【目的】对油松JAZ基因家族特征及其与赤霉素负调控因子DELLA蛋白互作的功能域深入分析，旨在为解析针叶树以JAZ-DELLA为核心模块、茉莉酸（JA）-赤霉素（GA）介导的生长/防御平衡策略奠定基础。【方法】以油松全基因组数据为基础，筛选鉴定油松全部的JAZ家族基因成员，并分析其基本特征；构建多物种JAZ基因家族系统发育进化树，解析油松JAZ基因家族在系统进化过程中的特点；利用酵母双杂交技术，明确油松中JAZ与DELLA蛋白互作的功能域。【结果】油松中共鉴定得到53个JAZ基因家族成员，均具有TIFY和Jas保守结构，而且在degron序列中进化出了更丰富的变异。多个油松JAZ基因家族成员启动子区域包含响应JA和GA的顺式作用元件，并与模式植物中多个JAZ蛋白有着较近的进化距离。进一步实验发现，油松中5个JAZ蛋白（TIFY4、TIFY11、TIFY16、TIFY25、TIFY59）的Jas结构域与油松DPL(DELLA-like)蛋白存在相互作用，明确了油松中Jas结构域是JAZ蛋白与DELLA蛋白互作的功能域。【结论】明确了油松JAZ基因家族的基本序列特征，确定了油松中JAZ与DELLA蛋白互作的Jas功能域，为针叶树JAZ基因家族及JA-GA信号转导通路的深入研究提供了重要依据。

【目的】明确DELLA蛋白基因在葡萄基因组数据库中的数量、结构和组织表达差异,探究DELLA蛋白在葡萄赤霉素(GA)信号传导及葡萄无核果实发育机理中的作用机制。【方法】基于拟南芥、水稻等植物中的DELLA蛋白基因,利用HMMER程序和NCBI的CDD程序鉴定葡萄基因组中的DELLA蛋白基因;以‘白罗莎里奥’葡萄品种为试材,采用PCR技术克隆3个DELLA蛋白基因的c DNA全长序列;通过启动子作用元件分析预测其潜在功能;利用生物信息学软件对其染色体定位、基因结构、系统进化、理化特性、亚细胞定位及蛋白互作等进行分析;利用农杆菌介导的烟草瞬时表达技术分析DELLA蛋白的亚细胞定位情况;采用q RT-PCR方法检测葡萄DELLA蛋白基因应答GA在果皮、果肉、种子(或种子区)的时空表达特征。【结果】鉴定得到3个葡萄DELLA蛋白基因,克隆并验证其精确序列,分别命名为Vv GAI1(VIT_201s0011g05260)、Vv RGA(VIT_214s0006g00640)及Vv SLR1(VIT_211s0016g04630),其染色体定位、开放阅读框(ORF)大小、编码氨基酸数量分别为:Chr1、1 773 bp、590个;Chr14、1 710 bp、569个;Chr11、1 599 bp、532个。基因结构分析表明其DNA序列均无内含子,只有1个外显子,基因结构高度保守。进化分析显示Vv GAI1与Vv RGA亲缘关系较近,被聚类为一组,而Vv SLR1为另一组。3个基因的启动子均含有响应赤霉素和胚乳发育相关的作用元件,表明它们可能参与响应GA信号传导和胚乳发育过程。亚细胞定位结果显示3个DELLA蛋白均定位于细胞核。q RT-PCR结果显示除果皮中Vv SLR1在近成熟期具有表达高峰外,其余均在幼果期高表达,且外源GA处理均不同程度降低了3个DELLA蛋白基因在葡萄果皮、果肉和种子区的表达,尤以种子区下调水平最为显著。蛋白互作分析表明3个DELLA蛋白均为葡萄GA信号传导的核心作用元件,均可能与GIDI1和SLY1互作参与葡萄GA信号传导。【结论】葡萄基因组中含有3个DELLA蛋白基因家族成员;不同物种间DELLA蛋白结构高度保守;GA可能通过负调控这3个成员参与葡萄果皮、果肉和种子区的发育,且3个成员均可能通过应答GA信号调控葡萄无核果实的发育。

旨在获得CIDEB、CIDEC基因的CDS,检测该家族基因在山羊不同组织中的表达量，预测其互作蛋白，为进一步揭示CIDE家族基因在脂代谢中的调控网络提供参考。主要利用RT-PCR克隆获得山羊CIDEB、CIDEC基因序列并利用在线工具分析CIDE家族蛋白的生物学特性，并预测其互作蛋白。利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测了CIDE家族基因在山羊不同组织中的表达水平，并检测各互作蛋白在其表达水平最高的组织中的表达量，利用SPSS分析其表达量之间的相关性。克隆获得了CIDEB基因CDS区660 bp,共编码219个氨基酸，CIDEC基因CDS区714 bp,编码237个氨基酸。进化树分析显示，山羊CIDEA、CIDEB、CIDEC均与绵羊亲缘关系最近。RT-qPCR检测发现CIDEA、CIDEB、CIDEC基因分别在山羊瘤胃、肝脏、小肠中表达量最高。CIDEA与DFFB和ELOVL3在瘤胃中的表达量具有极显著相关性(P<0.01),与DIO2、TMEM26、PRDM16、PLIN1具有显著相关性(P<0.05)。CIDEB与DFFA和SDR39U1在肝脏中的表达量具有显著相关性(P<0.05)。CIDEC与PLIN2、GPLD1、ADIPOQ在小肠中的表达量具有显著相关性(P<0.05)。通过分析发现了与CIDE家族表达量具有相关性的基因，可为进一步揭示CIDE基因在脂质代谢中的作用及其调控网络提供理论基础，且CIDE家族蛋白均为脂滴相关蛋白，也可为进一步研究精确的脂滴形成机制提供参考。

扩展蛋白具有松驰细胞壁和增加细胞壁柔韧性的功能。为了弄清该基因家族在雷蒙德氏棉中的特征，利用隐马尔科夫模型（ＨＭＭ）在雷蒙德氏棉基因组中进行扩展蛋白家族基因成员的鉴定，获得了３９个扩展蛋白基因家族成员，分布在１２条染色体上。系统发育分析将其归入ＥＸＰＡ、ＥＸＰＢ、ＥＸＬＡ和ＥＸＬＢ共４个亚家族，分别含有２６，４，３，６个基因。各亚家族中扩展蛋白基因具有相对多样化的基因结构；扩展蛋白基因家族在进化中经历了３次扩张；染色体片段重复是该基因家族扩张的主要方式；扩张后纯化选择占主导地位。比较棉纤维发育不同时期及叶片、花瓣的深度测序和基因芯片表达谱，发现大部分扩展蛋白基因参与了雷蒙德氏棉纤维、叶片和花瓣．．．

【目的】PPR(pentatricope ptide repeat)蛋白家族在植物的生长发育、细胞器形成、细胞质雄性不育的育性恢复、RNA的编辑加工、细胞核与细胞器之间信号传递、逆境防御等方面具有重要作用。研究旨在了解PPR蛋白家族SoDIPPR基因在马铃薯中的表达情况及其在干旱胁迫下的作用【。方法】以抗旱马铃薯二倍体品系H145为材料,利用cDNA-AFLP技术寻找与抗旱性密切相关的基因cDNA片段,利用RACE技术克隆其基因全长cDNA,并利用半定量RT-PCR和Northern杂交法研究其在干旱条件下的表达情况。【结果】从抗旱马铃薯二倍体品系H145中克隆了一个836bp全长cDNA序列...

【目的】CAP(Cysteine-rich secretory protein,Antigen 5 and Pathogenesis related protein 1)超家族蛋白广泛存在于真菌、细菌、动植物等物种,并且参与病原菌的致病过程。本研究旨在鉴定苹果树腐烂病致病菌——苹果黑腐皮壳菌(Valsa mali)的CAP超家族基因并明确CAP超家族基因在病菌致病方面的作用。【方法】通过BLASTP在苹果黑腐皮壳菌全基因组中检索具有CAP保守结构域的基因;利用特异性引物对鉴定到的CAP基因进行PCR扩增和凝胶电泳检测;使用生物信息学软件和在线数据库进行蛋白序列特征和系统发育分析;利用RT-qPCR分析基因在病菌侵染过程中的表达模式;使用特异性引物扩增CAP基因上、下游片段并从PDL2质粒上扩增筛选标记基因;利用Double-joint PCR构建基因敲除盒并通过PEG介导的原生质转化技术进行基因敲除和基因回补;以遗传霉素(G418)抗性为筛选标记并利用4对引物PCR检测获得基因敲除突变体;以潮霉素(HPH)抗性为筛选标记获得基因回补菌株;通过对菌株进行培养皿内生长试验明确基因对病菌营养生长的影响;通过离体苹果枝条接种试验分析该病菌CAP超家族基因的毒性功能。【结果】在苹果黑腐皮壳菌中鉴定到3个具有CAP保守结构域的基因,分别命名为VmPR1a、VmPR1b和VmPR1c。序列特征分析发现,3个CAP蛋白均包含4个保守区:N端信号肽、N端延伸区(NTE)、CAP保守功能域和C端延伸区(CTE)。系统发育分析显示,3个CAP蛋白聚于不同的进化支,VmPR1a聚于clade2进化支并与粗糙链孢霉(Neurospora crassa)CAP蛋白进化关系较近;VmPR1b聚于clade3且与镰孢菌属(Fusarium spp.)CAP蛋白的进化关系更近;VmPR1c聚于clade1,并且也与粗糙链孢霉的CAP蛋白进化关系较近。RT-qPCR分析结果显示,VmPR1a、VmPR1b和VmPR1c在病菌侵染早期(6 h和12 h)均显著上调表达。利用PEG遗传转化技术获得VmPR1a、VmPR1b和VmPR1c敲除突变体(ΔVmPR1a-7/23、ΔVmPR1b-20/31和ΔVmPR1c-26/40);营养生长观察发现,所有敲除突变体生长表型与野生型菌株03-8均无明显差异;致病力检测发现,ΔVmPR1b-20/31致病力较野生型无明显变化,而ΔVmPR1a-7/23和ΔVmPR1c-26/40致病力较野生型显著下降。将VmPR1a和VmPR1c分别回补至ΔVmPR1a和ΔVmPR1c,回补菌株(VmPR1a/C和VmPR1c/C)致病力恢复至野生型水平。【结论】苹果黑腐皮壳菌中存在3个CAP超家族基因(VmPR1a、VmPR1b和VmPR1c),其中VmPR1a和VmPR1c是苹果黑腐皮壳菌重要的毒性因子。

热休克蛋白(HSPs)是一类广泛存在于原核和真核生物细胞的亚细胞区室中具有高度保守性的蛋白质，具有参与蛋白质折叠、蛋白质修复和免疫等多种功能，在机体生长发育过程中发挥重要作用。为进一步研究日本对虾(Penaeus japonicus) hsp基因家族特征及在胚胎发育时期的表达特征，本研究通过生物信息学技术对日本对虾hsp进行鉴定，并对其结构域、基因结构、染色体定位、编码蛋白的理化性质和在胚胎不同发育时期的表达特征进行分析，鉴别出15个Pjhsp基因，包括1 个Pjhsp10、2个Pjhsp20、2个Pjhsp40、1个Pjhsp60、6个Pjhsp70和3个Pjhsp90，其中，7个蛋白的理化性质较稳定，不稳定系数小于40；亚细胞定位结果显示，7个PjHSP定位到细胞质，2个定位到细胞核，2个定位到细胞外基质，2个定位到内质网，2个定位到线粒体。Pjhsp基因家族中Pjhsp40-15.349、Pjhsp70-39.287和Pjhsp70-1.298等在胚胎时期大量表达；Pjhsp20、Pjhsp70-3.662、Pjhsp70-15.369、Pjhsp70-32.916和Pjhsp90-12.759等在幼体发育时期大量表达。本研究明确了日本对虾hsp家族的基因特征、系统进化关系及其在发育时期的表达规律，丰富了日本对虾hsp家族的基础信息，为进一步探讨该家族在日本对虾生长发育中的作用提供了参考。

[目的]鉴定毛竹中硝态氮转运蛋白(NPF)家族基因成员,系统分析其分子特征和表达模式,为深入研究毛竹NPF基因的硝态氮转运功能奠定基础。[方法]采用生物信息学方法从毛竹基因组中鉴定NPF家族基因成员,并对其启动子调控元件、基因结构、编码蛋白理化性质、保守结构域、系统进化等进行全面分析,利用已有转录组数据,对毛竹NPF基因的组织表达特异性以及不同非生物胁迫和激素处理后的表达模式进行分析。[结果]在毛竹中共鉴定NPF家族成员基因27个,其基因结构差别较大,内含子数量为2～5个,编码区最长为2 286 bp (PeNPF7.4),最短为1 359 bp (PeNPF8.8)。基因启动子调控元件分析发现,PeNPFs启动子序列中包含多种与低温和干旱等非生物胁迫以及GA3和NAA等激素响应相关的元件。PeNPFs编码蛋白的分子量介于49.56～82.08 kDa之间,理论等电点为5.17～9.85,大部分是中性或碱性蛋白,均含有类似的跨膜结构;系统进化分析表明,毛竹27个PeNPFs分属于7个亚家族,各亚家族成员数量分别为1、3、1、6、1、7和8个;蛋白保守基序分析显示,PeNPFs共有10个保守基序,其中motif 1、motif 2和motif 4是各成员共有的高度保守的基序。基于转录组数据的表达谱热图分析显示,PeNPFs在叶片、花序、根、鞭和笋等不同组织中的表达存在一定差异,但各成员至少在1个组织中检测到表达,部分成员的表达表现为组织特异性或组成型表达。在冷和干旱处理后,PeNPF5.3、PeNPF7.2、PeNPF7.3和PeNPF8.7的表达量均显著下调,这与其启动子序列中存在与低温和干旱响应调控元件相一致;在GA_3和NAA处理后,PeNPF7.3和PeNPF7.6呈相反的表达变化,而PeNPF7.1的表达趋势相似。[结论]毛竹中有27个NPFs家族基因成员,分为7个亚家族,各亚家族成员之间的分子特征和组织表达特异性均存在一定的差异,且一些基因对非生物胁迫和激素处理的响应变化均达到显著性差异,推测这些基因在毛竹不同组织中及应对不同环境过程中对硝态氮的转运可能发挥着不同的功能,研究结果为揭示PeNPFs的生物学功能提供了重要依据。

【目的】细胞凋亡作为昆虫免疫应答的重要组成部分,在病毒与宿主相互作用的过程中扮演着重要角色,以细胞凋亡相关基因为研究对象对阐明其在病毒感染过程中的作用具有重要的参考价值。本研究旨在筛选家蚕凋亡抑制蛋白(Bombyx mori inhibitor of apoptosis protein,BmIAP)的相互作用蛋白,并验证其在家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nucleopolyhedrovirus, BmNPV)侵染过程中与Bmiap的相互调控关系及在BmNPV增殖过程中的作用,为探明宿主与BmNPV相互作用的分子机制提供理论依据。【方法】利用免疫共沉淀技术筛选在BmNPV侵染家蚕细胞过程中与BmIAP相互作用的蛋白,对获得的特异性差异条带进行LC-MS/MS蛋白质谱分析,根据蛋白分子量大小并利用生物信息学方法对获得的蛋白进行鉴定,确定候选基因;通过分子克隆技术对候选基因进行克隆,利用SMART在线工具及BioEdit分别对候选基因的结构域进行预测及多序列比对分析;通过免疫荧光试验验证BmIAP和候选蛋白的细胞共定位情况,并进一步利用免疫共沉淀验证它们的相互作用;分别通过真核表达和基于CRISPR/Cas9的基因编辑系统对候选基因进行过表达和敲除,利用qRT-PCR技术检测相应基因的表达情况,以确定Bmiap和Bmpp5在BmNPV侵染过程中的调控关系;同样,在过表达和敲除Bmpp5后检测杆状病毒Vp39的表达量,以确定Bmpp5对BmNPV增殖的影响。【结果】通过免疫共沉淀获得7个可能与BmIAP相互作用的宿主蛋白和1个BmNPV蛋白,进一步分析确定1个与凋亡相关的候选基因Bmpp5;Bmpp5的开放阅读框为1 473 bp,编码490个氨基酸,预测的蛋白分子量约为56 kD,含3个TRP结构域和1个PP2Ac结构域,在昆虫间具有较高的保守性;免疫荧光检测证明BmIAP和BmPP5共定位于细胞质中,免疫共沉淀结果表明两者可以相互作用;在BmNPV侵染过程中,过表达Bmiap后,Bmpp5的表达量显著上调,而敲除Bmiap后,Bmpp5的表达量显著下调,表明Bmiap能够促进Bmpp5的表达;同时,过表达Bmpp5后,Bmiap显著上调表达,而敲除Bmpp5后,Bmiap显著下调表达,表明Bmpp5同样能够促进Bmiap的表达;过表达Bmpp5能够促进BmNPV的增殖,敲除Bmpp5能够抑制BmNPV的增殖,表明Bmpp5的表达利于BmNPV的增殖。【结论】鉴定了1个能够与BmIAP相互作用的蛋白BmPP5,且该蛋白在昆虫中高度保守;在BmNPV侵染过程中,Bmiap和Bmpp5能够相互促进,且Bmpp5能够促进BmNPV的复制增殖。

为了研究桃钙调磷酸酶B类似蛋白(CBLs)基因家族在桃中如何发挥作用。利用桃基因组数据库,通过生物信息学手段,鉴定桃CBL家族基因的基因结构、染色体定位和编码蛋白,通过序列比对进行进化和分类分析。结果表明,桃基因组中含有8个CBL家族基因,分布于桃的5条染色体上。MEME和Pfam保守结构域分析显示,桃CBL蛋白均含有4个保守的EF结构域。进化树分析表明CBLs可分为4个亚家族。TMHMM 2.0Server分析显示仅PpCBL1含有1个跨膜区。PlantsPFeatureScan分析显示PpCBL2、3

为了分析马铃薯扩展蛋白基因家族的进化与功能,鉴定了马铃薯的扩展蛋白基因家族,分析了其基因结构特征、系统发育及表达模式等。结果表明,马铃薯基因组包含33个扩展蛋白基因,包括A(21)、B(5)、LA(1)和LB(6)4个亚家族,分布在马铃薯11条染色体上。扩展蛋白氨基酸长度为194488 aa,编码蛋白质具有保守的结构域,蛋白质亚细胞定位预测结果表明所有蛋白均定位于细胞外。基因结构分析表明,马铃薯扩展蛋白家族有23个基因(69.7%)含有23个内含子。基因表达分析发现,该家族基因在马铃薯根、茎、匍匐茎、果实

【目的】鉴定毛竹Phyllostachys edulis磷转运蛋白Ⅰ(phosphate transporter 1, PHTⅠ)家族基因，分析其表达模式。【方法】利用生物信息学方法，鉴定毛竹PHTⅠ家族成员，分析基因启动子调控元件、编码蛋白的理化性质、基因结构、氨基酸保守基序、基因在染色体的位置、组织表达特异性、基因适应性进化及系统进化等。【结果】毛竹中共鉴定出20个PHTⅠ家族基因(PePHTs)，分布在10条染色体上，均定位于细胞膜。每个基因都含有1～2个内含子，PePHTs启动子序列中包含干旱、低温等非生物胁迫以及赤霉素等激素类响应元件。毛竹PHTⅠ大部分为碱性蛋白质，分子量为48.61～71.89 kDa，理论等电点为6.84～9.30，疏水性值均大于0，都属于疏水蛋白。基因适应性进化分析显示：大多数PePHTs的选择压力值小于0，说明多数基因受到负选择压力。转录组表达图谱表明：PePHTs在不同组织中的表达存在差异性，说明该基因家族在毛竹生长发育过程中发挥着不同的作用。系统进化树表明：PePHTs都聚类在第Ⅰ亚家族，并且优先和水稻Oryza sativa聚类在同一支上。【结论】PHTⅠ家族在植物吸收和转运磷的过程中扮演了重要作用。本研究结果为深入研究毛竹PHTⅠ家族基因的功能奠定了理论基础。图5表1参45

[目的]本文旨在揭示组蛋白乙酰转移酶GCN5(general control non-repressible 5)在葡萄生长发育过程中的调控机制，并筛选出与VvGCN5互作的蛋白，以期为进一步构建VvGCN5在葡萄生长发育中的调控网络提供理论基础。[方法]利用生物信息学技术对VvGCN5的蛋白二级结构、基因结构、功能域、启动子的顺式作用元件以及抗逆的表达量和时空表达进行分析，并在烟草中进行亚细胞定位，研究VvGCN5表达位置。通过酵母双杂交技术筛选与VvGCN5互作的蛋白，并通过双分子荧光互补(BIFC)技术进行验证。[结果]VvGCN5的二级结构由α-螺旋、延伸链、β-折叠以及无规则卷曲构成，含有10段内含子序列和11段CDS序列，具有Acetyltransf＿1和Bromodomain结构域，以及ARE、GT1-motif、TGACG-motif、CAT-box、CGTCA-motif等顺式作用元件。通过查询GEO数据库发现VvGCN5可能受到光照和灰霉病的影响。VvGCN5主要表达于葡萄的成熟茎、萌芽初期、心皮、种子中。亚细胞定位发现VvGCN5位于细胞核和细胞膜上。此外，以pGBKT7-VvGCN5作为诱饵蛋白，通过酵母双杂交技术和双分子荧光互补技术发现8个阳性蛋白与VvGCN5互作。[结论]本研究鉴定并分析了VvGCN5的基本信息，并得到了8个与VvGCN5互作的蛋白。

【目的】完成中华蜜蜂(Apis cerana cerana)化学感受蛋白(chemosensory proteins,CSPs)基因家族的序列及表达谱鉴定,解析中蜂整个CSPs家族的表达特征与分布规律,为中蜂CSPs的生物学功能研究提供参考。【方法】利用RT-PCR技术扩增,克隆获得中蜂CSPs基因家族全部6条基因序列的开放阅读框(ORF)全长,并利用real-time PCR技术对中蜂所有的CSPs序列在中蜂工蜂不同发育历期及不同器官表达特征进行研究。【结果】新克隆4条基因(Ac-CSP2、Ac-CSP4、Ac-CSP5和Ac-CSP6)的开放阅读框分别为354、387、315和378 bp...

通过反向遗传学研究方法,构建OsCPK12基因敲除和超表达突变体,用150 mmol/L的NaCl进行盐胁迫处理,结果显示:超表达株系无论株高、根长还是叶片状态都优于野生型,而基因敲除突变体相比于野生型株高明显矮化,根的发育形态差,叶片枯黄,证实OsCPK12对水稻耐盐有正调控作用。用real-time PCR对突变体株系的根、叶鞘、叶片多个部位的激素信号转导路径基因的表达量进行分析,结果显示:超表达株系的多个激素受体编码基因和下游调控基因表达量显著上调,说明OsCPK12参与激素的信号转导并影响水稻抗逆反应。为进一步研究OsCPK12的基因功能,通过在水稻原生质体中表达融合蛋白进行OsCPK12的亚细胞定位,确定OsCPK12定位于质膜。用酵母双杂交的方法在水稻中花11膜蛋白文库中筛选到2个水通道蛋白OsPIP1-1和OsPIP2-7,且酵母点对点验证为阳性,推测OsCPK12可能通过与OsPIP1-1和OsPIP2-7互作,调控水分子进出细胞,提高了水稻的耐盐性。