科研产出
广西木薯种质圃木薯品系耐贮性调查
《农业研究与应用 》 2021
摘要：木薯是重要的粮食和工业加工作物,受不良天气、运输及储藏条件的影响,在收获后至加工期间因块根不耐贮藏变质造成的损失巨大,因此耐贮性木薯品种的选育显得尤为重要。试验采用目测块根褐化程度评估法,通过对木薯种质圃的45个品系耐贮性进行观察比较,筛选出耐贮性强的品系,为木薯耐贮性育种提供试材。据观察结果,木薯品系W28、15-22和15-23-1耐贮性相对较差,贮藏第2 d就出现褐化,第7 d褐化面积超过50%;木薯品系17-2、AC2、15-65和16-50耐贮性相对较好,21 d的贮藏期后,褐化面积小于50%。为木薯特异性品种选育提供参考。
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3个澳洲坚果MYB蛋白靶基因的克隆与生物信息学分析
《农业研究与应用 》 2021
摘要：【目的】为阐明澳洲坚果MYB （v-myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog）蛋白靶基因的功能及分子作用机制提供了科学的理论依据。【方法】基于澳洲坚果转录组数据和RT-PCR方法克隆澳洲坚果MYB蛋白靶基因,并利用生物信息学分析这些基因编码蛋白质的同源性、系统进化、理化性质、亚细胞定位、跨膜域和信号肽。【结果】获得了3个新的澳洲坚果MYB蛋白靶基因MiTOM1、MiTOM2和MiTOM3,GenBank登录号分别为MT319120、MT319121和MT319122。MiTOM1、MiTOM2和MiTOM3都包含典型结构域VHS-ENTH-ANTH,与其它植物来源的TOM蛋白具有极高的序列相似度,与荷花TOM蛋白（XP＿010260421.1、XP＿010244847.1和XP＿010260421.1）的序列相似度分别高达68.93%、75.76%和68.80%。MiTOM1、MiTOM2和MiTOM3蛋白均为亲水性蛋白。MiTOM1可能定位于细胞核,为非分泌蛋白和非跨膜蛋白;MiTOM2可能定位于细胞质,为跨膜分泌蛋白;MiTOM3可能定位于细胞核或微体,为非分泌蛋白和非跨膜蛋白。蛋白二级结构预测显示,MiTOM1、MiTOM2和MiTOM3二级结构主要含有无规则卷曲和α螺旋。【结论】MiTOM1、 MiTOM2和MiTOM3包含TOM家族典型结构域VHS-ENTH-ANTH,可能在澳洲坚果体内物质运输及控制形态发育方面起重要作用。
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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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荸荠淀粉合成酶AGPase的基因克隆及表达分析
《西南农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】克隆荸荠ADP-葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）小亚基基因EdAPS1的cDNA序列,并分析其序列特征及其在荸荠不同组织和球茎发育过程中的表达情况,为研究荸荠淀粉生物合成机制提供理论依据。【方法】通过RT-PCR技术从荸荠球茎中克隆EdAPS1基因的cDNA序列,采用生物信息学方法对其序列和所编码的蛋白进行预测分析,利用实时荧光定量PCR技术检测EdAPS1基因在荸荠不同组织和球茎发育过程中的表达情况。【结果】克隆获得的EdAPS1基因cDNA序列全长1716 bp,包含1个1521 bp开放阅读框（ORF）,编码506个氨基酸。EdAPS1蛋白分子式为C2469H3896N672O746S23,相对分子量为55.67 kD,等电点为5.98,具有NTPtransferase和PbH1结构域。同源性和系统进化树分析结果表明,EdAPS1蛋白与不同植物相应蛋白的同源性在68.80%～86.91%,其中与油莎草相应蛋白（ALL29329.1）的亲缘关系最近。荧光定量PCR分析结果表明,EdAPS1基因在荸荠不同组织中均有表达,其中在球茎的表达量最高,与在其他组织的表达量差异显著（P<0.05,下同）,尤其在球茎发育后期的表达量更高,且显著高于球茎其他发育时期。【结论】从荸荠中成功克隆了EdAPS1基因,可为后续阐明荸荠淀粉生物合成机制及培育高淀粉荸荠品种提供参考依据。
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甘薯扩展蛋白基因IbEXPA4的克隆和表达分析
《农业生物技术学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：植物扩展蛋白是一种植物细胞壁蛋白,在植物生长发育过程中发挥重要作用。本课题组前期对甘薯（Ipomoea batatas）块根发育进行了转录组学研究,鉴定到一个扩展蛋白（Ipomoea batatas expansin-A4-like, IbEXPA4）基因在甘薯块根膨大中期显著上调表达。本研究以甘薯品种’桂经薯8号’和’桂紫薯1号’为材料,对扩展蛋白基因IbEXPA4进行克隆和表达分析。结果表明,该基因包含771 bp （GenBank No.MW361490.1）的完整开放阅读框,编码256个氨基酸。生物信息学分析显示,IbEXPA4蛋白的相对分子量为27.53 kD,理论等电点为8.8,不稳定系数为37.96,平均疏水性为-0.117,脂肪系数为65.62,属于稳定亲水蛋白。二级、三级结构预测显示该蛋白主要含有无规则卷曲。对IbEXPA4蛋白的结构进行分析,显示该蛋白在N端具有一段信号肽,不具有跨膜域,含有DPBB1和Pollenallerg1两个保守结构域。亚细胞定位预测其定位在细胞壁中。进化树分析表明,IbEXPA4基因与三裂叶薯expansin-A4-like基因的同源性最高,为99.22%。荧光定量PCR显示IbEXPA4在’桂经薯8号’和’桂紫薯1号’块根中优先表达,均呈先升高后降低的趋势,均在移栽60 d后的块根中表达量最高,分别为对照（20 d的纤维根）的3.09倍和9.23倍;在茎、叶中表达水平较低。IbEXPA4基因在2个品种块根中的表达量变化比较分析,IbEXPA4基因在’桂紫薯1号’中变化更显著。两个品种的农艺性状分析,发现’桂经薯8号’的块根长显著高于’桂紫薯1号’,而’桂紫薯1号’块根直径在60和90 d时显著高于’桂经薯8号’。相关性分析发现IbEXPA4基因在块根中的表达与块根直径、块根长度呈极显著正相关。这些结果说明,IbEXPA4基因促进块根的纵向生长和横向生长,参与了甘薯块根的生长调节,为阐明甘薯块根膨大的分子机理提供了理论依据。
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杧果矮化基因GA2ox的克隆、亚细胞定位及表达分析
《经济林研究 》 2020 北大核心
摘要：【目的】为研究杧果树体发育过程中GA合成调控以及GA信号转导的作用提供参考,并为矮生型杧果品种及矮化砧木的选育提供参考。【方法】以广西地方具有矮化特性杧果品种‘桂热杧82号’无病虫侵害的嫩叶为材料,对其GA2ox基因克隆,并进行亚细胞定位及表达分析。通过改良Trizol法提取叶片总RNA,利用简并引物克隆GA2ox基因片段,采用RACE法得到基因的全长cDNA序列,命名为MiGA2ox。通过生物信息学方法分析其结构特征,利用GFP进行亚细胞定位,采用实时荧光定量RT-PCR技术研究MiGA2ox基因在‘桂热杧82号’与乔化品种‘金煌杧’中的表达特性。【结果】MiGA2ox全长cDNA序列为2 051 bp,含有3′非翻译区约900 bp,5′非翻译区约400 bp。GA2ox序列均含有完整的开放阅读框,终止密码子为TGA,编码341个氨基酸,与橙子(XM_006467404.3)、柑橘(XM_006449629.2)、木薯(XM_021738345.1)、巴西橡胶树(XM_021820571.1)、陆地棉(XM_016896568.1)、中棉(XM_012597405.1)的一致性分别为79%、79%、78%、78%、76%、75%。MiGA2ox编码蛋白的相对分子质量为38 729.4 Da,等电点为6.56,为稳定蛋白,无信号肽,无明显疏水区,无跨膜结构域。根据共聚焦激光扫描显微镜观察结果可知,MiGA2ox编码蛋白定位于细胞核中。在随机选择2个时间节点,矮化品种‘桂热杧82号’MiGA2ox的表达量均高于乔化品种‘金煌杧’。【结论】‘桂热杧82号’MiGA2ox基因的表达与其矮化性状有关。
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红麻谷胱甘肽还原酶基因(HcGR)的克隆及盐胁迫下表达分析
《南方农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]克隆红麻谷胱甘肽还原酶基因(HcGR)并分析其组织表达特性及不同盐胁迫下的表达模式,为深入研究HcGR基因在响应盐胁迫的分子调控机制提供理论参考.[方法]基于红麻转录组测序结果,克隆HcGR基因,对其序列进行生物信息学分析,并利用实时荧光定量PCR检测HcGR基因在红麻不同组织及不同盐度胁迫[CK(0 mmol/L NaCl)、T1(50 mmol/L NaCl)、T2(100 mmol/L NaCl)和T3(200 mmol/L NaCl)]下的表达情况.[结果]克隆获得的HcGR基因开放阅读(ORF)长度为1698 bp,其编码蛋白相对分子量为60 kD,由555个氨基酸残基组成,理论等电点(pI)为8.46,为亲水性蛋白,定位于叶绿体;HcGR蛋白二级结构以无规则卷曲为主,以α-螺旋、延伸链和β-转角为辅,所占比例分别为44.14%、27.75%、22.16%和5.95%,其三级结构由无规则卷曲、α-螺旋和延伸链3种结构元件相互盘绕而成;该蛋白与榴莲GR蛋白亲缘关系较近.HcGR基因在红麻根、茎和叶中均有表达,且相对表达量存在显著差异(P<0.05,下同),相对表达量排序为叶>根>茎,表明HcGR基因具有明显的组织表达特异性.在红麻的根和叶中,HcGR基因相对表达量随NaCl胁迫浓度增加整体上呈先升高后降低的变化趋势,且均在T1处理下达峰值,显著高于CK、T2和T3处理.HcGR基因在茎中的相对表达量随NaCl胁迫浓度增加呈波动变化趋势,但T1、T2和T3处理均高于CK,其中T1和T3处理显著高于CK.[结论]HcGR基因在红麻根、茎和叶中的表达具有明显组织特异性,且可被不同浓度NaCl诱导响应盐胁迫信号,并通过上调各组织中的转录水平以提高抗盐胁迫能力,故推测该基因在红麻抗盐胁迫机制中发挥重要调控作用.
关键词： 红麻 谷胱甘肽还原酶(GR) 基因克隆 盐胁迫 实时荧光定量PCR 表达分析
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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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龙眼MYB14的生物信息学分析及其基因表达载体构建
《福建农业学报 》 2020 CSCD
摘要：[目的]克隆龙眼MYB-related基因家族中MYB14基因,并对其进行生物信息学分析和基因表达载体的构建,为进一步研究该基因的生物学功能提供基础数据.[方法]通过转录组测序及生物信息学分析得到龙眼MYB14基因全长序列,进一步设计特异引物对其开放阅读框(ORF)全长序列进行克隆和生物信息学分析,同时构建超表达载体.[结果]MYB14基因属于MYB-related家族的TBP-like亚家族,ORF长度831 bp,编码276个氨基酸,有一个MYB结合位点.该蛋白属于非跨膜亲水蛋白,亚细胞定位预测定位于细胞质,存在57个氨基酸磷酸化位点.其二级结构主要由无规则卷曲以及 α-螺旋构成,二级结构与三级结构预测结果高度一致,同源基因进化树分析表明该基因与大麻亲缘关系最近,同时成功构建了植物超表达载体pBI121-MYB14.[结论]本研究克隆得到了龙眼MYB14基因,成功构建表达载体pBI121-MYB14,为该基因功能的研究奠定了坚实的基础.
关键词： 龙眼 MYB-related 基因克隆 表达载体构建
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番荔枝中一个SWEET家族基因的克隆与表达分析
《热带作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：以番荔枝不同组织样品为材料,通过基因文库筛选,利用RT-PCR技术克隆出1个1227 bp的基因,命名为AT-SWEET16-1,该基因编码408个氨基酸,该氨基酸序列在N端以α螺旋形成THB结构域.生物信息学分析结果表明,该蛋白分子量为44.8 kDa,等电点为8.87.进化分析结果发现其与海枣(Phoenix dactylifera)相类聚.qRT-PCR分析结果表明,该基因在植株的根、茎、嫩叶、老叶、花蕾、花苞、幼果、成熟果中均有表达,AT-SWEET16-1基因在不同组织中的表达量依次是:成熟果>茎>根>花蕾>幼果>老叶>嫩叶;该基因在不同果实发育阶段中的表达情况为:在果实不同发育阶段,果柄中的表达量最高,果肉、果皮中则相对较低,种子中最低;但果实成熟期该基因在果柄、果肉中的表达量最高.原位杂交实验观察发现,基因表达位置为果柄韧皮部、果肉细胞膜间,结合基因表达分析结果,预示该基因在植株糖分积累与转运等方面起到一定的作用.
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