为深入研究CsamiR399b对黄瓜果实膨大的影响,对CsamiR399b及其靶基因CsUBC24进行生物信息学分析,并通过实时荧光定量PCR分析了CsamiR399b的表达特性。结果发现,CsamiR399b前体序列含有完整的茎环结构; CsamiR399b在膨大的黄瓜果实中表达量高于开花当天子房和未膨大子房,证实其参与黄瓜果实膨大调控。对靶基因的生物信息学分析发现,CsUBC24蛋白二级结构主要由无规则卷曲和α-螺旋构成,该蛋白质无信号肽及跨膜结构,定位于细胞核,为可溶性蛋白。系统进化树表明,黄瓜CsUBC24与甜瓜、南瓜和苦瓜等物种UBC24遗传距离较近;通过序列比对和保守域分析发现,各物种UBC24蛋白序列和功能结构域表现出较高的保守性,说明UBC蛋白功能保守。推测CsamiR399b通过调控CsUBC24基因表达参与了黄瓜果实膨大。

【目的】深入研究黄瓜Cucumis sativus水通道蛋白(aquaporin, AQP)基因家族(CsAQP)的相关功能。【方法】通过全基因组分析技术鉴定其家族成员，对其蛋白质理化性质、系统进化关系、选择压力、基因结构、保守基序、顺式作用元件、蛋白质互作进行分析。【结果】黄瓜基因组共有33个AQP基因，含有2～5个数量不等的外显子，在染色体上不均匀分布；根据物种进化关系将黄瓜AQP基因家族划分为5个亚家族；基因组重复序列分析表明：5号和6号染色体上各有2～3对基因串联重复；计算这些基因的同义替换(synonymous, K_s)和非同义替换(nonSynonymous, K_a)的比率，结果显示均小于1，表明其进化受纯化选择作用；顺式作用调控元件分析发现，大部分基因启动子区所含元件与激素调节、光响应、胁迫密切相关。【结论】通过黄瓜全基因组扫描，获得黄瓜基因组的33个AQP家族成员，分属于5个亚族，映射于7条染色体上。上游启动子区含逆境相关作用元件，且部分基因参与串联复制，历经纯化选择。图6表4参26

【目的】分析苜蓿miR156（mtr-miR156）基因家族的序列组成及基因表达功能，为mtr-miR156跨界调控的研究提供理论基础。【方法】应用PmiREN数据库检索并分析mtr-miR156家族成员成熟序列、茎环序列和成熟序列染色体定位信息，weblogo在线网站对mtr-miR156家族成熟序列、茎环序列进行保守性分析，DNAMAN软件分析茎环序列同源性，同时利用联川生物云平台和TargentScan在线网站预测并下载获得mtr-miR156a的靶基因、靶基因GO功能富集分析和KEGG通路富集分析，通过RNAhybrid在线网站比对预测到的所有靶基因与mtr-miR156a的结合位点和结合自由能值，选择符合自由能值的靶基因进行靶基因功能分析。【结果】PmiREN数据库共检索到10个mtr-miR156家族成员；10个成员成熟序列共定位在3条染色体上；10个成员中有8个成员成熟序列完全一致，其余2个成员成熟序列高度保守；10个成员茎环序列中位于成熟序列位置的碱基与成熟序列完全一致；茎环序列同源树分析结果显示10个成员共分为3个分支，mtr-miR156g与其他成员的亲缘关系最远；经过GO功能富集分析发现，预测到牛体内的靶基因显著富集于转录调控功能、细胞膜组成以及ATP合成等；利用KEGG通路注释表明，预测到牛体内的靶基因显著集中于脂肪酸降解通路和Ras信号通路调节等通路中。【结论】苜蓿miR156基因家族可能会通过相关靶基因跨界调控奶牛体内脂肪酸降解、ATP合成、细胞炎症、乳脂乳蛋白合成代谢等作用。

通过对ｓｓｃ－ｍｉＲ－４８６进行靶基因预测及生物信息学分析，以探索其影响猪脂肪沉积的作用机制。首先利用实时荧光定量ＰｃＲ技术对脂肪沉积能力相差较大的莱芜猪和大白猪皮下脂肪组织中ｓｓｃ－ｍｉＲ－４８６表达情况进行比较研究，然后利用ｍｉＲＢａｓｅ、ｅｎｓｅｍＢｌ、ｎｃＢｉ等数据库及ｍｉＲａｎｄａ、ＰｉＴａ、ＲｎａｈｙＢＲｉｄ、ｃｙＴｏｓｃａＰｅ、ＪａｓＰａＲ、ＰＲｏｍｏＴｅＲ ｓｃａｎ等软件对ｓｓｃ－ｍｉＲ－４８６进行生物信息学分析，包括保守性分析、转录因子结合位点预测、靶基因预测、Ｇｏ富集分析和ＫｅＧＧ信号通路富集分析。结果表明，ｓｓｃ－ｍｉＲ－４８６在脂肪沉积能力较强的莱芜猪皮下脂肪组织中发生．．．

【目的】深入研究黄瓜Cucumis sativus R2R3-MYB亚家族成员的相关功能。【方法】利用生物信息学手段分析黄瓜全基因组，鉴定R2R3-MYB亚家族成员，对其系统进化关系、蛋白理化性质、染色体定位、基因结构、保守基序、顺式作用元件、蛋白质互作进行分析。【结果】黄瓜全基因组中含99个具有典型结构域的R2R3-MYB转录因子，蛋白序列含195～552个氨基酸，有保守基序及氨基酸位点；基因在染色体上分布不均匀；大部分亚家族成员蛋白质的不稳定指数大于40，属于不稳定蛋白。顺式作用调控元件分析发现：大部分基因启动子区所含元件与激素调节、MYB结合位点、胁迫密切相关。【结论】通过黄瓜全基因组鉴定，获得黄瓜基因组99个R2R3-MYB家族成员，分为30个亚组，映射于7条染色体上，该家族成员的上游启动子区含逆境相关作用元件。图7表1参36

[目的]本文旨在探究热应激对羊成肌细胞部分miRNAs的影响，对miR-23a、miR-24、miR-27a-3p和miR-30a-5p进行生物信息学分析与靶基因预测，揭示热应激下miRNAs影响骨骼肌发育的调控机制。[方法]通过RT-qPCR技术研究热应激对羊成肌细胞miRNAs表达量的影响；利用miRBase数据库获取不同物种中miR-23a、miR-24、miR-27a-3p和miR-30a-5p的前体序列和成熟序列，再利用MegaX软件构建系统进化树，进行相似性分析；再通过TargetScan、miRDB、RNA22、miRWalk对上述miRNAs进行靶基因预测，使用DAVID对预测出的共同靶基因进行GO功能与KEGG通路富集分析；最后进行miRNAs、共同靶基因与KEGG通路的关联分析。[结果]热应激显著下调羊成肌细胞在增殖阶段与分化阶段miRNAs的表达；miR-23a、miR-24、miR-27a和miR-30a在不同物种间的保守性较高，除了牛的miR-24以外，成熟序列基本相同，种子序列完全一致；预测出的共同靶基因主要富集在细胞增殖、分化、周期、凋亡、迁移等GO条目，以及mTOR、TGFβ、MAPK、Ras、ErbB、FoxO和PI3K-Akt等KEGG通路；此外，关联分析表明miR-24和miR-27a-3p可能靶向NLK与TAOK1参与MAPK与FoxO信号通路，来调控骨骼肌的发育。[结论]miR-23a、miR-24、miR-27a和miR-30a在不同物种中保守性较高，热应激下调羊成肌细胞部分miRNAs的表达，可能影响骨骼肌的发育。

对短日、低温不育条件下小麦光温敏雄性不育系337S上调表达的TaNDPK1基因的生物信息学特性进行分析，利用农杆菌介导法转化获得转基因拟南芥株系，并对其生物学功能进行研究，结果表明：TaNDPK1基因编码的蛋白定位于细胞核，属于稳定的亲水性蛋白质；TaNDPK1蛋白含有丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸的21个磷酸化识别位点，表明TaNDPK1蛋白可被上述3种氨基酸磷酸化修饰而激活，调控下游基因的表达。与野生型相比，TaNDPK1转基因纯系拟南芥株系的开花时间更迟，莲座叶数量更多，荚果发育不良，种子质量下降。由此推测，TaNDPK1基因可作为一个关键因子参与不育系337S的营养生殖转换等调控过程。

为了丰富牦牛ＦＡＭ１３４Ｂ基因研究的基础数据，进一步探讨ＦＡＭ１３４Ｂ基因的生理功能，通过ＰＣＲ扩增和测序技术并结合生物信息学分析软件，对牦牛ＦＡＭ１３４Ｂ基因进行克隆、测序以及相关生物信息学分析。克隆获得１ ０７９ ＢＰ的牦牛ＦＡＭ１３４Ｂ基因，其中ＣＤＳ区全长１ ０７１ ＢＰ（Ｇｅｎ ＢＡｎｋ登录号：ｋＭ５８７６９３），编码３５６个氨基酸残基组成的蛋白质。与普通牛比对，牦牛ＦＡＭ１３４Ｂ基因在ＣＤＳ区存在３个碱基突变，其中第７２７位上碱基Ｃ→Ｔ的突变导致密码子ＣＣＣ→ＴＣＣ，使编码的氨基酸由脯氨酸变成丝氨酸。牦牛ＦＡＭ１３４Ｂ基因编码蛋白的分子式为Ｃ１７０５Ｈ２６８６ｎ４４８Ｏ５７５Ｓ１３．．．

【目的】为水稻C-24甾醇甲基转移酶基因OsSMT2的进一步研究提供理论参考。【方法】以水稻OsSMT2基因为研究对象,通过生物信息学分析方法,对OsSMT2蛋白质的理化性质、结构特点、共表达基因的富集、启动子的顺式作用元件及表达模式等进行分析。【结果】水稻OsSMT2基因CDS全长1092 bp,编码1个含363个氨基酸的蛋白质,该蛋白质具有甲基转移酶结构域和甾醇甲基转移酶C末端结构域;OsSMT2蛋白质不含信号肽,存在1个跨膜结构域;OsSMT2基因的共表达基因主要富集到DNA的复制过程和次生代谢物的生物合成等途径中,可能参与植物的抗寒和抗旱过程;OsSMT2基因在萌发种子中的表达量最高,在叶片的表达量最低。【结论】水稻OsSMT2基因主要在萌发的种子、胚根、胚芽中高表达,参与水稻DNA复制和细胞分裂的主要过程,可作为水稻抗寒和抗旱育种的候选基因。

旨为探索bta-miR-2285f和宿主基因TANK结合激酶1(TANK binding kinase 1,TBK1)的生物学功能，以及bta-miR-2285f与靶基因互作调节奶牛乳脂代谢的潜在机制，本研究通过生物信息学方法分析bta-miR-2285f在不同物种间的保守性，并通过上游序列CPG岛分析、启动子预测、进一步进行组织表达谱分析，预测靶基因并进行GO功能和KEGG通路富集分析。利用双荧光素酶报告试验验证bta-miR-2285f调控的下游靶基因钙结合蛋白39(Calcium binding protein 39,CAB39),并在乳腺上皮细胞水平探究bta-miR-2285f的功能作用。结果表明：1)bta-miR-2285f是牛特异性miRNA,属于内含子miRNA;2)bta-miR-2285f与宿主基因TBK1上游序列2 kb处均不含有CPG岛。bta-miR-2285f在上游586 bp处为转录起始位点。宿主基因TBK1在上游105 bp处为转录起始位点；3)TargetScan和miRWalk预测miR-2285f有172个交集靶基因，主要参与新陈代谢、遗传信息传递、信号分析和细胞的相互作用，并且显著富集到mTOR信号通路、PI3K-AKT信号通路、ErbB信号通路、Hippo信号通路以及甘油酯代谢等乳脂代谢相关的信号通路并在STRING数据库中构建bta-miR-2285f靶基因之间的互作网络图；4)bta-miR-2285f在奶牛乳腺组织中的表达水平最高，与其他组织存在显著差异(P

【目的】克隆慈竹木质素生物合成酶4CL基因,研究其序列特征,为今后利用该基因调控慈竹木质素的生物合成研究奠定基础。【方法】参照其他物种4CL基因保守区,设计简并引物,以慈竹幼笋cDNA为模板,克隆到1条750 bp的4CL基因保守区片段。以这条保守区片段为模板,结合5′RACE和3′RACE克隆4CL基因全长序列,并对其进行了生物信息学分析。【结果】成功克隆了慈竹4CL基因全序列,该序列CDS区全长为1 674 bp,编码558个氨基酸;氨基酸序列中存在两大4CL氨基酸保守域(SSGTTGMPKGV和GEICIRG),其中前一个氨基酸保守域的第7个氨基酸位点变为M,与常见的L不同,表明慈竹的4...

CBF转录因子在多种植物的非生物逆境环境中起着重要的作用,可提高植物的抗逆性。为研究CBF基因在杏扁非生物逆境中的作用与功能,以杏扁品种围选1号为试验材料,利用RT-PCR技术克隆了1个CBF/DREB1转录因子基因CBF,命名为PaCBF1,Gen Bank登录号为MF491392。对其进行生物信息学分析,结果显示:该基因开放阅读框长度为723 bp,编码240个氨基酸,分子量为26.928 ku,等电点为6.35,亲水性平均值为-0.555;PaCBF1蛋白含有一个高度保守的AP2结构域,以及植物CBF蛋白的保守结构域PKKRAGRRVFKETRHP和DSAWR;二级结构预测显示该蛋白主要由38.75%的无规则卷曲、29.58%的α-螺旋、22.92%的延伸链和8.75%的β-转角组成;三级结构的预测结果显示含有α-螺旋、β-折叠和β-转角;该蛋白定位在细胞核,不存在信号肽序列,为非分泌性亲水蛋白,共含有13个磷酸化位点。结果为今后进一步深入研究杏扁CBF转录因子的功能以及对逆境环境的抵抗机制提供了理论基础。

【目的】对梨Puc ACO、Puc ACS基因家族进行生物信息学分析,为进一步研究Puc ACO、Puc ACS基因家族在梨生长发育过程中的功能奠定基础。【方法】在‘中矮1号’基因组中鉴定出梨Puc ACO、Puc ACS基因家族,利用Ex PASy、Plant-m PLo、Net Phos等软件分析Puc ACO、Puc ACS蛋白的理化性质,使用TBtools分析Puc ACO、Puc ACS基因家族的基因结构、构建进化树及共线性分析,使用Swiss-Model、I-TASSER、ROBETTA预测Puc ACS、Puc ACO蛋白的3D模型,并使用SAVEs6.0对其进行质量评估,再使用VMD对Puc ACO、Puc ACS蛋白的三级结构进行美化。【结果】共鉴定出8个梨Puc ACO基因和8个梨Puc ACS基因,其中梨Puc ACO基因编码蛋白长度为226～322个氨基酸,核苷酸序列一致性及氨基酸序列同源性分别为38.05%～99.78%和29.39%～99.70%,相对分子质量为25.75～36.54 ku,等电点为5.07～5.84;所有Puc ACO基因编码的蛋白质均为亲水性蛋白质,部分为不稳定蛋白,亚细胞均位于细胞质中,脂肪系数为76.13～89.25,热稳定性比较好。梨Puc ACS基因编码的蛋白长度为432～794个氨基酸,核苷酸序列一致性及氨基酸序列同源性分别为31.79%～100%和30.00%～100%,相对分子质量为48.41～89.77 ku,等电点为5.48～8.41;不稳定系数均大于40,为不稳定蛋白质;Puc ACS2位于细胞质中,其余均位于叶绿体中;脂肪系数为77.17～84.40,热稳定性较好,均为亲水性蛋白质。Puc ACS和Puc ACO蛋白生物学功能主要以丝氨酸磷酸化修饰为主,均不含信号肽位点,无跨膜结构,且不含GPI锚定蛋白位点。二级结构预测结果表明,Puc ACS、Puc ACO蛋白质结构均以α-螺旋和无规则卷曲为主,Puc ACS中包含多个保守的脯氨酸,Puc ACO中包含多个保守的组氨酸。梨Puc ACS基因家族分为3类,Puc ACO基因家族可以分为2类,Puc ACS、Puc ACO家族各成员的基因结构和保守基序差异较小,内含子数量和所包含的基序大致相同。梨Puc ACS、Puc ACO基因家族启动子顺式作用元件分析结果表明,该启动子中存在多种与植物生长调控、植物激素调节、逆境诱导等相关的作用元件。拟南芥与梨共存在24对共线性关系,其中Puc ACS家族与拟南芥构建了16对共线性关系,Puc ACO家族与拟南芥构建了8对共线性关系。梨物种内部的共线性分析结果表明,Puc ACO家族之间存在3对共线性关系,Puc ACS家族之间存在4对共线性关系。【结论】鉴定出8个梨Puc ACS基因和8个梨Puc ACO基因,其生物信息学分析结果丰富了梨Puc ACS和Puc ACO基因的分子生物学理论。

对甜瓜玉米黄质环氧化酶(Zeaxanthin epoxidase)进行电子克隆及功能预测。根据基因同源同功原理,利用基于GengBank的EST数据库和CAP3在线软件进行同源搜索和序列拼接,克隆甜瓜玉米黄质环氧化酶基因得到序列ZE,再利用生物信息学数据库及相关软件对其进行结构和功能的预测分析。结果显示:ZE的cDNA序列长2 323 bp,开放阅读框编码657个氨基酸残基,分子量为72.4 kDa,具有一个由56个氨基酸组成的FHA结构域(553～608)。该蛋白是一个亲水性稳定蛋白,参与叶黄素循环,类胡萝卜素的生物合成等代谢反应。

寻找栗疫菌的凋亡抑制蛋白(inhibitor of apoptosis proteins,IAPs)类蛋白,明确该蛋白与其他物种IAPs的进化关系,并对CpIAP基因功能进行初步研究。以IAPs家族的典型结构域"BIR"为靶标,对栗疫菌基因组数据库进行BLAST搜索。运用生物信息学对预测的CpIAP蛋白结构进行分析并构建系统进化树;采用同源重组的策略,构建CpIAP基因缺失突变体,并重新导入该基因全长片段获得互补株。结果从栗疫菌中鉴定了1个IAP基因,Southern blot验证为单拷贝。生物信息学分析表明:CpIAP基因全长2 997 bp,编码920个氨基酸,具有2个BIR结构域;进化关...