科研产出
澳洲坚果锌指蛋白基因MiZFP9的克隆与功能分析
《南方农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】克隆澳洲坚果CCCH型锌指蛋白基因MiZFP9，并分析其在不同组织及低温、干旱胁迫下的表达情况，为深入探究澳洲坚果锌指蛋白基因的抗寒和耐旱分子机理提供理论依据。【方法】从澳洲坚果叶片克隆MiZFP9基因，并对其进行生物信息学分析。通过实时荧光定量PCR检测MiZFP9基因在不同组织中的表达特性及低温和干旱胁迫下的表达模式。【结果】从澳洲坚果叶片中克隆获得MiZFP9基因，属于CCCH型锌指蛋白基因C3H64亚类，其编码蛋白含有活性位点、Zn2+结合位点及CCCH型锌指蛋白的典型结构域ZF＿C3H，为稳定的亲水性蛋白，以丝氨酸磷酸化为主，可能定位于细胞质，属于非分泌型蛋白。MiZFP9蛋白的高级结构主要由无规则卷曲、α-螺旋和延伸链交错组成。MiZFP9基因在Own Choice品种的不同组织中均显著差异表达（P<0.05，下同），其中在刚开放和未开放小花中的相对表达量最高，其次是根和叶，而在茎的相对表达量则最低。在低温胁迫和干旱胁迫下，MiZFP9基因在Own Choice和HAES695品种的相对表达量较对照（处理0 h）均显著上调，其中MiZFP9基因在Own Choice品种中呈先升高后降低的表达模式，在HAES695品种的相对表达量呈波动式变化模式，出现2个峰值，说明其在不同品种中的响应模式存在差异。【结论】MiZFP9基因具有组织表达特异性，并在低温和干旱处理后表达水平明显升高，推测MiZFP9在澳洲坚果组织生长发育及响应低温和干旱胁迫中发挥重要的正向调控作用。
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马铃薯StPGIP基因克隆、生物信息学特征及差异表达分析
《分子植物育种 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：以‘桂农薯1号’马铃薯块茎为试材，克隆马铃薯多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白基因StPGIP的CDS序列，并研究其生物信息学特征和块茎休眠与发芽过程中的特异性表达。结果表明StPGIP基因的CDS全长为1 005 bp，编码335个氨基酸，是位于线粒体或细胞核分泌途径的信号肽蛋白，剪切位点位于第25和26氨基酸之间；其蛋白质二级结构中含有无规卷曲(57.49%)、α-螺旋(24.55%)、β-折叠(2.40%)和延伸链(15.57%)，三级结构是由α-螺旋和β-折叠形成的一个保守的马蹄形结构；启动子序列中存在光、水杨酸、脱落酸等响应元件。StPGIP基因与野生无薯系马铃薯(Solanum brevidens Fill)、辣椒(Capsicum annuum L.)、野生潘那利番茄(Solanum pennellii Correll)进化关系较近。RT-qPCR分析表明块茎StPGIP基因表达量在低温贮藏的休眠期内呈下降趋势，萌芽后极显著上升，马铃薯StPGIP基因对马铃薯休眠与发芽有重要影响。研究结果为今后深入挖掘该基因的功能及调控提供了理论依据。
关键词： 马铃薯 StPGIP 基因克隆 生物信息学特征 差异表达 休眠
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9个不同使用类型木薯品系在合浦县的适应性研究
《中国农学通报 》 2024 CSCD
摘要：为筛选适宜在合浦县推广的木薯品系，本研究以主栽品种‘南植199’为对照，对9个木薯新品系的生物学特性进行了观察，并测定其农艺性状和经济性状，同时进行相关性分析。结果表明，9个品系分枝角度小、块根长度适中和主茎高度中等以上；‘RC4’的块根产量显著高于对照，其余8个品系与对照差异不显著；‘RC4’等8个品系的淀粉产量高于对照；9个品系的淀粉含量高于对照，其中‘RC3’等5个品系的淀粉含量显著或极显著高于对照；9个木薯品系的直链淀粉含量显著或极显著低于对照‘；RC6’等6个品系的氢氰酸含量低于50 mg/kg。相关性分析结果表明：块根产量与生长中期株高、成熟期株高、块根直径呈极显著正相关，与茎粗呈显著正相关；淀粉含量与生长中期株高、成熟期株高、茎粗呈显著正相关；淀粉产量与生长中期株高、成熟期株高、茎粗、块根直径、块根产量呈极显著正相关，与淀粉含量呈显著正相关。综合来看，这9个木薯新品系的综合表现良好，适合在合浦县进行推广。其中‘，RC3’、‘RC4’和‘RC7’可作为加工型品系；‘RC5’和‘RC10’可作为食用品系；‘RC2’‘、RC6’‘、RC11’和‘RC12’可作为鲜食加工兼用品系；‘RC2’和‘RC5’作为食用品系具有很好的推广前景。
关键词： 木薯 品系 适应性 使用类型 相关分析 合浦县 生物学特性 农艺性状 经济性状 块根产量 淀粉含量 直链淀粉 氢氰酸含量 加工型品系 食用品系 鲜食加工兼用品系 推广前景
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西瓜ClPP2C3克隆及表达分析
《生物技术通报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]蛋白磷酸酶 2C(protein phosphatase 2C,PP2C)是动植物中均存在的一类蛋白磷酸酶,拟探究其在西瓜果实成熟过程中发挥的重要作用.[方法]通过逆转录PCR(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)从栽培类型西瓜'97103'中克隆ClPP2C3,并对其进行生物信息学、表达模式和亚细胞定位分析.[结果]西瓜ClPP2C3 的cDNA序列长度为 1 317 bp,编码 438 个氨基酸,其分子量大小为 47.81 kD,蛋白质等电点为 5.12.ClPP2C3 包含 1 个PP2C保守结构域,与负调控果实成熟的番茄SlPP2C3、草莓FaABI1 具有较高的同源性.西瓜ClPP2C3在细胞核表达.ClPP2C3在含糖量高的栽培品种中表达量显著高于含糖量低的野生品种.栽培品种ClPP2C3的 2 kb片段长度启动子活性显著高于野生品种,而 1 kb片段长度启动子活性之间无显著差异.[结论]由 1-2 kb区间SNP导致的启动子活性差异对不同含糖量品种ClPP2C3表达量存在影响.
关键词： 西瓜 ClPP2C3 基因克隆 亚细胞定位 启动子活性差异分析
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芒果乙烯信号转导关键基因MiCTR1的克隆与序列分析
《热带作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：芒果属于典型的呼吸跃变型果实,采后代谢旺盛且对乙烯非常敏感,CTR1 是乙烯信号转导途径的负调控因子,在乙烯信号通路中发挥着核心作用.为了研究芒果 CTR1 在芒果采后贮藏过程中的表达模式及可能的作用,本研究从台农 1 号芒果转录组数据库中筛选 1 个CTR基因(MiCTR1),利用生物学方法对其编码的蛋白质进行测序分析,并对MiCTR1 基因在芒果后熟过程中经乙烯抑制剂 1-MCP 处理后的表达模式进行分析.结果表明:MiCTR1 的开放阅读框(ORF)长度为 1551 bp,编码 516 个氨基酸,预测蛋白的分子式为 C2503H3932N712O797S26,总原子数为 7970,分子量为57.58 kDa,理论等电点(pI)为 5.72,负电荷和正电荷的氨基酸残基总数分别为 64 和 50 个,脂肪系数为 70.78,亲水性总平均值为-0.596,有 111 个磷酸化位点,且以丝氨酸(Ser)的磷酸化修饰为主,苏氨酸(Thr)为辅,无跨膜结构,无信号肽,亚细胞预测分析显示其定位于细胞核.蛋白质结构域预测发现,MiCTR1 蛋白含有 1 个保守的PB1 结构域,位于氨基酸序列 189~285 处.系统进化分析表明,MiCTR1 与扁桃(Prunus dulcis)、桃(Prunus persica)、甜樱桃(Prunus avium)、杏(Prunus armeniaca)、梅(Prunus mume)的亲缘关系较近.荧光定量PCR结果显示,MiCTR1 的相对表达量在芒果后熟过程中升高,且经 1-MCP处理后其表达量下调.本研究结果为芒果后熟的分子机制提供基础.
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甘蔗宿根矮化病病原菌致病因子pglA基因的序列分析与原核表达
《农业研究与应用 》 2023
摘要：多聚半乳糖醛酸内切酶(endo-PG)是植物与微生物互作中极其重要的细胞壁降解酶,是病原菌定殖寄主与产生致病性的必需因子,革兰氏阴性菌Leifsonia xyli subsp.xyli(Lxx)是甘蔗宿根矮化病的致病菌,pglA是Lxx的关键致病因子.为了揭示pglA基因的功能,本研究采用重叠延伸PCR的方法获得了pglA基因的开放阅读框(ORF),ORF长1491 bp的,编码496个氨基酸,序列保守结构域包含Gly_hydro_28(Polygalacturonase)与Rho超家族,与Lxx CTCB07、Lxc DSM46306归为一类,相似性达100%.氨基酸序列分析显示,pglA蛋白属于疏水性蛋白,包含信号肽和跨膜区.在大肠杆菌中表达纯化获得pglA蛋白,以包涵体的形式存在于菌体中.研究结果为进一步进行Lxx的致病机制研究奠定了基础.
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金柑磷酸蔗糖磷酸酶的基因克隆、表达与蛋白结构分析
《核农学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：磷酸蔗糖磷酸酶（SPP）是植物蔗糖生物合成最后一步催化反应的关键酶，对调控植物生长发育不同时期的蔗糖合成过程有重要作用。为探索金柑（Fortunella crassifiolia Swingle）SPP基因及其编码蛋白的序列特征及其在果实发育过程的表达特性，本研究以四倍体品种脆蜜金柑（F. crassifiolia Swingle cv. Cuimi）为试验材料，采用反转录PCR和cDNA末端快速克隆（RACE）方法从金柑果肉中克隆SPP基因，对其进行生物信息学和原核表达分析，并检测果实发育不同时期该基因在果肉中的表达量。结果表明，FcSPP基因的cDNA序列全长1 638 bp，最长开放阅读框（ORF）为1 191 bp，编码396个氨基酸，理论等电点为6.57，为稳定的亲水性蛋白，二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成。FcSPP蛋白含有S6PP和S6PP＿C保守结构域，属于植物磷酸蔗糖磷酸酶家族成员。系统进化分析结果显示，FcSPP蛋白与甜橙SPP同源性最高，在进化树上与拟南芥等双子叶植物SPP划归为一类。此外，本研究构建了FcSPP基因的原核表达载体，诱导表达获得纯化的FcSPP蛋白，分子量鉴定为45.96 kDa。定量分析结果表明，脆蜜金柑果实发育4个时期FcSPP基因相对表达量呈逐步上升趋势，果实膨大期、成熟期的果肉组织中该基因表达量显著高于初果期和生长期（P＜0.05）。本研究为解析金柑果实蔗糖生物合成的分子机制及调控蔗糖生物合成相关基因的研究提供了理论基础。
关键词： 金柑 磷酸蔗糖磷酸酶 基因克隆 实时荧光定量PCR
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阳桃木质素合成相关基因AcaCAD2克隆与表达分析
《植物生理学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：肉桂醇脱氢酶(Cinnamyl alcohol dehydrogenase, CAD, EC1.1.1.195)是植物木质素合成途径的关键酶,参与多种生物和非生物胁迫的过程,与植物的生长发育密切相关。为探究AcaCAD2基因在阳桃木质素合成过程中的作用及表达规律,本研究通过克隆得到阳桃AcaCAD2基因,并对其进行生物信息学和表达模式分析。结果表明, AcaCAD2含有1 074 bp的开放阅读框,编码368个氨基酸,属于稳定亲水性蛋白,不含跨膜结构和信号肽。结构域分析发现该蛋白具有典型的CAD结构域,包含2个Zn~(2+)结合位点和1个NADP~+辅酶结合位点。系统发育分析表明AcaCAD2与拟南芥At CAD5和At CAD4亲缘关系较近,亚细胞定位分析发现AcaCAD2蛋白定位在细胞膜中。q RT-PCR结果显示该基因在阳桃小枝发育的过程中呈现先增加后降低的趋势,在阳桃叶、花、果、叶芽中表达相对较弱,呈现出明显的组织特异性。本研究结果为进一步探究AcaCAD2对阳桃木质素合成的影响提供了理论参考。
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芒果赤霉素氧化酶基因GA3ox的克隆、表达及亚细胞定位分析
《分子植物育种 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：赤霉素3-氧化酶(gibberellin 3-oxidases,GA3ox)是赤霉素(gibberellic acid,GA)生物合成途径中的关键限速酶之一.芒果中GA3ox基因的功能及其表达模式未见报道.本研究利用RACE技术克隆了一个芒果GA3-氧化酶基因(GA3ox),该基因全长cDNA序列为1 680 bp,编码氨基酸381个,开放阅读框(open reading frame,ORF)为1 146bp,蛋白分子量为42.6 kD,等电点为5.13,不含信号肽,不含跨膜结构域.系统发育树分析发现,该基因编码的蛋白主要与开心果亲缘关系较近,其次为克莱门柚、甜橙、麻疯树等植物.通过拟南芥原生质体亚细胞定位分析发现,该基因主要定位在细胞质中.通过对乔化、矮化芒果品种不同发育时期的叶片的实时荧光定量PCR分析发现,该基因主要在矮化品种中表达量较高,在乔化品种各个时期表达量较低,且差异不大.矮化品种中主要在开花期表达量最高,坐果期7-8周含量最低,但都高于乔化品种的任何取样时期.该基因的克隆和表达分析为下一步功能的研究及其在芒果株形调控分子机制提供理论依据.
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