【目的】对闽楠Phoebe bournei bZIP (PbbZIP)转录因子家族成员鉴定，分析其对脱落酸(ABA)信号的响应水平。【方法】基于生物信息学方法，对PbbZIP基因家族进行了全基因组鉴定，分析其蛋白理化特性、基因结构、进化关系、启动子顺式作用元件和ABA处理下的表达分析。【结果】从闽楠12条染色体共鉴定出63个PbbZIPs基因，分为12亚族，不同亚族基因结构和基序差异显著，但同亚族高度保守。PbbZIP基因多数定位在细胞核，其编码蛋白长度为110～835个氨基酸，等电点为4.48～11.95，疏水性为-1.19～-0.19。分布于12条染色体的27对PbbZIPs基因存在共线性关系，是PbbZIP基因家族扩张的主要模式。PbbZIP基因上游启动子区域存在多种与非生物胁迫相关的作用元件，其中ABA、水杨酸、茉莉酸甲酯的响应元件较多。基因表达分析结果表明：2 mmol·L~(-1)ABA处理闽楠1～72 h,17个PbbZIPs基因在叶和根中被ABA信号不同程度地诱导表达，普遍上调，且根基因表达水平普遍低于叶片。【结论】63个PbbZIPs基因序列高度保守，不同亚族间基因结构、染色体定位和保守基序有进化多样性和差异性；叶和根中PbbZIP基因不同程度地响应ABA信号，参与调控其他非生物过程。图9参35

【目的】基于闽楠全基因组数据对bZIP(碱性亮氨酸拉链)基因家族进行鉴定，并研究其在闽楠根系水分胁迫下的作用，确定关键调控基因。为进一步探究闽楠根系抵御逆境胁迫的分子机制提供了参考。【方法】利用生物信息学方法进行系统进化、保守基序、基因结构、启动子顺式势作用元件以及蛋白互作分析，并通过qRT-PCR验证基因在水分胁迫下的表达模式。【结果】在闽楠基因组中共鉴定出52个bZIP转录因子，划分为10个亚家族；顺式作用元件分析表明，PbbZIP可能响应光照、生物与非生物胁迫以及生长发育等生物学过程；转录组数据分析显示，PbbZIP15在干旱/水涝胁迫下的表达量较高，PbbZIP40在干旱胁迫下的表达量较高；qRT-PCR验证结果与转录组数据基本一致。【结论】PbbZIP15和PbbZIP40是调控闽楠根系水分胁迫的2个关键基因。

【目的】9-顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)、醛氧化酶(AAO)和玉米黄质环氧化酶(ZEP)在脱落酸(abscisic acid,ABA)间接途径合成中发挥主要调节作用,它们是ABA合成相关基因。以桑树栽培品种嘉陵40号(Morus atropurpurea Roxb.)果实为材料,测定其发育过程中ABA的含量,分析桑椹成熟过程中ABA合成相关基因的转录表达、ABA及其合成抑制剂对果实发育的影响,为研究ABA在桑椹成熟和衰老过程中的作用机制提供基础数据。【方法】根据从单倍体川桑(Morus notabilis Schneid.)基因组数据库(http://morus.swu.edu.cn...

碱性亮氨酸拉链(bZIP)转录因子是真核生物转录因子中分布最广泛、最保守的一类蛋白。目前在许多植物中已发现大量的bZIP转录因子,这些bZIP转录因子成员广泛参与种子贮藏基因的表达、植物的生长发育、光信号传导、病害防御、生物和非生物胁迫应答以及ABA的敏感性等各种信号的反应。本研究首次从紫花苜蓿(Medicago sativa)全转录组水平鉴定出bZIP转录因子家族共包含138个基因,根据bZIP蛋白序列进行系统进化分析可以将其分为10类;对MsbZIP基因的系统进化分析表明该基因家族在分类上有很高的保守

[目的]筛选单叶蔷薇bZIP转录因子家族的成员,并研究其结构特点、共线性以及在不同器官中的表达模式,为进一步揭示该家族在单叶蔷薇生长发育及抗逆响应中的作用奠定基础。[方法]以采自新疆的单叶蔷薇叶片为试验材料,采用生物信息学方法,对单叶蔷薇全基因组和转录组信息进行分析,包括理化性质、系统发育、基因结构、保守结构域、染色体位置、共线性和启动子分析,以及在根、茎、叶、花、果实中的表达模式。[结果]单叶蔷薇全基因组中共鉴定出50个单叶蔷薇bZIP转录因子家族成员,其蛋白质长度为149～700个氨基酸,分子质量为17.14～75.47 ku,等电点4.42～10.72,其中49个成员位于细胞核上。根据拟南芥bZIP转录因子家族的分类,将单叶蔷薇bZIP转录因子家族分为12亚族(A-K和S亚族),其中包括1对串联重复和7对片段重复;单叶蔷薇bZIP多含有1～15个与非生物胁迫有关的顺式作用元件。单叶蔷薇bZIP转录因子家族基因在不同器官中均有表达,各成员的表达量存在差异,其中Rbe013649在花中特异性表达,Rbe006639、Rbe028637在根中特异性表达,Rbe004215、Rbe028400、Rbe002636、Rbe002635在果实中特异性表达,Rbe011331在叶片中特异性表达。[结论]单叶蔷薇bZIP转录因子家族基因可能广泛参与各器官生长发育,其中Rbe013649可能调控花青素的合成,Rbe006639可能在抗旱过程中起重要作用。

[目的]筛选单叶蔷薇bZIP转录因子家族的成员,并研究其结构特点、共线性以及在不同器官中的表达模式,为进一步揭示该家族在单叶蔷薇生长发育及抗逆响应中的作用奠定基础。[方法]以采自新疆的单叶蔷薇叶片为试验材料,采用生物信息学方法,对单叶蔷薇全基因组和转录组信息进行分析,包括理化性质、系统发育、基因结构、保守结构域、染色体位置、共线性和启动子分析,以及在根、茎、叶、花、果实中的表达模式。[结果]单叶蔷薇全基因组中共鉴定出50个单叶蔷薇bZIP转录因子家族成员,其蛋白质长度为149～700个氨基酸,分子质量为17.14～75.47 ku,等电点4.42～10.72,其中49个成员位于细胞核上。根据拟南芥bZIP转录因子家族的分类,将单叶蔷薇bZIP转录因子家族分为12亚族(A-K和S亚族),其中包括1对串联重复和7对片段重复;单叶蔷薇bZIP多含有1～15个与非生物胁迫有关的顺式作用元件。单叶蔷薇bZIP转录因子家族基因在不同器官中均有表达,各成员的表达量存在差异,其中Rbe013649在花中特异性表达,Rbe006639、Rbe028637在根中特异性表达,Rbe004215、Rbe028400、Rbe002636、Rbe002635在果实中特异性表达,Rbe011331在叶片中特异性表达。[结论]单叶蔷薇bZIP转录因子家族基因可能广泛参与各器官生长发育,其中Rbe013649可能调控花青素的合成,Rbe006639可能在抗旱过程中起重要作用。

[目的]鉴定毛白杨PtoS1-bZIP亚家族成员，解析PtoS1-bZIPs基因响应干旱和盐胁迫等非生物逆境的表达模式。[方法]通过生物信息学方法对PtoS1-bZIP亚家族进行系统分析，利用实时荧光定量技术检测该亚家族成员在不同组织中的基因表达特征以及对非生物胁迫的表达响应模式。[结果]从毛白杨基因组中鉴定出10个S1-bZIPs基因，分布在8条染色体上，均无内含子结构。系统进化分析表明，PtoS1-bZIP亚家族可分为3个分支，在毛白杨基因组内有12对共线性基因。顺式作用元件分析发现PtoS1-bZIP亚家族成员的启动子中含有多个光信号、激素与非生物胁迫响应元件。荧光定量结果显示，PtoS1-bZIP亚家族成员的表达具有组织特异性。第一和第二进化分支中的多数成员在ABA和干旱处理下表达量上调，在盐胁迫下表达量下调；第三进化分支中的成员在ABA、干旱和盐处理下均表达上调。[结论]从毛白杨中鉴定出10个PtoS1-bZIPs基因，聚类为3个进化分支，第一和第二分支中多数PtoS1-bZIPs成员的表达受干旱胁迫诱导，而受盐胁迫抑制；第三分支成员的表达受干旱和盐胁迫诱导。表明毛白杨PtoS1-bZIPs不同分支成员可能具有功能分化，在响应非生物胁迫过程中发挥不同作用，研究结果为后续解析PtoS1-bZIPs基因调控杨树抗逆性的分子机制提供了基础。

【目的】从苹果全基因组中鉴定LRR-RLK家族蛋白成员,并进行生物信息学和表达模式分析,为研究苹果LRR-RLK的潜在功能提供理论基础。【方法】利用BLASTp基于GDR数据库鉴定苹果LRR-RLK家族成员,通过ExPASy Proteomics Server、Cell-PLoc、CD-Search Tool、MEGAX、MG2C等软件分析LRR-RLK蛋白序列基本信息、亚细胞定位情况、结构域组成、系统进化关系以及染色体定位情况。利用实时荧光定量PCR技术检测苹果12个LRR-RLK的组织表达和诱导表达特性。【结果】苹果LRR-RLK基因家族包含378个成员,这些LRR-RLK蛋白包括318—1 827个不等的氨基酸残基,等电点分布在5.16—9.75。亚细胞定位结果显示LRR-RLK蛋白均定位在细胞膜。系统进化分析可将其分为15类,各亚家族基因数量分布在1—111。染色体定位结果显示,LRR-RLK在苹果17条染色体上均有分布,其中第7条染色体数量最多,为40个。LRR-RLK家族基因具有2个特定的保守结构域,分别是LRR结构和蛋白激酶结构。蛋白二级结构以无规则卷曲为主,其次是α-螺旋,β-转角所占比例最小。通过定量检测发现筛选的12个家族成员在各组织中均有表达(除MD00G1105400外),且多数基因在茎中表达水平相对较高。低温条件下,7个基因上调表达,其中MD09G1153800上调最明显,最高为对照的6.8倍,而MD06G1170200和MD05G1061600均下调表达;在干旱条件下,8个基因上调表达,其中MD00G1105400上调最明显,最高为对照的9.6倍;在盐胁迫条件下,MD04G1150400、MD13G1108000和MD02G1071800始终处于上调表达状态,其中MD02G1071800上调最明显,最高为对照的14.9倍。苹果新梢接种轮纹病菌后,12个LRR-RLK家族基因表达基本上呈先上升后下降的趋势。并且在‘望山红’中,1 d时表达水平较高,而在‘鸡冠’中,3 d时表达水平较高。MD09G1153800和MD05G1065800在‘鸡冠’响应轮纹病菌侵染过程中显著上调表达,而在‘望山红’中无响应,可作为进一步开展抗病研究和功能分析的候选基因。【结论】苹果LRR-RLK基因家族包含378个成员,进化上可分为15组,在17条染色体上均有分布,多数基因具有在茎中高表达的组织表达特征,多数基因受逆境和轮纹病菌调控。

为了解辣椒中NHX基因家族生物信息学功能,探究其在非生物胁迫下基因表达特性,进而为辣椒CaNHX基因的功能开发以及辣椒耐盐抗旱育种基因提供基础。通过生物信息学方法对辣椒NHX基因家族进行鉴定,并对基因结构、结构域、系统进化关系、基因表达模式和非生物胁迫表达情况进行分析。结果表明,在辣椒中有7个GME家族成员,可分为3个亚组,同时均包含Na~+/H~+ exchange保守结构域;主要分布在5条染色体上,其基因大小之间差异明显,氨基酸数目维持在198～952个,外显子含量在7～21个。除CaNHX5外其余蛋白均不具有信号肽,为疏水性蛋白,定位在液泡的可能性最高,都属于跨膜蛋白;Motif分析发现,N端含有CXC24XC的锌指结构,C端含有Trp(W)-24和TrKA-N,在序列中高度保守,二级结构主要以不规则卷曲和α-螺旋为主。进化树分析表明,该基因编码的氨基酸序列与番茄亲缘关系最近。qRT-PCR分析结果表明,在渗透和盐胁迫下,CaNHX6的基因表达量显著增加,分别是0 h时的13.5,13.6倍;在茉莉酸甲酯和赤霉素处理后,CaNHX5和CaNHX6在辣椒叶片中表达量均呈显著上调趋势,其余则相反。不同的表达情况表明其在非生物胁迫中发挥作用。

【目的】深入挖掘巨桉脱水素基因EgrDHN家族成员并探讨其应对逆境胁迫的表达模式，从中筛选具有抗逆功能的EgrDHN基因对于培育桉树抗逆新品种具有重要意义。【方法】以巨桉全基因组数据为参考，利用生物信息学筛选鉴定得到巨桉EgrDHN基因家族成员，对其进行生物信息学分析，具体包括进化树分析、蛋白序列比对、启动子顺式作用元件预测等，并基于生信分析结果，对EgrDHN基因家族成员进行低温、高盐和ABA胁迫处理，采用RT-qPCR测定其表达模式，同时对其组织表达特异性进行了测定。【结果】从巨桉基因组中共鉴定出EgrDHN家族9个成员，将其命名为EgrDHN1～EgrDHN9，分布于5条染色体上，根据蛋白质保守序列的特点可分为K_nS、SK_n和Y_nSK_n 3种类型。系统进化树显示植物DHN家族成员可分为4个进化枝，其中第Ⅳ进化枝包含巨桉EgrDHN7、EgrDHN8、EgrDHN9，但不包含任何毛果杨Populus trichocarpa DHN同源基因（PtrDHNs），两者存在明显差异。启动子元件预测分析发现巨桉EgrDHN启动子中含有低温响应（low-temperature response,LTR）等胁迫响应类元件，MYB、MYC等与抗逆性相关以及植物激素响应类顺式作用元件。组织特异性表达分析发现EgrDHN家族成员在根、成熟叶片、子叶中表达量较高，其中EgrDHN2在成熟叶片中表达量最高。非生物逆境胁迫下经RT-qPCR检测发现EgrDHN家族成员中，EgrDHN1在高盐胁迫下表达量下调，在低温和ABA胁迫时上调，而其他成员在低温、高盐、ABA胁迫下均存在上调，其中低温条件下以EgrDHN2、EgrDHN3、EgrDHN4响应最为明显。【结论】大部分EgrDHNs基因参与逆境胁迫响应，且除EgrDHN1在盐胁迫下的表达量下降外其它成员在逆境胁迫下的表达量均上升。

冷季型牧草鸭茅(Dactylis glomerata)在生长过程中会受到各种逆境胁迫的影响。bZIP转录因子参与多种生物学过程，尤其在植物抵御生物和非生物胁迫过程中发挥关键作用。本研究利用生物信息学和实时荧光定量(qRTPCR)的方法，对鸭茅bZIP基因家族进行全基因组鉴定和分析并探究其表达模式。共鉴定出103个DgbZIP基因并将其划分为11个亚家族。对于同一亚族内成员而言，它们的保守序列和基因结构具有一定的相似性，并预测到许多与胁迫密切联系的顺式作用元件。研究结果表明，在热和干旱胁迫处理后A、C、S亚族成员较强烈地响应胁迫并参与表达调控。本研究为进一步揭示鸭茅bZIP基因响应逆境胁迫的分子机制提供了参考。

脱落酸(ABA)是一种内源性激素,在调节植物的生长发育、非生物胁迫和生物胁迫反应方面发挥着重要作用。Pyrabactin resistance 1-like(PYR/PYL)蛋白在ABA信号传导途径中起核心调控作用。然而,在蒺藜苜蓿(Medicagotruncatula)中并没有关于这个家族的细节。本研究根据拟南芥(Arabidopsis thaliana)中的14个PYL基因,利用BLAST方法鉴定蒺藜苜蓿基因组中的PYL家族成员。结果表明,鉴定得到14个蒺藜苜蓿PYL基因家族成员,且所有成员均含有PYR-PYL-RCAR-like功能域。预测启动子中的顺式元件发现所有蒺藜苜蓿PYL基因家族成员均含有与胁迫以及激素相关的元件。基因本体论(GO)富集分析与KEGG通路分析显示其主要参与到脱落酸信号通路及对外界刺激的反应。基因表达模式分析显示,其在逆境胁迫下表现出特定的表达模式。本研究为进一步研究蒺藜苜蓿PYL基因奠定了基础。

【目的】谷胱甘肽转移酶(GST)是植物应对外界刺激的重要酶类,其表达可有效改善植株抗逆能力。核桃是重要的经济木本油料植物,其产量和品质受不同环境因子影响,其中主要由胶孢炭疽菌Colletotrichum gloeosporioides引起的核桃炭疽病是导致我国核桃严重落果、枯梢的主要病害,近年来呈逐渐严重趋势,已成为限制我国核桃产业可持续发展的一个重要因素。为更好的防治核桃炭疽病,必须掌握核桃响应炭疽病的调控机制。由于植株响应逆境通常涉及不同激素信号通路,特别是在病害响应中脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)具有重要调节作用。因此,本研究鉴定GST家族成员基因JrGSTU8,对其在ABA和GA介导下的炭疽病响应进行分析,为揭示核桃逆境适应机制和科学的田间管理提供依据。【方法】以‘香玲’核桃cDNA为模板克隆获得一个Tau类GST基因,命名为JrGSTU8。通过分析JrGSTU8的基本信息、保守结构域、进化、启动子及其包含的顺式作用元件,预测JrGSTU8与逆境响应的潜力。对核桃进行炭疽病、ABA、GA、炭疽病+ABA、炭疽病+GA等不同处理,提取RNA反转录为cDNA,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对JrGSTU8的表达进行分析,明确JrGSTU8响应ABA、GA和炭疽病的能力。【结果】JrGSTU8基因开放阅读框长612 bp,推导的多肽分子量为23 145.57 Da,包含氨基酸203 aa,理论等电点为6.61,与杨梅Morella rubra GSTU8等蛋白的亲缘关系较近。JrGSTU8上游1 443 bp启动子包含307个顺式作用元件位点,属于80类不同元件,包括赤霉素(GA)(如WRKY71OS、TATCCAOSAMY、PYRIMIDINEBOXOSRAMY1A),脱落酸(ABA)(如MYB2CONSENSUSAT、BOXLCOREDCPAL、CAREOSREP1)等激素响应相关,热(CCAATBOX1)、低温(MYCCONSENSUSAT)等非生物胁迫以及病害(BIHD1OS、WBOXATNPR1、WRKY71OS、WRKY71OS)响应相关元件。qRT-PCR发现,JrGSTU8基因能被ABA、GA和核桃炭疽病不同程度地诱导表达,且ABA和GA均可有效提高JrGSTU8响应炭疽病胁迫的转录活性。【结论】核桃JrGSTU8基因受炭疽病诱导,具有组织表达特异性,涉及ABA和GA信号通路,推测其在核桃病害响应中起到一定作用。

【目的】谷胱甘肽转移酶（GST）是植物应对外界刺激的重要酶类，其表达可有效改善植株抗逆能力。核桃是重要的经济木本油料植物，其产量和品质受不同环境因子影响，其中主要由胶孢炭疽菌Colletotrichum gloeosporioides引起的核桃炭疽病是导致我国核桃严重落果、枯梢的主要病害，近年来呈逐渐严重趋势，已成为限制我国核桃产业可持续发展的一个重要因素。为更好的防治核桃炭疽病，必须掌握核桃响应炭疽病的调控机制。由于植株响应逆境通常涉及不同激素信号通路，特别是在病害响应中脱落酸（ABA）和赤霉素（GA）具有重要调节作用。因此，本研究鉴定GST家族成员基因JrGSTU8，对其在ABA和GA介导下的炭疽病响应进行分析，为揭示核桃逆境适应机制和科学的田间管理提供依据。【方法】以‘香玲’核桃cDNA为模板克隆获得一个Tau类GST基因，命名为JrGSTU8。通过分析JrGSTU8的基本信息、保守结构域、进化、启动子及其包含的顺式作用元件，预测JrGSTU8与逆境响应的潜力。对核桃进行炭疽病、ABA、GA、炭疽病+ABA、炭疽病+GA等不同处理，提取RNA反转录为cDNA，通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对JrGSTU8的表达进行分析，明确JrGSTU8响应ABA、GA和炭疽病的能力。【结果】JrGSTU8基因开放阅读框长612 bp，推导的多肽分子量为23 145.57 Da，包含氨基酸203 aa，理论等电点为6.61，与杨梅Morella rubra GSTU8等蛋白的亲缘关系较近。JrGSTU8上游1 443 bp启动子包含307个顺式作用元件位点，属于80类不同元件，包括赤霉素（GA）（如WRKY71OS、TATCCAOSAMY、PYRIMIDINEBOXOSRAMY1A），脱落酸（ABA）（如MYB2CONSENSUSAT、BOXLCOREDCPAL、CAREOSREP1）等激素响应相关，热（CCAATBOX1）、低温（MYCCONSENSUSAT）等非生物胁迫以及病害（BIHD1OS、WBOXATNPR1、WRKY71OS、WRKY71OS）响应相关元件。qRT-PCR发现，JrGSTU8基因能被ABA、GA和核桃炭疽病不同程度地诱导表达，且ABA和GA均可有效提高JrGSTU8响应炭疽病胁迫的转录活性。【结论】核桃JrGSTU8基因受炭疽病诱导，具有组织表达特异性，涉及ABA和GA信号通路，推测其在核桃病害响应中起到一定作用。

植物质膜Ｈ～＋－ＡＴＰＡｓｅ（ｅｃ３．６．１．３）是一类普遍存在于细胞质膜上通过水解三磷酸腺苷（ＡＴＰ）产生能量，将细胞质中的氢离子（Ｈ～＋）逆浓度泵出细胞的运输蛋白。植物中的质膜Ｈ～＋－ＡＴＰＡｓｅ由一个多基因家族所编码，其功能涉及到植物生长发育的多个生理过程。通过对全基因组检索在茄科ｓｏｌＡｎＡｃｅＡｅ植物番茄ｓｏｌＡｎｕｍ ｌｙｃｏＰｅｒｓｉｃｕｍ中共鉴定到８个编码质膜Ｈ～＋－ＡＴＰＡｓｅ的同源基因（ｌＨＡ１～８）。生物信息学分析显示：这８个ｌＨＡ基因具有较高的序列相似性和较为保守的外显子／内含子结构特征。实时荧光定量聚合酶链式反应（ｑ ｒＴ－Ｐｃｒ）分析显示，ｌＨＡ１～４在所有被检测的．．．