科研产出
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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茶树'云抗10号'全基因组SSR信息分析及4CL基因引物开发
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：SSR标记是一种广泛应用的分子标记技术,在茶树的研究中发挥了重要的作用.本研究运用生物信息学及统计学的方法,对己成功绘制了高质量基因组图谱的'云抗10号'茶树全基因组进行分析,获得428 654个具有引物片段的SSR标记.通过对这些SSR区段进行分析,发现不同碱基数目的重复单元之间具有较大的差异:含有二核苷酸的重复单元最多,占总数的54.04%;其次为三核苷酸重复单元,占总数的31.52%.经比较,在茶树与可可的基因组SSR中,二核苷酸SSR重复单元数量最少的都是CG/GC基元;三核苷酸SSR重复单元中数量较少的都有CCG/CGC/GCC基元类型;四核苷酸SSR重复单元最多的都是AAAT/TTTA基元.为进一步研究及验证所设计SSR引物的有效性及多态性,对茶树酚类合成途径中关键酶4-香豆酸乙酰连接酶(4CL)进行SSR引物开发并进行生物信息学分析,获得17对引物.其中13对SSR引物扩增的区域有分布在基因间区,2对在内含子区及2对在5'上游非翻译区.挑选其中的6对引物进行多态性的研究,发现位于内含子区的2对引物具有多态性,其它不表现.在茶树全基因组中大规模开发SSR标记,将为茶树的进化、分类和育种研究提供参考.
关键词： 茶树 云抗10号 基因组 SSR标记 4-香豆酸乙酰连接酶
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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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基于PARMS技术的水稻粒形基因GW8分子标记的开发
《西南农业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】开发水稻粒宽调控基因GW8的荧光分子标记,为快速、准确鉴定其基因型提供技术支持。【方法】通过与宽粒亲本GW8基因序列进行比对可知,窄粒杂交稻亲本美B的GW8基因序列在第二内含子有2个碱基缺失差异的特性之一,据此结合五引物扩增受阻突变体系技术,建立GW8基因荧光分子标记PM-GW8。【结果】利用荧光分子标记PM-GW8对42份籼稻亲本材料进行鉴定,仅在美B中检测到有2个碱基缺失的荧光信号。对亲本材料的谷粒宽度进行测量,其中美B的粒宽相对其他品种较窄,验证了该分子标记检测GW8的基因型与粒宽表型相符合。【结论】GW8荧光分子标记PM-GW8能快速检测水稻是否存在2个碱基缺失的GW8基因,为利用分子标记辅助选择改良水稻粒宽提供高效、可靠的基因分型技术。
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植物蔗糖合成酶基因研究进展
《分子植物育种 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：蔗糖合成酶(sucrose synthase,SuSy)是植物体内参与蔗糖代谢的关键酶之一。SuSy基因不仅影响作物产量和淀粉含量,与植物品质相关,还参与植物非生物胁迫过程。进化分析表明,高等植物SuSy基因分为三种类型(Group):SUSⅠ、SUSⅡ和SUSⅢ,SUSⅠ又可分为单子叶组(Monocot SUSⅠ)和双子叶组(Dicot SUSⅠ),甘蔗中的5个SuSy基因也被分为三组。同一植物中不同类型SuSy基因的表达具有发育和组织器官特异性,功能也有特异性。许多试验证明蔗糖能够调节SuSy的活性,光也能影响SuSy基因的表达。转基因研究表明,SuSy基因可以调节库强度、影响植株生长和发育。本研究全面总结国内外在植物蔗糖合成酶基因研究方面的进展,并提出问题与研究展望,为进一步研究利用植物SuSy基因改良作物品种提供参考。
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干旱胁迫下割手密基因cDNA-SCoT差异表达分析（英文）
《南方农业学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】通过分析割手密叶片在干旱胁迫下的基因表达谱,筛选获得抗旱相关基因,为开展甘蔗抗旱性遗传改良研究提供候选基因。【方法】以割手密GX83-10为材料,构建正常浇灌(对照)及两个干旱处理叶片总RNA混合池,使用cDNA-SCoT构建割手密GX83-10伸长期应答干旱胁迫的基因表达谱,筛选、分离转录衍生片段(TDFs)并进行测序,根据NCBI数据库BLAST同源性检索结果推测基因功能,并使用qRT-PCR对抗旱相关TDFs进行表达验证分析。【结果】成功获得120个上调表达TDFs序列,其中53个TDFs序列与NCBI数据库中已录入的基因具有较高相似性,根据同源基因功能可分为10个类群:结合功能蛋白相关基因(20.75%)、新陈代谢相关基因(13.21%)、通信及信号转导相关基因(13.21%)、转录调控因子相关基因(13.21%)、运输途径相关基因(11.32%)、环境互作相关基因(9.43%)、能量代谢相关基因(7.55%)、蛋白质合成相关基因(3.77%)、防御相关基因(3.77%)及细胞成分生物合成相关基因(3.77%)。通过对运输因子家族蛋白、RING/U-box超家族蛋白、22 kD干旱诱导蛋白、微管蛋白alpha-3链和质膜H+-ATPase进行qRT-PCR分析,结果表明,这些基因在干旱胁迫下均呈不同程度的上调表达。【结论】干旱胁迫下,应用cDNA-SCoT构建割手密叶片基因表达谱筛选抗旱相关基因具有可行性。从割手密叶片中挖掘获得的抗旱及水分有效利用相关基因,可为利用野生种质资源开展甘蔗育种研究提供候选基因,改良甘蔗抗旱性,拓宽甘蔗育种基因库。
关键词： 割手密 cDNA-SCoT 转录衍生片段(TDFs) 基因 干旱胁迫
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抗黄化曲叶病毒病番茄材料引进及观察
《南方园艺 》 2018
摘要：为了将日本番茄资源中优良基因快速转育到我国番茄新品种中,对笔者从日本引进18份大果番茄材料进行观测与评价。通过田间种植从番茄生长类型、果色、果型及单果重等进行总体评价,再利用番茄抗黄化曲叶病毒病抗性标记Ty-1,Ty-2,Ty-3进行材料检测,结果显示其中携带Ty-1的基因材料3份,携带Ty-2材料1份,携带Ty-3材料1份。通过筛选与转育聚合优良基因可培育出适应广西种植的优良新优品种。
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水稻白叶枯病和细条病稻兼抗资源筛选及兼抗基因分析
《西南农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为获得抗白叶枯病兼抗细条病抗源,对285份水稻材料进行人工接种鉴定和分子标记分析。结果表明,获得对强毒型白叶枯病Ⅴ型表现为抗的材料9份,中抗的7份;对于细条病菌JZ-8菌株,高抗的2份,抗的31份,中抗的为50份;对于细条病菌LZ-4菌株,高抗的16份,抗的68份,中抗的100份;对白叶枯病菌和至少1个以上细条病菌株抗性达到中抗以上水平的兼抗材料有9份。兼抗材料具有优良的农艺性状,其中2份材料含有兼抗基因xa5,其他7份不含该基因,属于另一类型的兼抗性。白叶枯病抗性与细条病抗性无显著相关,细条病不同菌株抗性间存在极显著相关。
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香蕉基因组密码子使用偏好性分析
《南方农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】分析香蕉基因组的密码子组成及使用偏好性,探讨影响密码子偏好性形成的主要因素,为提高香蕉外源基因的表达水平及转基因抗病育种提供参考。【方法】以香蕉基因组的36242条高置信蛋白编码基因CDS序列为研究对象,运用Codon W 1.4.4统计分析香蕉基因组的密码子组成及使用参数,确定最优密码子,并分析密码子使用参数间相关性。【结果】从香蕉基因组数据中筛选获得36242个高置信蛋白编码基因CDS序列,平均长度为1035 bp,GC含量为3.0%~75.8%,其中低于20.0%的仅13个序列,全基因组中GC总含量为50.4%;同义密码子第3位出现G或C的频率为52.9%,比出现A或T的频率高。香蕉基因组的有效密码子数(ENC)介于20.0~61.0,平均为50.7;共有17个最优密码子,其中有15个密码子的第3位是G或C;基因编码区的长度和ENC存在正相关,随着基因编码区长度的增加,对以G或C结尾的密码子使用偏好性逐渐降低,且编码区长度为400~600 bp的基因具有较高的基因表达水平。【结论】香蕉基因组中多数基因的密码子使用偏好性较弱,但少部分基因具有强偏好性,偏好使用以G或C结尾的密码子,且偏好性受核苷酸组成、基因突变及自然选择等因素的影响。
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高等植物赤霉素生物合成关键组分GA20-oxidase氧化酶基因的研究进展
《生物技术通报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：GA-20氧化酶(GA-20 oxidase)是重要的GA生物合成和调控酶,直接催化生成有生物活性的GAs,是一种多功能酶,最显著的特点就是负反馈调节。GA20-氧化酶在植物发育和生理过程中起着重要的调控作用。综述了高等植物体内GA20氧化酶基因的克隆及表达调控研究及其对株高、纤维、开花、产量性状等影响,重点阐述了GA20氧化酶基因与激素、光周期、抗性等之间的相互作用,以便更好地揭示GA-20氧化酶信号网络系统及其作用机制。
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