含C1q结构域蛋白(C1q domain containing， C1qDC)是经典补体途径的起始分子， 能够识别免疫复合物， 启动补体系统经典途径。本研究基于马氏珠母贝(Pinctada fucata)全基因组测序数据， 结合生物信息学方法对C1qDC基因进行了鉴定， 同时对其系统进化关系、序列结构、基序组成、染色体定位和基因家族成员的表达水平进行了分析。结果显示， 从马氏珠母贝全基因组数据中共鉴定出285个C1qDC基因; 根据系统进化关系聚集为5个亚类， 并不均匀分布在14条染色体上; 所有C1qDC序列均含有保守基序1。比较转录组数据分析显示， 在溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)攻毒4 h后， 马氏珠母贝C1qDC基因家族中有56个基因在血细胞中的表达水平发生了显著变化。其中， 上调表达基因32个， 下调表达基因24个。实时荧光定量PCR检测结果表明， 随机挑选的8个C1qDC基因的表达模式与转录组数据一致。以上研究结果为进一步解析马氏珠母贝C1qDC基因的进化模式及其在贝类免疫应答中的调控作用提供了理论基础。

胰岛素样生长因子2结合蛋白（IGF2BPs）是一种重要的RNA代谢调控因子，涉及多个不同的生物学过程。为了研究该基因是否参与珍珠贝的生物矿化，本研究鉴定了一个马氏珠母贝IGF2BP1基因，命名为PfIGF2BP1-1，该基因cDNA全长为7 348 bp，ORF长 1 818 bp，编码605个氨基酸。多序列比对和系统进化分析表明，PfIGF2BP1-1有2个RRM结构域和4个KH结构域，与其他物种来源的IGF2BPs同源。实时荧光定量PCR结果显示，PfIGF2BP1-1 在马氏珠母贝的8个组织中均有表达，在闭壳肌组织表达最高，其次为足和外套膜组织。利用pET-32a 原核表达载体构建了含有PfIGF2BP1-1成熟多肽区的重组质粒并成功表达蛋白。在IPTG浓度为0.5 mmol/L，37 ℃培养8 h的条件下诱导表达PfIGF2BP1-1蛋白最佳。PfIGF2BP1-1蛋白刺激马氏珠母贝外套膜原代细胞，引起壳基质蛋白基因Accbp、MSI7、Nacrein的表达水平显著上升，表明PfIGF2BP1-1蛋白可诱导壳矿化相关基因的表达参与马氏珠母贝的生物矿化过程。

Rab家族基因在囊泡的形成、转运、黏附、锚定和融合等各个阶段发挥重要作用。在已有的马氏珠母贝RabcDNA片段的基础上,采用RACE方法克隆了该基因的全长。cDNA长度2519bp,编码区长618bp,编码206个氨基酸。编码的蛋白质序列分析表明,该基因具有Rab家族的全部保守结构,与人类等其他生物的Rab7亚家族的同源性最高。RT-PCR结果显示,该基因在马氏珠母贝的鳃、足和胃组织中没有扩增产物,在卵、感染和未感染凿贝才女虫Polydora ciliata的马氏珠母贝的肝脏和血液中均检测到了与预期大小相符的扩增产物,存在组织差异性表达。

为了探究TLR6(Toll like receptor 6)在马氏珠母贝免疫反应中的作用,实验采用c DNA末端快速扩增(RACE)技术获得了马氏珠母贝TLR6基因(Pm-TLR6)c DNA全长序列,并且运用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术检测了Pm-TLR6在马氏珠母贝各组织中的表达情况、哈维氏弧菌刺激后和植核移植后血淋巴中的表达模式。结果显示:Pm-TLR6c DNA全长2295 bp,其中5′非编码区(UTR)长94 bp,3′UTR长89 bp,开放阅读框(ORF)长2112 bp,编

为了解AMPK基因家族在虾夷扇贝中的特征、进化及生物学功能，实验采用比较基因组学及生物信息学的方法对虾夷扇贝AMPK基因家族进行了鉴定、基因与蛋白结构分析、系统发生分析以及时空表达分析，通过虾夷扇贝亚致死温度胁迫实验，研究了AMPK基因家族在高温胁迫时的表达规律。结果显示，虾夷扇贝基因组中共存在3个AMPK家族基因，即PyAMPKα、PyAMPKβ、PyAMPKγ。时空表达分析发现，PyAMPK的3个家族基因在D型幼虫期之前均呈现较高的表达量，其中PyAMPKα基因在受精卵时期表达量最高，PyAMPKβ基因在囊胚时期表达量最高，PyAMPKγ基因在受精卵和2～8细胞时期的表达量达到最高水平。PyAMPK在虾夷扇贝成体器官中呈现不同的表达模式，其中肾脏表达量最高，其次是鳃。受高温胁迫后，肾脏和鳃中的PyAMPK基因短时间内呈现显著的上调表达，并随着时间延长呈现先上升后下降的趋势。研究结果表明AMPK基因家族参与了虾夷扇贝早期胚胎发育过程的能量代谢调节以及机体面对高温胁迫的应激调节过程。本研究有助于理解贝类AMPK基因的功能和进化，并为深入阐明贝类应对高温胁迫时的能量调节机制提供理论基础。

L-氨基酸氧化酶（LAAO）是一种广泛存在于自然界中的免疫蛋白酶，为探究马氏珠母贝LAAO（Pinctada fucata martensii LAAO， PmLAAO）基因序列的特征及其在副溶血性弧菌（Vibrio parahaemolyticus， Vp）刺激后的表达变化，该研究克隆得到了PmLAAO的cDNA全长，其开放阅读框（ORF）长度为1767 bp，共编码588个氨基酸，具有FAD结合域和氨基酸氧化酶的结构域，是氨基酸氧化酶家族的一员。多序列比对结果和系统发育树显示，PmLAAO与双壳类动物的亲缘关系较近，其中，与加州贻贝LAAO具有的相似度最高。qRT-PCR结果显示PmLAAO在鳃、外套膜、闭壳肌、性腺、消化腺中均有表达，在鳃组织中表达水平最高；在Vp刺激后，PmLAAO在鳃组织中的表达水平显著升高，受刺激后48 h表达量最高。这些研究结果为新型免疫蛋白酶LAAO在双壳贝类中的功能活性提供了参考。

基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMP)是一种能够降解细胞外基质的蛋白水解酶。MMP-17是一种膜型基质金属蛋白酶,通过糖基磷脂酰肌醇连接于细胞表面,参与调控有机体的内环境稳定、宿主防御等多种生理过程。为研究MMP-17在马氏珠母贝免疫反应中的作用,实验运用RACE技术,克隆得到马氏珠母贝MMP-17(Pinctada martensii MMP,PmMMP-17)基因c DNA全长序列,并对其序列特征及功能进行初步分析。结果显示,Pm-MMP-17基因c DNA全长2 794 bp,开放阅读框(ORF)为1 923 bp,编码640个氨基酸,5'UTR长1...

本研究分析了自主研发的微胶囊饲料替代微藻对马氏珠母贝(Pinctada fucata martensii)育珠性能、生长相关基因和矿化相关基因表达的影响。共设置了3个实验组,其中,EG1组投喂亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis),EG2组投喂微胶囊饲料+亚心形扁藻,EG3组投喂微胶囊饲料。养殖170 d后,比较马氏珠母贝的育珠性能、闭壳肌生长相关基因EGFR、FGF18、GHITM和TβRI以及外套膜的中央膜和边缘膜矿化相关基因pearlin、DPT、pif177和N19的表达

利用辣椒的全基因组数据从辣椒中鉴定出了10个WOX基因，并按照其在染色体上的分布顺序命名为CaWOX1、CaWOX2、 CaWOX3、…、CaWOX10，对它们的理化性质、染色体定位、与番茄的进化关系、蛋白保守基序、组织表达水平及在高温(42℃)、低温(10℃)胁迫下的表达水平进行分析。结果表明：辣椒WOX基因家族各成员的理化性质差异较大，10个家族成员编码的氨基酸长度为127～318 aa，蛋白相对分子质量为14 740～36 070，开放阅读框长度为384～957 bp，蛋白理论等电点(PI)为5.66～10.01；在染色体上的分布较为均匀，大部分分布在染色体的两端；系统进化树分析表明，辣椒WOX基因家族可分为现代、中间、古代3支，与番茄进化关系一致；蛋白保守基序显示，除CaWOX3外，其余蛋白都含有Motif1与Motif2，且二者总是紧密相连出现；组织表达水平分析表明，除了部分CaWOXs具有特异性表达模式外，大部分成员在组织中不表达或弱表达；高温、低温处理能够刺激或抑制WOX基因家族成员的表达。

【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。

[目的]本文旨在对梨的类防御素(DEFL)基因家族成员进行鉴定,分析其序列特性、进化关系、基因结构、氨基酸序列保守功能域、染色体定位和在梨中的表达特性,为PbrDEFL功能研究和应用奠定基础。[方法]基于梨的全基因组数据,采用生物信息学方法进行序列鉴定和分析;通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术和转录组数据分析PbrDEFL成员在各组织中和花粉管发育阶段的表达模式。利用亚细胞定位技术分析PbrDEFL38与PbrDEFL15在细胞中的分布情况,并且进一步分析PbrDEFL38与PbrDEFL15重组蛋白在大肠杆菌原核表达纯化过程中所需的最佳条件。[结果]梨中包含39个PbrDEFL基因(PbrDEFL1—PbrDEFL39),可分为2个组,均存在稳定的半胱氨酸αβ模型(CSαβmotif),且在9条染色体上呈不均匀分布,在进化过程中主要受纯化选择作用。RT-qPCR结果表明,PbrDEFL在各组织中表达且具有特异性,主要集中在花粉或叶片中;此外,在‘砀山酥梨’和‘黄花’2个梨品种花粉发育过程中,超过60%的PbrDEFL基因表达量均呈先升高后下降的趋势。PbrDEFL蛋白亚细胞定位预测均位于胞外,并通过PbrDEFL38-GFP和PbrDEFL15-GFP在烟草细胞中表达得到证实。通过不同浓度IPTG筛选,最终确定在15℃和IPTG终浓度为0.5 mmol·L~(-1)时,PbrDEFL38和PbrDEFL15蛋白表达量最高。[结论]PbrDEFL基因家族成员高度保守,主要在胞外起重要作用,其不仅在植物免疫防御过程中发挥重要作用,还可能参与了梨花粉管生长发育和自交不亲和过程。

RPW8(Resistance to powdery mildew 8)不但对拟南芥白粉菌有抗性作用,同时也对烟草白粉菌、拟南芥霜霉菌和烟草花叶病毒等多种植物寄生性病原体都表现出较高的抗性,具有广谱抗病性。以杏全基因组数据为基础,鉴定RPW8家族成员,分析基因家族特点及不同组织中表达量分析,有利于更加深入了解RPW8基因家族功能,为杏抗白粉病基因挖掘和抗白粉病育种提供理论参考。通过SMS、GSDS2.0、Expasy-protparam、MEME、MAGA6.0、TBtool等生物信息学工具对RPW8基因家族的核酸序列的特征、基因结构、蛋白质理化性质、蛋白保守结构域、家族系统进化关系、表达量等进行分析和预测。结果表明:从杏中共鉴定出16个RPW8家族基因,分别命名为LWMRPW8-1～LWMRPW8-16,内含子数量小于6个,16个基因的全长为360～4 864 bp,碱基G+C含量为37.39%～46.89%,碱基A+T的含量为53.11%～62.61%;杏RPW8基因家族编码的氨基酸分子量为13 653.93～92 617.92 Da,理论等电点为5.42～9.47,蛋白质不稳定性指数为22.94～61.18,氨基酸组成成分以亮氨酸(Leu)赖氨酸(Lys)为主;保守结构域分析结果显示杏RPW8家族主要含有10个Motify,其中Motif8、Motif9为特征结构域;系统进化树分析显示,蔷薇科植物RPW8家族基因聚为一类,LWMRPW8-7与拟南芥、杨树基因聚为一类。对杏RPW8基因在不同组织中的表达分析结果显示,16个基因在花、花芽、叶片、果肉、果仁中的表达量呈现较大差异。

【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】SRO(similar to rcd one)是植物所特有的一类小蛋白家族,其在植物的生长发育,及应对非生物胁迫中发挥着重要功能。基于玉米全基因组数据库,鉴定玉米SRO家族基因,分析其序列、基因定位、蛋白结构及其系统进化关系,同时解析Zm SROs在玉米组织表达特异性及其在高盐和干旱胁迫下的表达变化,为阐明SRO基因在玉米生长和逆境响应中的功能研究奠定基础。【方法】利用拟南芥SRO家族基因为探针,在玉米全基因组查找并下载玉米SRO基因序列,并从Maize GDB中获取玉米SRO基因相关信息,包括CDS、氨基酸序列及染色体位置等。通过生物信息学工具(GSDS2.0、Expasy-protparam、SOPMA、Plant-m PLoc、EMBL-EBI、MEME)对获得序列的基因结构、蛋白质分子量、等电点、二级结构、亚细胞定位、保守结构域、保守基序原件等进行预测和分析。同时利用Clustalx(1.83)和MEGA 6.0软件进行同源序列比对并构建系统进化树。运用实时荧光定量PCR技术分析玉米SRO组织表达特异性及其在高盐和干旱胁迫下SRO的表达变化情况。【结果】从玉米全基因组共鉴定6个SRO家族基因,分别命名为Zm SRO1a—Zm SRO1f。Zm SROs分布于第1、4、5和9染色体,包含2—5个内含子。序列分析发现CDS序列长度在1 215—1 791 bp;编码氨基酸数目为404—596 aa;分子量为45.23—66.78 k D;等电点为7.01—9.17。亚细胞定位分析发现Zm SRO1a/Zm SRO1b/Zm SRO1c/Zm SRO1d定位于叶绿体,Zm SRO1e则定位于过氧化氢酶体,Zm SRO1f定位于细胞核。系统进化树分析发现Zm SROs分为3个亚类,Ⅰa亚类包括Zm SRO1a/Zm SRO1b/Zm SRO1c,Ⅰb亚类包括Zm SRO1f,Ⅰc亚类包括Zm SRO1d/Zm SRO1e。保守结构域分析结果显示Zm SRO1a/Zm SRO1b/Zm SRO1c/Zm SRO1d/Zm SRO1e包含PARP和RST结构域,缺少WWE结构域,Zm SRO1f包含WWE和PARP催化中心,RST结构域缺失。Zm SROs蛋白共找到5个保守基序,命名为基序1—5。Zm SRO1a/Zm SRO1b/Zm SRO1c包含所有保守基序,Zm SRO1d/Zm SRO1e缺少保守基序3,Zm SRO1f缺少保守基序5。组织表达分析发现Zm SROs在根系特异性表达。高盐胁迫下,玉米根系中Zm SRO1a/Zm SRO1b/Zm SRO1c/Zm SRO1d/Zm SRO1e在1 h时显著上调表达,地上部中Zm SRO1a/Zm SRO1b/Zm SRO1d/Zm SRO1e均下调表达,而Zm SRO1f在处理6 h显著上调表达。干旱胁迫下,玉米根系Zm SRO1e在1 h显著上调表达,Zm SRO1f在24 h显著上调表达;地上部中Zm SRO1a/Zm SRO1b/Zm SRO1d/Zm SRO1e均下调表达。【结论】玉米SRO家族基因包含6个成员,被划分为3个亚类,6个Zm SROs在玉米根系中特异性表达,且可以不同程度地响应干旱和高盐胁迫。

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。