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[期刊] 华北农学报  [作者] 熊翔  何勇  刘焕焕  刘之恩  田志宏  
为进一步探究水稻多胚候选基因OsPE的生物学功能,以粳稻品种日本晴和籼稻品种巴斯马蒂370为研究材料,选取正常生长条件下供试材料的成熟叶片,综合运用生物信息学、RT-PCR、TA克隆、半定量及qPCR等技术鉴定并分析水稻多胚候选基因OsPE的可变剪接体。结果表明,虽然生物信息学分析显示OsPE基因在粳稻中存在3种可变剪接体,在籼稻中无可变剪接体,但通过特异引物进行RT-PCR扩增,结合TA克隆及测序验证,在粳稻品种日本晴中鉴定到了OsPE基因3种可变剪接体的真实存在;在籼稻品种巴斯马蒂370中鉴定到2种新的可变剪接体。同时,半定量及qPCR结果显示:正常生长条件下,供试材料成熟叶片中OsPE基因可变剪接体存在表达差异,依次为OsPEc>OsPEa>OsPEb,且该基因在不同水稻品种中存在相同的表达趋势。最后,水稻OsPE基因编码蛋白进化分析及功能预测分析结果显示:OsPE蛋白在禾本科,尤其是稻属中高度保守(蛋白序列一致性普遍高于99%),有待于进一步研究该基因是否参与调控水稻抗逆响应、细胞分裂及细胞凋亡等生物学功能,而不是调控水稻多胚产生。综上所述,OsPE基因在禾本科,尤其是稻属中高度保守,该基因在粳稻和籼稻中可能有着相同的剪接模式,其可变剪接体在正常生长条件下存在表达差异,但表达趋势相同,OsPEc剪接体在OsPE基因功能发挥中占主导,有待于进一步研究该基因是否参与调控水稻抗逆响应、细胞分裂及细胞凋亡等生物学功能,而不是调控水稻多胚产生。
[期刊] 华北农学报  [作者] 喻锦莉  刘长爱  符霖  王鑫  欧阳解秀  
综合运用生物信息学、RT-PCR和TA克隆技术对水稻热激蛋白基因OsHSP40的可变剪接体进行鉴定,并分析剪接体的表达。首先,利用生物信息学分析发现,该基因存在4种可变剪接体。根据不同可变剪接体的序列信息设计特异性引物进行RT-PCR扩增,结合TA克隆,成功鉴定到OsHSP40的4种可变剪接体。随后,提取野生型植株的根、茎、叶、幼穗和不同发育时期的籽粒,进行不同组织部位的表达分析,RT-PCR结果显示:可变剪接体4(OsHsp40.4)与OsHsp40.1234在不同组织部位的表达模式存在差异。最后,分析在高盐和高温条件下不同剪接本的表达,结果发现,高盐条件下OsHsp40.4和OsHsp40.1234表达上升,但OsHsp40.4上升幅度较低;高温处理后,OsHsp40.1234在处理后2 h表达变化不显著,处理后4 h其表达显著上升,而OsHsp40.4则在处理后2 h表达显著上升。综上,成功鉴定到OsHSP40基因的4种可变剪接体,发现可变剪接体OsHsp40.4和OsHsp40.1234在高盐和高温胁迫过程中的表达存在差异。上述结果为进一步研究该基因的生物学功能奠定基础。
[期刊] 华北农学报  [作者] 邹志明  邹海霞  张焕  李绍波  王鑫  欧阳解秀  
为了克隆水稻HD2蛋白基因OsHDT703,并分析其存在的可变剪接体。利用生物信息学分析,结合RT-PCR、TA克隆和测序等方法,鉴定1个水稻中全新的HD2蛋白成员(OsHDT703)。结构域分析发现,在其N端含有HD2家族的NPL保守结构域。选取来源于7个物种的16个HD2蛋白,构建蛋白进化树,结果发现,OsHDT703蛋白与OsHDT702蛋白处于同一分支; OsHDT701则处于另一分支,说明水稻中HD2家族蛋白可能存在功能分化。根据预测的不同剪接体设计4对特异性引物,以粳稻中花11叶片和幼穗c DNA为模板,利用RT-PCR扩增,结合TA克隆,通过测序比对,成功鉴定到4种不同可变剪接体序列。由于3号(OsHDT703. 3)和4号(OsHDT703. 4)剪接体的CDS序列完全相同,所以证明OsHDT703至少存在4种不同可变剪接体。综上所述,鉴定到水稻中1个全新的HD2蛋白,命名为OsHDT703,并且鉴定出至少4种存在可变剪接体,为后续深入研究该基因生物学功能奠定基础。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)  [作者] 张盼娃  张夏玮  于好强  盘林秀  付凤玲  李晚忱  
【目的】探讨蛋白磷酸酶2C在植物生长发育和逆境抗性中的作用。【方法】利用逆转录PCR扩增玉米蛋白磷酸酶2C基因ZmPP2C26的两个可变剪接体,用生物信息学工具预测其推导蛋白的特性后,转化野生型拟南芥,并进行功能验证和亚细胞定位。【结果】在较短剪接体中切除的213 nt第一内含子,在较长剪接体中被保留。第一个内含子的剪接位点为5′-CC..CG-3′,与植物中通常的组成型剪接位点5′-GT..AG-3′不同。保留内含子及其侧翼序列的G/C含量较高,相当于其他内含子及其侧翼序列的2倍。两个剪接体在野生型拟南
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)  [作者] 张生萍  罗玉秀  杜德志  罗春燕  马小岗  赵志刚  许唱唱  张红生  吴鹏  晁文俊  
【目的】克隆特早熟春性甘蓝型油菜的FCA同源基因(sBnFCA)及其可变剪接体,并分析该基因的表达模式。【方法】根据拟南芥和芸薹属植物FCA基因的DnA序列和CDnA序列设计引物,用PCR和RT-PCR技术克隆特早熟春性甘蓝型油菜"86号"的FCA同源基因(sBnFCA)及其可变剪接体,对克隆基因及编码蛋白序列进行生物信息学分析,构建系统进化树,并用qRT-PCR技术检测sBnFCA基因在不同发育时期根、茎、叶、茎尖中的表达量。【结果】克隆出了sBnFCA基因的全长序列(8 827BP),得到了sBnFCA-γ可变剪接体及一个新的可变剪接体(sBnFCA-5),新的可变剪接体在GenBAnk中...
[期刊] 西南农业学报  [作者] 李锐  王文国  赵琦  陈晓仪  徐莺  
【目的】为进一步鉴定金发草LEA3基因2个剪接体蛋白亲水能力和结构上的改变导致在抗逆能力方面的差异。【方法】本研究利用植物表达系统分析了2个剪接体在烟草体内的功能以及功能之间的差异。以PpLEA3基因2个剪接体(PpLEA3.a和PpLEA3.b)的重组载体pMD19-T-PpLEA3.a和pMD19-T-PpLEA3.b为模板,PCR法构建植物表达载体pBI121-PpLEA3.a和pBI121-PpLEA3.b,并分别转化烟草得到转基因烟草Nt-PpLEA3.a和Nt-PpLEA3.b。【结果】首先对转基因烟草进行分子检测,发现其基因组DNA和RT-PCR检测均表现为阳性,说明外源基因已整合到烟草基因组并可以正常转录表达。随后筛出转基因烟草并收获T2代种子后,对其进行抗旱生理特性分析,发现在遭受甘露醇150 mM的模拟干旱胁迫后,转基因植株均比野生植株生长状况好,野生植株相对矮小,叶片萎蔫,生长畸形,而转基因植株整体受损情况要好很多。同时分析了此模拟干旱条件下转基因植株与野生型植株的丙二醛含量、叶绿素含量和相对电导率的变化。【结论】转基因烟草在干旱胁迫下表现出良好的耐受性,耐受能力PpLEA3.a>PpLEA3.b。进一步说明序列上的差异对基因的抗干旱能力功能起着重要作用。
[期刊] 林业科学  [作者] 谷振军  章怀云  张党权  谢耀坚  何含杰  陈丽莉  彭宽  刘果  杨丹  
通过同源克隆策略和RACE技术获得赤桉CCoAOMT亚家族2个成员的全长cDNA序列。CCoAOMT1基因的全长cDNA序列为1 020 bp,其中可读框ORF长度为738 bp,5’-UTR为106 bp,3’-UTR为176 bp;CCoAOMT2基因的全长cDNA序列为1 047 bp,其中可读框ORF长度为741 bp,5’-UTR为125 bp,3’-UTR为158bp。CCoAOMT1和CCoAOMT2基因都由5个外显子组成,主要的区别在于前者第1个内含子存在5’端可变剪接位点,形成2条不同长度的mRNA,一条的ORF长度为738 bp,而另一条比前者缺失了42 bp,但不影响其余...
[期刊] 中国农业科学  [作者] 李付振  邱新棉  王美兴  刘传亮  
【目的】了解棉花在盐胁迫条件下相关基因的表达,并克隆与抗(耐)盐相关的重要基因。【方法】通过筛选棉花EST数据库,并对目标EST序列进行整合,对中棉所49在非盐胁迫和盐胁迫条件下进行处理并利用RT-PCR的方法克隆了质膜Na+/H+逆向转运蛋白途径中的1个蛋白磷酸化同源基因,命名为GhSOS2,并通过实时荧光定量PCR对其表达特征进行分析。【结果】序列分析表明,该基因成熟mRNA的剪接存在2种可选择性的剪接体,分别命名为GhSOS2a(GenBank登录号:GU188960)和GhSOS2b(GenBank登录号:GU188961),分别编码445和421个氨基酸残基。由于剪接方式的差异,导致...
[期刊] 华北农学报  [作者] 洪键  郑玉才  贺庆华  
采用RT-PCR方法从黄牛睾丸组织中克隆睾丸特异乳酸脱氢酶-C(LDH-C)基因的cDNA序列,结果发现2种Ldhc剪接体,根据Ldhc基因在进化上的保守性,参照普通牛Ldhc基因结构分析了黄牛Ldhc基因的选择性剪接体的结构,结果显示,剪接体存在外显子缺失:其中剪接体1缺失第7个外显子,剪接体2缺失第4和第7两个外显子。因为LDH-C4酶的NAD+结合结构域由Ldhc的外显子2-4编码,酶的活性中心由外显子4编码。所以剪接体1包含完整酶的NAD+结合结构域和酶的活性中心,剪接体2失去了大部分NAD+结合结构域和酶的活性中心。对黄牛睾丸组织和精子LDH同工酶的电泳分析未检测到潜在的Ldhc剪接...
[期刊] 中国农业科学  [作者] 黄文强  董珍珍  邢万金  
【目的】确认大鼠RVLG(rat vasa-like gene)的第7、8两个内含子的部分片段在卵巢中可能存在选择性剪接现象,进一步检测大鼠RVLG的第7、8两个内含子在卵巢和睾丸中的选择性剪接形式。【方法】从雌雄各5只Wistar大鼠的卵巢和睾丸组织中提取总RNA,反转录成cDNA后作为模板,用PCR扩增RVLG起始密码后约620—690 bp的编码区cDNA。分别选卵巢和睾丸各7个独立克隆测序,将测序结果与大鼠RVLG基因组DNA比对,分析是否有选择性剪接。【结果】大鼠卵巢和睾丸组织中各7个RVLG cDNA编码区5′端620—690 bp的片段测序结果均存在45 bp和15 bp两处选择...
[期刊] 中国农业科学  [作者] 隋心意  赵小刚  陈鹏宇  李亚灵  温祥珍  
【目的】光敏色素B(phytochrome,PHYB)是光和温度的受体。通过克隆光敏色素B基因(PHYB)可变剪接体并分析其在高温诱导下的表达模式,探究LsPHYB可变剪接体在生菜响应环境高温中的生物学功能,为培育耐热性生菜提供理论依据。【方法】采用生物信息学方法在生菜的基因组数据库搜索获得LsPHYB的cDNA序列的相关信息;对克隆得到的3个可变剪接体LsPHYB1、LsPHYB2和LsPHYB3进行多序列比对、可变剪接方式分析及系统进化树分析;通过在线软件预测PHYB1、PHYB2和PHYB3蛋白分子量、等电点和亲水性、疏水性等蛋白质理化性质,并通过生物信息学软件预测三者的二级结构、三级结构和保守结构域;采用荧光定量PCR(qRT-PCR)检测PHYB1、PHYB2和PHYB3在高温处理后的表达特征。【结果】克隆获得的生菜LsPHYB的3个可变剪接体LsPHYB1、LsPHYB2和LsPHYB3的CDS长度分别为3 509、3 877和2 690 bp,编码氨基酸长度分别为1 094、960和853 aa。其中LsPHYB1发生可变3′端位点和外显子跳跃类型可变剪接,LsPHYB2发生选择性保留polyA尾和内含子保留型可变剪接,LsPHYB3发生外显子跳跃类型可变剪接。保守结构域分析表明PHYB2的N端缺少PAS和PHY功能域;PHYB3的N端缺少PAS和PHY功能域,C端缺少HisKA功能域;系统进化树分析表明,3个可变剪接体聚为一支。qRT-PCR分析表明在高温处理第1天,LsPHYB3的表达量最高;在高温处理第5—9天,LsPHYB2的表达量高于LsPHYB1和LsPHYB3;在高温处理第11天,LsPHYB1的表达量高于LsPHYB2和LsPHYB3,处理11 d内三者表达量达到峰值的时间不同。【结论】高温下生菜LsPHYB的转录本存在3个可变剪接体LsPHYB1、LsPHYB2和LsPHYB3。LsPHYB3在高温处理前期高表达,LsPHYB2、LsPHYB1分别在高温处理中期、后期高表达,推测生菜3个LsPHYB可变剪接体在抗高温胁迫中发挥不同的作用。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)  [作者] 璩檾昇   浦仕奇   徐梅   方昱嘉   唐旭东   钱平  
【目的】家蚕微孢子虫(Nosema bombycis)感染引发的微粒子病是影响蚕业发展的重要病害。为了揭示可变剪接(AS)基因在家蚕响应微孢子虫感染中的作用,对其中肠内的AS事件进行分析。【方法】利用Illumina Hiseq TM 4000测序平台,对健康家蚕(对照组)和被微孢子虫感染的家蚕中肠组织进行转录组测序。使用rMATS软件对样品中的AS事件与差异剪接基因(DSGs)进行鉴定,并对DSGs进行GO富集和KEGG信号通路分析。【结果】在对照组和感染组中分别检测到5 346个和4 992个AS事件,两组的AS事件类型都以外显子跳跃(SE)事件为主,差异分析发现了25个显著的DSGs。GO富集分析表明,DSGs主要富集在21个条目,其中以细胞过程、物质代谢、结合、催化活性的基因数量较多;KEGG信号通路分析显示,DSGs富集数较多的是信号传导、免疫系统、多糖生物合成与降解、能量代谢等通路。【结论】家蚕中肠组织存在大量AS事件,在微孢子虫感染过程中存在25个DSGs,其功能涉及新陈代谢和细胞免疫等。
[期刊] 华北农学报  [作者] 黄玲  韦树谷  赖佳  代顺冬  张骞方  曾华兰  刘佳  刘杭  叶鹏盛  
为探明芦笋两性花、雄花发育与碳氮比及氮化合物的关系,测定了芦笋两性花与雄花性别分化的前期、中期、后期3个时期花蕾的碳、氮化合物含量,并采用RNA-seq技术分析了6个样品中相关氮化合物基因的可变剪接及表达量的差异。结果发现,在性别分化的前期、中期,两性花蕾中含碳量低于雄花蕾,但含氮量却显著高于雄花蕾;在性别分化后期,两性花蕾中含碳量与雄花蕾相当,但含氮量仍然显著高于雄花蕾。可见,较低的碳氮比有利于两性花蕾中雌蕊的发育。RNA-seq测序及GO富集分析表明,有86个氮化合物相关基因只在两性花蕾中发生可变剪接,这些基因主要编码核糖体蛋白、MADS-box转录因子和一些酶类物质等,并且在性别分化的前期、中期,分别有52,47个基因表达量高于雄花蕾。这与两性花蕾中氮化合物含量高于雄花蕾的差异一致。综上所述,氮化合物代谢相关基因的可变剪接及较高的表达量和较低的碳氮比有利于两性花雌蕊的发育。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)  [作者] 周倪红  王海朋  周丁丁  付中民  祝智威  范元婵  张曦  熊翠玲  郑燕珍  陈大福  郭睿  
基于前期已获得的意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)工蜂中肠转录组数据,在全转录组水平上对意大利蜜蜂的可变剪接基因(alternatively spliced gene, ASG)进行鉴定和分析,旨在揭示ASG在宿主响应东方蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)胁迫中的作用.在正常意大利蜜蜂7和10日龄工蜂中肠(Am7CK、Am10CK)和东方蜜蜂微孢子虫胁迫的意大利蜜蜂7和10日龄工蜂中肠(Am7T、Am10T)样品中检测到可变剪接事件数分别为73 383、85 618、79 813和74 693次,对应的基因数分别为9 586、10 063、9 829和9 622个,平均每个ASG上发生的可变剪接事件数分别为7.66、8.50、8.12和7.76次.各样品的可变剪接事件中外显子跨越的数量最多,分别为4 411、5 247、4 993和4 629个.Venn分析结果显示,Am7CK、Am10CK、Am7T和Am10T中的共有ASG数为9 056个,特有ASG数分别为100、153、275和95个.GO分类结果显示,这些共有ASG分布在50个功能条目,特有ASG分别分布于26、30、33和24个功能条目.KEGG代谢通路富集分析结果显示,上述共有ASG富集在325个代谢通路,包括内质网蛋白加工、核糖体和RNA转运等;特有ASG分别富集在31、104、126和22个代谢通路.研究结果提供了意大利蜜蜂响应东方蜜蜂微孢子虫胁迫过程中的ASG数量和种类信息,揭示宿主ASG在胁迫响应中参与了新陈代谢和细胞免疫,为关键ASG的筛选和功能研究建立了数据基础.
[期刊] 华北农学报  [作者] 朱海涛  柯善文  冯小龙  邹龙海  曾秀瑜  张向前  
在粳稻中花11的组培后代中发现1个突变体ep7,其稻穗直立,且株高、有效穗、粒长和千粒质量等均显著降低;利用该突变体与籼稻华粳籼74构建F2分离群体对突变体进行遗传分析,结果表明,该突变表型由1对核隐性基因控制,并用分子标记将该基因定位于第7染色体长臂上,命名为EP7,其与InDel标记ID5198-2和ID4309-1的遗传距离分别为0.7 cM和0.5 cM;生物信息学和序列多态性分析表明,可能是大片段的DNA插入造成候选基因功能缺失,导致该突变表型的产生。
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