【目的】鉴定芋淀粉合成酶（CeSS）基因家族，并对其生物信息学及表达模式进行分析，为芋产量、品质和营养性状的遗传改良提供参考。【方法】使用HMMER3.12b软件以SS基因家族典型保守结构域Glyco＿transf＿5为模型，鉴定芋基因组中SS基因家族信息，利用生物信息学软件分析其分子结构特征、系统发育关系及顺式作用元件，采用转录组和实时荧光定量PCR技术检测其在正常生长发育条件和干旱胁迫下的转录表达。【结果】在芋基因组中鉴定了6个SS基因（CeSS1、CeSS2、CeSS3-1、CeSS3-2、CeSS4和CeGBSS1）。6个预测的芋SS基因长度为4980～61347bp，对应的CDS长度为1275～2895bp，编码蛋白的氨基酸残基数量为424～964个，分子质量为48067.43～109391.75Da，理论等电点为5.18～6.11。系统进化分析显示6个芋SS蛋白分布在5个亚家族。基因结构分析显示，6个CeSS基因外显子数量为7～15个。在6个CeSS蛋白中鉴定出10个保守motif，其中7个获得了注释。在保守结构域上，CeSS1、CeSS2、CeSS4和CeGBSS1蛋白均含有淀粉合成酶催化结构域（motif2和5）和糖基转移酶群组1（motif1和motif3），而CeSS3-1蛋白含有motif1、motif3和motif5，CeSS3-2蛋白只含有motif2。基因启动子区域顺式作用元件分析表明，共预测到73个顺式作用元件，其中36个具有功能注释，除了具有核心元件 TATA-box和CAAT-box外，还涉及大量与光响应、激素响应、胁迫响应及生长发育等相关元件。在正常生长发育条件下，6个CeSS基因在叶片和球茎的整体表达量均高于叶柄和根，其中CeGBSS1基因的表达量远高于其他基因，且在叶片和球茎的相对表达量极显著高于叶柄和根（P<0.01，下同）；在球茎不同发育阶段，CeGBSS1基因在所有的发育阶段均有较高表达量，且在30～90 d发育过程中呈上升趋势，其余基因的表达量较低。在干旱胁迫下，6个CeSS基因在叶片的相对表达量较对照组显著（P<0.05）或极显著下降。【结论】在芋基因组中鉴定了6个SS基因，并明确了其分子结构特征和表达模式，其中CeGBSS1基因可能是芋淀粉生物合成的关键基因。

【目的】在苹果全基因组中鉴定LysM,通过基因聚类分析、染色体定位、结构分析以及组织表达分析,为苹果LysM的功能研究和利用奠定基础。【方法】利用已公布的苹果基因组数据库GDR和FEM-IASMA,鉴定苹果LysM基因家族成员,并对其进行编号。MdLysM蛋白氨基酸序列的基本信息通过ExPASy Proteomics Server进行预测,亚细胞定位的预测利用WoLF PSORT进行。采用MEGA5软件构建了进化树。应用Plaza程序绘制基因结构,染色体定位信息取自GMDO,鉴定出的39个基因的染色体定位作图使用MapInspector完成;另外,通过实时荧光定量RT-PCR对各基因的组织表达...

【目的】在苹果全基因组中鉴定LIM,通过分析启动子作用元件、保守结构域、基因聚类、基因结构、染色体定位以及组织表达模式,为研究和利用苹果LIM奠定基础。【方法】利用苹果基因组数据库GDR和PLAZA,获得苹果LIM家族成员并进行编号。苹果LIM蛋白氨基酸序列的基本信息通过ExPASy Proteomics Server进行预测,利用Cell-PLoc进行亚细胞定位预测,利用CD-Search Tool进行LIM结构域分析,采用MEGA7软件构建进化树,采用GSDS绘制基因结构,并利用TBtools软件对鉴定得到的MdLIM进行染色体定位,通过实时荧光定量RT-PCR对MdLIM的组织表达进行分析,并利用SPSS 18.0软件分析差异显著性。【结果】共鉴定得到11个苹果LIM家族成员,这些MdLIM蛋白包含96—222个不等的氨基酸残基,等电点分布在6.14—9.01。亚细胞定位结果显示,MdLIM蛋白在细胞核中均有分布。启动子作用元件分析表明,11个MdLIM启动子上分布有响应激素、环境适应性和逆境诱导的元件。蛋白保守结构域分析表明,11个MdLIM蛋白中除MdLIM8具有单LIM结构域外,其余10个均具有双LIM结构域。根据聚类分析结果可将MdLIM分为4组。染色体定位结果显示,MdLIM分布在苹果17条染色体中的7条,且MdLIM在7条染色体上的分布不均匀。花、叶、果皮和茎中的实时荧光定量RT-PCR结果显示,4个组织中均能检测到MdLIM的表达,且表达量具有一定差异。【结论】苹果LIM基因家族包括11个成员,进化上可分为4组,11个基因分布于7条染色体上,在不同组织中的表达具有多样性和特异性。

【目的】鉴定苹果(Malus domestica Borkh.)基因组上132个WRKY基因,为研究苹果WRKY转录因子在非生物和生物胁迫以及生长和发育过程中的调控作用奠定相关理论基础,也为进一步分析苹果WRKY基因提供信息。【方法】利用HMMER 3.0软件,通过WRKY保守域全蛋白序列PF03106用于鉴定苹果WRKY基因。采用Web Logo3、DNAMAN 5.0、Map Inspect、MEME和MEGA5.1等软件对其蛋白序列进行生物信息学分析。采用RT-PCR技术检测苹果WRKY基因的组织表达情况。【结果】鉴定得到132个苹果WRKY基因。分组鉴定和进化树分析结果显示,苹果WRK...

［目的］研究白桦中ＳＰＬ转录因子的基因序列特征及其在不同时期不同组织中的表达规律。［方法］依据白桦４５个转录组测序结果，共获得１２条全长ＳＰＬ基因，依次命名为白桦ＢＰＳＰＬ１－ＢＰＳＰＬ１２，对其中１１条ＢＰＳＰＬ进行了生物信息学及基因表达特征分析。［结果］生物信息学分析发现，１１条ＢＰＳＰＬ均含有１个高度保守的ＳＢＰ结构域，且基因长度差异较大，含有２ １０个不等数目的外显子，系统进化分析发现１１条白桦ＳＰＬ分属于六大类ＳＰＬ蛋白；ｑＲＴ－ＰＣＲ分析结果显示，白桦ＢＰＳＰＬ基因在不同时期的叶、顶芽、茎、雄花序中表达变化显著，多数ＳＰＬ基因在顶芽中７月５日和８月２０日至９月２０日时期表达较高，除．．．

[目的]CAX(Ca2+/H+exchanger antiporter)是一类重要的跨膜转运蛋白,在植物体内阳离子转运上起着非常重要的作用。本文对苹果MdCAXs基因进行了生物信息学和组织特异性表达分析,以期为该类基因的功能研究奠定基础。[方法]利用生物信息学的方法对苹果MdCAXs基因家族染色体定位、蛋白质等电点、亲疏水性、跨膜区域、亚细胞定位及保守结构域进行了预测和分析,同时还分析了MdCAXs基因与其他物种CAXs基因的进化关系。采用实时荧光定量PCR法对苹果MdCAXs基因在不同盐处理下根、茎、叶中的表达变化进行分析。[结果]苹果MdCAXs家族包含8个成员,分别属于CAXsⅠ型中的A...

【目的】全基因组水平鉴定亚麻纤维素合酶超家族基因Ｃｅｓ Ａ／Ｃｓｌｓ，并对基因的进化、基因结构及组织表达特性等进行分析，为亚麻纤维发育的机理研究奠定基础。【方法】利用Ｐｈｙｔｏｚｏｍｅ基因组数据库，通过生物信息学手段，鉴定亚麻纤维素合酶超基因家族成员，并进行蛋白理化特性分析；利用ｍｅＧＡ ５．０、ＧｓＤｓ、ｍｅｍｅ等软件构建系统进化树，并进行基因结构、蛋白保守基序分析；根据ＲＮＡ－ｓｅｑ数据对Ｃｅｓ Ａ／Ｃｓｌｓ进行表达分析。【结果】系统分析鉴定了４５个亚麻Ｃｅｓ Ａ／Ｃｓｌｓ超家族基因，该家族基因在ｓＣＡｆｆｏｌＤｓ上是分散分布的，没有明显的成簇现象。Ｃｅｓ Ａ／Ｃｓｌｓ蛋白主要分布于质膜上．．．

[目的]对重要农业害虫中华稻蝗(Oxya chinensis)羧酸酯酶(carboxylesterases,Ces)家族基因进行生物信息学分析,并对部分基因的组织表达特性进行研究,为揭示中华稻蝗Ces基因功能及研发新的分子靶标提供依据。[方法]基于中华稻蝗转录组数据库,通过关键词搜索获得Ces基因序列,采用生物信息学方法进行比对拼接、氨基酸序列推导和开放阅读框分析,选择全长序列构建系统发育树,采用在线软件分析中华稻蝗Ces氨基酸序列结构、理化性质、信号肽和N糖基化位点等特征。采用实时定量PCR技术,通过ge Norm与Normfinder软件分析4个候选内参基因β-肌动蛋白(β-actin)、...

通过搜索马铃薯全基因组,获得马铃薯多酚氧化酶(PPO)基因家族序列,并对其进行生物信息学及表达分析。结果显示:共获得12个马铃薯PPO基因,即StuPPO1、StuPPO2、StuPPO3、…、StuPPO12;除StuPPO9位于2号染色体外,其余11个基因串联于8号染色体的276kb范围内;对具有3个典型结构域(Tyrosinase、PPO1_DWL、PPO1_KFDV)的基因蛋白序列进行进一步分析,结果显示StuPPO1、StuPPO2、StuPPO3、StuPPO4、StuPPO6蛋白序列相似性大于80%,且大部分StuPPO蛋白位于叶绿体;启动子顺式作用元件分析显示,StuPPO1、StuPPO2、StuPPO3、StuPPO6、StuPPO8、StuPPO9具有MeJA响应元件,StuPPO1、StuPPO3、StuPPO4、StuPPO6、StuPPO7、StuPPO8、StuPPO9具有ABA响应元件,StuPPO2、StuPPO4、StuPPO8、StuPPO9具有IAA响应元件;少数PPO基因具有对SA、GA及低温等胁迫响应相关元件;基因表达分析结果表明,不同的PPO基因其表达模式有较大的差异,StuPPO1、StuPPO2、StuPPO3在马铃薯块茎、根、匍匐茎、茎、叶柄、顶部幼叶、中部叶片、底部老叶组织中均有表达,StuPPO4仅在块茎、根、匍匐茎、茎中表达,而StuPPO6、StuPPO7、StuPPO8、StuPPO9在8个部位都没有检测到表达。此外,同一基因在不同组织中的表达也有着较大的差异。

【目的】ＯＶＡＴＥ是一类调控植物生长发育的转录抑制因子，对葡萄ＯＶＡＴＥ基因家族（ＶＶ ＯＦＰｓ）进行生物信息学和组织特异性表达分析，为该类基因的功能研究奠定基础。【方法】根据ＯＶＡＴＥ保守域蛋白序列（ＰＦ０４８４４）对葡萄ＯＶＡＴＥ基因家族进行鉴定，利用生物信息学方法对葡萄ＯＶＡＴＥ基因家族染色体定位、基因结构、保守结构域、亚细胞定位等方面进行预测和分析，并分析葡萄和拟南芥ＯＶＡＴＥ基因家族的进化关系。采用实时荧光定量ＰＣＲ技术检测ＶＶ ＯＦＰｓ组织表达特性。【结果】葡萄ＯＶＡＴＥ基因家族包含１７个成员，不均匀地分布在１１条染色体上，均没有内含子结构，编码１１５—４４４个氨基酸，等电点４．５．．．

【目的】为有效解决百合花粉污染问题，利用分子生物学技术培育雄性不育的无花粉百合，文章从基因克隆和生物信息学角度研究百合ATP合成酶家族基因ATPase3在导致百合雄性不育过程中的作用，为应用该基因进行百合无花粉分子育种提供一定的理论基础。【方法】研究以百合可育系与不育系花粉母细胞时期花药为试验材料，在百合可育系与不育系转录组测序结果中筛选出一个花粉母细胞时期显著上调表达的ATPase3基因，利用荧光定量qRT-PCR技术检测ATPase3基因在百合可育系与不育系花粉母细胞时期不同部位的相对表达量。结合RT-PCR与Race技术扩增得到百合花药ATPase3基因cDNA全长序列，并通过Prot Param，Prot Scale，NCBI Conserved Domain，SWISS-MODEL等各种在线生物信息学数据库对百合ATPase3同源性，蛋白结构、理化性质等进行生物信息学分析。【结果】百合ATPase3基因在花器官中表达量最高，其中在可育系花药中的表达量是不育系的7倍。通过克隆得到百合ATPase3基因，该基因全长为327 bp，编码109个氨基酸，含有1个典型的保守ATPase3结构域；编码蛋白相对分子量约为12.14 KD，理论等电点为7.71，为疏水性蛋白，存在跨膜结构，并预测蛋白二级和三级结构。生物信息学分析都说明该预测蛋白具有典型ATP合成酶特征。同源序列分析表明，该蛋白与拟南芥质膜ATPase3同源性最为接近，与拟南芥H[+]ATPase1，H[+]ATPase2，H[+]ATPase3，H[+]ATPase8同源性也较为接近。推测该蛋白属于百合中提供能量的质膜离子转运蛋白，它在百合不育系花药中表达量下调，提供能量不足，导致雄性不育。【结论】本研究验证了ATPase3基因与百合雄性不育相关，并成功克隆得到了ATPase3基因，对该基因进行了生物信息学分析和功能预测，为百合ATPase3基因编码的质膜离子转运蛋白功能缺失导致百合雄性不育现象的发生提供一定的理论基础。

Dicer-like蛋白(DCLs)是RNA沉默机制中的重要参与者,通过miRNA进行基因调控和植物的抗病毒保护,并且还与其他生物和非生物胁迫有关。研究番茄中DCLs的蛋白质基本功能以及SlDCLs对环境的响应,可以为DCLs参与抗逆途径及其在逆境中的作用提供理论依据。为深入了解番茄中RNase Ⅲ核酸内切酶Dicer-like蛋白基因家族的特征,利用生物信息学的方法对番茄DCL蛋白基因家族成员进行染色体定位,分析蛋白质基本理化性质、系统发育进化、启动子顺式作用元件、蛋白质结构域等。并通过qRT-PCR方法检测基因在组织中的表达模式和对激素、低温、盐、干旱等胁迫的响应。结果表明:番茄DCL基因有7个,分为4个家族;主要蛋白结构域有5个,启动子区域有响应各类激素、光信号、干旱等逆境的顺式作用元件,包括SlDCL1启动子区域的响应低温作用元件,SlDCL2a的SA、ABA响应元件,SlDCL2b的光响应元件,SlDCL2c的ABA,Me-JA响应元件,SlDCL2d的赤霉素响应元件,SlDCL3的Me-JA、SA响应元件,SlDCL4的干旱响应元件。结果表明:DCL家族基因在不同组织中具有不同的表达模式;激素、低温和渗透胁迫处理可以抑制或激活该家族成员的表达。SlDCL1直接响应低夜温,SlDCL2a对渗透胁迫响应明显;SlDCL2b的转录水平受到NACl的负调控;SlDCL2c受到低温以及ABA的正调控;SlDCL2d受NACl与PEG的负调控;PEG可以促进SlDCL3和SlDCL4的表达。

利用比较基因组学方法获得5个水稻二半乳糖甘油酯合成酶(Os DGD)同源基因;运用生物芯片分析,发现Os DGD参与对热胁迫和干旱胁迫的应答;采用实时定量PCR技术,分析5个Os DGD在热胁迫幼穗6~7期日本晴、9311和N22水稻剑叶中的表达特征,发现Os DGD1、Os DGD2和Os DGD3在耐热品种N22中的表达明显受到热胁迫诱导,由此推测,Os DGD可能参与了水稻的耐热信号传导。

【目的】蔗糖合成酶(SUS)是植物进行蔗糖代谢的关键酶之一,控制着植物体内糖分的合成和运输,在植物的生长发育和代谢活动中具有重要作用。【方法】本研究利用玉米基因组数据库平台,以生物信息学手段对玉米SUS基因家族进行成员鉴定和分析。【结果】①玉米SUS家族共有5个成员,它们分别分布在第1.4.9号染色体上。氨基酸大小为802～849 aa,除ZmSUS5为弱碱性以外,其余均表现为弱酸性。②基因二级结构分析显示,该家族蛋白主要结构为a-螺旋,大部分为不稳定蛋白,且具有弱疏水性。③亚细胞定位预测结果显示,ZmSUS蛋白均定位在叶绿体。④进化分析显示ZmSUS可分为3个亚家族(SUSⅠ～SUSⅢ),且位于同一组的成员其氨基酸序列一致性以及内含子/外显子分布模式相似度都很高。⑤基因启动子分析分析显示ZmSUS家族蛋白在玉米的生长发育以及逆境胁迫方面都起着重要的作用。⑥组织表达特异性分析发现,ZmSUS1和ZmSUS2在胚和胚乳中大量表达;ZmSUS5在所有被检测的组织中表达量很低;ZmSUS3及ZmSUS4在被检测的组织中均有较高的表达量。【结论】这些结果表明ZmSUS1和ZmSUS2可能参与了种子的发育过程,ZmSUS3、ZmSUS4可能参与玉米生长发育的多个阶段。本研究为后续对玉米SUS家族基因的功能研究以及对蔗糖代谢调控的应用提供了理论参考。

采用生物信息学方法对茶树髓细胞增生蛋白(myelocytomatosisproteins,MYCs)基因家族成员的理化性质、进化关系、蛋白质结构、顺式作用元件进行分析,运用qRT–PCR技术研究MYC基因家族成员在茶树中的表达。结果表明:茶树MYC为不稳定蛋白、亲水蛋白、非分泌蛋白、非跨膜蛋白,均呈酸性;MYC基因家族6个成员都定位于细胞核中;基因家族二级结构主要以无规则卷曲和α–螺旋为主,均含1个外显子,无内含子,motif分布相似的成员,其三级结构也相似;茶树MYC基因和拟南芥的亲缘关系更近;茶树MYC家族基因启动子均主要含有光信号、茉莉酸甲酯和脱落酸等3个顺式作用元件。qRT–PCR分析显示,MYC家族成员主要在茶树的根和种子中表达,可能在茶树对硒吸收累积过程中发挥调控作用。