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[期刊] 西南农业学报
[作者]
郑云 崔芳芳 郑九洲 杨祥飞 孟林峰 王建革 刘齐元
【目的】为了从分子生物学方面研究烟草K326雄性不育转录组相关基因的差异表达情况，明确烟草K326雄性不育的发生机制。【方法】以盛花期烟草K326雄性不育系和保持系不同大小花蕾为材料，利用Illumina HiSeq高通量测序技术，然后对测序原始数据进行相应的序列比对分析。【结果】在测序原始数据过滤后，总共得到了84 101 954 ～ 134 977 386个clean reads用于比对分析，碱基测序质量值Q30均大于94，GC含量在41.84 ～ 42.50之间。小蕾、中蕾和大蕾中分别得到7881、19 931和10 984个差异表达基因，并且下调显著多于上调基因数。这些差异表达基因被注释到生物过程、分子功能和细胞组分这3大类35个分支中，在细胞组分层面中的分子功能的term数量最多。1257个差异基因被注释到KEGG数据库的249条代谢途径中，其中代谢途径、次生代谢物生物合成和苯丙烷生物合成3个通路所富集的差异基因数较多。对差异基因进行转录因子分析得知在小蕾、中蕾、大蕾时期较多的差异基因都属于ERF、MYB、C2H2、NAC、ERKY、bHLH等转录因子家族。【结论】本研究在对烟草雄性不育转录组育性相关基因的研究中发现MYB转录因子以及代谢途径和苯丙烷生物合成方面有较多差异表达基因，因此建议今后在挖掘烟草相关雄性不育基因及分子机制方面可在代谢途径和苯丙烷生物合成方面开展。
关键词：
烟草 雄性不育 高通量测序 差异表达基因
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
陈遥 彭彦 刘峰 张学文
为了揭示辣椒胞质雄性不育(CMS)机制,以辣椒胞质雄性不育系9704A和其相应保持系9704B为材料,对其花蕾转录组进行了Solexa测序,经过生物信息学分析鉴别出1个花药特异性表达的查尔酮合酶基因(CHS),该基因在保持系9704B中的表达水平为其对应不育系9704A的16倍;克隆后的序列比对分析表明,该基因属于CHS基因家族,与菸草花药特异表达的同源基因CHSLK的同源性达90%;用实时荧光定量RT-PCR对9704A和9704B的根、茎、叶中CHS基因的表达进行了定量分析,结果表明该基因在2种材料的茎中几乎不表达,在9704B的根和叶中表达量也极低,证实了在正常情况下该基因只在辣椒花药中...
[期刊] 华北农学报
[作者]
刘雅洁 薛翀 邱诗蕊 李想 唐丽雯 曾淑华
为揭示Blind基因在普通烟草中的功能,通过同源克隆的方法从普通烟草K326的基因组中克隆得到1个Blind-like基因,即NtBL1,用PROSITE(ExPASy)、Sopma和Swissmodel等软件对NtBL1进行蛋白质结构域分析和高级结构预测,用Mega 7.0和MEME软件对NtBL1及其同源蛋白进行了进化树构建和结构分析,用半定量PCR分析了NtBL1基因在花、叶、根、茎、苗中的表达模式,用qRT-PCR技术分析了ABA、NaCl和PEG处理下NtBL1基因的表达模式。结果表明,NtBL1的开放阅读框长度为1 014 bp,编码337个氨基酸。半定量PCR结果表明,NtBL1在烟草的大部分组织和各时期普遍表达,但是根中的表达量最高。蛋白质结构域分析显示NtBL1是典型的R2R3 Myb家族蛋白,含有2个Myb-type HTH类型的DNA结构域。蛋白质高级结构预测表明,NtBL1蛋白高级结构主要由无规则卷曲和α-螺旋组成。进化和结构分析结果表明,NtBL1基因与番茄Blind等基因的进化距离较近,且具有相似的模体结构。qRT-PCR的结果显示NtBL1基因的表达受ABA的诱导,在处理24 h达到最高表达量;NtBL1基因的表达受NaCl处理的抑制,在24 h出现最低表达量。因此,NtBL1基因可能参与激素和盐胁迫调控下的侧生分生组织的发育。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
蒋大华 张茹佳 张昌伟 侯喜林
[目的]本文旨在克隆不结球白菜BcATPA(ATPase alpha subunit)基因并研究其功能及其在不育系和可育系中的表达差异。[方法]构建BcATPA重组质粒,在NCBI数据库进行核苷酸序列分析,得到不结球白菜ATPA基因全长序列。利用实时定量PCR技术检测BcATPA基因在不结球白菜保持系和不育系的不同组织和器官及不同小孢子发育时期的时空表达情况。[结果]获得了不结球白菜ATPA基因全长序列,命名为BcATPA。该基因的核苷酸序列全长为1 806 bp,其最大开放阅读框长度为1 527 bp,编码508个包含F1-ATP酶α亚基保守区域的氨基酸,并且含有ATP结合、walker A motif和walker B motif等位点,而且在287～315的位置含有29个氨基酸的跨膜区域。BcATPA与芸薹属中的芥菜、甘蓝型油菜和拟南芥亲缘关系特别近,二级结构和三级结构预测表明,该基因与ATP结合有关。实时荧光定量PCR结果表明,BcATPA在不育系中的表达水平高于保持系,在花瓣、萼片中表达水平较高。在整个小孢子发育时期,不育系中BcATPA基因表达量逐渐降低;而在保持系中,从四分体时期开始显著下降,因此不育系与保持系表达量差异逐渐加大。[结论]BcATPA基因在不结球白菜不育系和保持系的各个器官和整个小孢子发育时期的表达水平存在差异,研究结果为进一步研究BcATPA基因与细胞质雄性不育之间的关系提供了理论依据。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
张姣 朱启迪 巨岚 张改生 于永昂 牛娜 王军卫 马守才
【目的】研究生理型雄性不育小麦花粉细胞内微丝和胼胝质的结构及其相关基因的表达,并揭示其与生理型雄性不育的关系,为进一步研究化学杂交剂SQ-1诱导小麦生理型雄性不育的机理提供一定的理论依据。【方法】以化学杂交剂SQ-1诱导的生理型雄性不育系ms(A)-西农1376及对应正常可育系(A)-西农1376为试材,用TRITC-phalloidin标记细胞内微丝,苯胺蓝标记胼胝质,q RT-PCR技术分别对肌动蛋白解聚因子Ta ADF(Actin depolymerizing factor)、类葡聚糖合成酶Ta GSL(Glucan synthase-like)进行差异表达分析。【结果】(1)在减数分裂...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
马勇 吴建勇 邢朝柱 郭立平 巩养仓 崔明晖 王海林
【目的】通过筛选哈克尼西棉细胞质雄性不育系和保持系间败育关键时期花药中差异表达的基因,为进一步揭示棉花雄性不育机理,更好地利用棉花细胞质雄性不育材料奠定基础。【方法】以哈克尼西棉细胞质雄性不育系和保持系间败育关键时期,即花粉母细胞时期之前的花药为研究材料,应用cDNA-AFLP技术分离和鉴定两材料间差异表达的片段,并对差异片段进行验证、克隆、测序和生物信息学分析。【结果】共得到108个差异表达片段,其中67个被成功克隆,通过BLAST分析发现,29个片段可以在NCBI数据库中找到同源序列,对这些序列进行Gene Ontology分析后得知这些片段主要参与信号转导、转录、能量代谢、细胞壁发育等相...
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
胡双发 彭彦 赵燕 刘峰 张学文
对辣椒细胞质雄性不育系‘9704A’和其同核保持系‘9704B’早期花蕾转录组的Solexa测序结果进行分析,发现1个差异性表达基因,其在不育系中的表达比在保持系中的表达高10倍,该基因与番茄、葡萄、拟南芥中的hsf基因同源性分别为87%、73%和70%,推测该基因为辣椒的hsf基因。根据该基因序列设计引物,从辣椒‘9704A’中克隆该基因的全长及核心cDNA序列,克隆到的hsf全长与核心序列与转录组测序获得的序列一致,进一步分析表明,该基因属于hsf基因家族成员。用定量PCR分析hsf基因在‘9704A’和‘9704B’2种辣椒的根、茎、叶和晚期花蕾中的表达情况,结果表明,该基因在不育系叶组...
关键词：
辣椒 雄性不育 热激转录因子 定量分析
[期刊] 华北农学报
[作者]
熊才运 王阳 裴虎 莫海伟 汤蕴琦 黄君
为将雄性不育基因应用于甜玉米杂交制种中，达到降低劳动成本且保证种子纯度的目的。以来源于甜玉米自交系K78的雄性不育自发突变体male sterility 2020(ms2020)为材料，构建ms2020与甜玉米自交系M08的F_1及相应的F_2遗传群体，通过表型鉴定、遗传分析和基因定位研究ms2020甜玉米雄性不育突变体。表型鉴定结果表明：F_1群体均表现为雄性可育，F_2群体出现了育性分离。不育植株能够正常抽雄，但花药不开裂、散粉异常，花药变小且颜色淡黄；1%I_2-KI染色发现不育植株的花药内包含不能正常着色的败育花粉粒。遗传分析结果表明：育性正常植株与不育植株的比例符合3∶1,表明ms2020雄性不育突变体是由单基因控制的隐性突变体。利用BSA技术，初步将目的基因定位在7号染色体短臂上；随后利用初定位区间内的20对SSR标记对不育基因进行定位，将不育基因精细定位在标记S1和W10之间，物理距离为11.30 kb。该区间内包含Zm00001d018802和Zm00001d018803 2个注释基因；通过候选基因功能分析，推测已报道为玉米雄性不育基因的编码谷氧还蛋白的Zm00001d018802(ZmMs22/ZmMSCA1)基因可能是导致ms2020雄性不育的关键候选基因。本研究鉴定了ms2020甜玉米雄性不育突变体的败育特征和遗传特性，为甜玉米雄性不育化杂交制种提供了材料；同时，本研究定位到突变体的关键候选基因，为进一步解析其雄性不育的分子机制奠定了基础。
关键词：
玉米 雄性不育 基因定位 杂交制种
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
戴垚 王瑾 戴丽 何长征 刘峰
以EMS诱变的辣椒绿茎突变体gh1和紫茎野生型樟树港辣椒(ST–8)为材料，测定茎中花青素含量；采用转录组测序技术(RNA–seq)和实时荧光定量PCR(qRT–PCR)分析与辣椒茎中花青素生物合成相关基因的表达水平。结果表明：突变体gh1茎中的花青素含量极显著低于ST–8茎中的花青素含量；与ST–8相比，gh1共获得1794个差异表达基因，包括1003个上调表达基因，791个下调表达基因；与花青素生物合成途径相关的基因包括9个结构基因(DFR、UF3GT、F3H、ANS、CHI、CHS、C4H、PAL、4CL)和3个转录因子(TT8、AN1、TTG1)；对与花青素合成相关的差异表达基因进行转录组表达量分析和qRT–PCR分析，筛选出4个结构基因(CHS、CHI、DFR、UF3GT)和1个转录因子(AN1)，推测这5个基因可能在辣椒茎中花青素生物合成途径中起重要作用。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
戴垚 王瑾 戴丽 何长征 刘峰
以EMS诱变的辣椒绿茎突变体gh1和紫茎野生型樟树港辣椒(ST–8)为材料，测定茎中花青素含量；采用转录组测序技术(RNA–seq)和实时荧光定量PCR(qRT–PCR)分析与辣椒茎中花青素生物合成相关基因的表达水平。结果表明：突变体gh1茎中的花青素含量极显著低于ST–8茎中的花青素含量；与ST–8相比，gh1共获得1794个差异表达基因，包括1003个上调表达基因，791个下调表达基因；与花青素生物合成途径相关的基因包括9个结构基因(DFR、UF3GT、F3H、ANS、CHI、CHS、C4H、PAL、4CL)和3个转录因子(TT8、AN1、TTG1)；对与花青素合成相关的差异表达基因进行转录组表达量分析和qRT–PCR分析，筛选出4个结构基因(CHS、CHI、DFR、UF3GT)和1个转录因子(AN1)，推测这5个基因可能在辣椒茎中花青素生物合成途径中起重要作用。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
梅花 杨辉 田云 卢向阳
利用数据库资源和RT–PCR技术获得烟草WRKY8基因,序列分析表明,该基因包含1 551 bp的开放阅读框,编码516个氨基酸。基因编码的蛋白含有2个WRKY结构域,其锌指结构类型为C2H2(C–X4–5–C–X22–23–H–X1–H)。推测其可能定位于细胞核并具有复制转录及调控的功能,从而参与对植物生长发育和胁迫应答的调节。RT–PCR结果表明,NtWRKY8基因受低温诱导表达。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
李冰冰 刘国峰 魏书 黄龙全 张剑韵
维生素B_6(VB_6)在植物体内参与多种生化反应,对植物生长至关重要,吡哆醛还原酶(PLR)是VB_6代谢转换的作用酶,催化吡哆醛(PL)生成吡哆醇(PN),对维持细胞内VB_6的动态平衡发挥重要作用,而PLR在植物中鲜有报道。以拟南芥Arabidopsis thaliana吡哆醛还原酶氨基酸序列At PLR1为模板,在公用数据库通过同源比对获得数条烟草Nicotiana tabacum Nt PLR1基因的片段,结合互补脱氧核糖核酸(c DNA)的末端快速扩增-聚合酶链式反应(RACE-PCR)技术获
[期刊] 中国农业科学
[作者]
张文辉 严维 陈竹锋 谢刚 卢嘉威 刘东风 唐晓艳
【目的】对水稻甲磺酸乙酯(EMS)诱变产生的雄性不育突变体oss125进行遗传分析,并利用改进的MutMap方法克隆突变基因,为进一步探讨该基因功能及在农业生产上的应用奠定基础。【方法】用化学诱变剂EMS处理籼稻品种黄华占,通过观察表型,从突变体库中筛选出一株雄性不育突变体,记为oss125。将oss125与野生型黄华占进行杂交,调查F1的育性和F2群体的育性分离情况。随机挑取F2中30个雄性不育表型的株系,提取DNA后等量混合形成DNA池,采用IlluminaHiseq2000进行高通量测序。利用改进的MutMap方法分析测序数据获得候选突变位点,并进一步采用高分辨率溶解(HRM)方法确定突...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
孙小秋 付磊 王兵 肖云华 邓晓建
【目的】对雄性不育突变体802A进行表型鉴定和遗传分析,并对不育突变基因进行分子标记定位。【方法】调查802A突变体的花粉育性、形态特征和主要农艺性状,同时对其不育性状进行遗传分析,并以802A/Ⅱ-32B F2和802A/02428 F2为定位群体,运用SSR、InDel等分子标记进行基因定位。【结果】802A突变体的花药瘦小、干瘪、不开裂,外观呈乳白色,花粉以典败为主,属于普通雄性不育类型。同时,该突变体还表现颖壳变细、扭曲,剑叶变短、变窄、内卷,穗颈包颈等特征。遗传分析表明,802A的雄性不育性状由1对隐性核基因控制。该不育突变基因定位于第3染色体长臂的SSR引物RM3513附近,InD...
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