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[期刊] 草业科学
[作者]
裴大妹 王龙 马茜茹 李华欣 肖麓
IGT是调控植物分枝角度的关键基因家族，且对植物的产量、生物量以及观赏效果都有着重要作用。本研究基于白菜型油菜(Brassica rapa)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)等基因组序列信息，在全基因组水平上，对IGT基因家族进行理化性质分析、染色体定位、亚细胞定位预测、进化关系、顺式元件预测、共线性及表达模式分析。结果表明，在白菜型油菜中共鉴定到11个IGT基因；系统进化关系将其分为7个分枝，每个分枝均由相似的保守基序组成；染色体定位和共线性分析表明，在杂交和多倍化的过程中，该家族成员的染色体并未发生明显的变化，且片段复制和同源拷贝可能是其扩张的主要方式。在多数IGT启动子中发现光响应元件占主导地位，脱落酸、茉莉酸甲酯响应元件次之，表明IGT启动子可能为诱导型启动子。转录组分析发现，白菜型油菜的IGT基因在不同组织(愈伤组织、花、叶、根、角果、茎)中有着不同的表达模式，尤其是TAC1基因(BraIGT-11)在花中有着较高的表达水平，叶和茎则次之，表明TAC1在调控分枝角度和花发育等方面可能发挥着重要的功能。综上所述，本研究为后续BraIGT基因功能的研究提供了理论依据，同时也为白菜型油菜理想株型的选育以及分子育种提供了参考。
[期刊] 草业科学
[作者]
李华欣 王龙 马茜茹 裴大妹 肖麓
CCT基因是指编码蛋白包含CCT (CONSTANS，CONSTANS-LIKE and TOC1)结构域的基因的统称，广泛存在于高等植物中，并且是与植物开花性状相关的重要基因家族之一。通过进一步的研究发现这些基因不仅参与了植物对光周期的响应过程，还在非生物胁迫应答以及植物激素信号转导等环节中发挥着重要作用。本研究利用生物信息学和比较基因组学的方法，最终在白菜型油菜(Brassica chinensis Linn. var. oleifera Makino et Nemoto)中鉴定到69个CCT家族基因，并对其理化性质、系统进化关系、保守结构域、基因结构、共线性关系、顺式作用元件、KEGG富集和不同组织/器官中的表达模式等进行了分析。结果表明，69个BrCCTs基因不均匀地分布在10条染色体上，根据保守结构域的不同，可以分为四个亚族，同一亚族成员的保守基序高度相似，然而基因结构差异较大，并且多数成员均含有光响应元件和激素响应元件，表明它们可能在调节植物开花以及生长发育过程中发挥重要作用。KEGG富集分析发现它们主要富集在细胞功能和核酸结合位点通路上。转录组结果表明，69个BrCCTs在根、茎、叶、花和愈伤组织中有着不同的表达模式，尤其COL亚族的成员表达水平较为显著。本研究为进一步了解白菜型油菜CCT基因家族的功能和作用提供参考，为油菜早熟品种的选育和改良奠定基础。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
李萍 聂亭亭 张腾国 郑晟 王娟 毛玉珊
【目的】克隆白菜型油菜‘陇油6号’MPK12基因的全长cDNA序列,研究其组织表达特异性,分析MPK12基因在低温、盐、ABA和H_2O_2处理下的表达情况,以阐明MPK12基因在油菜中的生物学功能。【方法】利用RACE技术克隆MPK12基因cDNA全长,并对其全长基因进行生物信息学分析;构建系统发育树,研究其与相似序列的同源性;利用实时荧光定量PCR方法,分析MPK12基因的组织表达特异性以及在低温、盐、ABA和H_2O_2逆境胁迫下的表达情况。【结果】油菜MPK12基因cDNA全长1 395bp,包括
[期刊] 中国农业科学
[作者]
王洁 吴晓宇 杨柳 段巧红 黄家保
【目的】通过对大白菜ACA(Ca~(2+)-ATPase)基因家族鉴定与表达分析,研究其家族基因间的共性与特性,为进一步揭示ACA家族进化关系提供数据支撑,为深入解析BraACAs在低温胁迫、盐胁迫以及自交不亲和方面的功能研究奠定基础。【方法】根据已报道的拟南芥ACA基因家族,同源比对出大白菜ACA基因家族,利用在线软件Expasy预测其分子量、理论等电点等理化性质;采用MEGA 5.0软件构建系统进化树;运用在线软件GSDS 2.0绘制基因结构图谱;TBtools对其染色体定位;McscanX软件进行拟南芥与大白菜ACA家族基因共线性分析;利用在线软件PlantCARE预测大白菜ACA基因家族启动子元件;通过在线工具Pfam和MEME进行蛋白保守结构域分析;利用qRT-PCR技术检测BraACAs在不同组织、非生物胁迫和自交异交授粉后的表达量。【结果】大白菜ACA基因家族有18个基因成员,分布在大白菜10条染色体上;根据进化树关系分成4组,分别包含3、4、4和7个成员;蛋白结构域分析显示,有13个成员包含N端自抑结构域。qRT-PCR结果表明,BraACAs主要在花与果荚中高表达;低温胁迫下,Bra002762与Bra035649表达量总体上调;盐胁迫下,Bra031701表达量显著上调;自交和异交授粉中,Bra003276和Bra024117差异性表达。对Bra002762、Bra035649、Bra031701、Bra003276和Bra024117亚细胞定位分析,发现这些基因均定位在细胞质膜上。【结论】大白菜ACA家族基因蛋白结构均含有4个ACA基因特有的高度保守结构域。该家族在大白菜不同组织中表达模式不同,5个ACA家族基因成员编码蛋白定位于细胞膜上,其中Bra002762、Bra035649、Bra031701与低温和盐胁迫响应有关;Bra003276和Bra024117与自交不亲和性相关。
[期刊] 华北农学报
[作者]
周婷 岳彩鹏 黄进勇 华营鹏
了解异源四倍体甘蓝型油菜中AMT基因家族的功能,为进一步克隆和利用基因改良甘蓝型油菜的氮素利用效率和铵毒抗性提供一定的理论基础。利用生物信息学的方法鉴定出20个BnaAMTs基因,其中14个为AMT1亚家族成员,6个为AMT2亚家族成员,它们不均匀地分布在油菜的12条染色体上。进化与保守基序分析结果表明,BnaAMTs蛋白亚家族内的蛋白质序列保守性较高,但亚家族之间的差异较大。BnaAMTs基因在油菜不同组织中的表达谱显示,该基因家族表达具有组织特异性。利用转录组测序结果分析发现,根部在供应高浓度的铵态氮和硝态氮时,BnaA7.AMT1;3表达量最高;在硝态氮缺乏条件下,BnaA5.AMT1;1表达量最高;在上述几种处理下,BnaC6.AMT1;1都是地上部表达量最高的拷贝。在缺硼或缺磷条件下,油菜BnaAMTs基因整体呈现表达上升的趋势;但在盐胁迫条件下,表达量下降;镉胁迫对BnaAMTs基因的表达影响较小。这些基因可能在铵态氮与其他必需营养元素的互作、镉胁迫、盐胁迫等逆境响应中发挥一定的作用;并为进一步深入解析甘蓝型油菜AMT家族基因的分子功能奠定了基础。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
陈国户 庞小可 李广 王浩 吴思文 温宏伟 尹倩 袁凌云 侯金锋 唐小燕 汪承刚
[目的]本文旨在鉴定白菜NAC（NAM-ATAF1/2-CUC2）基因家族，并对其应答春化反应的表达进行分析。[方法]利用生物信息学软件及公共数据库，全基因组鉴定白菜NAC基因家族成员，并对其染色体位置、基因结构特征、进化及复制模式等进行分析；利用转录组数据和RT-qPCR技术分析白菜NAC基因的表达模式以及其应答春化反应的表达水平。[结果]白菜NAC基因家族成员共有188个，基因结构及保守基序差异较小，大部分成员含有2～6个内含子。系统进化树分析表明，白菜与拟南芥NAC基因家族成员分可为7个亚簇。基因表达模式分析发现，大部分BrNAC基因表达具有组织特异性，仅少数成员在各组织中具有较高的表达丰度。春化反应转录组及RT-qPCR分析发现，白菜NAC基因家族中有5个成员（Bra004385、Bra004736、Bra031950、Bra036327、Bra033296）在白菜应答春化过程中维持较高的表达丰度。[结论]白菜NAC基因家族的扩张主要来源于基因复制事件，与拟南芥NAC基因家族关系密切，部分基因可能来自同一祖先。白菜NAC基因家族在各器官中的表达具有组织特异性，其中5个BrNAC基因在应答春化反应中具有重要作用。
[期刊] 华北农学报
[作者]
束红梅 郭书巧 巩元勇 蒋璐 朱静雯 倪万潮
BES1基因是植物激素油菜素内酯信号转导过程中的重要转录因子,为了解陆地棉油菜素内酯信号基因Gh BESI家族,通过对陆地棉异源四倍体标准系TM-1基因组数据库的全面分析和鉴定,获得21个GhBES1基因,这些基因分布在不同的亚基因组,有9对基因在A亚组和D亚组上存在对应关系,AD亚组对应基因序列一致性高于95%。根据进化分析,21个GhBES1基因分为4个亚家族,除了亚家族Ⅲ,其他3个亚家族在拟南芥中均有对应基因;除了亚家族Ⅳ基因和亚家族Ⅱ中GhBES1-1基因外,其他GhBES1基因均有2个外显子。亚
[期刊] 西南农业学报
[作者]
司文 孟缘 李卓林 樊川钰 苑一超 周蕴薇 白云
【目的】明确尖萼耧斗菜和黄花尖萼耧斗菜中UGT家族成员的结构特性，挖掘合成花青素的关键UGT基因。【方法】基于课题组前期的尖萼耧斗菜花色转录组，筛选与鉴定UGT家族基因成员并分析其理化性质、保守基序、系统进化和顺式作用元件等，结合UGT基因在2种尖萼耧斗菜萼片中不同时期的表达模式，筛选出合成花青素的候选基因。【结果】共鉴定出154个AoUGT基因成员，编码蛋白质含有52～1293个氨基酸，相对分子量为5.897～144.174 kDa，其理论等电点范围为3.21～7.14之间，偏酸性蛋白较多，均为亲水性蛋白；二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主，均具有UGT保守结构域。尖萼耧斗菜UGT基因家族成员共分为14个亚家族，A组UGT基因成员数量最多，G和J组的UGT基因成员数量最少。MEME保守基序分析显示UGT基因家族均含有2个高度保守的基序Motif 1和Motif 4， 这2个保守基序共同组成了UGT基因家族的PSPG保守结构域。启动子顺式作用元件分析发现，AoUGT家族成员启动子的顺式作用元件涉及光响应、激素、胁迫及MYB结合位点等。AoUGT147/127/45/143在尖萼耧斗菜的开花前期（S2）中处于高表达水平，而在黄花尖萼耧斗菜中始终处于低表达水平。【结论】AoUGT147/127/45/143是尖萼耧斗菜花色差异的关键基因，在花色的形成过程中发挥重要作用，为后续花色研究提供了重要线索。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
王乐 陈何 肖昉 郑友峰 黄瑞丹 刘生财
为了解苋菜LBD基因家族,本研究利用转录组数据筛选和鉴定苋菜LBD基因家族成员,并命名为AtrLBD。结果表明:1)从‘全红’苋菜转录组中共鉴定得到16个AtrLBD基因,均为不稳定蛋白,氨基酸长度在91～351aa,相对分子质量为9.396～38.250ku;二级结构主要以α-螺旋和无规卷曲为主;亚细胞定位预测,AtrLBD定位在细胞核、叶绿体和线粒体;MEME分析结果表明,16个AtrLBD共有10个保守氨基酸序列;2)系统进化树显示,16个AtrLBD与拟南芥LBD蛋白分为第一类(ClassⅠ)和第二类(ClassⅡ)2大类,细分为Class Ia、Ib、Ic、Id、Ie和Class IIa、IIb等7个亚类;miRNA预测结果显示,有4个AtrLBD是miRNA靶基因;3)qRT-PCR结果显示,除AtrLBD4、AtrLBD5、AtrLBD10和AtrLBD16以外,AtrLBD均受到蓝光的诱导表达。上述结果为深入研究苋菜LBD基因家族的功能及进化分析奠定了基础。
关键词：
苋菜 LBD 表达分析 生物信息学分析
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
谢青轩 彭琦 刘春林 阮颖
通过序列的同源性分析,在白菜型油菜中克隆得到拟南芥中的1个花期调控基因SDG8的全长cDNA,命名为BraSDG8。BraSDG8全长4 963 bp,编码1 654个氨基酸,其中第867位至第1 060位氨基酸连续构成AWS domain、SET domain、Post SET domain 3个结构域,与拟南芥中的SDG8包含的功能活性位点相同,生物信息学分析表明,BraSDG8与SDG8同属于ASH1家族。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
汪影 张昌伟 吕善武 侯喜林
[目的]本文旨在研究大白菜环核苷酸门控离子通道基因(BrCNGC)的进化关系、结构特征、染色体定位及其表达模式。[方法]通过生物信息技术对大白菜BrCNGC进行分子进化分析、功能结构分析、染色体定位分析、保守结构域分析,并且通过荧光定量PCR分析该基因家族在脱落酸(ABA)+芜菁花叶病毒(TuMV)、水杨酸(SA)+TuMV、茉莉酸甲酯(MeJA)+TuMV和抗坏血酸(AsA)+TuMV处理下的表达差异。[结果]大白菜BrCNGC家族有26个成员,可分为4个组(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ),其中第Ⅳ组又可以分为2个亚组(Ⅳa和Ⅳb)。它们分布在9条染色体上,1号染色体上BrCNGC数量最多(有5个),5号染色体上只有1个BrCNGC基因,而8号染色体上没有BrCNGC基因分布。基因结构分析表明:该家族基因中共鉴定出10种motif,其中有14个BrCNGC蛋白都包含这10种motif,同组成员之间的motif组成相似。荧光定量PCR结果表明:在植物生长调节剂与TuMV相互作用下,大部分BrCNGC的表达量上调,少数BrCNGC的表达量下调。[结论]大白菜BrCNGC结构高度保守,其在大白菜抵御TuMV侵染过程中发挥一定的作用,该发现为以后进一步研究BrCNGC的功能奠定了基础。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
杨馥睿 翟利佳 刘自刚 武泽峰 崔俊美 魏家萍 王小霞 巩永杰 王莹 方彦
【目的】: 探究白菜型冬油菜(Brassica rapa L．)脂肪酸去饱和酶ADS2(△9 fatty acid desaturase) 基因与抗寒性的关系。【方法】基于前期转录组结果，采用一步定向克隆法得到BrADS2基因；构建GFP融合表达载体，通过注射法在烟草下表皮细胞进行瞬时转化，同时采用农杆菌侵染法侵染‘中双11号’；利用qRT-PCR技术，检测抗寒性不同的白菜型冬油菜品种叶片中ADS2基因的表达模式，并对低温下冬油菜的形态变化和抗氧化酶活性、电导率含量进行分析。【结果】白菜型冬油菜BrADS2基因可编码307个氨基酸，该基因编码的蛋白具有亲水性特性；qRT-PCR结果显示，BrADS2基因的表达量呈先升后降的单峰型变化，且在-4 ℃时表达量达到峰值；亚细胞定位结果显示BrADS2蛋白在细胞质和细胞膜上表达；低温处理下3个品种叶片的相对电导率、抗氧化物酶活性均显著上升，强抗寒品种抗氧化酶活性高于弱抗寒品种，电导率却相反；农杆菌介导侵染‘中双11号’下胚轴后获得15株转基因阳性苗，且转基因油菜阳性植株叶中的BrADS2基因表达量均显著高于野生型。【结论】推测BrADS2基因在白菜型冬油菜膜脂不饱和调节中起重要作用，揭示了ADS2基因与冬油菜抗低温胁迫的关系。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
侯维海 王建林 旦巴 胡单
【目的】分别克隆甘蓝型油菜(Brassica napus L.)和白菜型油菜(Brassica rapa L.)肉桂酰辅酶A还原酶1(cinnamoyl-CoA reductase 1,CCR1)基因,并进行生物信息学和表达模式分析。【方法】基于甘蓝型油菜和白菜型油菜转录组测序信息,分别从contig文库中获得了一个CCR1基因mRNA转录本片段,利用RACE技术分别获得一个CCR1基因的cDNA全长,对其进行生物学分析,并用实时定量PCR方法分析CCR1基因在甘蓝型和白菜型油菜开花期根、茎、叶、花中的表
[期刊] 西南农业学报
[作者]
熊书 李彦杰 周大祥
【目的】本研究为油菜种子中油脂合成分子调控机理提供新的线索。【方法】通过定量PCR分析油菜AGL11基因的组织表达模式,同时构建AGL11的干扰载体。【结果】生物信息学分析发现油菜AGL11具有完整且典型的MADS-box保守结构域,蛋白整体形态呈现典型的DNA核酸结合结构,属于MADS-box家族转录调控因子,亲源关系与拟南芥AGL11蛋白最近。定量PCR研究发现,AGL11在油菜盛花期和果夹5DAP(盛花后5 d的种子)表达量最高,实验成功构建了RNA干扰载体。【结论】AGL11基因在油菜种子发育和油
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
宋婷婷 梁楠松 吕义品 崔靖弘 于磊 赵福江 徐亮 詹亚光
【目的】PLT转录因子家族能够参与植物的再生过程，并且在植物的生长发育及器官建成中发挥着重要作用，本研究旨在探究PLT转录因子在水曲柳生长发育及非生物胁迫中发挥的作用，以期为林木优良基因选育工作提供更多思路。【方法】通过同源序列比对和基因克隆等方法对FmPLTs家族的成员进行鉴定及分析，之后对FmPLTs成员进行了详细的生物信息学分析，包括理化性质、系统进化关系和基因结构等；并进一步分析了FmPLTs成员在不同组织及种子萌发过程中的基因表达特征，以及其在非生物胁迫（氯化钠、聚乙二醇6000、碳酸氢钠和低温4℃）和植物激素处理（脱落酸、赤霉素、生长素、水杨酸和茉莉酸甲酯下的诱导表达情况。【结果】水曲柳基因组中含有9个PLT基因家族成员，分别命名为FmPLT2、FmPLT3、FmPLT4、FmPLT4A、FmPLT5、FmPLT5A、FmPLT7、FmPLT8和FmPLT9。系统进化关系将其分为5组；其在根中表达量最高，在叶中表达量最低；在种子萌发第4天子叶变绿，下胚轴伸长，此时FmPLTs成员的表达量出现峰值；而在不同激素及非生物胁迫条件下，FmPLTs对低温、干旱、盐胁迫以及MeJA的处理响应明显。【结论】FmPLTs参与水曲柳种子萌发及器官发育，并能响应植物激素信号，同时积极参与植物非生物胁迫耐受性的调控，包括低温、高盐和干旱胁迫等；本研究初步揭示了水曲柳FmPLT家族成员响应植物激素和非生物胁迫的表达模式，同时为深入分析FmPLT基因家族基本功能及其调控机制奠定了基础。
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