基于米槠全基因组数据,利用生物信息学方法对米槠MADS-box基因家族进行鉴定,并对其系统进化关系、保守结构域、基因结构、基因复制和启动子顺式作用元件进行分析.此外,根据转录组数据构建米槠MADS-box基因在雄花序、雌花序、果实和果苞的不同发育阶段表达模式.本试验共鉴定出61个米槠MADS-box成员,所有基因均含有1个保守的MADS域,该域有保守的9段肽基序:KRK/R(X)_4KK.系统进化和基因结构分析表明,有18个Type-Ⅰ型MADS-box基因,43个Type-Ⅱ型MADS-box基因,相同亚家族的成员有相似的基因结构和保守基序组成.61个成员不均等分布在12条染色体上,存在14对串联重复基因.表达量热图表明,Type-Ⅱ型A、B、C/D、E和AGL20类基因参与了雌花序的发育,B、C/D、E和AGL6类基因参与了雄花序的发育,E类基因可能参与雌花序休眠,而A类基因可能在雌花序解除休眠后发挥重要作用.A、C/D、E和AGL6类基因参与了果苞的发育,果苞可能由雌花的花器官发育而来.Type-Ⅱ型MADS-box基因家族成员在幼果期高表达,表明其参与果实早期发育.米槠FLC亚家族的CcMADS25可能在果实成熟过程中扮演重要角色.

【目的】利用基因组和转录组数据鉴定分析花发育相关的MADS-box基因家族成员的结构特征及表达模式，为柳属花被缺失的分子机制研究提供理论依据。【方法】通过生物信息学方法鉴定柳属的长梗柳(Salix dunnii)、欧蒿柳(S.viminalis)、红皮柳(S.purpurea)的MADS-box基因家族成员，并对3种柳树花发育相关的MADS-box基因系统发育关系、基因复制和丢失、基因结构和理化性质进行分析。根据雌雄花芽的转录组数据分析长梗柳花发育相关基因在花芽不同发育阶段的表达模式。【结果】在长梗柳、欧蒿柳和红皮柳中分别鉴定出82、82和98个MADS-box家族基因。3种柳树的花发育相关基因经历了基因复制和丢失，相同亚类基因结构和保守结构域相似，但部分A、B、C和E亚类基因的K-box结构域缺失。长梗柳花发育相关基因的表达结果显示，在雌花和雄花中具有不同的表达模式。其中，B亚类SdMADS26和SdMADS4基因表达量均偏低。【结论】柳属植物花发育相关基因中部分成员的基因结构和表达模式发生了变化，推测这些变化可能与柳属花被缺失相关。

为了进一步了解MADS-box家族基因的功能,利用生物信息学的手段,首次对甜菜MADS-box基因进行了全基因组的鉴定,并对其染色体定位、系统发生关系、基因结构、保守元件、表达模式以及蛋白功能联系进行预测和分析。结果表明,甜菜MADS-box基因共34个成员,其中,typeⅠ成员7个和typeⅡ成员27个,typeⅠ进一步分为Mα(3)、Mβ(1)、Mγ(3)3个组;typeⅡ进一步分为MIKCC(22)和MIKC*(5)2个组,MIKCC组可进一步分为AG(2)、AGL12(2)、AP3-PI(4)、B

利用生物信息学方法，从全基因组水平鉴定枇杷MADS-box基因家族成员，并对其系统进化关系、保守结构域、基因结构、基因复制和启动子顺式作用元件进行分析；同时，结合转录组数据和qRT-PCR结果，分析鉴定出的MADS-box基因家族成员在不同品种和不同成熟阶段的表达情况.本研究共鉴定出89个枇杷MADS-box基因(命名为EjMADS1～EjMADS89),其N端都含有MADS结构域.系统发育树显示，Ⅰ型MADS-box基因有31个，Ⅱ型有58个.Ⅱ型MADS-box基因可划分为14个亚族，同属于一个亚家族的基因有着相似的保守基序.MADS-box基因以不同密度分布在第1～17号染色体上，存在12对串联重复基因.转录组分析表明，在果实成熟过程中，有8个MADS-box基因在果实成熟期间差异表达，其中，EjMADS26、EjMADS43和EjMADS41这3个基因序列分别与其他调控果实成熟的SEP亚族基因高度相似，且它们的启动子中都含有赤霉素和脱落酸响应元件.另外，EjMADS37和EjMADS05在不同品种间(特早熟/中晚熟)有明显表达差异.综上，推测EjMADS26、EjMADS43、EjMADS41、EjMADS37和EjMADS05对果实成熟有一定的调控作用.

利用辣椒的全基因组数据鉴定到104个MADS–box基因，对它们的理化性质、染色体定位、系统进化关系、蛋白保守基序和组织表达水平进行分析。结果表明：辣椒MADS–box基因家族各成员在染色体上的分布不均，理化性质差异较大，104个家族成员编码的氨基酸长度为100～567 aa，蛋白相对分子质量为11 203.9～63 559.7，蛋白理论等电点(PI)为4.63～10.46，系统进化树分析结果表明，辣椒MADS–box基因家族可分为2大类，与拟南芥和番茄的进化关系类似；组织表达水平分析结果表明，CaMADSs主要在花、果实和种子中表达，在叶片中表达量相对较低，推测MADS–box基因可能参与调控果实的发育和成熟。

利用辣椒的全基因组数据鉴定到104个MADS–box基因，对它们的理化性质、染色体定位、系统进化关系、蛋白保守基序和组织表达水平进行分析。结果表明：辣椒MADS–box基因家族各成员在染色体上的分布不均，理化性质差异较大，104个家族成员编码的氨基酸长度为100～567 aa，蛋白相对分子质量为11 203.9～63 559.7，蛋白理论等电点(PI)为4.63～10.46，系统进化树分析结果表明，辣椒MADS–box基因家族可分为2大类，与拟南芥和番茄的进化关系类似；组织表达水平分析结果表明，CaMADSs主要在花、果实和种子中表达，在叶片中表达量相对较低，推测MADS–box基因可能参与调控果实的发育和成熟。

【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。

MADS-box家族蛋白是一类序列特异的转录调控因子,在激活或抑制基因的转录过程中起作用。本研究对MADS-box家族蛋白在植物开花、果实发育中的重要作用以及在根瘤形成中的功能作了概述,提出了部分MADS-box家族蛋白的双功能调节性质,并对MADS-box基因的研究意义和研究前景进行了讨论。

【目的】进一步了解AGL9转录因子基因的功能,以及该基因对茶树花器官形成与发育的作用。【方法】前期研究茶树正常花与不育花转录组差异时,筛选出一条与AGL9基因高度同源的基因序列,设计特征引物进行PCR扩增验证AGL9基因并对其生物信息学特征进行分析,同时运用qRT-PCR分析AGL9基因的特性表达。【结果】经验证AGL9基因含有1个726 bp的开放阅读框,编码242个氨基酸,预测分子量为27.67 kD,理论等电点为8.96,命名为CsAGL9。Blastn分析序列发现CsAGL9与多种植物AGL9蛋白具有高度同源性。保守基元分析表明,茶树CsAGL9具有MADS-box和K-box,属于E类功能基因。qRT-PCR分析CsAGL9在不育花的花瓣、雄蕊中的表达量高于正常花而雌蕊中的低于正常花。【结论】茶树CsAGL9基因对花瓣、雄蕊、雌蕊等花器官的形成和发育扮演重要的作用。

基于笔者前期进行的柱型苹果转录组测序(RNA-seq)结果,采用RT-PCR方法,从柱型苹果花芽中克隆了MADS-box基因家族的2个同源基因,分别命名为MdSOCla和MdSOClb。分析结果表明,MdSOCla开放阅读框长度为708 bp,编码235个氨基酸,蛋白质分子量为26.95 kDa,等电点为9.13;MdSOClb开放阅读框长度为717 bp,编码238个氨基酸,蛋白质分子量为27.49 kDa,等电点为9.61。MdSOCla和MdSOClb的编码区碱基序列相似性为83.49%,氨基酸的相似性为73.72%。MdSOCla和MdSOClb的第1～75个氨基酸为高度保守的MADS...

以普通栽培番茄(Lycopersicon esculentum)品种桃太郎为试材,通过半定量RT-PCR方法研究了5个转化酶基因在果实不同发育阶段不同部位的表达,并进一步研究了苗期番茄在亚高温、亚低温、NaCl盐胁迫和渗透胁迫下转化酶基因的表达变化。结果表明:果实膨大期主要受Lin5、Lin6和Lin8表达的调控;绿熟期仅有Lin8在发挥作用,而在果实完熟期Lin6、Lin8和AI2的表达明显。这说明在番茄果实发育的不同时期及果实的不同发育部位都受到酸性转化酶基因家族的不同成员的共同调控。亚适温对AI2的影响最明显,无论是亚低温还是亚高温,均能明显抑制AI2的基因表达;而对细胞壁束缚性的转化酶...

用生物信息学方法获得28个黄瓜Aux/IAA家族基因,选取具有Aux/IAA蛋白典型特征及与单性结实基因SIIAA9亲缘关系较近的6个基因(Csa020459、Csa006680、Csa003118、Csa016715、Csa018571和Csa012115),并以单性结实和非单性结实自交系6401和6429为试材,对这6个基因设计特异引物,在黄瓜果实的cDNA中进行测序验证,同时利用半定量RT-PCR技术在开花当天和花后第2和4天的6401、6429及授粉的6429果实中进行表达分析。结果显示:有5个基因可以检测到表达情况,其中Csa016715在未授粉的6429果实发育过程中表达丰度较低,...

为探索ＳＷＥＥＴ基因家族在葡萄果实发育中的表达与功能，以本实验室完成的酿酒葡萄品种赤霞珠Ⅰ期和Ⅲ期果实的转录组数据为基础，筛选出在Ⅰ期和Ⅲ期表达量存在显著差异的９个ＳＷＥＥＴ基因家族成员，利用生物信息学工具，对这９个基因的基因结构、蛋白的基本理化性质、二级结构、亚细胞定位、保守基序和序列同源性等进行预测分析，并利用实时荧光定量ＰＣＲ（ｑＰＣＲ）技术对分析结果进行验证。基因组定位结果发现这９个ＳＷＥＥＴ基因分布在７条染色体上，蛋白序列可分成４个亚族。不同成员间氨基酸数目、氨基酸序列间的疏水性存在一定的差异；二级结构预测结果显示，这９个ＳＷＥＥＴ基因的氨基酸序列以α－螺旋和无规则卷曲为主要组成部分．．．

【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

为了解MADS-box蛋白中AGL6亚家族基因ZAG3在玉米花发育中的功能,对ZAG3基因进行序列分析显示,该基因开放阅读框为768 bp,编码255个氨基酸的MADS-box蛋白。亚细胞定位预测显示,ZAG3定位于细胞核中。启动子预测分析表明,ZAG3基因启动子区具有启动子的核心组件、分生组织表达的组件和脱落酸、赤霉素等植物激素应答组件,但没有与茉莉酸相关的应答组件。此外,实时荧光定量PCR表达分析显示,喷施茉莉酸甲酯可以使ZAG3基因在玉米雄穗中的表达明显提高,暗示了该基因与JA介导的雄穗性别决定过程是有关系的。