显示，Chr 3上的转录因子同源蛋白数量最多，Chr 13上的最少。亚细胞定位预测结果表明，位于核仁和细胞质的转录因子同源蛋白数量较多，分别为108和78个。乙酸处理组的转录组数据表明，含有TEA结构域的GL22568＿R1在乙酸处理后转录水平显著下调；含有C_2H_2结构域的GL16029＿R1以及含有Zn2Cys6结构域的GL17627＿R1、GL16724＿R1和GL21326＿R1在乙酸处理后转录水平显著上调。[结论]灵芝转录因子家族分类较多，分布较广，其中分属于TEA、C_2H_2和Zn2Cys6三个转录因子家族的5个同源蛋白能够响应乙酸处理。

【目的】探索苹果热激转录因子(Heat shock transcription factor, Hsf)家族的生物学信息与功能。【方法】在苹果基因组GDDH13 v1.1中检索找到36个Hsf家族成员,并通过Pfam和NCBI Conserved Domain Database进行确认,然后利用TBtools、ExPASy、MEME等软件对其中33个含有完整Hsf结构域的基因做了进一步分析。【结果】这些Hsf基因编码的蛋白质含有189～530个氨基酸,分子量为21 703.71～58 972.96,等电点为4.55～8.58。亚细胞定位预测显示,除MD00G1095900和MD02G1171800可能定位于叶绿体/细胞核中,MD05G1313700可能定位于细胞核/线粒体中,其他Hsf均定位于细胞核中。染色体定位和共线性分析显示苹果Hsf基因没有串联重复,但有16对共24个苹果Hsf基因存在片段重复。在盐碱胁迫下,多数Hsf基因的表达显著下调。蛋白相互作用分析显示MD03G1258300与热休克蛋白、超氧化物歧化酶铜分子伴侣、蛋白磷酸酶2C、蔗糖非发酵-1-相关蛋白激酶γ调节亚基存在相互作用;MD15G1283700与热休克蛋白、IAA氨基酸水解酶、碱性亮氨酸拉链存在相互作用。【结论】苹果Hsf家族成员可能在调控盐碱胁迫响应中发挥重要作用,该研究为进一步研究苹果Hsf的生物功能提供一定理论参考。

为了研究马铃薯StNF-Y基因在非生物逆境中的作用与功能,在马铃薯抗青枯病基因型ED13中克隆了1个新的NF-YC转录因子(StNF-Y),并对其进行生物信息学分析,预测其生物学功能。结果表明,StNF-Y基因的全长cDNA为1 132 bp,其开放阅读框为693 bp,编码230个氨基酸,氨基酸分子式为C_(1112)H_(1735)N_(317)O_(339)S_(10),等电点为5.37,含有13个磷酸化位点;StNF-Y蛋白分布在胞质中,无信号肽,属于亲水性蛋白,含有高度保守的结构域,属于BUR6 superfamily家族;二级结构显示,StNF-Y蛋白主要由45.65%的α-螺旋、5.65%的延伸链、45.22%的无规则卷曲和3.48%的β-转角组成。系统进化分析结果显示,马铃薯StNF-Y序列与番茄、辣椒和烟草NF-YC序列亲缘关系较近。此外,StNF-Y在多种植物胁迫中起作用。因此,推测StNF-Y可能参与马铃薯相关胁迫抗性的调节。研究结果可为以后进一步深入研究马铃薯StNF-Y的功能以及对逆境胁迫的抵抗机制提供理论依据。

【目的】研究拟南芥C2H2型转录因子AtIDD5结构和功能的生物信息，分析其理化性质、组织表达模式、亚细胞定位、蛋白互作网络和启动子顺式作用元件，预测AtIDD5同源蛋白、参与响应元件以及AtIDD5调控与被调控基因，为进一步研究AtIDD5蛋白在植株生长发育中的作用机制提供线索。【方法】利用Uniprot、TMHMM2.0、MEGA7.0、STRING等软件对AtIDD5蛋白进行理性化性质推断、AtIDD5基因在植物组织中的表达模式预测、AtIDD5蛋白进行亚细胞定位分析、蛋白互相作用网络构建以及AtIDD5基因启动子顺式作用元件分析。【结果】AtIDD5基因的编码区（Coding sequence，CDS）全长1809 bp，编码602个氨基酸，其中丝氨酸占比最高，为17.5%。根据所含元素的数量推算其分子式为C_(1475)H_(2273)N_(469)O_(528)S_(12)，不稳定指数为56.63，属于不稳定蛋白。AtIDD5蛋白含有4个锌指结构，属于典型的C2H2型转录因子。构建AtIDD5同源蛋白序列系统发育树，其中氨基酸序列相似度大于60%的其他物种有6个，分别是亚麻芥（Camelina sativa）、盐芥（Eutrema salsugineum）、白芥（Sinapis alba）、油菜（Brassica napus）、萝卜（Raphanus sativus）、芝麻菜（Eruca vesicaria subsp）。基因表达模式预测AtIDD5基因在茎、叶、花、角果、花中均有表达，在叶片中的表达量最高；亚细胞定位预测AtIDD5蛋白位于细胞核与叶绿体中。蛋白互作网络预测了与AtIDD5互作的蛋白有20个，直接结合的有10个。AtIDD5蛋白通过与多种蛋白的互作广泛参与了植物生长发育基因表达的调控过程。AtIDD5基因启动子包含有大量的核心顺式元件、光响应元件和激素响应元件。【结论】推测AtIDD5基因本身的表达受到光和激素等因子的调控；预测AtIDD5基因在植株生长发育、激素调节和逆境胁迫中发挥着重要作用。