科研产出
龙眼DlbZIP21基因克隆与表达分析
《西南农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]分析bZIP转录因子基因DlbZIP21在石硖和四季蜜两个龙眼品种不同组织和年周期表达水平的差异性,为揭示不同龙眼品种成花差异的分子调控机制提供理论依据.[方法]以石硖和四季蜜龙眼为试材,克隆其DlbZIP21基因,并对其编码蛋白理化性质特性、磷酸化位点和结构域进行生物信息学分析,利用实时荧光定量PCR分析该基因的时空表达特征.[结果]克隆获得石硖和四季蜜龙眼DlbZIP21基因分别命名为DlbZIP21-sx和DlbZIP21-sj,其开放阅读框(ORF)均为1353 bp,各编码450个氨基酸残基,预测蛋白质分子量分别为49.80和49.81 kD,理论等电点均为6.53.BLAST比对和系统发育进化树分析结果表明,DlbZIP21-sx与DlbZIP21-sj蛋白的同源性为99.78%,同时与大豆、水稻和菜豆的亲缘关系较近.DlbZIP21基因在花芽中的表达量表现为四季蜜龙眼比石硖龙眼高5倍;在年周期中,从1~12月DlbZIP21基因在四季蜜龙眼中的表达量均普遍高于石硖龙眼,其中在花芽分化期和开花期(12月—翌年4月)的表达量高于石硖龙眼6~8倍.[结论]DlbZIP21基因可能在四季蜜龙眼成花中发挥重要作用,且在诱导四季蜜龙眼一年多次成花过程中扮演重要角色.
关键词： 龙眼 DlbZIP21基因 表达分析
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花生栽野种间杂交异源多倍化早期世代基因表达变化分析
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为了进一步认识花生种间杂交异源多倍体进化过程中的基因表达变化规律,采用cDNA-HFO-TAG技术,研究花生种间杂交组合(四倍体栽培种'仲恺花4号'*二倍体野生种Arachis. diogio)杂种F1和早期多倍体世代S0~S3的基因表达变化情况.14条HFO-TAG引物共扩增出121条cDNA片段,其中差异片段84个,主要包括三种类型:亲本转录物完全沉默(3个),双亲转录物在后代部分材料中沉默(59个)和新转录物激活(22个),上述变化在F1代即开始发生.筛选其中大小为500~2 000 bp的35个TDFs进行克隆测序,有27个和NCBI数据库中已录入的基因具有较高的相似性,包括抗逆相关基因(10条)、未知功能蛋白基因(8条)、能量与代谢相关基因(7条)和转录因子相关的基因(2条).这些研究结果进一步表明在花生种间杂交异源多倍化早期发生着快速、剧烈的基因表达变化,从中获得的差异基因片段,有助于了解花生属种间杂交异源多倍化早期分子机制变化,这对有效利用野生花生种质优异基因具有重要意义.cDNA-HFO-TAG技术简单、有效且实用,完全适用于花生属基因表达变化研究,可以作为花生属及其它物种基因表达变化分析技术的有效补充.
关键词： 花生 种间杂交 异源多倍化 cDNA-HFO-TAG 基因表达
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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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粉垄耕作对甘蔗根系生长及氮素吸收利用的调控作用
《南方农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究粉垄耕作对甘蔗根系生长和氮素吸收利用的调控作用,为粉垄耕作技术在甘蔗生产中的推广应用提供理论依据.[方法]以甘蔗品种福农41为试验材料,以传统耕作为对照,研究粉垄耕作对甘蔗根系生物量和氮含量的影响;采用转录组测序(RNA-seq)和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析粉垄耕作对甘蔗根系中氮素吸收利用相关基因表达水平的调控作用.[结果]与传统耕作相比,粉垄耕作条件下甘蔗根系鲜重、干重、氮含量分别显著增加48.7%、46.8%和50.0%(P<0.05).RNA-seq分析结果表明,2种耕作方式的甘蔗根系存在14020个差异表达基因,其中12565个基因在粉垄耕作甘蔗根系中上调表达、1455个基因在粉垄耕作甘蔗根系中下调表达.进一步筛选到45个氮吸收利用相关的差异表达基因,包括硝酸盐转运蛋白基因、硝酸还原酶基因、亚硝酸还原酶基因、谷氨酰胺合成酶基因、谷氨酸合酶基因等,其中有44个氮吸收利用相关基因在粉垄耕作根系中上调表达.qRT-PCR分析结果显示,3个有代表性的差异表达基因TRINITY_DN194141_c0_g1、TRINITY_DN252586_c0_g1和TRINITY_DN241177_c0_g1在2种耕作方式甘蔗根系中的表达差异趋势与RNA-seq分析结果一致.[结论]粉垄耕作可能通过上调甘蔗根系中氮素吸收利用相关基因表达水平来增加甘蔗根系对氮的吸收利用能力,而增加甘蔗根系中氮含量并促进根系生长;此外,由于粉垄耕作的甘蔗根系更发达,可能通过增加根系与土壤接触的总面积,进而促进甘蔗根系对土壤中氮素的吸收利用.
关键词： 甘蔗 粉垄耕作 根系生长 转录组测序技术 氮素吸收利用 基因表达
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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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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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海蔗22号在国家甘蔗品种区试百色试验点的表现
《广西糖业 》 2019
摘要：获得海蔗22号在区试点的农艺性状表现,为海蔗22号的生产与推广提供必要的理论依据;以新台糖22(ROC22)为对照,在百色生态条件下开展一年新植两年宿根区域试验;海蔗22号蔗茎产量比对照ROC22增产14.70%,但增产不显著;含糖量较对照ROC22增产30.02%,增产达显著水平;甘蔗平均糖分达15.51%,较对照高1.04个百分点;海蔗22号在百色试点表现出高产、高糖、宿根性强、抗倒伏等特点,综合农艺性状表现突出,建议在不同生态环境选取不同土壤肥力的地块进行多点布局栽培观察及相关农艺技术研究,进而有针对性的繁殖、示范、推广。
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瓜实蝇热激蛋白Hsp90基因克隆及表达分析
《应用昆虫学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】热激蛋白基因Hsps在生物体抗逆性过程中具有重要的作用,本文旨在通过阐释瓜实蝇Bactrocera cucurbitae (Coquillett)热激蛋白基因Hsp90在其对环境温度适应性及抗药性过程中的功能作用,为瓜实蝇综合治理提供理论基础。【方法】采用RACE-PCR技术克隆瓜实蝇的Hsp90基因cDNA序列,利用生物信息学工具分析序列特征,并通过实时定量PCR技术分析高温胁迫、阿维菌素诱导和抗性及敏感品系中该基因的表达情况。【结果】克隆获得的瓜实蝇Hsp90基因cDNA全长2 654 bp,命名为Bc-Hsp90,GenBank登录号为KP864677,含2 145 bp的开放阅读框,编码715个氨基酸蛋白,具有HSP90蛋白家族共有模式和1个基序标签,C-末端具有MEEVD基序,属于胞质型热激蛋白。系统发育分析显示,Bc-Hsp90基因高度保守。不同高温(32-40℃)胁迫处理1 h和2 h后,瓜实蝇成虫体内Bc-Hsp90的相对表达量均显著高于对照组(26℃),并在38℃和40℃表达量最高;阿维菌素长期筛选的RS品系,Bc-Hsp90表达量是对照SS品系的2.13倍,但RS品系以LC90剂量诱导后,Bc-Hsp_(90)表达量显著下调,随着恢复时间延长其表达量逐渐升高,96 h后恢复到对照水平。【结论】推测Bc-Hsp90在瓜实蝇耐热性和抗阿维菌素过程中可能起着重要作用。
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白及PMM基因cDNA序列克隆及甘露糖合成相关基因的表达特性分析
《南方农业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】克隆白及磷酸甘露糖变位酶(PMM)基因(BsPMM)cDNA序列,并检测甘露糖合成相关基因的表达特性,为研究甘露糖合成相关基因的调控功能及白及多糖合成机制提供理论依据。【方法】采用RT-PCR克隆BsPMM基因cDNA序列,对其进行生物信息学分析,并采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测BsPMM和GDP-甘露糖焦磷酸化酶基因(BsGMP)在不同品种(桂及1号和桂及2号)、生育期(苗期、生长旺期和成熟期)和组织(叶片、茎、假鳞茎和根)中的表达特性,同时测定不同生育期假鳞茎的多糖和甘露糖含量。【结果】克隆获得的BsPMM基因c DNA全长1062 bp,包含一个759 bp的开放阅读框(ORF),编码252个氨基酸,该基因编码的蛋白BsPMM定位于细胞质,含一个从细胞内部到外部的跨膜螺旋区;不稳定系数为41.67,为不稳定蛋白;总平均疏水指数为-0.304,为亲水性蛋白,含植物PMM蛋白特有的4个保守结构域,属于HAD超家族成员。BsPMM蛋白与单子叶植物尤其是兰科植物铁皮石斛和蝴蝶兰PMM蛋白的亲缘关系较近,与罂粟、葡萄和芦笋等双子叶植物PMM的亲缘关系较远。BsPMM和BsGMP基因在不同品种、组织和生育期均有表达,且二者在假鳞茎中表达量显著高于其他组织(P<0.05),区别在于桂及1号在生长旺期的表达量最高,而桂及2号在苗期的表达量最高。桂及1号和桂及2号假鳞茎中甘露糖含量和多糖含量均随生育期推移呈逐渐升高的变化趋势。【结论】BsPMM和BsGMP基因表达具有时空、组织和品种特异性,可能是调控多糖合成代谢途径中的关键基因,参与白及甘露糖和多糖的合成。
关键词： 白及 甘露糖 多糖 磷酸甘露糖变位酶(PMM) GDP-甘露糖焦磷酸化酶基因(GMP) 表达特性
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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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