科研产出
澳洲坚果蛋白磷酸酶基因MiSTPP1和MiSTPP4克隆与生物信息学分析
《福建农业学报 》 2021 CSCD
摘要：【目的】通过澳洲坚果蛋白磷酸酶基因MiSTPP1和MiSTPP4克隆与生物信息学分析,以期为阐明澳洲坚果蛋白磷酸酶基因的功能及作用机制提供参考依据。【方法】基于澳洲坚果转录组数据和RT-PCR方法克隆澳洲坚果蛋白磷酸酶基因,利用生物信息学分析基因编码蛋白质的同源性、系统进化、理化性质、磷酸化位点、亚细胞定位、跨膜域和信号肽。【结果】获得2个新的澳洲坚果蛋白磷酸酶基因MiSTPP1和MiSTPP4,GenBank登录号分别为MT374548和MT374551。氨基酸同源性分析表明,MiSTPP1和MiSTPP4与其他植物来源的PP1蛋白具有极高的序列相似度,都包含典型结构域MPPPP1PPKL。进化树分析表明,MiSTPP1和MiSTPP4与PP1家族蛋白的亲缘关系最近。蛋白基本理化性质分析表明,MiSTPP1是一个不稳定的亲水性蛋白,而MiSTPP4蛋白是一个稳定的亲水性蛋白。磷酸化位点分析表明,MiSTPP1和MiSTPP4都以丝氨酸和苏氨酸磷酸化为主。亚细胞定位、跨膜域和信号肽预测表明,MiSTPP1和MiSTPP4极可能定位于细胞质,且都为非分泌蛋白和非跨膜蛋白。MiSTPP1和MiSTPP4的二级结构和三维结构主要含有α螺旋和无规则卷曲。【结论】MiSTPP1和MiSTPP4属于蛋白磷酸酶PP1家族基因,推测在响应逆境胁迫、信号转导等生理生化过程中发挥作用。
关键词： 澳洲坚果 蛋白磷酸酶PP1 基因克隆 生物信息学分析
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葡萄霜霉菌糖基水解酶基因家族的生物信息学分析
《南方农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】分析预测葡萄霜霉菌糖基水解酶（Glycoside hydrolases,GHs）基因家族,为深入研究GHs基因在葡萄霜霉菌致病过程中的作用机理提供理论依据。【方法】利用SignalP 5.0 Server、Cluster W、MEGA 6.0和MEME等生物信息学相关软件对已发表的葡萄霜霉菌全基因组60个GHs基因的基本特征、基因组分布特点及其编码蛋白保守基序、结构域和亚细胞定位等进行生物信息学分析。【结果】葡萄霜霉菌60个GHs基因编码的蛋白长度在128～774 aa,且大部分集中在200～500 aa,其中53个蛋白具有信号肽,蛋白质分子量在14.90～85.45 kD,理论等电点（pI）在3.85～10.39;这些基因在基因组中分布不均匀,其中有27个GHs基因存在串联重复和成簇聚集分布现象,数目最多的3个GHs家族（GH131、GH17和GH6）集中分布在7个scaffold中;序列比对和系统发育进化树分析发现,串联重复和成簇聚集分布的GHs基因处于同一个分支中;motif富集分析发现3个不同的motif,且motif2在葡萄霜霉菌GH6、GH17和GH131等3个家族基因中保守,结构域分析推测大部分GHs家族基因均参与细胞壁的生物过程;亚细胞定位预测结果表明,有53个GHs蛋白定位于细胞外,3个定位在细胞质内,4个定位于线粒体上。【结论】葡萄霜霉菌在侵染寄主的过程中可能会分泌多种GHs酶类来破坏细胞壁的结构,以帮助其在寄主植物中成功定殖。
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中国莲PHT1家族成员的生物信息学分析
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：以植物PHT1家族蛋白为研究对象,基于中国莲(Nelumbo nucifera)全基因组数据库,利用生物信息学方法发掘中国莲可能存在的PHT1家族成员,并对中国莲PHT1家族成员进行序列比对、系统进化、保守序列、跨膜结构、二级结构和亚细胞定位等分析.结果表明,从中国莲全基因组数据库中筛选获得4个PHT1蛋白,分别命名为:Nn PHT1:1、NnPHT1:2、NnPHT1:3、NnPHT1:4.它们在植物PHT1家族中属于GroupⅠ,均含有保守序列:GGDYPLSATIxSE.该序列具有11~12个跨膜区域,且保守序列位于第4个跨膜区域内,均定位于细胞质膜,且在细胞内侧第6和第7个跨膜区域之间均含有一个较大的细胞胞质内环结构;磷酸化位点和糖基化位点的数量范围分别在33~50个和4~9个;二级结构中α-螺旋和无规卷曲结构的数量总和均高于70%.研究结果展示了中国莲的PHT1家族成员的序列基本信息和结构特点,为深入研究中国莲的该家族成员基因及其编码蛋白的结构功能提供理论依据.
关键词： 中国莲(Nelumbo nucifera) 基因组 PHT1家族 磷转运蛋白 生物信息学
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澳洲坚果MiMYB2基因克隆及结构与功能分析
《植物研究 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为研究R2R3-MYB转录因子家族成员在澳洲坚果生长发育和产量形成中的作用机制,利用PCR技术从澳洲坚果品种“桂热一号”叶片中克隆MiMYB2基因并采用生物信息学对其结构及功能进行分析.结果 表明,克隆获得的MiMYB2(NCBI登录号:MN254976)基因cDNA序列全长1 210 bp,开放阅读框(ORF)1 002 bp,编码333个氨基酸.MiMYB2编码一个无跨膜结构、无信号肽且定位于细胞核的不稳定亲水蛋白,含两个SANT保守结构域,属于R2R3-MYB家族.BLAST分析发现MiMYB2与荷花NnMYB3-1ike氨基酸序列同源性最高.系统进化分析将MiMYB2与AtMYB17、AtMYB106和AtMYB16聚类为S9亚族.通过转录组数据分析MiMYB2基因在“桂热一号”和“695”品种澳洲坚果枝条、花和叶片中的表达模式,表明MiMYB2在“桂热一号”品种花中的表达量最低,“695”品种花中的表达量最高.推测MiMYB2与澳洲坚果花生长发育密切相关.本研究为阐明MiMYB2基因在澳洲坚果生长发育和产量形成中的作用机制提供理论参考.
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甘蔗赤霉素合成基因ScGA3ox的克隆和表达分析
《植物生理学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：以'新台糖22号'甘蔗为材料,利用RACE (rapid amplification of cDNA ends)技术克隆了赤霉素(GA)重要合成基因ScGA3ox 1 137 bp的ORF全长序列.生物信息学分析表明, ScGA3ox的分子量为41.158 kDa,是不稳定亲水性蛋白,与玉米ZmGA3ox1和水稻OsGA3ox具有相同的motif组成结构和较近的进化关系; ScGA3ox没有明显的跨膜结构,分别存在15个丝氨酸和14个苏氨酸磷酸化位点.实时荧光定量PCR (RT-qPCR)分析表明, 200mg·L-1 GA3处理后的48 h内, ScGA3ox在茎和幼叶中的表达量持续升高; 200 mg·L-1 PP333处理对ScGA3ox在根、茎和叶中的表达均具有显著的促进作用; 0°C低温处理后的24 h内, ScGA3ox在甘蔗根和叶中的表达量均明显升高; 200 mg·L-1的PEG6000处理后的48 h中, ScGA3ox在根中的表达量逐渐下降,在茎中的表达量逐渐升高.说明ScGA3ox除了在GA信号通路中发挥作用外,还可能参与甘蔗对外界非生物逆境的应答过程.
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四季蜜龙眼FLOWERING LOCUS T(FT)同源基因克隆及其表达分析
《西南农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]克隆四季蜜龙眼叶片开花基因FLOWERING LOCUS T(FT)表达并进行生物信息学分析,为探讨生长调节剂调控四季蜜龙眼夏季成花机理打下基础.[方法]以经多效唑(PP333)和乙烯利处理的四季蜜龙眼成熟叶片为试验材料,采用同源克隆技术克隆其FT基因的cDNA全长序列,预测该基因及其编码蛋白的理化性质,并通过实时荧光定量PCR分析四季蜜龙眼成花过程不同时期的FT表达情况.[结果]克隆获得2个四季蜜龙眼FT同源基因cDNA全长序列,分别命名为DlFT1和DlFT2,序列长度分别为755和629 bp,开放阅读框(ORF)均为525 bp,各编码174个氨基酸,二者所编码的蛋白存在24个氨基酸残基差异.四季蜜龙眼叶片中的DlFT1和DlFT2基因在四季蜜龙眼夏季成花过程中可能发挥关键作用,且DlFT2基因的表达量显著上升(P<0.05),DlFT2与成花关系更紧密.[结论]2个四季蜜龙眼FT同源基因DlFT1和DlFT2均属于PEBP基因家族的FT-Like蛋白亚家族,在PP333和乙烯利诱导四季蜜龙眼成花转变过程中发挥关键作用,且DlFT2起着主导作用.
关键词： 四季蜜龙眼 FT基因 生物信息学分析 实时荧光定量PCR
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栽培种西番莲基因组序列及比较基因组分析
《基因组学与应用生物学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：栽培种西番莲是中国南方广泛种植的果树,但是其基因组信息尚不清楚,严重制约了西番莲分子遗传学研究.本研究利用高通量测序得到的14.1 Gb原始数据及165.7 Mb组装到Scaffold水平、代表栽培种西番莲基因组的序列进行生物信息学分析.结果表明,西番莲基因组中含有大量的简单序列重复(simple sequence repeats, SSR).通过与木薯和桃树基因组比对,西番莲基因组有23 053个预测基因.利用NR、Swiss Port、KEGG、InterPro、Pfam和GO数据库,西番莲预测基因能比对到282个植物基因组上.利用GO数据对注释基因的功能进行归类,即Biological process、Cellular component和Molecular function,再细化为41个二级功能,大部分基因与碳水化合物、有机酸、脂等代谢途径相关.KEGG通路富集将基因功能分为5大类19个二级功能,众多基因与新陈代谢通路相关,其中最大一类是碳水化合物代谢相关基因.通过基因家族的聚类分析,栽培种西番莲12 767个基因可以聚类到9 868个基因家族中,平均每个家族包含有1.29个基因,同时有291个特有基因家族.在进化关系中,栽培种西番莲与毛果杨和蓖麻的亲缘关系较近.本研究为西番莲的基因功能研究和分子育种奠定基础.
关键词： 栽培种西番莲 基因组 基因注释 系统进化 生物信息学
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甘蔗SPSB基因5'侧翼序列的克隆及生物信息学分析
《江苏农业科学 》 2019 北大核心
摘要：蔗糖磷酸合成酶(SPS)是蔗糖合成途径的关键限速酶,对蔗糖的合成和碳水化合物的分配具有重要的调控作用.采用染色体步移法技术克隆获得了甘蔗SPSB基因5'端侧翼序列,并对其序列进行生物信息学分析.分离获得了4399 bp的5'侧翼序列,该序列除具有启动子核心序列TATA-box和增强子元件CAAT-box等典型的真核生物启动子基本元件外,还含有多种光应答元件、激素响应元件,以及与缺氧、干旱、低温诱导有关的顺式作用元件和一些组织调控表达有关的顺式调控元件,表明ScSPSB启动子可能具有逆境应答、激素应答及组织特异表达特性,值得开展进一步的功能研究.
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甘蔗SPSB基因5′侧翼序列的克隆及生物信息学分析
《江苏农业科学 》 2019
摘要：蔗糖磷酸合成酶(SPS)是蔗糖合成途径的关键限速酶,对蔗糖的合成和碳水化合物的分配具有重要的调控作用。采用染色体步移法技术克隆获得了甘蔗SPSB基因5′端侧翼序列,并对其序列进行生物信息学分析。分离获得了4 399 bp的5′侧翼序列,该序列除具有启动子核心序列TATA-box和增强子元件CAAT-box等典型的真核生物启动子基本元件外,还含有多种光应答元件、激素响应元件,以及与缺氧、干旱、低温诱导有关的顺式作用元件和一些组织调控表达有关的顺式调控元件,表明ScSPSB启动子可能具有逆境应答、激素应答及组织特异表达特性,值得开展进一步的功能研究。
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木薯MeAFP2-like基因的序列特征及表达分析
《分子植物育种 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：AFP2基因被认为是植物脱落酸(ABA)信号转导途径的一个重要组分。为了研究木薯中AFP2基因的分子功能,本研究从木薯品种‘新选048’中克隆到一个AFP2基因。结果表明,AFP2-like基因的编码区全长为1 113 bp,编码370个氨基酸,该基因编码的氨基酸符合AFP基因家族的序列特征,含有EAR、NINJA_B和Jas等结构域,该基因被命名为MeAFP2-like。Blastn序列比对发现,MeAFP2-like氨基酸序列和橡胶树HbAFP2 (XP_021636423)序列相似性最高,为91%;系统进化树分析发现MeAFP2-like与橡胶树HbAFP2,蓖麻RcAFP2聚为一支;荧光定量PCR结果表明,MeAFP2-like基因在根中表达量最高,在叶片中表达量居中,在茎秆中表达量最低。这些结果为进一步研究该基因的功能提供了帮助。
关键词： 木薯 MeAFP2-like基因 基因克隆 生物信息学分析 表达分析
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