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[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
江转转 潘俊 吴娟
为探究在非生物逆境胁迫条件下免疫亲和素（immunophilins）基因家族在水稻（Oryza sativa L. japonica Nipponbare）中的功能，利用生物信息学技术鉴定水稻中免疫亲和素基因家族成员，并进行克隆及组织特异性、非生物逆境胁迫下的表达分析。结果表明，水稻基因组中存在30个OsFKBPs及29个OsCYPs免疫亲和素家族基因。30个OsFKBPs主要聚类为3个大的亚群，29个OsCYPs主要聚类为4个大的亚群。通过PCR扩增得到完整的OsFKBPs与OsCYPs基因编码序列，且序列信息与预测一致。OsFKBPs与OsCYPs基因在水稻的各个组织、各个发育时期均有不同程度的表达。OsFKBP19在各组织各发育时间表达量较为一致；OsCYP29在叶鞘中表达量最高而OsCYP57在根中表达量最高。定量PCR结果显示，在高光强胁迫处理4 h后水稻叶片中OsCYP37基因被诱导持续上升表达，而在渗透胁迫及盐胁迫处理中无显著变化；高光强及渗透胁迫处理4 h后水稻叶片中OsFKBP19持续上升表达，而在盐胁迫处理中波动上升表达。综上，OsFKBPs及OsCYPs参与水稻的高光强、渗透胁迫及盐胁迫应答过程。
[期刊] 华北农学报
[作者]
吴蔚蔚 童普国 王鑫 阎新 李绍波 欧阳解秀
富含脯氨酸和甘氨酸的蛋白基因GPRPs广泛分布于高等植物中,在植物的生长发育和逆境适应中具有重要的作用。为了克隆水稻中的OsGPRP基因,利用生物信息学分析,结合RT-PCR和测序等方法,共获得了3个水稻OsGPRP的cDNA序列,分别编码197,180,170个氨基酸,其蛋白序列均含有3个典型的植物GPRP蛋白保守结构域:N端的XYPP重复、中部富含A的疏水区和C端的HGK重复。为了初步探讨这些OsGPRP基因的功能,利用在线工具Plant CARE database分析,结果发现有3个水稻OsGPRP
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
胡叶平 崔延春 徐国云 王曼玲 李落叶 夏新界
为了挖掘新的耐逆基因,本文在应用Affymetrix水稻表达芯片分析超级稻亲本培矮64S在不同逆境(高温、干旱、低温)胁迫下、不同发育时期叶片和穗中全基因组表达模式的基础上,对其中一个多逆境响应基因OsMsr11(Oryza sativa L.multiple stressresponsive gene 11)进行了克隆与分析。OsMsr11是一个受低温、干旱、高温多逆境诱导的基因,在孕穗期低温胁迫下表达水平显著上调。通过PCR扩增获得了包含其完整开放阅读框的cDNA序列。序列分析表明,其ORF为234 bp,编码77个氨基酸,有信号肽序列,无典型的保守基因结构域,预测其为分泌通路信号肽,分泌...
[期刊] 华北农学报
[作者]
陈阳 王琦 高岩松 尤学 熊毅 金一锋
为深入研究CIPK基因家族在应对非生物胁迫应答等过程中的分子机制，探究非生物胁迫下草地早熟禾CIPK32基因的作用。以草地早熟禾午夜Ⅱ号为试验材料，应用RT-PCR技术克隆CIPK32基因，分析该基因在不同组织部位及不同非生物胁迫条件下的表达规律。并通过NCBI-CDD、SWISS-MODEL等在线软件对编码氨基酸序列进行蛋白结构、同源比对等生物信息学分析。结果表明：草地早熟禾CIPK32基因序列ORF为1 320 bp,共编码439个氨基酸。预测CIPK32蛋白相对分子质量为50.28 ku,等电点6.82,蛋白质分子式为C_(2249)H_(3574)N_(608)O_(665)S_(16),属于不稳定亲水性蛋白。草地早熟禾CIPK32含有典型STKc＿SnRK3和CIPK＿C结构域，与山羊草(XP＿020198391.1)、黑麦草(XP＿047091407.1)、大麦(XP＿044980943.1)编码氨基酸同源性较高，并含有酰胺化位置、N-糖基化位点、N-肉豆蔻酰化位点等多个结合位点。草地早熟禾CIPK32基因的表达水平呈现组织特异性，叶部>茎部>根部。干旱胁迫下该基因呈现先上调后下降的趋势，10%PEG6000处理16 h为最高值，是0 h的6.2倍；随着NaCl浓度的升高显著促进该基因的表达，200 mmol/L NaCl是0 mmol/L NaCl的6.9倍；低浓度NaNO_3及低浓度KH_2PO_4(0.1 mmol/L KH_2PO_4)环境均可促进CIPK32基因的表达。综上所述，草地早熟禾CIPK32基因具有组织特异性，干旱、盐、氮素和磷素胁迫均能诱导CIPK32基因的表达。CIPK基因家族在非生物胁迫中具有潜在的作用。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
苗永美 宁宇 沈佳 贾利 李季 娄群峰 翁益群 陈劲枫
利用RT-PCR技术从耐冷黄瓜品种‘Chipper’中克隆鉴定了1个赖氨酸脱羧酶(LDC)基因的ORF,命名为CsLDC,在GenBank中的登录号为KC202438。该基因ORF全长为645 bp,编码215个氨基酸的肽链,相对分子质量为23 625.2,等电点为5.99。BLASTp发现该蛋白具有赖氨酸脱羧酶保守序列,与毛果杨的同源性最高,进化树分析表明CsLDC与矮牵牛LDC亲缘关系最近;该蛋白无信号肽但存在一个明显跨膜区,并存在多个蛋白质位点;SWISS-MODEL预测该蛋白的3D结构与拟南芥At2G37210基因编码赖氨酸脱羧酶蛋白2a33相似性为88.89%。荧光实时定量PCR检测...
[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] 农业现代化研究
[作者]
杨细平 赵洋 王曼玲 朱玉兴 夏新界
为了深入研究作物耐逆境胁迫的分子机制和发现新的水稻耐逆基因,采用Affymetrix基因芯片技术与水稻表达芯片(含51,279个转录本),分析了培矮64S不同生长发育时期、不同组织器官全基因组在低温、干旱、高温逆境胁迫下的表达水平变化,筛选出一批耐多逆境候选功能基因。OsMsr13是其中一个受低温、高温与干旱诱导,在各生长发育时期与组织器官均显著上调的基因。根据序列生物信息学分析,OsMsr13含有7个外显子和6个内含子c,DNA全长序列为1603bp,完整的ORF为1317bp,编码一个含438个氨基酸残基的蛋白质;在OsMsr13启动子区域发现多个与逆境应答相关的顺式作用元件;数据库查找和...
关键词：
水稻 逆境 基因芯片 基因克隆 基因转化
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
苏文娟 曹瑞兰 周增亮 赵娜红 张运煜 胡冬南 刘娟
【目的】WRKY转录因子在植物应对生物和非生物胁迫中起重要调控作用。油茶是我国南方丘陵地区重要的经济树种，常受各种逆境胁迫影响。深入挖掘油茶WRKY基因家族成员并探讨其应对逆境胁迫的表达调控模式具有重要意义。【方法】以油茶全基因组数据为参考，利用生物信息学方法，鉴定分析了CoWRKYs基因家族成员，并基于油茶逆境胁迫的相关转录组数据，明确CoWRKYs在低磷、干旱和低温等非生物胁迫下的表达模式，最后基于qRT-PCR方法解析CoWRKYs在不同逆境胁迫下的瞬时表达特征。【结果】CoWRKYs基因家族包含89个成员（CoWRKY1～CoWRKY89）。根据系统发育特征可将其分为3大类，I类、II类和III类的数量分别为20、55和14。保守基序分析表明，进化关系密切的CoWRKYs蛋白具有相同或相似的基序组成。CoWRKYs在低磷、干旱、低温等非生物胁迫下表达谱分析的结果显示，65个CoWRKYs呈现显著表达差异，其中17个CoWRKYs同时受三种非生物胁迫的调控，且大部分基因在逆境胁迫下表现为上调表达，推测这些CoWRKYs在油茶的非生物逆境胁迫中可能起正调控作用。qRT-PCR结果表明，5个基因（CoWRKY11、CoWRKY14、CoWRKY20、CoWRKY29和CoWRKY56）在低磷、干旱和高盐胁迫下均被诱导表达，但不同基因在各逆境胁迫下的表达模式存在差异。其中，CoWRKY14在低磷胁迫24 h表达量是对照组的44倍（P <0.05），呈现高表达模式，推测其在油茶干旱胁迫响应中具有重要作用。【结论】大部分CoWRKYs基因参与油茶抗逆胁迫响应，且表现为正向调控。其中CoWRKY11、CoWRKY14、CoWRKY20、CoWRKY29和CoWRKY56在低磷、干旱和盐胁迫下可以被快速诱导激活，参与油茶逆境胁迫响应。本研究为油茶WRKY转录因子的进一步功能分析奠定了理论基础，为油茶抗逆品质的遗传改良提供参考依据。
[期刊] 林业科学
[作者]
王晓荣 程龙军 徐凤华 倪晓祥 陆军
【目的】通过对巨桉非生物逆境响应相关基因EgrZFP6(Eucgr.A01232)蛋白结构和基因功能的初步研究,探讨该基因在巨桉非生物逆境响应中所发挥的作用,为桉树抗逆育种提供理论基础。【方法】首先利用CDD在线软件分析EgrZFP6编码蛋白序列的结构域,并利用NCBI中的Blast软件搜索与EgrZFP6蛋白序列相似程度较高的其他物种中ZFP蛋白,用Clustalx进行多序列比对,联合分析、比较它们的结构域。然后,构建EgrZFP6∷s GFP融合载体,采用基因枪轰击洋葱表皮方法对EgrZFP6蛋白表达
[期刊] 华北农学报
[作者]
牛艳丽 贾明珠 韩栓 付佳苗 刘凌云
为探讨小G蛋白在玉米盐胁迫响应中的作用,克隆玉米ZmRab7基因并对其生理功能进行初步分析。生物信息学分析表明,ZmRab7基因编码206个氨基酸,包含保守的G1-G5基序和C末端Cys位点;系统进化分析显示,玉米ZmRab7蛋白与同为单子叶植物的高粱SbRab7亲缘关系最近;ZmRab7蛋白在二级结构和三级结构上由4个α-螺旋和多个β-折叠、无规卷曲组成功能域,且与双子叶植物拟南芥AtRab7空间结构高度相似。进一步研究发现,ZmRab7主要在玉米的根及幼胚中表达;该基因启动子区含有4个GT1GMSCAM4和2个DRECRTCOREAT盐胁迫响应元件,高盐能够轻微抑制其表达;酵母生长试验证实,ZmRab7-pYES2转基因酵母表现出盐胁迫不耐受表型。这些结果说明,玉米ZmRab7基因编码1个响应盐胁迫的Rab类小G蛋白,为进一步详细阐明玉米中Rab类蛋白的生理功能奠定了基础。
关键词：
玉米 Rab7 小G蛋白 盐胁迫
[期刊] 草业科学
[作者]
袁惠君 苏照中 王春梅 张瑞艳 关玉晨 李学勇 鲍婧婷
蜡质诱导因子1(wax inducer 1/SHN1, WIN1/SHN1)与植物的抗逆性密切相关。为研究WIN1在耐旱经济灌木扁果枸杞(Lycium barbarum ssp. Bianguo)中的功能及其应用前景，本研究用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)技术从扁果枸杞中克隆了LbWIN1，构建了LbWIN1融合增强型绿色荧光蛋白(EGFP)的载体并表达在拟南芥(Arabidopsis thaliana)原生质体中进行亚细胞定位，用实时荧光定量PCR法(quantitative real-time PCR, qRT-PCR)分析LbWIN1的表达特征。结果表明，LbWIN1基因长1 103 bp，含600 bp的开放阅读框，编码199个氨基酸，含有1个高度保守的AP2结构域。系统进化树分析发现，LbWIN1蛋白与茄科番茄(Solanum lycopersicum) SlWIN1和辣椒(Capsicum chinense) CcWIN1的同源性高达99%。亚细胞定位分析证明LbWIN1蛋白定位于细胞核。LbWIN1基因在叶、茎、根中均表达，其表达量受NaCl、渗透胁迫和外源脱落酸(ABA)诱导，表明LbWIN1参与旱生植物响应盐和干旱等非生物胁迫。
[期刊] 林业科学
[作者]
王丽丽 赵韩生 孙化雨 董丽莉 娄永峰 高志民
【目的】miRNA作为一种非编码基因在植物生长发育以及抗逆等过程中起着重要的调控作用。通过分析毛竹miR397和miR1432前体序列的结构特点,研究其组织表达特异性,分析其经光照、温度、干旱、Na Cl等非生物胁迫以及激素处理后的表达变化,以期为进一步揭示其功能以及未来竹子抗逆育种的分子设计提供参考。【方法】通过茎环引物法和RT-PCR技术,以毛竹为材料分离miR397和miR1432的前体序列,利用在线平台Web LOGO分析miRNA成熟序列的碱基保守性,用MEGA 6.0软件构建基于miRNA前体的系统进化树。借助在线平台RNAfold Web Server预测二者前体二级结构。直接从...
关键词：
毛竹 miRNA 非生物胁迫 激素
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
陈奕博 杨万明 岳爱琴 王利祥 杜维俊 王敏
为探究大豆LIM转录因子家族基因在应答盐胁迫中的功能，利用生物信息学方法，根据大豆全基因组数据，共鉴定出21个LIM基因，命名为GmLIM01～GmLIM21,分析大豆LIM基因家族的染色体位置、蛋白质的理化性质、进化关系、保守基序以及对非生物逆境胁迫的响应。结果表明，这些GmLIM基因在大豆20条染色体中的14条染色体上分布不均，片段重复是大豆LIM家族扩大的主要原因。根据系统发育进化分析，大豆21个LIM基因可分为5个亚家族，与其他9个物种的LIM基因一起构建进化树，也可分为5个亚家族。大豆的21个GmLIM基因共包含10个基序，大部分LIM蛋白含有motif 1、motif 2和motif 4这3个保守基序。此外，顺式调控元件的分析表明，在GmLIM基因的启动子序列中，与光响应、生长发育、植物激素和非生物逆境胁迫应答相关的调控元件非常丰富。定量PCR结果表明，在盐胁迫处理后大豆叶和根中GmLIM07、GmLIM17基因的表达量分别在3和6 h达到峰值，后随着处理时间的加长表达量下降。综上GmLIM基因在大豆的盐胁迫应答过程中具有重要的调控作用。
[期刊] 华北农学报
[作者]
陈冠旭 秦贵龙 李恩广 赵春梅 乔利仙 王晶珊 隋炯明
为了分析花生中蛋白磷酸酶2C基因(PP2C)的情况,对耐盐花生突变体(S2)和对照(S4)在胁迫处理前后的叶片进行RNA-Seq分析。通过生物信息学分析筛选出了79个具有完整开放阅读框的PP2C基因,它们位于花生A组野生种的10条染色体上,不同染色体上的PP2C基因数目差异很大,分布为1~15个。根据拟南芥中的PP2C基因的聚类分析结果,79个花生PP2C基因能聚到已报道的12个亚族15个亚类。为了分析这些PP2C基因对盐胁迫响应情况,利用突变体S2和对照S4构建了盐胁迫处理前后的表达谱,筛选出35个受盐胁迫诱导表达的PP2 C基因,涉及12个亚族14个亚类,其中A亚族b亚类、G亚族b亚类、I亚族、L亚族所有成员均受盐胁迫诱导表达;而G亚族a亚类的所有成员均不受盐胁迫诱导表达。对这35个PP2C基因的启动子研究发现,绝大多数PP2C基因的启动子存在多种胁迫响应元件:如与高温胁迫相关的调控元件HSE、与干旱诱导相关的MYB转录因子结合位点MBS、逆境胁迫应答元件TC-rich repeats、与抗氧化反应相关的ARE元件等。为花生PP2C基因的功能研究和利用奠定了基础。
关键词：
花生 PP2C基因 盐胁迫 顺式调控元件
[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。
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