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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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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柑橘溃疡病菌一个单功能域反应调控蛋白的功能研究
《植物病理学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：由柑橘黄单胞柑橘亚种(Xanthomonas citri subsp.citri,Xcci)引起的柑橘溃疡病是我国柑橘生产上的一种重要病害.我们在前期研究中发现,Xcci广西菌株N8中有一个与306菌株的XAC3126同源的基因,可能参与调控病原菌的致病性.预测该基因编码一个单功能反应调控蛋白.为明确该基因的生物学功能,本研究对该基因进行缺失突变和功能互补,获得了相应的缺失突变体和互补菌株.致病性测定发现,该基因缺失导致Xcci在柑橘上的致病性显著下降,并且其胞外多糖产量、运动性,以及生物膜形成能力均显著降低,而互补菌株的这些表型恢复至野生型水平.进一步通过RT-qPCR分析该基因缺失对Xcci运动性相关基因及胞外多糖相关基因转录的影响,发现相比野生型菌株,缺失突变体在丰富培养基NB中培养时,这些基因的表达均下降,表明该基因的产物是通过调控多种致病因子的表达来影响病原菌在柑橘上的致病性.据此,我们将该基因命名为embR(Extracellular polysaccharide,motility and biofilm formation related regulator).
关键词： 柑橘溃疡病菌 单功能域反应调控蛋白 致病力 调控 表达
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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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乙烯利处理菠萝不同成熟期果实中AcMYB103基因表达规律研究
《热带作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：菠萝属于凤梨科（Bromeliaceae）凤梨属（AnanasMerr.）的一种重要热带水果，其花果发育理论与转录调控技术研究是菠萝产业的热点之一。乙烯是调控菠萝催花和果实发育的重要激素之一。菠萝基因组测序鉴定出94个菠萝R2R3-MYB转录因子，分为26亚族，其中S19亚族的MYB103与拟南芥等植物花药和叶片发育调控相关。为证明菠萝MYB103转录因子调控菠萝果实发育的潜在功能，从菠萝台农17号果实中克隆了1个MYB转录因子AcMYB103，全长1204 bp，编码区1038 bp，编码345个氨基酸。该基因编码蛋白含有2个典型的SANT结构域，定位在细胞核，无跨膜结构域和信号肽，是植物R2R3型MYB转录因子家族的一员。将菠萝和拟南芥MYB家族成员进行聚类分析发现，AcMYB103与拟南芥AtMYB103序列相似度最高，并与AtMYB80和AtMYB35聚类于S19亚族，据此命名为AcMYB103。进一步采用体积分数为0%、0.5%、1.0%和1.5%共4个乙烯利浓度处理台农17号、小目手撕和大目手撕3个品种小果期、膨大期和成熟期果实，并分析AcMYB103的表达量。结果表明，在小果期，随着乙烯利浓度的增加，台农17号AcMYB103表达规律呈下调模式，在小目手撕和大目手撕中呈上调模式。在膨大期，在台农17号和小目手撕品种中均呈现下调模式，在大目手撕果实中呈现上调模式。在成熟期果实中AcMYB103不表达，说明AcMYB103基因表达在乙烯利处理的品种和果实发育时期具有特异性，在果实发育早期起到差异化调控作用。本研究为深入研究AcMYB103基因在菠萝果实生长发育的调控机制奠定基础。
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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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