科研产出
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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低温胁迫下苦瓜幼苗差异蛋白的表达与分析
《南方农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】寻找与苦瓜苗期耐低温表达调控相关的蛋白,深入了解苦瓜抗低温机理,为下一步开展苦瓜耐低温分子基础研究及苦瓜耐低温育种打下基础。【方法】以耐冷型MC108和冷敏型MC6苦瓜品种为材料,运用双向电泳技术分析低温胁迫(8℃低温胁迫72 h)下苦瓜苗期叶片蛋白质差异变化。【结果】对2-DE图谱分析发现,冷敏型MC6和耐冷型MC108苦瓜品种间共存在82个差异蛋白点,其中,39个蛋白点上调,36个蛋白点下调,2个新增蛋白点,5个消失蛋白点;对其中24个表达量变化明显的蛋白质点进行MALDI-TOF-TOF/MS分析,经数据库搜索匹配,鉴定出5个未知蛋白和14个功能蛋白,这些蛋白涉及细胞防御、自由基清除、光合作用、基础代谢、蛋白降解等多个功能类别。【结论】在逆境胁迫下苦瓜可通过调节多种蛋白表达来适应外界温度的变化。
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香水柠檬LFB2基因的克隆及表达分析
《基因组学与应用生物学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：无籽是香水柠檬的重要特征,自交不亲和是香水柠檬无籽的主要原因,为了深入了解香水柠檬自交不亲和的分子机理。本研究在通过De novo技术获得F-box基因片段的基础上,以香水柠檬嫩叶为材料,利用RT-PCR技术成功地克隆出长度为1 357 bp的F-box基因,命名为LFB2。生物信息学分析发现该基因编码446个氨基酸,氨基酸的C端具有两个WD结构域,属于FBXW蛋白,其蛋白分子量为111.62 kD,等电点:8.97。利用qRT-PCR分析LFB2基因在花器官不同组织的表达情况,发现该基因在雄蕊中的表达量最高,是其它花器官的十倍左右;在逆境胁迫下,该基因的表达量也有明显的变化,以上研究表明LFB2基因对花粉的发育和逆境胁迫中有一定的作用。
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甘蔗钙依赖蛋白激酶基因克隆与序列分析
《南方农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】克隆甘蔗钙依赖蛋白激酶基因(ScCDPK1),为其功能解析和育种利用打下基础。【方法】根据甘蔗cDNA文库中的CDPK基因序列信息设计引物,利用RT-PCR克隆ScCDPK1基因,并采用在线生物信息学分析软件对其推导蛋白的理化性质、跨膜结构、信号肽及保守结构域等进行预测分析。【结果】克隆获得的ScCDPK1基因完整编码区大小1650 bp,编码549个氨基酸,相对分子量61.971 kD,等电点(pI)6.78,不稳定指数35.63。同源性和遗传进化树分析结果显示,ScCDPK1基因与小麦TaCPK7基因亲缘关系最近,同源性达88%;ScCDPK1蛋白与其他已知CDPK蛋白一致,具有CDPKs家族特有的4个保守区域(可变区、蛋白激酶区、自抑制区和钙离子结合区),其二级结构主要由α螺旋(42.80%)和无规则卷曲(32.97%)构成;蛋白功能分类预测结果显示,ScCDPK1蛋白是一种阳离子通道蛋白,可能参与植物胁迫应答、信号转导和翻译调控等生物反应。【结论】ScCDPK1基因编码的蛋白与其他已知CDPK蛋白一致,具有CDPKs家族特有的4个保守区域,是一种阳离子通道蛋白。
关键词： 甘蔗 钙依赖蛋白激酶基因(CDPK) 克隆 序列分析 生物信息学预测
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甘蔗ATP结合蛋白基因克隆及其干旱胁迫下的表达特性分析
《南方农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】克隆甘蔗ATP结合蛋白基因,分析其基本生物学信息及在干旱胁迫下的表达特性,为ATP结合蛋白的功能研究提供理论依据。【方法】从乙烯诱导甘蔗差异表达转录组和水分胁迫下甘蔗cDNA文库中获取ATP结合蛋白基因序列,设计其引物进行RT-PCR扩增,利用生物信息学软件进行序列分析及其蛋白结构和功能预测,并采用实时荧光定量PCR(qPCR)检测干旱胁迫处理下的甘蔗ATP结合蛋白基因的表达情况。【结果】克隆获得的甘蔗ATP结合蛋白基因全长2145 bp,编码714个氨基酸,其蛋白分子质量为79.430 kD,理论等电点(pI)为9.33,不稳定系数为44.38;甘蔗ATP结合蛋白与玉米ATP结合蛋白的核苷酸序列及其推导氨基酸系列同源性最高,均达93%。甘蔗ATP结合蛋白主要由无规则卷曲(42.02%)、α螺旋(25.63%)和延伸链(22.27%)结构组成,具有蛋白激酶催化结构域、ATP结合位点、核苷酸结合位点(NBS)、糖基化位点、激酶磷酸化结合位点及核定位信号等;甘蔗ATP结合蛋白可能主要定位在细胞核、叶绿体、线粒体和过氧化物酶体中,起中间代谢调控作用,或参与转录调控、免疫应答、胁迫应答及信号转导等生物反应。qPCR检测结果显示,在干旱胁迫7 d后,甘蔗ATP结合蛋白基因的表达量明显下调,约为对照的30%,恢复正常供水(复水)后,表达量回升。【结论】甘蔗ATP结合蛋白基因表达受干旱胁迫诱导,可能参与甘蔗对干旱逆境胁迫响应的代谢调控。
关键词： 甘蔗 ATP结合蛋白 基因克隆 生物信息学 干旱胁迫 表达特性
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山药Actin基因片段的克隆及表达分析
《生物技术通报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：通过山药Actin基因的克隆和表达分析,为研究山药生长发育中肌动蛋白的作用及其他基因的表达和调控奠定基础。根据Gen Bank中已经公布的其他植物肌动蛋白基因(Actin)的保守序列设计一对简并引物,采用RT-PCR技术从山药块茎中分离出1个Actin基因cDNA片段,命名为DoActin。片段长度为1 091 bp,编码357个氨基酸,并提交Gen Bank(登录号:KU669295)。与NCBI核酸和蛋白质数据库序列比对,该序列与其他植物Actin基因核苷酸序列的同源性均在83%以上,氨基酸序列的同源性均在97%以上。进化分析结果显示,DoActin与海枣Actin-2、木本棉Actin-7的亲缘关系最近。实时定量PCR结果显示,DoActin在山药叶片、地上茎和地下块茎以及不同发育期的块茎和叶片中表达量相对稳定,表明其适宜作为山药的内参基因。
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花生温度诱导载脂蛋白基因AhTIL1的克隆和表达研究
《生物技术通报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：温度诱导的载脂蛋白(temperature induced lipocalins,TILs)与植物在热、冷、光、氧化等胁迫下的稳定性相关,旨在克隆花生中的温度诱导的载脂蛋白基因,分析其在响应低温、高温中的作用。从花生c DNA文库中筛选到一个TIL候选基因,命名为Ah TIL1,通过PCR扩增获得了其基因组和候选启动子的序列,并利用实时定量PCR等方法检测了该基因在花生不同组织、种子不同发育时期和温度胁迫下的相对表达量。序列分析结果表明,该基因的开放阅读框(open reading frame,ORF)为558 bp,编码185个氨基酸。生物信息学分析显示,推测的Ah TIL1蛋白质相对分子质量为21.4 k D,等电点为6.78。序列比对结果显示,该蛋白氨基酸序列同其他物种TIL蛋白显示出很高的同源性。对候选启动子预测结果表明,该基因的候选启动子包含ACE、Box4、G-box、GAG-motif等与光反应相关的调控元件以及与ABA、水杨酸、赤霉素、厌氧等相关的顺式调控元件。基因芯片和RNASeq结果表明,该基因在花生的根、茎、叶、花、果针、种子中均有表达,在花中表达量最高,茎中次之,在根中表达量最低;Ah TIL1在果针入土后表达量下降,随着荚果的膨大和种子的成熟,Ah TIL1的表达量逐渐增加。实时定量PCR结果证明,Ah TIL1在高温和低温诱导3、6、12和24 h后上调表达,在48 h后表达量下降。Ah TIL1可能在花生响应低温、冷胁迫中发挥着重要的作用。
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甘蔗细胞色素b6-f复合体铁硫亚基(SoCYT)基因的克隆和表达分析
《西南农业学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：以甘蔗叶片总RNA为模板,通过RT-PCR扩增细胞色素b6-f复合体铁硫亚基基因的c DNA,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分析该基因的表达情况。结果表明:克隆得到的c DNA片段长度为796 bp,包括1个579 bp的开放阅读框,编码192个氨基酸。甘蔗与高粱CYT基因c DNA序列的同源性为94.0%,氨基酸序列同源性为99.0%;该基因推导的蛋白分子量大小为20.67KD,等电点为6.24,疏水性分值在0.50~2.11;蛋白二级结构中α-螺旋占17.19%,随机卷曲占53.12%,延伸链占21.53%,β-转角只占8.33%,Gen Bank登录号为JQ712582。实时荧光定量分析结果表明,随着甘蔗干旱胁迫时间的延长,So CYT基因表达均呈下降的趋势,PEG与PEG加Si处理的So CYT基因的表达量有显著差异,加硅可减缓So CYT基因表达的下降速度和对细胞色素b6/f复合体的结构的损伤和影响。
关键词： 甘蔗 细胞色素b6-f复合体铁硫亚基 克隆 生物信息学分析 表达
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飞机草不定根形成过程中的结构和生理变化
《南方农业学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究飞机草不定根形成过程中的解剖结构和生理变化,了解其不定根形成特性,为进一步阐明飞机草无性繁殖机制奠定基础。【方法】通过扦插试验,研究飞机草在不同基质、不同含水量中的生根情况,并在生根过程中进行解剖结构观察,同时测定相关内源激素含量、POD活性及黄酮含量。【结果】飞机草在菜园土、红土、河沙3种基质中生根率均为100.0%。极度干旱(水分含量0)或水分过多时(80%)不能生根,在基质含水量为20%~60%时均能迅速长出不定根。解剖结构发现,飞机草茎段皮层中没有环状厚壁细胞,皮层薄且髓部较大,不定根原基产生于束中形成层,生根过程中没有愈伤组织产生,根原基形成和不定根突破表皮的时间分别为扦插后3和7 d。在飞机草不定根形成过程中,相关生理指标均发生显著变化;IAA含量总体呈上升—下降—上升的变化趋势,ABA及黄酮作为生根抑制物,其含量在生根过程中总体呈下降趋势;ZT含量峰值出现在扦插后3 d;POD活性最低值出现在扦插后1 d,最高值出现在扦插后3 d,且生根过程中的活性比未扦插时极显著升高。【结论】飞机草不定根形成具有极强的环境适应性,其解剖结构和扦插过程中内源激素含量的变化均符合易生根植物特征。
关键词： 飞机草 外来入侵种 无性繁殖 不定根 解剖结构 生理特性
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