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[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] 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] 西南农业学报
[作者]
许铁龙 周操
【目的】探明热休克蛋白Hsp70基因在白背飞虱适应非生物〔杀虫剂、高温/低温和紫外线A（UV-A）〕胁迫中的作用，为白背飞虱绿色防控提供参考。【方法】基于白背飞虱的基因组和转录组数据，克隆白背飞虱热休克蛋白Hsp70基因并对其进行鉴定，同时采用RT-qPCR测定其在杀虫剂、高温/低温和UV-A胁迫下的转录水平。【结果】克隆获得一个Hsp70基因，命名为SfHsp70-1，其全长序列为2 322 bp，开放阅读框为2 001 bp，编码666个氨基酸残基，分子量约为72.91 kDa，理论等电点为5.11。SfHsp70-1氨基酸序列中包含3个Hsp70家族蛋白的保守结构域，且在C端具有内质网Hsp70的保守序列“HDEL”。噻虫嗪亚致死浓度表现出显著的剂量效应，LC10胁迫能够诱导SfHsp70-1基因的转录水平显著升高，为对照（丙酮处理）的2.59倍；而LC25胁迫对SfHsp70-1基因的转录水平无显著影响。10 ℃（30 min）、20 ℃（30 min，60 min）和40 ℃（10 min，30 min，60 min）胁迫均能诱导SfHsp70-1基因的转录水平显著提高，依次较对照（25 ℃）显著提高77.24%、62.00%、85.89%、138.96%、75.67%和61.10%。UV-A(300 μW/cm2)胁迫显著抑制SfHsp70-1基因的转录水平，分别较对照（照射0 min）显著降低87.85%、88.74%、91.91%、89.78%、93.04%和91.16%，且随处理时间延长其表达水平呈逐渐降低趋势。【结论】SfHsp70-1基因的过表达有助于白背飞虱对噻虫嗪和高温/低温胁迫的适应。研究结果可为进一步明确Hsp70基因在白背飞虱适应非生物胁迫中的作用奠定基础，并为制订白背飞虱绿色防控措施提供参考。
[期刊] 华北农学报
[作者]
苏丽艳 田爱梅 陶贵荣 李蒙
为解析苹果钙调蛋白基因MdCaM在非生物胁迫过程中的功能。以秦冠苹果为材料,克隆了苹果MdCaM基因,并利用MEGA 5.0软件对其编码的蛋白进行了聚类分析,利用qPCR分析了MdCaM在釆后损伤、低氧、高温等胁迫条件下的表达模式。结果表明,不同物种间钙调蛋白具有较高的同源性,MdCaM与拟南芥的钙调蛋白Ca M1基因关系较近;qPCR结果表明,MdCaM在损伤、低氧胁迫(0 O_2或3%O_2)后均呈先升高后恢复正常水平的表达模式,损伤后6 h达到峰值,低氧(0 O_2)处理1 h后达到峰值;高温(20
[期刊] 中国农业科学
[作者]
李永春 张春艳 张宁 孟凡荣 任江萍 牛洪斌 王翔 尹钧
【目的】分析小麦质膜蛋白基因TaPM19-1的特征及其对非生物胁迫的响应,并探讨其在小麦抗逆调控过程中的生物学功能。【方法】利用RACE技术克隆了该基因cDNA全长,采用生物信息学方法分析克隆基因编码蛋白的特性,并通过半定量RT-PCR分析该基因在非生物胁迫条件下的表达特性。【结果】TaPM19-1的cDNA全长1 090 bp,无内含子,编码蛋白包含182个氨基酸,分子量为19.02 kD,包含有典型的AWPM19保守域;依据氨基酸序列将来源于不同植物的16个AWPM19类蛋白分为3组,TaPM19-1与2个来源于大麦及1个二穗短柄草的AWPM19类蛋白亲源关系最近,同属于第三组。高级结构分...
[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。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
任鸿雁 魏强
【目的】分析水稻OsRCI2-9的功能,进而解析其耐低磷胁迫的作用机制,以利于磷高效作物的改良与选育。【方法】通过对比分析水稻磷信号中心调控因子OsPHR2超表达(OsPHR2(O))与干涉(OsPHR2(Ri))转基因植株和野生型植株基因芯片数据,发现一个在OsPHR2(O)背景下诱导表达的RCI2家族基因——OsRCI2-9,首先利用实时荧光定量PCR对芯片数据进行验证。然后根据TIGR上的基因序列设计引物,扩增其全长cDNA;进而利用DNAStar来寻找其开放阅读框,并利用TMHMM2.0对蛋白序列的跨膜结构进行预测;在Phytozome中利用BLAST搜索拟南芥和玉米中的同源基因,并将...
关键词：
水稻 RCI2家族 胁迫响应 磷
[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] 草业科学
[作者]
马茜茜 张欢 朱杰 金献垚 陈雪松 陈涛 邬晓 王小珊 黄琳凯
冷季型牧草鸭茅(Dactylis glomerata)在生长过程中会受到各种逆境胁迫的影响。bZIP转录因子参与多种生物学过程，尤其在植物抵御生物和非生物胁迫过程中发挥关键作用。本研究利用生物信息学和实时荧光定量(qRTPCR)的方法，对鸭茅bZIP基因家族进行全基因组鉴定和分析并探究其表达模式。共鉴定出103个DgbZIP基因并将其划分为11个亚家族。对于同一亚族内成员而言，它们的保守序列和基因结构具有一定的相似性，并预测到许多与胁迫密切联系的顺式作用元件。研究结果表明，在热和干旱胁迫处理后A、C、S亚族成员较强烈地响应胁迫并参与表达调控。本研究为进一步揭示鸭茅bZIP基因响应逆境胁迫的分子机制提供了参考。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
邱涛涛 苏鸿飞 王瑜 张禾佳 胡慧欣 阮诗婷 袁星星 谢彦杰
[目的]本文利用生物信息学手段从绿豆基因组中筛选谷胱甘肽过氧物酶（glutathioneperoxidase，GPX）基因家族成员，旨在探究其组织表达模式及其对若干胁迫的响应。[方法]利用生物信息学的手段对绿豆GPX家族的等电点、相对分子质量、共线性、上游顺式作用元件等方面进行分析，通过转录组测序和RT-qPCR进一步分析绿豆GPX基因家族的组织表达模式以及在不同逆境胁迫和激素下的表达水平。[结果]从绿豆基因组中筛选出8个GPX基因，它们不均匀地分布于1/2/3/5/10号染色体上。根据基因结构及基序分析发现，8个GPX的基因结构类似，均含有6个内含子区域，并且大部分GPX成员都具有UTR区。转录组以及RT-qPCR分析结果表明，多个GPX家族成员均能响应多种逆境胁迫。组织表达的分析结果显示，不同GPX家族成员在不同组织中呈特异性表达；GPX家族整体在绿豆中表达丰度较低，但表达量能被各种胁迫强烈诱导。[结论]在绿豆中共鉴定到8个GPX基因并根据其基因登录号将其命名为GPX1-8，GPX基因家族较为保守，GPX1-8上都含有3个保守motif。GPX2/3启动子都含有多个茉莉酸甲酯（Methyl Jasmonate，MeJA）响应元件，GPX4启动子含有6个连续的脱落酸（Abscisic Acid，ABA）响应元件。定量PCR的结果显示：GPX2/4/6在渗透胁迫下的表达受到强烈抑制，其表达量下降了50%-75%，而GPX8在渗透胁迫下的表达略微受到诱导，表达上调1.3倍，并且GPX8在ABA处理下的表达显著提高，表达上调约2倍，这与转录组测序的趋势相吻合。
关键词：
绿豆 GPX基因家族 非生物胁迫
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
吕程佳 李芳 王梦荷 段兆翔 尚小文 马媛春 朱旭君 房婉萍
[目的]本文旨在鉴定茶树海藻糖-6-磷酸磷酸酶(TPP)基因家族,并探索其在茶树抵御低温胁迫调控中的功能。[方法]利用生物信息学的方法,对茶树TPP基因家族进行进化树、保守结构域、启动子顺式元件等特性进行分析;通过茶树TPP基因家族的组织特异性表达及其对低温胁迫的响应,初步探讨CsTPP的生物学功能。[结果]从茶树基因组中鉴定到12条具有Trehalose-PPase保守结构域的CsTPP序列。系统进化树分析表明,根据与拟南芥、水稻的TPP基因同源性差异比较,可以将CsTPP分成3组。启动子顺式元件分析表明,CsTPP的启动子区含有多个胁迫响应相关元件和激素响应相关元件。基因表达分析显示,12个CsTPP基因在不同组织的表达量差异较大,具有明显的组织表达特异性。低温胁迫响应分析显示,4个CsTPP基因可能参与茶树叶片响应低温胁迫过程。[结论]CsTPP基因家族可能参与茶树响应低温胁迫的过程。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
刘露露 陈雷 张春艳 石瑞杰 任江萍 孟凡荣 尹钧 李永春
【目的】分析小麦LEA基因TaLEA4和TaLEA5及其编码蛋白的特征,比较它们在干旱、高盐、热和冷胁迫过程中的表达模式,探讨这两个LEA基因在小麦抗逆调控过程中的生物学功能,为其在小麦抗逆分子育种中的应用提供理论依据。【方法】利用RT-PCR技术克隆小麦的LEA基因,通过生物信息学方法分析克隆基因及其编码蛋白的结构特性,采用qRT-PCR技术检测克隆基因对ABA及非生物胁迫的响应模式。【结果】克隆了2个包含完整编码框的小麦LEA基因TaLEA4和TaLEA5,分别编码180和163个氨基酸,推断其分子量分别为18.8和16.9kD,理论等电点分别为5.6和7.2。基因组序列分析发现,2个LE...
[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] 中国农业科学
[作者]
许园园 蔺经 李晓刚 常有宏
【目的】最近在植物中发现了一类Ca2+传感蛋白——类钙调磷酸酶B亚基蛋白CBL(calcineurin B-likeproteins),CBL及其靶蛋白CIPK(CBL-interacting protein kinase)构成CBL/CIPK信号网络系统,在植物干旱、盐渍、低温等逆境胁迫应答中起重要作用。鉴定梨基因组中CBL家族基因成员,对其基因进化、结构与表达特征进行分析,为植物CBL基因功能分析与利用提供依据。【方法】通过生物信息学手段,结合梨基因组注释信息,鉴定梨CBL家族成员序列信息;利用MEGA6.0程序进行多序列比对、分类并构建系统进化树;利用per1程序、GSDS工具以及Clu...
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
傅志伟 郭晋隆 陈云 许莉萍
从甘蔗蔗茎cDNA文库中获得1个TRXⅠ类第3亚组成员的硫氧还蛋白家族基因全长cDNA序列,命名为ScTRXh2(登录号:KF921298).该基因全长752 bp,开放阅读框长381 bp,5'非翻译区长57 bp,3'非翻译区长314 bp,编码126个氨基酸残基,氨基酸序列与拟南芥TRXs具有高度同源性.实时定量PCR检测显示,该基因在甘蔗中为组成型表达,叶片和蔗茎中的表达量显著高于根和芽.在H2O2和PEG逆境胁迫下,甘蔗ScTRXh2基因的应答模式基本相同,呈现初期(3 h)略微下调,早中期(6 h或12 h)表达量明显上调,中后期(24、48、72 h)显著下调并维持基本稳定的低水...
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