简介:双精氨酸蛋白转运系统(twin-argininetranslocationsystem,Tat)在伴侣蛋白的校正监控下将已正确折叠的蛋白通过细菌细胞质膜和植物叶绿体类囊体膜。Tat分泌产物的信号序列具典型的双精氨酸基序,包含多拷贝的膜蛋白TatA、TatB和TatC。其中TarA和TatB基因在细菌中已进行了大量研究,但是植物中的作用机理尚不清楚。本实验以茄科植物马铃薯为研究对象,克隆基因并采用生物信息学手段进行序列比对,通过烟草脆裂病毒介导的基因沉默技术,结合半定量RT—PCR来解析StTatA和StTatB的功能。结果表明:马铃薯StTatA和StTatB与大肠杆菌、衣藻、番茄具有高度同源性,且在叶绿体发育过程中起重要作用。
简介:为了解香蕉NBS抗病基因的密码子使用特点,掌握其基因编码规律,以香蕉全基因组NBS基因的74条高置信蛋白编码信息为数据来源,借助CodonW等软件对蛋白质的每个氨基酸编码数据进行了统计分析。结果表明,G+C含量范围为32.8%~45.4%,共鉴定获得了GUC和UAC等8个最优密码子且全部以G或C结尾。中性绘图分析发现,大部分基因分布在对角线及其附近区域,ENC与GC3的关联分析显示大部分基因落在标准曲线附近,这些都表明密码子偏好性受到碱基突变影响较大。密码子各参数相关性分析表明,ENC和G3s、C3s的大小都呈显著负相关,在基因表达密码子使用时,更倾向于选择第三位碱基是G/C的同义密码子。本研究分析了香蕉全基因组NBS基因的密码子偏好性,为通过密码子优化来提高NBS基因在香蕉中的表达,对香蕉进行抗性改良具有十分重要的指导作用。
简介:PUBs蛋白调控了作物的生长发育及响应非生物胁迫和生物胁迫的过程。为探讨棉花中U-box类型泛素连接酶家族,本研究利用生物信息学方法分析了二倍体雷蒙德氏棉中PUBs的数目、进化、基因结构、结构域分布及基因表达模式。结果表明,雷蒙德氏棉中有93个GrPUBs基因家族成员,基因长度为1101~11191bp。亚细胞定位预测结果表明,GrPUBs编码产物大部分定位在细胞质和细胞核中,少数定位在胞外基质线粒体中。根据除U-box以外所含结构域将该家族成员分为7类,分别含有UFD2结构域、ARM结构域、激酶结构域、只含U-box、WD-40、TPR以及异构酶结构域。GrPUBs基因家族染色体定位显示,基因在13条染色体上均有分布,但分布不均匀。在第5条染色体最多,有11条基因序列,第4、第12和Scaffold染色体上的基因最少,仅有2条。基因结构分析表明,基因内含子的数目变化较大,在0~17之间,且具有相似结构的基因,其编码蛋白聚为一类。基因表达模式分析发现。几乎1/3的基因在花中优势表达,个别基因在开花后10d、20d、30d和40d的种子中表达量高于在叶和花中的表达,如Gorai.006G251300。本试验为深入研究U-box类型泛素连接酶在棉花生长发育及抗逆的机理提供了理论指导。
简介:本研究以高抗大白菜芝麻状斑点病品系‘C24’和高感品系‘03B9’为试验材料,利用cDNA-AFLP技术分析其在发病条件(高氮)和不发病或少发病条件(低氮)下基因表达的差异,并回收得到与大白菜芝麻状斑点病相关的差异表达转录衍生片段(Transcript-derivedfragment,TDF)19条。研究结果表明:12个TDF与NCBI或BrassicaDatabase已有序列同源,功能涉及激素调节、氧化还原酶、细胞结构、蛋白质分解、信号传导等;3个TDF在NCBI或TIGR上有序列同源,但是功能未知;4个TDF未找到同源序列。结合本课题组有关氮素浓度和形态对大白菜芝麻状斑点病影响的生理指标的研究结果,可推测大白菜芝麻状斑点病可能是细胞结构受到破坏,细胞膜上细胞信号跨膜转导受阻,ACC、ABA的调节,蛋白质的降解,PPO引起酚类物质褐变等共同作用所致。
简介:根据黄瓜基因组数据库中CsaO20719基因编码区全序列设计引物,通过RT—PCR扩增的方法从黄瓜品种津研四号的叶片中克隆得到寡肽转运蛋白基因(oligopeptidetransportergene,OPT)。基因编码区全长为2013bp。该基因编码的蛋白由20种氨基酸组成,含有670个氨基酸残基,分子量和理论等电点分别为73kD和8.65。预测由该基因转录的寡肽转运蛋白为疏水蛋白,有14个连续的疏水片断。预测该蛋白不存在信号肽,为非分泌蛋白,存在OPT家族保守结构域,亚细胞定位在细胞膜上,主要功能为参与转运和底物结合。同源性和进化树的预测分析显示,OPT蛋白与毛果杨和蓖麻寡肽转运蛋白同源性分别达到了81%和79%,所转运的底物除有寡肽外,还包含有金属离子-烟草胺的螯合物等。qRT—PCR分析同一氮浓度处理OPT基因在不同部位表达结果显示,在无氮及低氮条件下,OPT基因在茎中表达量最高,其次为叶和茎尖。在高氮条件下,OPT主要在茎尖和叶中表达量较高,其次为茎,说明OPT基因在氮胁迫下存在于植物各个部位,并主要集中在生长旺盛的部位,为黄瓜的生长提供所需的能量。不同氮浓度下OPT在茎中表达分析结果显示,OPT基因在无氮及低氮下表达量增加,明显高于正常水平,并且随着氮浓度的降低,OPT的表达量增加,说明黄瓜OPT基因参与低氮胁迫应答反应,增强黄瓜耐低氮能力。
简介:在盐和干旱等渗透胁迫条件下,一些植物会积累甘氨酸甜菜碱(简称甜菜碱)作为渗透调节物质,甜菜碱在植物体内由胆碱经两步氧化形成,催化这两步反应的酶分别是胆碱单氧化物酶(cholinemonooxygenase,CMO)和甜菜碱醛脱氢酶(betainealdehydedehydrogenase,BADH)。由于甜菜碱的合成途径简单,进行遗传操作方便,在诸多抗逆性基因中甜菜碱合成酶基因被看作是最有希望的胁迫抗性基因。其中,BADH基因的全长cDNA序列首先被从藜科植物菠菜(spinaciaoleracea)中克隆到,此后人们相继以该基因为参照,研究其它植物中的BADH基因。本文作者在以菠菜BADH基因为对照研究菊科植物的BADH基凶时,根据已发表BADH基因的保守区序列设计了一对PCR兼并引物,以菠菜基因组DNA为模板,采用PCR法扩增出长分别为825bp(seq1)和822bp(seq2)的两个DNA片段,经测序和序列分析,seql与GenBank中登录的菠菜BADH基因的基凶组序列(U69142)一致,其外显子区与己发表的该基凼的cDNA序列(M31480)一致,seq2与U69142序列的例源性为68%,其外显子区与M31480序列的同源性为83.93%。而且,在由该核苷酸序列推导的氨基酸序列中,含有醛脱氢酶高度保守的十肽VTLELGGKSP,说明该基因为菠菜BADH基因的吲源基因。根据现有文献分析,菠菜中可能存在两个BADH的同工酶,作者所克隆基因片段所属的基因可能编码菠菜BADH的另一个民工酶。该序列已在GenBank中登录,登录号:DQ070842。
简介:利用10对SSR引物对南宁地区5个金花茶种群进行遗传多样性分析,探讨金花茶边缘种群及变种小果金花茶的遗传多样性,为金花茶的合理保护提供科学依据。结果显示:小果金花茶平均等位基因数(A)、有效等位基因数(Ae)、期望杂合度(He)和观测杂合度(Ho)分别为4.40、2.433、0.533和0.429,表明小果金花茶具有较低水平的遗传多样性。STRUCTURE聚类分析显示,5个金花茶种群按照两变种分为2个组。AMOVA结果和遗传分化系数(FST)均表明两变种间存在很大的遗传分化。位于平果县坡造乡的金花茶边缘种群具有最低水平的遗传多样性(PPB=50%,A=1.70,Ho=0.100),与主分布区种群间存在很大的遗传分化。基于以上结果表明,小果金花茶和平果县坡造乡边缘种群应当作为独立保护单元保护起来。
简介:简单重复序列(SSR)广泛存在于基因组中,是亲缘关系分析、DNA指纹图谱构建和遗传多样性研究领域中非常重要的遗传标记之一。红豆树群体已处于濒危状态,且属无参基因组,其近缘种开发的SSR引物亦很少,为满足红豆树遗传多样性研究及制定合理的保护策略,本研究基于SLAF-seq(specific-locusamplifiedfragmentsequencing)技术对天然群体中典型红豆树进行简化测序,利用MISA软件对测序获得所有SLAF片段进行SSR位点搜索,并对SSR位点特征进行统计分析,最后利用PrimerPremier5.0软件进行引物批量设计。与日本晴水稻的测序数据相比,红豆树参考基因组的双端比对效率为90.14%,酶切效率为92.37%,说明SLAF建库正常;测序Q30为92.32%,GC含量为37.17%,说明达到测序要求。本研究共获得6426462reads和592221个SLAF标签,其中16653个多态性SLAF标签,含有17868个SSR位点,平均每6.98kb就分布有1个SSR位点。不同核苷酸重复类型的基元类型数量及SSR位点数量间差异较大,除单核苷酸外,二、三核苷酸重复类型数量较多,分别占总SSR位点的17.15%和15.02%,其中AT/TA和GAA/TTC基元重复数量最多,分别为1090个(43.1%)和349个(15.2%)。通过批量引物设计共得到2817对引物,以二、三核苷酸类型较多,两者所占比例高达94.8%。结果表明:SLAF-seq技术可以很好的应用于红豆树(无参基因组)SSR位点的开发,基于简化基因组测序数据发掘的SSR位点能够为SSR分子标记开发提供信息,并有助于后续群体遗传多样性和交配系统分析等。
简介:应用AFLP、SRAP、RAPD、SSR及同工酶等5种标记构建的326个标记位点的白菜遗传图谱和81个DH株系群体,采用MapQTL5软件与MQM作图法对白菜的叶片数与单株重进行QTL定位及遗传效应的分析。结果表明,通过两个不同年份的试验,在10个连锁群上共检测到20个QTL,主要分布在R5、R9连锁群上:控制叶片数的有5个,控制单株重的有15个;其中,获得两年稳定表达的QTL共6个:控制叶片数的有1个,控制单株重的有5个;另外,估算了单个QTL的遗传贡献率和加性效应,发现各QTL加性效应各不相等,各位点的遗传贡献率介于9.4%~39.6%之间;控制叶片数的和控制单株重的QTL位点表现为紧密连锁或相似的位置,主要集中在R5连锁群上,这与二者性状表型值相关系数很高相一致。这将为白菜品种改良中产量等性状的分子标记辅助选择提供理论依据。
简介:为探究大豆应答非致病菌(Bipolarismaydis)胁迫的分子机制,将玉米小斑病菌接种于3周龄的大豆苗。取48hpi的大豆叶片以TCA/丙酮法提取蛋白质,利用蛋白质双向电泳技术分离蛋白,串联质谱(MS+MS/MS)鉴定蛋白质再结合生物信息学技术进行蛋白质功能分析。结果显示:分离到大豆苗期叶片总蛋白点1300+15个,其中,差异表达(2倍以上,P值〈0.05)的蛋白质点18个,除2个蛋白点未成功测序,其余16个差异蛋白点经GO分析可知,差异表达的蛋白质功能主要涉及光合作用、胁迫应激和非寄主抗性响应,如核酮糖1,5-二磷酸羧化酶、病程相关蛋白PR-10和细胞骨架结构相关蛋白profilin-2。同时,由测序结果推测:在非致病菌(玉米小斑病菌)的胁迫下,大豆通过降低光合作用相关蛋白和能量代谢相关蛋白的表达,来增强防御相关蛋白和非寄主抗性相关蛋白的表达。
简介:解析穗粒数、小穗数和粒重及其QTLs间的遗传关联,有利于大麦穗发育遗传和标记辅助选择研究。本研究采用SPSS19.0软件分析了25份试验材料的小穗数、千粒重和穗粒数的表型差异,以及不同性状及其QTLs间的遗传关联性。结果表明小穗数等3个性状具有显著或极显著差异,育种品种的小穗数和穗粒数与地方品种的没有明显差异,大多数育成品种的千粒重显著或极显著高于地方品种的,二棱大麦的小穗数、穗粒数和千粒重没有显著差异,但六棱大麦的具有显著或极显著差异;小穗数与穗粒数极显著正相关,偏相关系数为0.835;在试验材料中共检测到4个小穗数QTLs、6个穗粒数QTL和6个千粒重遗QTLs,16个QTLs分别位于1H、2H和4H等6条染色体上,其中QSn-4HS等8个QTLs具有增效作用、其余QTLs具有减效作用。与标记HVM40-258bp连锁的QTL对小穗数和穗粒数具有一因多效特性性。小穗数等3个穗部性状分别受遗传效应不同的QTLs控制,QTL多效性导致了小穗数与穗粒数关联遗传。
简介:植物14-3-3蛋白(GF14蛋白)是一类参与调节植物生命活动过程的小分子蛋白。本研究根据高羊茅转录组学测序获得的FaGF14-A和FaGF14-D基因片段,利用RACE技术得到高羊茅FaGF14-A和FaGF14-D基因的3’和5’cDNA序列,拼接后的FaGF14-A基因全长为1153bp,编码260个氨基酸;FaGF14-D基因全长为1291bp,编码266个氨基酸。生物信息学分析结果表明高羊茅FaGF14-A和FaGF14-D蛋白都具有典型的14-3-3蛋白结构域,包含9个保守的琢-螺旋及不保守的N-末端和C-末端,尤其与禾本科植物GF14蛋白具有较高的相似性,位于同一个进化支上,亲缘关系较近。
简介:为探究萝卜肉质根中Chs基因的表达量与色素含量的关系,以16份不同类型萝卜为材料,在抽薹前测定肉质根色素含量和Chs基因的表达量。结果表明,不同类型萝卜肉质根Chs基因的表达量在0.0988~6.4321之间,平均值为1.4017,肉质根色素含量在0.001%~2.543%之间,平均值为0.804%。方差分析表明,16份不同类型萝卜肉质根间Chs基因表达量(F=2.3540,p=0.0001)和色素含量(F=114.2940,p=0.0001)差异均极显著,红皮红心萝卜的Chs基因表达量和色素含量均显著高于其他肉质颜色萝卜。相关分析表明,萝卜肉质根Chs基因的表达量与色素含量的相关系数为0.83,且相关系数达极显著水平。说明萝卜肉质根的色素含量与Chs基因的表达量高度相关,Chs基因可能是萝卜花青素合成的关键基因之一。Chs基因可作为萝卜色素生产基因工程中的候选基因,用于高色素含量萝卜新品种的选育。
简介:本研究以双单倍体马铃薯DM的突变体为材料,利用PCR-walking的方法扩增其突变体的侧翼序列。在试验中,以60个鉴定过的阳性突变体样品为材料扩增后,有28个样品扩增出有效条带。PCR胶回收后测序,有2个样品测序无信号,其他26个样品,将测序与载体序列和马铃薯基因组序列用BLASTN比对,发现有6个样品分别插入到了马铃薯1、3或7号染色体上。通过进一步比对,发现编号为TDM90的突变体中,载体插入了PREDICTED:Solanumtuberosumtrans-resveratroldi-O-methyltransferase-like(LOC102590422),mRNA马铃薯反式白藜芦醇基因中。试验说明了PCR-walking法扩增马铃薯侧翼序列是可行的。且载体插入马铃薯反式白藜芦醇基因中对马铃薯白藜芦醇基因的表达有何影响,有进一步研究下去的重要意义。
简介:研究甘蓝型油菜种质的遗传多样性,以提高甘蓝型油菜种质的利用效率。本研究从140对甘蓝型油菜SSR引物中,筛选出40对多态性好的SSR标记,并结合植株田间农艺性状特征鉴定,对63份来自四川的甘蓝型油菜种质资源进行遗传多样性、群体结构和性状关联分析。研究结果表明:40对多态性好的引物共检测到152个等位变异,引物平均多态性位点3.8,平均多态信息量(PIC)0.8497;在带型分析基础上,根据相似系数将参试材料聚为5大类群,多数参试材料属于第2、3大类群;在SSR多态信息基础上,对参试材料进行群体结构分析,将参试材料分为4个群体,86%的参试材料Q值大于0.70。对40个SSR位点与8个主要农艺性状用TASSEL软件的GLM(generallinearmodel)模型进行关联分析,共检测到15个位点与农艺性状显著相关,其中6个位点极显著相关。这6个SSR位点分别为:yw222和ywy05标记与全株角果数极显著相关,yw140和yw134标记与主序角果数极显著相关,ywy19和yw138标记与一次分支数极显著相关;其中ywy19同时与每角粒数、主序角果数、主序有效长显著相关。研究结果表明,本研究参试材料具有较好的代表性,遗传多样性较丰富;研究分析所得与农艺性状极显著关联的SSR标记位点在提高甘蓝型油菜种质的利用效率方面具有重要的实践意义。
简介:为了从蛋白质分子生物学方面研究白菜型冬油菜不同抗寒品种低温逆境及恢复条件下相关蛋白的响应机制,揭示大田生产中冬油菜抵御突发骤变低温伤害的抗寒机理,以超强抗寒冬油菜品种陇油7号和弱抗寒品种天油2号为材料,在培养箱培养至幼苗五叶期时,模拟北方寒旱区冬油菜返青期倒春寒环境,运用双向电泳结合质谱技术,分析其幼苗在低温(4℃)-恢复(20℃)-低温(4℃)-恢复(20℃)过程中存在的蛋白及其差异表达量。研究表明低温胁迫与恢复过程中,有2个蛋白点发生了显著差异的丰度变化,它们分别是半胱氨酸型氧化还蛋白过氧化物酶(定义为1号蛋白)和一种未知蛋白(2号蛋白)。且不同抗寒性品种存在2种不同蛋白的差异表达机制,1号蛋白在抗寒性较弱的天油2号低温胁迫恢复过程中表现出上调-下调-上调的变化趋势,抗寒性较强的陇油7号中此蛋白在第一次低温胁迫后消失,而出现了另外一种未知蛋白(蛋白2),且在低温胁迫恢复过程中也表现出上调-下调-上调的变化趋势,并且表达量高于天油2号中的蛋白1,因此,这种未知蛋白2可能是陇油7号抗寒性强于天油2号的原因之一。
简介:通过对天然白桦群体583株个体纤维长度测定,选取其中有代表性的100株个体,利用随机扩增多态性DNA标记(randomamplificationpolymorphismDNA,RAPD)技术对其基因组差异分析,通过扩增条带与性状表现间的多元回归分析,筛选出与白桦纤维长度显著相关的分子标记。经过20个RAPD引物筛选,有6个引物的7个片段与纤维长度显著相关,其中片段“BFL”与纤维长度的相关系数为0.401,相关性达到5%的显著水平。对此片段进行克隆、测序后,成功转化成与长纤维性状相关的序列特征化扩增区域(sequencecharacterizedamplifiedregion,SCAR)标记,此标记对长纤维白桦的鉴定效率达80%。
简介:根据转录组数据库,通过同源克隆获得结缕草ZjSPL4基因,开放阅读框为1002bp,编码333个氨基酸,该基因具有SBP基因家族保守域。ZjSPL4编码的蛋白分子量为36.38163kD,理论等电点(pI)为8.79,总平均亲水性为-0.707,属于亲水性蛋白。二级结构预测结果显示ZjSPL4蛋白主要由无规则卷曲(Cc)、α螺旋(Hh)构成。ZjSPL4蛋白与其他植物的SBP蛋白总体相似度为53.71%,通过系统进化树分析发现ZjSPL4与谷子和二穗短柄草中的SPL基因亲缘关系较近。ZjSPL4蛋白亚细胞定位结果显示,其编码的蛋白定位于细胞核中。同时日本结缕草ZjSPL4基因受到GA、ABA、蔗糖、低温的诱导,说明该基因可能参与结缕草花芽分化以及抗逆反应等过程。因此,克隆分析结缕草ZjSPL4基因可为结缕草花芽分化与抗性机制研究以及分子育种提供一定参考。
简介:以黑果枸杞为研究对象,利用RT-PCR方法从黑果枸杞cDNA中克隆一个bHLH的转录因子-LrJAF13,通过生物信息学的分析,发现该基因的全长为1890bp,编码624个氨基酸的亲水蛋白,其分子式是C3O12H4843N853O978S24,分子量为6.94kD,脂肪指数(Aliphaticindex)为85.45,等电点pI为5.24,亲水性(Grandaverageofhydropathicity)为-0.497,不稳定指数(Instabilityindex)为50.13,推断出该基因编码的蛋白位于细胞核中,蛋白质三维结构复杂,包含多个α-螺旋和β-折叠结构,与矮牵牛拟南芥bHLH基因编码的蛋白序列的一致性为88%,进化树的分析表明黑果枸杞的LrJAF13与矮牵牛的bHLH的转录因子petunia_JAFl3的亲缘关系比较接近。通过上述分析,为解析黑果枸杞果实中高花青素含量的分子遗传机理、优异资源筛选和新品种选育提供了理论依据。