生长素反应因子(ARF)基因家族在植物的生长发育中起至关重要的作用。关于毛竹Phyllostachys edulis ARF基因家族在花器官中生物信息学分析未见报道。以毛竹花器官为材料,采用生物信息学的方法,对毛竹中ARF基因进行筛选,并对其系统进化关系、保守基序及在花器官中的差异表达模式进行了初步的分析。结果表明:毛竹全基因组中含有44个ARF基因,分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ类。与拟南芥Arabidopsis thaliana和水稻Oryza sativa分别比较,发现毛竹与水稻存在11个姐妹同源基因对。此外,Ph

以已知拟南芥和水稻生长素响应因子（ＡＲＦ）蛋白质序列对毛竹基因组数据库进行比对分析显示，毛竹基因组编码３９个ＡＲＦ转录因子；通过生物信息学软件对毛竹ＡＲＦ基因家族进行分析显示，毛竹ＡＲＦ基因家族具有进化上的保守性；采用ＲＴ－ＰＣＲ技术研究毛竹竹笋形成过程中ＡＲＦ基因家族的动态变化，结果显示，在竹笋形成过程中ＡＲＦ１８和１１－２基因分别在笋芽萌动和笋体形成过程中发挥调控作用，而ＡＲＦ６－２基因参与竹笋发育的各个阶段．

【目的】Mariner-like element(MLE)转座子是一类在真核生物基因组内广泛分布的DNA类转座子，以“剪切-黏贴”模式在基因组中复制扩张，可以作为一类高效稳定的工具应用于转基因、基因功能研究等领域。为了探究MLE转座子在毛竹基因组中的分布规律，揭示MLE转座子在毛竹进化过程中的演化模式，本研究对毛竹MLE转座子进行了全基因组挖掘和分析。【方法】基于水稻、大豆和毛竹目前发表的MLE转座子序列，利用IRF、Blast和Fasta等工具，根据MLE转座子序列的特异性结构末端倒置重复序列(TIR)及其所编码转座酶的保守性，对毛竹基因组中的MLE转座子进行挖掘，从毛竹基因组中筛选具有完整结构的MLE转座子。分析所获得的MLE转座子的结构特征，根据完整MLE转座子的转座调控元件，从毛竹基因组中筛选出所对应非自主转座子，通过序列提取和比对，对自主与非自主转座子的分布特点以及非自主转座子结构缺失特点进行分析。【结果】共鉴定了2个完整结构的自主MLE转座子，PhV2MLE1A和PhV2MLE2A。PhV2MLE1A全长3 950 bp,编码414个氨基酸，TIR长度30 bp;PhV2MLE2A全长12 990 bp,编码373个氨基酸，TIR长度49 bp。根据TIR结构的相似性，鉴定出2个自主MLE转座子所对应的非自主转座子，本试验共获得2个结构完整的自主MLE转座子，以及各自对应的非自主转座子，同时发现不同的非自主转座子的结构缺失情况并无规律。所鉴定到的MLE转座子在毛竹基因组中的分布存在随机性，在毛竹基因组中偏好插入保守序列TA之间。【结论】毛竹基因组中分布着大量的MLE转座子，其中绝大多数在进化过程中由于转座酶结构缺失，失去了转座活性。

为探索ＳＷＥＥＴ基因家族在葡萄果实发育中的表达与功能，以本实验室完成的酿酒葡萄品种赤霞珠Ⅰ期和Ⅲ期果实的转录组数据为基础，筛选出在Ⅰ期和Ⅲ期表达量存在显著差异的９个ＳＷＥＥＴ基因家族成员，利用生物信息学工具，对这９个基因的基因结构、蛋白的基本理化性质、二级结构、亚细胞定位、保守基序和序列同源性等进行预测分析，并利用实时荧光定量ＰＣＲ（ｑＰＣＲ）技术对分析结果进行验证。基因组定位结果发现这９个ＳＷＥＥＴ基因分布在７条染色体上，蛋白序列可分成４个亚族。不同成员间氨基酸数目、氨基酸序列间的疏水性存在一定的差异；二级结构预测结果显示，这９个ＳＷＥＥＴ基因的氨基酸序列以α－螺旋和无规则卷曲为主要组成部分．．．

为研究玉米Ｚｍｃｅｎ基因的特征及生物学功能，并对其编码蛋白结构与功能进行分析。以玉米ｃ ＤｎＡ为模板，将其构建到带有ＧＳＴ表达标签的原核表达载体ｐ ＧｅＸ－６ｐ－１中，构建的重组载体ｐ ＧｅＸ－６ｐ－Ｚｍｃｅｎ转化至大肠杆菌ＢＬ２１（Ｄｅ３），通过０．３ ｍｍｏＬ／Ｌ ＩｐＴＧ在２７℃下诱导表达２０ ｈ，获得了可溶性的ＧＳＴ融合蛋白。采用ＧＳＴ亲和层析柱对重组蛋白进行纯化，经１２％ＳＤＳ－ｐＡＧｅ电泳和ＧＳＴ标签抗体ＷｅＳＴｅｒｎ ＢＬｏＴＴＩｎＧ检测，鉴定为含有ＧＳＴ－ＴＡＧ的融合蛋白，纯化的蛋白经ｐｒｅ ＳｃＩＳＳＩｏｎ ｐｒｏＴｅＡＳｅ（ｐｐＡＳｅ）过夜酶切切除ＧＳＴ标签，得到较纯的Ｚｍ．．．

[目的]对月季Ⅲ型聚酮合酶基因(RcPKSⅢ)进行生物信息学和原核表达分析,为进一步探究该基因的催化功能奠定基础。[方法]以‘月月粉’花瓣为研究材料,从其基因组中筛选月季PKS基因(RcPKSs)家族成员,并对其进行生物信息学分析;利用MEGA软件对RcPKSs与其他植物PKS氨基酸序列进行系统发育分析;利用DNAMAN软件对RcPKSs和紫花苜蓿查尔酮合酶2(CHS2)基因进行序列比对分析;对RcPKSs和紫花苜蓿CHS2活性位点上的氨基酸残基进行比较,分析其催化特征;利用SWISS-MODEL对RcPKSs进行同源建模,并与紫花苜蓿CHS2蛋白三维结构进行比较。利用实时荧光定量PCR方法,分析RcPK Ss和间苯三酚甲基化酶编码基因在‘月月粉’花蕾期、半开期和盛开期的表达模式;克隆RcPKSs基因全长,构建其原核表达载体pET-3 2a-RcPKSs,进行诱导表达,并对重组蛋白进行纯化。[结果]从‘月月粉’基因组中共鉴定出6个RcPKSs,生物信息学分析表明,RcPKS1、RcPKS2和RcPKS3为CHS基因,RcPKS4、RcPKS5和RcPKS6为新型PKSⅢ基因。系统发育分析表明,RcPKS1、RcPKS2和RcPKS3编码CHS蛋白,RcPKS4、RcPKS5和RcPKS6编码新型的非CHS蛋白。序列比对分析表明,RcPKS1、RcPKS2和RcPKS3蛋白与紫花苜蓿CHS2相似度均为72.16%,RcPKS4、RcPKS5和RcPKS6与紫花苜蓿CHS2相似度分别为67.52%,33.85%和32.73%。活性位点上氨基酸残基比较发现,RcPKS1、RcPKS2和RcPKS3活性位点上氨基酸残基均保守,RcPKS4氨基酸残基在起始口袋和延伸口袋处发生替换,RcPKS5和RcPKS6氨基酸残基均在延伸口袋处发生替换。对RcPKSs蛋白质结构的分析结果显示,RcPKS4、RcPKS5和RcPKS6蛋白质采用了几乎相同的αβαβα三维整体折叠形式。实时荧光定量分析表明,RcPKS4、RcPKS5和RcPKS6表达量在‘月月粉’花朵盛开期最高,间苯三酚O-甲基转移酶基因(POMT)、苔黑酚O-甲基转移酶基因1(OOMT1)和OOMT2表达量在盛开期最低。聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)结果表明,重组蛋白诱导并且纯化成功。[结论]鉴定了‘月月粉’新型RcPKSⅢ基因,该基因可能参与花发育调控过程。克隆了RcPKSs基因,并诱导表达获得了RcPKSs重组蛋白。

旨在对合作猪StAR基因CDS区进行克隆及生物信息学分析，采用RT-qPCR方法检测StAR基因在不同组织中的表达量，以揭示其功能。结果发现，合作猪StAR基因CDS区长858 bp,编码285个氨基酸，与猪参考序列相比，第572位点处的A突变为G,导致第191位的赖氨酸突变成精氨酸，为错义突变，第791位点处插入1个碱基C,后续的20个氨基酸发生改变，导致移码突变；蛋白分子量90.95 ku,理论等电点8.87;消光系数33 835,不稳定系数41.49;含1个N-糖基化位点，二级结构主要由α螺旋和无规则卷曲构成，二级结构与三级结构基本一致；合作猪与猪、绵羊和黄牛StAR基因核苷酸序列相似性分别为99.77%,90.45%,91.78%;进化树结果显示，合作猪与猪亲缘关系最近，表明StAR基因编码序列具有种属特异性；StAR蛋白是不稳定的亲水性蛋白，无信号肽和跨膜区；StAR基因在脾、肾、肺等组织中均有表达，睾丸表达量较高，表明可能与合作猪睾丸发育有关。

为探究Runt相关转录因子3 (Runt-related transcription factors 3,RUNX3)基因潜在功能，本研究利用实时荧光定量技术（Quantitative real-time PCR, qRT-PCR）检测鸡RUNX3基因在心脏、肝脏、脾脏、腿肌和十二指肠组织中的表达，通过生物信息学软件构建RUNX3基因的系统进化树，并对该基因所编码的蛋白质理化性质和结构功能进行分析。结果表明：1）鸡RUNX3基因在脾脏和十二指肠表达量较高，显著高于其他组织（P<0.05）。2）核苷酸序列的系统进化分析表明，鸡RUNX3与火鸡的亲缘关系最近，保守性较高。3）理化性质分析显示，鸡RUNX3基因编码蛋白属于稳定、亲水性蛋白；结构域预测发现，该蛋白不存在跨膜结构，含有2个保守结构域，二级结构和三级结构主要由无规卷曲组成，预测含有58个磷酸化位点，31个丝氨酸位点、23个苏氨酸位点和4个酪氨酸位点。4）蛋白互作预测发现，RUNX3与SMAD3、CBFB、GATA3、EP300、SMAD2、CTNNB1等蛋白之间有较强互作关系。综上，鸡RUNX3在脾脏和十二指肠中高表达，其核苷酸序列在禽类中具有高度保守性，RUNX3蛋白属于稳定、亲水性的不跨膜蛋白，RUNX3与SMAD3、CBFB、GATA3等蛋白之间有较强互作关系，本研究为进一步探究鸡RUNX3在分子水平的作用机制提供理论依据。

为通过电子克隆得到灵芝LaeA基因序列，分析其基因序列信息，并初步探究其调控功能。采用电子克隆的方法，以已知桔青霉的LaeA蛋白序列为模板，在灵芝的EST数据库中进行序列相似性搜索比对(Blast),经序列拼接、序列验证和序列延伸等电子克隆方法获得灵芝LaeA基因的cDNA序列；采用生物信息学软件对LaeA基因编码蛋白质的基本理化性质、疏水性/亲水性、亚细胞定位、信号肽、二级结构、三级结构及进化关系等方面进行了预测和分析。结果表明，LaeA基因全长1 134 bp,编码378个氨基酸，蛋白分子质量为42.895 3 ku,存在于细胞质中，是亲水性蛋白；LaeA蛋白结构主要由47.88%无规则卷曲、33.33%α-螺旋和18.78%延伸链组成，有S-腺苷甲硫氨酸结合位点，属于AdoMet＿MTases超家族蛋白；系统进化分析结果显示，LaeA蛋白与云芝、污叉丝孔菌等白腐担子菌类的亲缘关系较为亲近；qRT-PCR结果表明，LaeA基因在灵芝细胞液体静置培养过程中的表达量显著高于振荡培养方式。推测LaeA蛋白作为1种甲基转移酶蛋白，通过参与组蛋白的甲基化修饰，进而影响基因簇的表达水平。

半定量RT-PCR分析表明,水稻胚胎发育后期丰富蛋白基因OsLEA19a在水稻幼苗中的表达受干旱和高盐的诱导,说明OsLEA19a可能在水稻抗旱和抗盐中发挥作用。利用RT-PCR方法成功从水稻中克隆了OsLEA19a的cDNA。生物信息学分析表明,OsLEA19a基因编码一个由200个氨基酸残基组成的蛋白,蛋白分子量为20.48 kDa,等电点为5.89。OsLEA19a蛋白的5～48位氨基酸残基形成LEA_4结构域。OsLEA19a蛋白的二级结构有3个α-螺旋构象区域,没有伸展的β-片层构象,为亲水蛋白。进化树分析表明,OsLEA19a与单子叶植物第3组LEA蛋白的亲缘关系较近,而与双子叶植...

[目的]对马泰勒虫棒状体颈部蛋白2(RON2)进行原核表达和生物信息学分析,为后续蛋白互作试验提供材料基础。[方法]以马泰勒虫新疆分离株为研究对象,克隆其RON2基因,并与GenBank中已知的马泰勒虫美国WA株基因组数据和顶复门原虫RON2基因序列本地数据库进行BLAST比对,确定其进化关系。构建重组表达载体pET-32a-RON2,融合表达重组蛋白,对RON2基因编码蛋白进行生物信息学分析。[结果]马泰勒虫新疆株RON2基因(NCBI登录号MT939257)长3 920 bp,高度保守,与顶复门原虫RON2基因核苷酸和氨基酸序列的相似性分别为31.2%～82.7%和23.8%～79.5%。成功构建原核表达重组质粒,获得的RON2融合重组蛋白分子质量为26 ku,为包涵体蛋白。生物信息学分析表明,RON2蛋白是一种碱性、不稳定亲水性跨膜蛋白,二级结构以α螺旋为主,亲水性较差,抗原性较弱,与其他顶复门原虫RON2蛋白具有相似的三级空间特殊结构和氨基酸序列,且可能与其他入侵蛋白存在相互作用关系。[结论]获得马泰勒虫新疆株RON2基因,诱导表达获得部分RON2融合重组蛋白,该蛋白存在与其他入侵相关蛋白相互作用的位点,可能参与了虫体入侵宿主细胞的过程。

[目的]血管紧张素转换酶2(ACE2)是RAS系统的关键调控酶,在动物上的研究较少,本试验研究了山羊ACE2的相关理化性质和功能。[方法]利用同源克隆及RT-PCR技术,根据牛的ACE2基因mRNA序列设计引物,从山羊肾脏组织中扩增出ACE2基因编码区的特异性片段,TA克隆到p MD19-T载体并转化至大肠杆菌DH5α感受态细胞,对生长出的单菌落进行验证后测序分析。根据测序分析结果设计引物,经PCR扩增和酶切连接,构建原核表达载体p ET-28a-ACE2,经过验证后转化大肠杆菌BL21(DE3)并用IPTG诱导表达ACE2蛋白。[结果]山羊ACE2基因c DNA编码区共包括2 415个核苷酸...

【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。

【目的】在苹果全基因组中鉴定LIM,通过分析启动子作用元件、保守结构域、基因聚类、基因结构、染色体定位以及组织表达模式,为研究和利用苹果LIM奠定基础。【方法】利用苹果基因组数据库GDR和PLAZA,获得苹果LIM家族成员并进行编号。苹果LIM蛋白氨基酸序列的基本信息通过ExPASy Proteomics Server进行预测,利用Cell-PLoc进行亚细胞定位预测,利用CD-Search Tool进行LIM结构域分析,采用MEGA7软件构建进化树,采用GSDS绘制基因结构,并利用TBtools软件对鉴定得到的MdLIM进行染色体定位,通过实时荧光定量RT-PCR对MdLIM的组织表达进行分析,并利用SPSS 18.0软件分析差异显著性。【结果】共鉴定得到11个苹果LIM家族成员,这些MdLIM蛋白包含96—222个不等的氨基酸残基,等电点分布在6.14—9.01。亚细胞定位结果显示,MdLIM蛋白在细胞核中均有分布。启动子作用元件分析表明,11个MdLIM启动子上分布有响应激素、环境适应性和逆境诱导的元件。蛋白保守结构域分析表明,11个MdLIM蛋白中除MdLIM8具有单LIM结构域外,其余10个均具有双LIM结构域。根据聚类分析结果可将MdLIM分为4组。染色体定位结果显示,MdLIM分布在苹果17条染色体中的7条,且MdLIM在7条染色体上的分布不均匀。花、叶、果皮和茎中的实时荧光定量RT-PCR结果显示,4个组织中均能检测到MdLIM的表达,且表达量具有一定差异。【结论】苹果LIM基因家族包括11个成员,进化上可分为4组,11个基因分布于7条染色体上,在不同组织中的表达具有多样性和特异性。

【目的】在苹果全基因组中鉴定LysM,通过基因聚类分析、染色体定位、结构分析以及组织表达分析,为苹果LysM的功能研究和利用奠定基础。【方法】利用已公布的苹果基因组数据库GDR和FEM-IASMA,鉴定苹果LysM基因家族成员,并对其进行编号。MdLysM蛋白氨基酸序列的基本信息通过ExPASy Proteomics Server进行预测,亚细胞定位的预测利用WoLF PSORT进行。采用MEGA5软件构建了进化树。应用Plaza程序绘制基因结构,染色体定位信息取自GMDO,鉴定出的39个基因的染色体定位作图使用MapInspector完成;另外,通过实时荧光定量RT-PCR对各基因的组织表达...