科研产出
甘蔗乙烯信号转导途径关键基因CTR1的克隆与表达分析
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为了研究CTR1基因与甘蔗糖分积累的关系,本研究利用同源克隆的方法,以甘蔗品种‘桂糖28’(GT28)幼嫩叶片的cDNA为模板,成功克隆得到2 103 bp的甘蔗CTR1基因(ScCTR1; GenBank登录号为MK158246)。ScCTR1基因的开放阅读框(ORF)序列长1 656 bp,编码551个氨基酸,预测蛋白质的分子质量为62.78 kD。ScCTR1蛋白具有CTR1同源蛋白典型的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶结构域。实时荧光定量PCR结果表明,ScCTR1基因在茎和叶中都有表达,在茎中其表达量呈先增加后降低的趋势,在未成熟叶、成熟叶和老叶中,其基因表达呈降低的趋势。本研究结果对阐明乙烯调控甘蔗茎糖分积累和叶发育的机理提供了重要的参考依据。
关键词： 甘蔗(Saccharum ssp. Hybrids) CTR1 基因克隆 基因表达
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葡萄PRC1-like核心组分基因克隆及序列分析
《基因组学与应用生物学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：克隆葡萄PRC1-like核心组分基因并预测其功能.在NCBI中分别查找与拟南芥PRC1核心组分基因同源性最高的葡萄序列,采用CTAB法提取葡萄品种'赤霞珠'(Cabernet sauvignon)嫩叶中总RNA,运用RT-PCR技术进行克隆,得到葡萄PRC1-like核心组分基因的CDS序列,并通过各种在线软件对葡萄PRC1-like核心组分基因及其编码的蛋白质进行生物信息学分析.获得4个葡萄PRC1-like核心基因,这些基因CDS全长分别为1 614 bp、1 362 bp、1 293 bp和1 275 bp,分别编码568个、453个、430个和424个氨基酸,预测其蛋白质的相对分子量分别为64.17 kD、50.69 kD、47.99 kD和47.71 kD,推测这些蛋白均为亲水性不稳定蛋白,与已知拟南芥PRC1相应的核心蛋白具有高度的同源性,亚细胞定位预测结果表明这些蛋白主要存在于细胞核中.推测葡萄PRC1-like在葡萄发育中起着重要作用,这为进一步阐明葡萄PRC1-like的功能及作用机制提供了理论依据.
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甘蔗抗坏血酸过氧化物酶基因ScAPX1的克隆和表达分析
《生物技术通报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：通过克隆甘蔗ScAPX1及分析其在低温胁迫中的表达,为深入研究甘蔗APX1在低温胁迫中的功能及为甘蔗抗寒育种的分子机理提供依据.以甘蔗叶片总RNA为模板,通过RT-PCR技术克隆甘蔗叶片ScAPX1的完整ORF序列,采用生物信息学软件分析所克隆基因的编码蛋白特性,并用荧光定量PCR分析该基因在2个抗寒性差异较大的甘蔗品种GT28和YL6低温胁迫下的表达模式.结果表明,克隆得到甘蔗ScAPX1(NCBI登录号为KC794939),其包含一个759 bp的完整开放阅读框,编码252个氨基酸.该基因编码的蛋白不含信号肽,为可溶性蛋白,无跨膜结构,定位于细胞质,与高粱氨基酸的同源性为98%,推测其为胞质型抗坏血酸过氧化物酶基因.qRT-PCR分析结果表明,随着低温(0-4℃)时间的延长,2个甘蔗品种ScAPX1的表达量均是先上升后下降,但表达量存在差异,在整个胁迫过程中,抗寒强品种GT28的表达量始终比抗寒弱品种YL6高.甘蔗ScAPX1积极响应低温逆境胁迫,该基因的诱导表达与甘蔗品种本身的抗寒性密切相关.
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芒果乙烯受体ETR1和ERS1基因的克隆及序列分析
《南方农业学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】克隆芒果乙烯受体ETR1和ERS1基因(Mi ETR1和Mi ERS1),并进行生物信息学分析,为研究乙烯受体在芒果成熟和衰老过程中的调控机制提供理论参考。【方法】以芒果为材料,应用RACE技术扩增Mi ETR1和Mi ERS1基因的c DNA序列,并应用生物信息学方法对其编码的氨基酸序列进行预测分析。【结果】克隆获得的Mi ETR1基因c DNA序列全长2570 bp,开放阅读框(ORF)2220 bp,编码739个氨基酸;Mi ERS1基因的c DNA序列全长2171 bp,ORF1890 bp,编码629个氨基酸;Gen Bank登录号分别为KY002681和KY002682。Mi ETR1和Mi ERS1蛋白均为含跨膜结构的非分泌型疏水蛋白,属于乙烯受体ETR1家族成员,以Ser为主、Thr为辅的磷酸化修饰调控乙烯信号转导,均含有3个典型的模块,即GAF结构域、His KA结构域和HATPase_c结构域,Mi ERS1蛋白较Mi ETR1缺少REC结构域。不同物种ETR1和ERS1蛋白的氨基酸序列具有高度保守性,Mi ETR1和Mi ERS1均与甜橙(Citrus sinensis)和克莱门柚(Citrus clementina)的ETR1和ERS1蛋白亲缘关系较近,但二者分别聚在两个不同的分支上,表明两个蛋白存在一定的遗传分化。【结论】乙烯受体基因在芒果成熟和衰老过程中发挥调控作用。
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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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甘蔗烟酰胺转氨酶基因(SoNAAT1)的克隆及其在缺Fe胁迫下表达量变化
《西南农业学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】克隆甘蔗烟酰胺转氨酶(Nicotianamine Aminotransferase,NAAT)基因,分析其基本生物学信息及在缺Fe胁迫下的表达量变化,为进一步探讨SoNAAT1基因在甘蔗麦根酸类Fe载体生物合成途径中的作用提供理论依据。【方法】根据前期获得的EST序列设计引物,利用RT-PCR和RACE-PCR获得甘蔗SoNAAT1基因c DNA全长,应用在线软件程序对氨基酸序列进行分析,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析基因在不同缺Fe胁迫时长下的表达情况。【结果】甘蔗SoNAAT1基因全长1593 bp,编码区长度1206 bp,编码401个氨基酸,理论分子量为44.2 kD,等电点为5.64,主要在细胞质中表达,蛋白结构以α-螺旋为主。SoNAAT1与玉米、水稻、高粱的NAAT基因序列具有高度的同源性,系统发育进化树显示其与高粱Sb NAAT3优先聚在一起。qRT-PCR分析结果表明,SoNAAT1的表达随着缺Fe胁迫时间的延长而增强,缺Fe胁迫引起甘蔗根系内源ABA含量和相关抗氧化酶活性增加,并与SoNAAT1表达密切相关。【结论】甘蔗SoNAAT1基因编码序列具有较高的保守性,表达量随着缺Fe胁迫时间的延长而增加,推测该基因参与了甘蔗麦根酸类Fe载体生物合成途径的调控过程。
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甘蔗ScHAK10基因克隆及表达分析
《作物杂志 》 2018 北大核心
摘要：为探究甘蔗HAK基因家族中Sc HAK10基因的功能及干旱环境下的响应机制,利用同源克隆技术(homologous cloning)从新台糖22号中克隆得到Sc HAK10基因的完整编码序列,并对其进行生物信息学分析,同时采用q-PCR技术分析基因在不同组织以及在不同干旱阶段的表达情况。结果表明,Sc HAK10基因编码区全长为2 433bp,编码810个氨基酸,相对分子量89.83k D,等电点(p I)为8.46,预测其为疏水碱性蛋白;核苷酸同源性分析表明Sc HAK10基因与玉米(Zea mays L.)、高粱[Sorghum bicolor(L.)Moench]等其他作物中HAK基因具有高度的同源性;该蛋白具有跨膜结构域,定位在细胞质膜上。蛋白质二级结构分析发现其主要由α螺旋(38.15%)、扩展长链(19.26%)和无规则卷曲(37.16%)组成;蛋白功能预测显示其与阳离子运输通道相关,有较大的概率显示其介入转录、信号传导、免疫应答等生物活动。q PCR表达分析显示,Sc HAK10基因在不同部位都有表达,叶片中的表达量最高,其次为茎,根系中的表达量最低。干旱胁迫下Sc HAK10基因受到诱导表达,表达水平根据胁迫程度的加深而呈现出先上调后下降的表达趋势,复水后,基因表达量降低。本研究为进一步阐明甘蔗Sc HAK10基因的功能及甘蔗耐旱调控相关分子机制奠定了基础。
关键词： 甘蔗 钾转运蛋白基因(HAK) 基因克隆 生物信息学分析 基因表达
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甘蔗ScHAK9基因克隆及表达分析
《植物遗传资源学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：KUP/HAK/KT家族基因在介导细胞内钾的积累及维持植物的生长发育中起重要作用,本研究以新台糖22号(ROC22)甘蔗为研究材料,采用同源克隆技术获得钾转运ScHAK9基因的完整编码序列(CDs),并利用生物信息学软件对蛋白质结构和功能进行预测分析,同时利用qPCR技术分析基因的组织特异性表达以及在不同干旱条件下的表达情况。结果表明,ScHAK9基因的cDNA完整编码区长度为2352 bp,编码783个氨基酸,属于碱性疏水蛋白,结构中包含了12个跨膜结构域,蛋白主要定位在细胞质膜上;蛋白质二级结构主要由α螺旋结构、无规则卷曲结构和扩展长链组成;系统发育树分析显示ScHAK9与玉米Zm HAK9基因同源性较高。qPCR分析结果表明,ScHAK9基因在不同组织间的相对表达量具有明显差异,叶片中表达最高,其次是茎,根系中表达最低,具有组织特异性;干旱胁迫可以诱导ScHAK9基因表达,其表达量随着胁迫程度加重表现出升高趋势,且在复水后才有所下降。初步推测该基因可能在甘蔗发育和抵御干旱胁迫中起着重要作用,本研究为进一步阐明ScHAK9的功能及作用机制奠定了分子基础。
关键词： 甘蔗 钾转运蛋白(HAK) 基因克隆 生物信息学分析 基因表达
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甘蔗蔗糖转运蛋白SoSUT5基因克隆、表达及功能鉴定
《南方农业学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】克隆甘蔗蔗糖转运蛋白基因SoSUT5,分析其表达特性,并通过转化酵母突变体验证其功能,为研究SUT5基因的功能提供理论依据。【方法】以甘蔗品种桂糖28(GT28)未成熟茎cDNA为模板,采用RT-PCR从甘蔗中克隆SoSUT5基因,并进行生物信息学分析及构建系统发育进化树。采用荧光定量PCR(qRT-PCR)检测SoSUT5基因在甘蔗不同组织的表达情况,同时构建酵母表达载体并转化酵母突变体SUSY7/ura3进行基因功能验证。【结果】克隆获得的SoSUT5基因为1605 bp,编码534个氨基酸,GenBank登录号KF808328。SoSUT5蛋白的分子量和理论等电点(pI)分别为56.40 kD和8.36,具有12个跨膜结构,属于易化扩散载体(MFS)家族成员,也属于蔗糖/H+共转运体家族(GPH)成员。该蛋白具有保守的SUT蛋白功能域,是SUT5亚家族成员。在甘蔗生理成熟期,从成熟茎、花序、成熟芽和根中均能检测到SoSUT5基因表达,以在花序中的表达量最高,根次之,但在+1叶中检测不到。转pDR196空载体的酵母突变体SUSY7/ura3在以蔗糖为唯一碳源的MD培养基上不能生长,但转pDR-SoSUT5重组质粒的酵母突变体SUSY7/ura3能正常生长,说明SoSUT5蛋白具有蔗糖转运活性。【结论】SoSUT5基因编码蛋白具有转运蔗糖的生物学功能,在甘蔗蔗糖运输和积累过程中发挥调控作用。
关键词： 甘蔗 蔗糖转运蛋白(SUT) 基因克隆 表达分析 生物信息学分析
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白及GMP基因cDNA全长克隆及生物信息学分析
《西南农业学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】克隆白及GDP-甘露糖焦磷酸化酶(GDP-mannose pyrophosphorylase)基因(Bs GMP)cDNA全长序列,分析该基因生物学信息,为该基因功能的进一步鉴定提供依据。【方法】基于同源序列克隆GMP基因中间片段,并采用RACE技术扩增GMP基因cDNA全长,用DNAMAN、Tmpred及Softberry等软件进行编码多肽序列、理化性质及亚细胞定位等分析。【结果】从白及叶片中克隆到的GMP基因全长1523 bp,其中包含1086 bp的开放阅读框(ORF),编码361个氨基酸,理论蛋白分子量为39.35 k Da,理论等电点为6.03。进一步分析发现该基因具有跨膜结构,亚细胞定位分析发现该基因主要分布于细胞质和线粒体。蛋白三级结构预测显示,Bs GMP蛋白有11个α螺旋,33个β折叠,46个β转角;该蛋白第1~24个氨基酸含有醛酮还原酶的保守结构域,第256~335个氨基酸含有Lbeta H家族保守区。BLAST多重序列分析表明,Bs GMP氨基酸序列与铁皮石斛、蝴蝶兰的亲缘性最高,分别达到95%和92%。【结论】成功克隆到白及GDP-甘露糖焦磷酸化酶基因(Bs GMP),并进行相关生物信息学分析,为该基因的进一步功能研究奠定了基础。
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