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[期刊] 华北农学报
[作者]
吕有军 杨卫军 赵兰杰 刘子洋 张永山
为了挖掘可用于棉花花器官或纤维发育研究的候选基因,基于已发布的陆地棉全基因组数据,利用生物信息学的分析方法鉴定了陆地棉WOX(WUSCHEL-related homeobox,WOX)转录因子基因家族,并从染色体分布、基因及蛋白理化性质、蛋白结构、多重序列比对、系统进化树和基因表达模式等方面对该基因家族的特征进行了比较分析。结果表明,鉴定到37个陆地棉WOX转录因子家族基因,命名为GhWOX1GhWOX37。亚基因组定位结果显示,37个陆地棉WOX转录因子家族基因分布在除了A04、A06、A09、D04、
关键词：
棉花 WOX 花 纤维发育
[期刊] 中国农业科学
[作者]
葛敏 吕远大 李坦 张体付 张晓林 赵涵
【目的】全基因组水平鉴定并解析玉米Dof(DNA binding with one finger)基因家族。【方法】基于玉米V3基因组数据鉴定玉米Dof基因家族,并从基因的结构、系统发育关系、染色体的位置分布、玉米不同组织和不同生理发育阶段基因的表达谱以及在充足氮(sufficient nitrogen,SN)和低氮(limiting nitrogen,LN)条件下V3期叶组织基因的差异表达5个方面分析玉米Dof基因家族。【结果】玉米参考基因组中存在46个Dof结构域基因,命名为Zm V3Dof1—Zm V3Dof46。通过系统发育关系和序列相似性将该基因家族分为8个亚类(Subgroup)S...
关键词：
玉米 Dof 转录因子 基因家族 氮
[期刊] 西南农业学报
[作者]
董新玉 邓浪 张亚春 陈国发 李树锋
【目的】在大蒜(Allium sativum)全基因组中鉴定WOX基因家族，并进行密码子使用偏性分析，为进一步研究大蒜WOX基因家族的功能提供重要依据。【方法】利用生物信息学方法，鉴定分析大蒜WOX基因家族及其密码子使用偏性。基于GEO测序(RNA-seq)数据，分析大蒜WOX基因家族在大蒜鳞茎不同发育时期及其他组织中的表达模式。【结果】从大蒜基因组中鉴定到16个大蒜WOX基因家族。系谱进化分析发现：大蒜WOX基因家族被划分为3个进化支，分别属于远古支、中间支和WUS支。保守结构域分析发现：它们均含有68个氨基酸组成的保守结构域。密码子使用偏性分析发现：该基因家族密码子使用偏性较弱并受GC3s的影响，同时，该基因家族存在27个高频密码子和14个最优密码子，且大多数偏向于A/U结尾。基于RSCU值和CDS序列聚类发现：基于CDS序列聚类能更加准确表达该基因家族之间的进化关系。ENC-Plot和PR2-plot分析发现：该基因家族密码子使用偏性主要受选择压力的影响。最佳外源表达系统发现：拟南芥更适合用于该基因家族的外源表达系统。表达谱分析发现：该基因家族在鳞茎发育不同时期、叶片、假茎和根中存在差异表达。【结论】本研究为进一步弄清大蒜WOX基因家族在大蒜生长发育过程中的作用提供了科学依据。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
董新玉 邓浪 张亚春 陈国发 李树锋
【目的】在大蒜（Allium sativum）全基因组中鉴定WOX家族基因，并进行密码子使用偏性分析，为进一步研究大蒜WOX家族基因的功能提供重要依据。【方法】利用生物信息学方法，鉴定分析大蒜WOX家族基因及其密码子使用偏性。基于GEO测序（RNA-seq）数据，分析大蒜WOX家族基因在大蒜鳞茎不同发育时期及其他组织中的表达模式。【结果】从大蒜基因组中鉴定到16个大蒜WOX家族基因。系谱进化分析发现：大蒜WOX家族基因被划分为3个进化支，分别属于远古支、中间支和WUS支。保守结构域分析发现：它们均含有68个氨基酸组成的保守结构域。密码子使用偏性分析发现：该家族基因密码子使用偏性较弱并受GC3s的影响，同时，该家族基因存在27个高频密码子和14个最优密码子，且大多数偏向于A/U结尾。基于RSCU值和CDS序列聚类发现：基于CDS序列聚类能更加准确表达该家族基因之间的进化关系。ENC-Plot和PR2-plot分析发现：该家族基因密码子使用偏性主要受选择压力的影响。最佳外源表达系统发现：拟南芥更适合用于该家族基因的外源表达系统。表达谱分析发现：该家族基因在鳞茎发育不同时期、叶片、假茎和根中存在差异表达。【结论】本研究为进一步弄清大蒜WOX基因在大蒜生长发育过程中的作用提供了科学依据。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
侯思宇 王欣芳 杜伟 冯晋华 韩渊怀 李红英 刘龙龙 孙朝霞
【目的】全基因组鉴定苦荞WOX(WUSCHEL-related homeobox)基因,揭示其基因家族成员序列特征、基因表达模式及与出愈率的相关性,为突破苦荞再生及遗传转化难题提供理论基础。【方法】基于同源性搜索策略,以拟南芥WOX基因蛋白为参考序列,进行苦荞全基因组比对,获得苦荞WOX基因家族成员蛋白及核酸序列。基于蛋白同源性及保守结构域分析,鉴定出苦荞WOX基因家族所有成员。同时使用TBtools软件展示FtWOXs家族成员基因结构、保守结构域及启动子顺式作用元件特征。比较分析WOX基因家族成员在苦荞与拟南芥之间的基因组共线性。基于邻近法,利用MEGA X软件构建苦荞、拟南芥和水稻WOX基因家族成员蛋白序列系统进化树。以MS+2,4-D 3.0 mg·L~(-1)+6-BA 1.0 mg·L~(-1)为愈伤诱导培养基,下胚轴为外植体,选取70份苦荞品种诱导愈伤组织,评价不同基因型的出愈率。qRT-PCR比较分析高、低出愈率苦荞品种间FtWOXs基因表达水平。基于Pearson相关系数分析出愈率与FtWOXs基因家族成员表达相关性。【结果】共鉴定出30个苦荞WOX基因成员,在苦荞8条染色体上呈现不均匀分布。系统进化树表明30个苦荞WOX基因可划分为3大类,不同类群中WOX基因包含不同的保守结构域,主要的保守结构域为HD(Homeodomain)、START和MEKHLA结构域。保守基序分析表明,FtWOXs基因家族成员所含保守基序数目的范围为2—10个。基因结构分析表明,FtWOXs基因家族成员所含外显子数目的范围为2—18个。顺式作用元件分析表明FtWOXs基因启动子富含26个不同种类的顺式作用元件。系统进化分析表明,30个苦荞、15个拟南芥和12个水稻WOX基因家族成员可分为3类,其中第3类为苦荞独有。基因组共线性分析表明,6个WOX基因在苦荞和拟南芥之间存在基因组共线性。表达模式及相关性表明,FtWOX1/FtWOX12/FtWOX22/FtWOX23/FtWOX24与苦荞出愈率存在正相关性。【结论】苦荞FtWOXs成员存在丰富的序列变异特征,不同苦荞基因型中WOX基因表达水平及出愈率存在明显差异和一定的相关性,揭示不同苦荞WOX基因具有潜在的功能多样性。
关键词：
苦荞 WOX基因 愈伤组织 基因表达
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
姜晓梦 袁振 朱方捷 周晶 毛飞 林冬梅 林占熺
采用生物信息学方法鉴定了巨菌草(Cenchrus fungigraminus Z. X. Lin&D.M. Lin&S. R. Lan sp. nov.)中CAMTA(calmodulin-binding transcription activator)转录因子的家族成员，并对其蛋白序列的理化性质、基因结构、保守基序、保守功能结构域、系统进化发育关系、启动子区域顺式作用元件进行了分析；探讨了巨菌草CAMTA((CfuCAMTA))家族成员在干旱胁迫下转录水平的变化，以及CfuCAMTA转录因子对响应干旱胁迫的影响.结果表明：巨菌草CAMTA家族共有15个成员，其中仅CfuCAMTA10和CfuCAMTA11较为稳定，不稳定系数小于40;多数成员为不稳定蛋白质；巨菌草和紫象草CAMTA基因的亲缘关系最近；4个CAMTA转录因子的表达水平随干旱时间的延长，在第14天表达量达到最大，说明这些CAMTA参与了干旱胁迫的响应.
[期刊] 中国农业科学
[作者]
赵洁 赵立卿 巩校东 冯胜泽 刘星晨 郑亚男 李志勇 孙海月 王冬雪 韩建民 谷守芹 董金皋
【目的】从全基因组水平上鉴定玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)Homeobox转录因子家族及其分布,阐明该家族的序列及进化特征,分析该家族基因在病菌不同生长发育时期的表达规律。【方法】利用生物信息学手段搜索玉米大斑病菌全基因组数据库,鉴定Homeobox转录因子家族;采用MEGA 5.0软件进行系统进化树分析;利用在线工具GSDS(gene structure display server)(http://gsds1.cbi.pku.edu.cn/index.php)绘制基因结构图;
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
蒋定坤 易超 罗琳 朱方捷 肖嘉靖 林占熺
WOX转录因子作为植物特异性转录因子，在植物生长发育及非生物胁迫响应过程中发挥了重要作用，探究珍珠粟WOX家族基因的详细特征及功能有助于进一步解析其在珍珠粟生长发育各个环节中的调控过程.本研究在珍珠粟基因组中共鉴定得到15个WOX家族基因成员.利用生物信息学方法对蛋白理化性质、亚细胞定位分析表明，珍珠粟WOX家族蛋白成员大部分为不稳定酸性亲水蛋白，大多定位在细胞核中.对基因上游启动子区域分析表明，在WOX家族基因启动子区域存在大量与光响应、植物激素响应、抗逆性、生长发育相关的顺式作用元件.保守基序分析发现了2个构成WOX家族基因成员特有结构域的基序.为探究珍珠粟与其他物种的进化关系，构建珍珠粟、拟南芥、水稻、紫象草物种间系统发育进化树并将其分为古代支、中间支、现代支，同一分支下基因成员基序的个数、次序具有相似性.实时荧光定量PCR检测表明，珍珠粟WOX家族基因成员的表达模式具有明显的组织特异性.本研究为深入探讨珍珠粟WOX家族基因的功能提供了有价值的信息.
关键词：
珍珠粟 基因家族 WOX 基因表达
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
曾家晶 赵怡娇 曾东琳 唐为玲 李尊文 Gefu WANG-PRUSKI 赖钟雄 郭容芳
为明确芥蓝TCP家族相关基因在叶片发育中的功能，基于甘蓝基因组数据，分析鉴定出芥蓝TCP基因家族有40个成员，参考拟南芥同源TCP基因注释及拟南芥数据库基因的相对表达量，初步选取BoTCP21和BoTCP25基因，采用qRT-PCR分析。结果表明：BoTCP21和BoTCP25均在叶片中大量表达，但二者在真叶不同部位的表达模式存在差异。为了进一明确TCP基因家族中参与叶片发育的基因，采用生物信息学方法并结合qRT-PCR对BoTCP家族进行了全面分析。结果显示：40个BoTCP都属于非分泌亲水性蛋白，分别定位在8条染色体上；系统进化树构建和亲缘关系分析将芥蓝中的BoTCP成员归为3类，其中PCF亚家族有19个成员，CYC亚家族8个成员，CIN亚家族13个成员。qRT-PCR结果表明：BoTCP21和BoTCP25在真叶和薹叶中具有较高的表达量，BoTCP14在开花结荚的植株根部表达量较高，而BoTCP16则在抽薹植株的根部表达量最高，说明BoTCP家族成员在组织部位表达存在时空特异性且广泛参与了植株的形态建成和器官发育。
[期刊] 华北农学报
[作者]
齐香玉 李新茹 陈双双 冯景 陈慧杰 金玉妍 苗艳华 邓衍明
为探讨茉莉花TCP基因家族在其生长发育过程中的作用，基于茉莉花的基因组数据，利用生物信息学方法对茉莉花TCP(JsTCP)基因进行了全基因组鉴定及分析，并分析了TCP基因家族在花发育不同时期和花粉-柱头互作中的表达水平。结果显示，茉莉花全基因组中共鉴定出27个TCP基因家族成员，命名为JsTCP1～JsTCP25,其蛋白包含208～539个氨基酸残基，分子量为22.95～56.96 ku,等电点为5.70～9.97,均为不稳定的亲水性蛋白。亚细胞定位预测结果显示，JsTCPs均位于细胞核内。染色体定位结果显示，JsTCPs不均匀分布在10条染色体上。基因结构分析结果显示，JsTCPs具有1～5个外显子以及0～4个内含子。蛋白保守基序和系统进化分析结果显示，JsTCPs均含保守的TCP结构域，可分为ClassⅠ和ClassⅡ2个亚类。启动子顺式作用元件的分析结果显示，JsTCPs启动子上含有多个植物激素响应、胁迫响应和生长发育相关等元件。表达模式分析结果显示，24个JsTCPs基因在茉莉花花发育不同时期表达，22个基因在花粉-柱头互作中表达。总之，本研究鉴定了27个茉莉花TCP基因家族成员，并发现家族成员在花发育不同时期和授粉后不同时期特异表达。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
欧春青 姜淑苓 王斐 赵亚楠
【目的】明确梨ARF转录因子在梨基因组中的数量、结构和组织表达差异,为揭示ARF转录因子在梨树生长素信号途径及在矮生梨生长发育中的作用奠定理论基础。【方法】根据文献报道的苹果、拟南芥等植物中的ARF转录因子基因,利用BLAST软件鉴定梨基因组中的ARF。采用SMART、PROSITE、Web Logo 3、DNAMAN 5.0、MEME、GSDS 2.0和MEGA 5.1等软件对其蛋白和基因序列进行生物信息学分析。采用q PCR方法检测梨ARF在矮生梨‘中矮1号’不同组织器官及3个不同生长势梨品种木质部和
[期刊] 林业科学研究
[作者]
吕中睿 刘宏 张国昀 于立洋 罗红梅 何彩云
[目的 ]本研究通过系统检测沙棘UGT基因家族成员,探讨其结构特征及潜在功能,为解析沙棘类黄酮糖苷生物合成机制及其积累模式奠定基础。[方法 ]利用BLASTP和hmmsearch搜索沙棘基因组,并通过Pfam、CDD和SMART数据库验证保守结构域。使用Prot-Param、MUSCLE、MAGA7.0、MEME、MCScanX等工具分析蛋白理化性质、系统发育、蛋白基序和基因结构及基因复制事件。利用转录组数据和实时荧光定量PCR分析沙棘UGT基因在果实发育过程中的表达模式。[结果 ]本研究从沙棘基因组中鉴定出89个沙棘UGT基因,全部包含UGT基因家族保守结构域PSPG box。通过分析发现:沙棘UGT蛋白长度为266～533氨基酸,平均分子量50.00 KDa,平均等电点5.89。根据系统发育关系,可将89个沙棘UGT分为16个组,其中,A组包含最多的沙棘UGT基因家族成员。除7号染色体外,UGT基因共分布在11条沙棘染色体上。研究发现,串联重复是导致沙棘UGT基因家族扩张的主要复制事件。转录组分析和实时荧光定量PCR表明,大部分基因具有广泛的果实发育阶段特异性表达。[结论 ]本研究提供了沙棘UGT基因家族的完整信息,为进一步研究沙棘基因家族成员的生物学功能提供了数据参考和理论依据。
关键词：
沙棘 UDP糖基转移酶 基因表达
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
徐晓燕 黄小忠 刘万仙 张曼
【目的】探明瓠瓜KNOX基因家族特征，在瓠瓜全基因组水平上对KNOX基因家族成员进行鉴定和分析，研究其组织表达模式。【方法】利用生物信息学方法，对瓠瓜KNOX家族基因成员进行鉴定、编码蛋白理化性质分析及家族成员结构域和保守基序分析，利用MEGA 5.05软件构建系统进化树，采用实时荧光定量PCR技术，分析KNOX基因在瓠瓜不同组织(根、茎、叶、花、果实)中的表达情况。【结果】鉴定到12个瓠瓜KNOX家族基因，这些基因分布在6条染色体上，且均定位于细胞核。大多数瓠瓜KNOX家族蛋白含有同源异型盒蛋白特有的4种结构域KNOX1、KNOX2、ELK和Homeobox＿KN。系统进化分析将瓠瓜KNOX基因分为KNOX ClassⅠ和KNOX ClassⅡ2大类群，2个类群又可进一步分为5个分支，其中ClassⅠ-C为瓠瓜特有的进化分支。KNOX基因启动子区有多个激素响应元件和植物生长相关元件。组织表达分析发现，瓠瓜KNOX基因具有不同的表达模式，KNOX ClassⅠ类基因表达具有组织特异性，在根、茎和果实中表达量较高，在其余组织中表达量较低或不表达，其中Lsi04G014450在根和茎中表达量最高，Lsi11G006380在果实中表达量最高；KNOX ClassⅡ类基因在所有组织中均有较高表达。【结论】瓠瓜KNOX基因家族有12个成员，分布于6条染色体上，在进化关系上可分为5组，具有瓠瓜特有的进化分支，在不同组织中的表达具有特异性。
关键词：
瓠瓜 KNOX 生物信息学 组织表达
[期刊] 华北农学报
[作者]
潘根 陶杰 聂荣 周兵 黄思齐 陈安国 李建军 唐慧娟 李德芳 赵立宁
为了探究大麻二酚酸合成酶基因(CBDAS)家族在大麻中的功能,利用生物信息学方法对大麻二酚酸合成酶基因(CBDAS)进行了全基因组鉴定,并系统分析其理化特性、进化发育、基因结构、启动子顺式结合元件及表达模式。结果表明,大麻CBDAS基因家族包含5个成员,仅分布在2,7号染色体上;理化性质分析显示,大麻CBDAS基因家族编码的氨基酸数目为541～545 aa,分子质量为介于61.49～62.41 ku,等电点为6.90～9.00;系统进化分析显示,来自植物、动物和微生物的33个CBDAS基因可分为3个家族,多数CsCBDAS基因家族成员属于同一亚家族;启动子区顺式作用元件预测表明,CsCBDAS基因家族成员均富含光响应元件;组织特异表达分析显示,CsCBDAS1和CsCBDAS2在雌蕊中表达最高,CsCBDAS4、CsCBDAS5在根中表达量最高;大麻CBDAS基因在高大麻二酚(CBD)和低CBD含量品种的表达模式不同,CsCBDAS1表达量在高大麻二酚(CBD)品种中高于低CBD含量品种;外源重金属Cd处理CsCBDAS4和CsCBDAS5基因表达量显著上调表达;CsCBDAS1、CsCBDAS2及CsCBDAS5表达量在黑暗和光照处理间表现出显著差异,光照处理下,CBDAS1基因表达量显著低于黑暗处理,而CsCBDAS2及CsCBDAS5的表达量高于黑暗处理。这些基因可能参与大麻的生长发育与大麻素的合成,该研究为后续大麻CBDAS基因家族的功能研究奠定了基础。
[期刊] 华北农学报
[作者]
王海波 高永 辛胡
为了进一步理解己糖转运蛋白基因家族的结构特征以及其在植物逆境信号转导过程中的作用,基于小桐子基因组数据,鉴定到15个小桐子己糖转运蛋白基因,并对其基因结构、进化关系、密码子偏性及低温表达特性进行了分析。结果表明,15个小桐子HXT基因聚类为5个亚组,包含25个外显子,且在基因上游调控区包含ABA、乙烯、干旱及低温等逆境响应元件。编码蛋白质都富含疏水性氨基酸,具有典型的12个α-螺旋跨膜区。另外,部分小桐子HXT基因存在交叉共线性关系及基因倍增现象,且密码子的第3位碱基偏好使用U或A。荧光定量分析显示,Jc
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