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高品质花生DNA提取:CTAB法改良及多维度品质评价
1
作者 田冬冬 杜龙 +3 位作者 赵星睿 王柏林 刘爱民 曲明静 《花生学报》 北大核心 2026年第1期123-132,共10页
花生叶片富含多酚、多糖及其他次生代谢物,常规方法或商品化试剂盒无法从中提取高品质DNA,严重阻碍了花生分子生物学研究。本研究以传统CTAB法为基础,根据CTAB裂解液各组分在DNA提取过程中所发挥的作用,以及细胞中DNA和多酚、多糖等物... 花生叶片富含多酚、多糖及其他次生代谢物,常规方法或商品化试剂盒无法从中提取高品质DNA,严重阻碍了花生分子生物学研究。本研究以传统CTAB法为基础,根据CTAB裂解液各组分在DNA提取过程中所发挥的作用,以及细胞中DNA和多酚、多糖等物质在空间上的相分离特性,进行改良优化。首先用PVP和高浓度EDTA组成预处理液,对花生组织进行预处理,从源头上阻断酚类氧化,去除过量多酚、多糖等杂质的同时,有效降低了花生叶片组织黏度;再用高浓度CTAB(3×)裂解液对预处理后的花生组织进行裂解,可以彻底清除蛋白及中性多糖等杂质。结果表明,相比传统CTAB法,改良CTAB法提取的花生叶片基因组DNA纯度极高,OD_(260)/OD_(280)值为1.8~1.9,OD_(260)/OD_(230)值大于2.0,并且提取结果稳定性好;DNA完整性高,能有效扩增出4 kb左右大片段DNA序列;DNA稳定性得到提升,室温(25℃)放置2个月无明显降解迹象。同时,改良CTAB法DNA提取效率大大提升,10 mg叶片即可获得3μg总DNA,即使使用衰老叶片也能高效提取到高品质DNA。上述研究表明,改良CTAB法提高了花生基因组DNA的纯度、完整性、稳定性和提取效率,适合应用于花生分子生物学研究,尤其是珍稀材料的遗传鉴定,同时为富含多酚、多糖等次生代谢产物样本DNA的提取提供了重要参考。 展开更多
关键词 花生叶片 DNA提取 改良CTAB法 多酚 多糖
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基于转录组测序挖掘忍冬苯丙烷生物合成途径的耐盐基因
2
作者 黄璐瑶 李壮壮 +3 位作者 段童瑶 王彬 李雪洁 李佳 《山东农业科学》 北大核心 2026年第3期1-15,共15页
忍冬(Lonicera japonica Thunb.)是我国历史悠久的药用植物。为探究盐胁迫下忍冬次生代谢产物的调控规律,本研究对300 mmol·L^(-1) NaCl溶液处理0 h(CK)及12、24、48、72 h的两年生“华金6号”忍冬叶片进行转录组测序和生物信息学... 忍冬(Lonicera japonica Thunb.)是我国历史悠久的药用植物。为探究盐胁迫下忍冬次生代谢产物的调控规律,本研究对300 mmol·L^(-1) NaCl溶液处理0 h(CK)及12、24、48、72 h的两年生“华金6号”忍冬叶片进行转录组测序和生物信息学分析。结果显示,NaCl处理12 h样品的基因表达水平与0、24、48、72 h的相关性较低。12、24、48、72 h分别筛选到1803、903、1833、1748个差异表达基因(DEGs),共有的DEGs为227个,12 h特有DEGs最多。4个时间点的次级代谢途径、苯丙烷生物合成途径和α-亚麻酸代谢途径均被激活。4个时间点次级代谢途径中上调的DEGs分别为94、36、57、44个,包括4个相同DEGs,分别为甘露醇脱氢酶(MTD)、异胡豆苷合酶(STR)、三酰甘油脂肪酶(TGL)和乙醇脱氢酶(ADH)基因;苯丙烷生物合成途径中上调DEGs分别为21、16、19、13个,其中,MTD基因在4个时间点均上调。12 h时,绿原酸和木犀草苷生物合成途径6个基因显著上调表达,包括肉桂酸4-羟化酶(C4H)、羟基肉桂酰转移酶(HCT)、查尔酮合酶(CHS)、查尔酮异构酶(CHI)各1个及2个咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶(CCoAOMT)基因。因此,推测忍冬在12 h应对盐胁迫的机制与24、48、72 h不同。12 h时,忍冬在转录水平上对细胞反应进行了快速调控,通过诱导C4H、HCT、CCoAOMT、CHS和CHI等苯丙烷代谢途径关键酶基因上调表达,应对盐胁迫;随着胁迫时间的延长,忍冬主要通过甘露醇合成、脂质代谢、乙醇发酵等代谢途径调控耐盐性。因此,盐胁迫的早期快速反应,尤其是苯丙烷代谢的早期反应,对忍冬的耐盐性至关重要。 展开更多
关键词 忍冬 盐胁迫 转录组测序 苯丙烷生物合成途径 耐盐基因
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忍冬WD40基因家族鉴定及盐胁迫下的表达分析
3
作者 李启东 王飞 +6 位作者 王彬 李雪洁 王刚 杨盛 黄璐瑶 刘振华 李佳 《山东农业科学》 北大核心 2026年第3期16-24,共9页
WD40基因家族在植物响应胁迫、调控次生代谢产物合成等生命活动中发挥着重要作用。本研究鉴定出272个忍冬WD40基因,并对这些基因进行了生物信息学分析以及在NaCl胁迫下的表达特征分析。结果显示,这272个基因在忍冬的9对染色体上均有分布... WD40基因家族在植物响应胁迫、调控次生代谢产物合成等生命活动中发挥着重要作用。本研究鉴定出272个忍冬WD40基因,并对这些基因进行了生物信息学分析以及在NaCl胁迫下的表达特征分析。结果显示,这272个基因在忍冬的9对染色体上均有分布,编码的氨基酸残基数为60~3457个;WD40蛋白分子量为6581.97~385924.83 Da,脂肪指数为48.23~105.76,多数呈现酸性、不稳定、亲水性特点。进化分析结果显示,这272个基因分成7簇,Ⅰ—Ⅶ簇分别包含25、37、43、34、37、44、52个WD40家族成员。通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)方法对10个忍冬WD40基因进行不同浓度(100、200、300 mmol/L)NaCl胁迫下的表达分析,结果显示,有8个WD40基因的表达量出现较明显变化,其中6个整体呈上调趋势,1个呈低盐浓度下调、高盐浓度上调趋势,1个呈先下调后上调的波动趋势,推测这些基因可能与忍冬耐盐性相关,将这些变化进行比对分析后发现,这些基因可能在植株遭受盐胁迫的不同时期、不同状态下发挥着多种不同功能,且可能存在某种反馈调节机制,或是在调控网络中发挥着多重作用。这为深入研究忍冬WD40基因家族的功能奠定了基础,为忍冬耐盐基因的筛选提供了参考。 展开更多
关键词 忍冬 WD40基因 盐胁迫 生物信息学分析 表达分析
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甘蓝型油菜冷调节基因BnaCOR27的克隆及表达分析
4
作者 彭泱瑜 陈雨蝶 +3 位作者 张泽荣 洪波 邢曼 熊兴华 《山东农业科学》 北大核心 2026年第1期8-16,共9页
COR27基因是一种冷调节基因,在植物响应冷胁迫过程中起重要作用。为探明甘蓝型油菜COR27基因功能,本研究用甘蓝型油菜‘中双11号’作为材料,克隆出一条COR27的CDS序列,全长723 bp,编码240个氨基酸,将其命名为BnaCOR27。生物信息学分析... COR27基因是一种冷调节基因,在植物响应冷胁迫过程中起重要作用。为探明甘蓝型油菜COR27基因功能,本研究用甘蓝型油菜‘中双11号’作为材料,克隆出一条COR27的CDS序列,全长723 bp,编码240个氨基酸,将其命名为BnaCOR27。生物信息学分析结果表明,BnaCOR27蛋白为稳定性较差的亲水性蛋白,无跨膜结构域和信号肽,为非分泌蛋白。多重序列比对显示其与白菜型油菜、灰芥、萝卜等17种植物的COR27蛋白序列同源性不高;系统发育树显示十字花科植物的COR27聚到了一支,其中BnaCOR27与白菜型油菜的COR27进化关系最相近。启动子元件分析表明BnaCOR27的表达不仅受低温诱导,还受光信号调节,在响应冷胁迫及其他逆境胁迫中发挥重要作用。实时荧光定量PCR检测结果显示,BnaCOR27在‘中双11号’不同组织中的表达量呈现叶>根>花>茎>角果的趋势。同时成功构建了过表达载体pCAMBIA1301-BnaCOR27。这可为深入探究BnaCOR27基因在油菜耐寒过程中的作用机制奠定基础,为耐寒油菜分子育种提供理论指导。 展开更多
关键词 COR27 甘蓝型油菜 冷胁迫 生物信息学分析 表达分析 过表达载体
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丹参转录因子基因SmbHLH59的克隆与表达特征分析
5
作者 刘聪 王朝阳 +4 位作者 柳江彬 梅显贵 王臣臣 任振丽 宋振巧 《山东农业科学》 北大核心 2026年第1期1-7,共7页
丹参酮是丹参的主要药效成分,合成途径受多种因子的调控。碱性螺旋-环-螺旋(basic helix-loop-helix,bHLH)转录因子家族对植物的生长代谢、活性物质合成、胁迫响应等有重要影响。为探究bHLH在丹参酮合成中的作用,本研究通过基因克隆获... 丹参酮是丹参的主要药效成分,合成途径受多种因子的调控。碱性螺旋-环-螺旋(basic helix-loop-helix,bHLH)转录因子家族对植物的生长代谢、活性物质合成、胁迫响应等有重要影响。为探究bHLH在丹参酮合成中的作用,本研究通过基因克隆获得丹参bHLH家族基因SmbHLH59的全长编码序列,并对其进行生物信息学和表达特征分析。结果表明,SmbHLH59结构保守,含有3个外显子和2个内含子。SmbHLH59蛋白由226个氨基酸组成,呈弱酸性,疏水性较强,属脂溶性蛋白,稳定性差,无规则卷曲数量多,复杂性较高,亚细胞定位于细胞核,与一串红的bHLH126亲缘关系最近。SmbHLH59的启动子区域富含响应植物激素的顺式作用元件。表达分析显示SmbHLH59在丹参红根韧皮部中表达量最高,受茉莉酸甲酯诱导上调表达,推测该基因与红根中丹参酮的合成有关且其作用受到茉莉酸甲酯的调控。本研究结果可为深入研究SmbHLH59基因的功能奠定重要基础。 展开更多
关键词 丹参 bHLH转录因子 基因克隆 生物信息学分析 表达分析
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木枣HSP基因的克隆及时空表达模式分析
6
作者 杨璐 陈梦凡 +5 位作者 周海霖 胡珺华 陈国梁 王建华 王延峰 栗现芳 《延安大学学报(自然科学版)》 2026年第1期64-69,共6页
植物在逆境环境或发育特殊时期表达的热休克蛋白(HSP)能够帮助抵抗逆境并且保护植物细胞。文章以田间种植木枣、狗头枣、圆酸枣、V1、V2、V3及木枣不同组织、不同时期枣果为试验材料,从脆熟期枣果中克隆获得HSP基因,采用生物信息学方法... 植物在逆境环境或发育特殊时期表达的热休克蛋白(HSP)能够帮助抵抗逆境并且保护植物细胞。文章以田间种植木枣、狗头枣、圆酸枣、V1、V2、V3及木枣不同组织、不同时期枣果为试验材料,从脆熟期枣果中克隆获得HSP基因,采用生物信息学方法分析其序列特征,并通过RT-qPCR分析其时空表达模式。结果显示,木枣HSP基因的cDNA序列长度为478 bp,编码154个氨基酸,推测分子量大小为17.29 kDa,等电点为12.22,呈碱性,蛋白质不稳定系数为81.04,平均亲水性数值为-0.308,为亲水性蛋白,脂肪族氨基酸指数为75.45,蛋白亚细胞定位预测该基因编码的蛋白质位于叶绿体。时空表达模式分析表明,HSP基因在抗裂性好的品种中表达量低、叶片中表达量高、易发生裂果的脆熟期表达量高,裂果发生后表达量呈明显下降。枣HSP基因在变异系V1、木枣叶片、脆熟期枣果中表达量较高。 展开更多
关键词 枣 热休克蛋白 基因克隆 基因表达分析
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蒺藜苜蓿肌动蛋白家族基因的鉴定及表达模式分析
7
作者 沙奇 侯君泽 +1 位作者 周雯 孙永旺 《山东农业科学》 北大核心 2026年第3期25-30,共6页
肌动蛋白(actin)是真核生物中广泛存在的一类高度保守的蛋白,通过聚合产生微丝细胞骨架来支撑细胞基本形态,并参与调节多种生长发育过程。在高等植物中,编码肌动蛋白的基因通常以基因家族形式存在,但在豆科模式植物蒺藜苜蓿中尚无相关... 肌动蛋白(actin)是真核生物中广泛存在的一类高度保守的蛋白,通过聚合产生微丝细胞骨架来支撑细胞基本形态,并参与调节多种生长发育过程。在高等植物中,编码肌动蛋白的基因通常以基因家族形式存在,但在豆科模式植物蒺藜苜蓿中尚无相关的报道。本研究对蒺藜苜蓿肌动蛋白基因进行了全基因组鉴定,并分析了其进化关系、序列特征和表达模式。结果表明,从蒺藜苜蓿基因组中鉴定到7个肌动蛋白基因(MtACT1—MtACT7),分布在5条染色体上。MtACTs编码蛋白均包含377个氨基酸,不同成员间蛋白序列相似度超过92%。根据进化关系,MtACTs可分为3组,同组中不同成员间具有相似的基因结构。MtACTs在蒺藜苜蓿不同组织器官中表现出多样化的表达模式,其中MtACT2和MtACT4在各组织器官中稳定高表达,可作为蒺藜苜蓿内参基因。上述结果为进一步探索MtACTs的生物学功能奠定了一定基础。 展开更多
关键词 蒺藜苜蓿 肌动蛋白 基因家族 进化分析 表达模式
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黄瓜CsHLS2基因的克隆与表达分析
8
作者 方凯 杜亚琳 +3 位作者 郝宁 曹嘉健 王春华 武涛 《山东农业科学》 北大核心 2026年第1期17-26,共10页
HLS1为调控植物顶端弯钩的关键基因,同时参与植物发育的多个过程。CsHLS1通过调控黄瓜叶片和叶柄角大小影响黄瓜的株型。然而,CsHLS1在黄瓜中是否有同源基因及其潜在的生物学功能均待于解析。本研究通过构建CsHLS1的系统发育树挖掘到黄... HLS1为调控植物顶端弯钩的关键基因,同时参与植物发育的多个过程。CsHLS1通过调控黄瓜叶片和叶柄角大小影响黄瓜的株型。然而,CsHLS1在黄瓜中是否有同源基因及其潜在的生物学功能均待于解析。本研究通过构建CsHLS1的系统发育树挖掘到黄瓜中与其高度同源的一个蛋白,将其命名为CsHLS2,继而进一步克隆了黄瓜CsHLS2并研究其分子特征和表达特性。结果表明,CsHLS2基因全长2152bp,编码278个氨基酸;编码蛋白分子量为32.25kDa,理论等电点为9.03,不稳定系数为39.24,脂肪系数为84.17,总平均亲水性系数为-0.415,不含信号肽和跨膜结构域,属于稳定蛋白;二级结构以无规卷曲(59.71%)与-螺旋(26.26%)为主;系统发育以及蛋白保守结构域分析结果表明,CsHLS2与甜瓜CmHLS2的亲缘关系最近。对CsHLS2基因启动子进行克隆并分析其作用元件,结果显示该区域含有多个环境响应元件和激素响应元件。RT-qPCR结果表明,该基因在黄瓜的子房和叶柄基部高表达。研究结果可为解析CsHLS2在黄瓜生长发育中的功能提供参考。 展开更多
关键词 黄瓜 CsHLS2 基因克隆 表达模式分析
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RNA干扰沉默褐飞虱糖转运蛋白基因4的研究
9
作者 谢坤 丁汉凤 +6 位作者 李娜娜 贾素平 白静 丛韫喆 李广贤 姚方印 杨永义 《山东农业科学》 北大核心 2025年第1期22-29,共8页
褐飞虱是水稻上危害最严重的害虫之一,目前的防治措施存在各种弊端,开展控制褐飞虱的探索研究可开辟新的防治途径。本研究利用dsRNA(double-stranded RNA,双链RNA)介导的RNAi(RNA interference,RNA干扰)技术,以褐飞虱糖运输蛋白基因(Nls... 褐飞虱是水稻上危害最严重的害虫之一,目前的防治措施存在各种弊端,开展控制褐飞虱的探索研究可开辟新的防治途径。本研究利用dsRNA(double-stranded RNA,双链RNA)介导的RNAi(RNA interference,RNA干扰)技术,以褐飞虱糖运输蛋白基因(Nlst4)为靶标,在体外合成Nlst4的dsRNA,将其饲喂褐飞虱若虫后,其体内目标基因表达量显著下降,产生致死表型;构建Nlst4的RNAi干扰载体,通过农杆菌侵染转化培育转基因水稻,褐飞虱取食后,体内目标基因转录水平显著降低,1龄、2龄若虫发育历期显著延长,但未出现致死表型。试验结果证实,利用RNAi技术通过培育转基因水稻防治褐飞虱存在可行性,可为后续转基因抗褐飞虱水稻的培育提供科学依据。 展开更多
关键词 褐飞虱 RNA干扰 糖转运蛋白基因4 人工饲喂 转基因水稻
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小麦生理型雄性不育系差异表达基因筛选与表达模式分析
10
作者 付亮 吴国丽 +5 位作者 马华平 李洋 周思远 李永珍 李政 蒋志凯 《山东农业科学》 北大核心 2025年第10期18-27,共10页
为探究化学杂交剂SQ-1诱导小麦花粉败育的分子机制,本研究以西农1376为试验材料,采用RNA-seq技术对SQ-1(5 kg·hm^(-2))处理组(PHYMS-1376)和清水对照组(CK-1376)处理后8、24 h和5 d的小花进行转录组测序,筛选差异表达基因(DEGs),... 为探究化学杂交剂SQ-1诱导小麦花粉败育的分子机制,本研究以西农1376为试验材料,采用RNA-seq技术对SQ-1(5 kg·hm^(-2))处理组(PHYMS-1376)和清水对照组(CK-1376)处理后8、24 h和5 d的小花进行转录组测序,筛选差异表达基因(DEGs),并进行GO富集、KEGG通路及表达模式分析。结果表明,从处理后8、24 h和5 d的PHYMS-1376和CK-1376小花中共鉴定出2827个DEGs,其中有1799个基因显著上调表达,1028个基因显著下调表达。GO分析结果显示,这些DEGs主要富集于光合作用和DNA复制等生物学过程、类囊体膜和细胞壁等细胞组分以及电子传递活性、ATP酶活性等分子功能中。KEGG分析结果显示,这些DEGs主要参与淀粉和蔗糖代谢、谷胱甘肽代谢及苯丙素生物合成等通路。qRT-PCR验证结果显示16个DEGs的表达模式与转录组分析结果基本一致(R 2=0.9856)。综上,SQ-1可能通过干扰活性氧代谢、碳源分配及能量供应等关键通路诱导花粉发育相关物质合成受阻,最终导致雄性不育。这可为进一步探究SQ-1的分子作用机制及小麦杂种优势利用提供一定理论依据。 展开更多
关键词 小麦 化学杂交剂SQ-1 雄性不育 转录组测序 差异表达基因 GO富集分析 KEGG通路分析
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水稻种子OsIAA1和OsIAA24基因的克隆及表达分析
11
作者 王娜 金祖英 +2 位作者 章露露 何霞红 王澍 《山东农业科学》 北大核心 2025年第5期29-35,共7页
Aux/IAA(生长素/吲哚-3-乙酸)基因是植物生长素调节的关键基因,可通过调控生长素信号传导调节植物的生长发育,尤其是对种子发育具有促进作用。为明确Aux/IAA基因在不同种植模式(旱地种植和传统水田种植)水稻种子发育中的功能,本研究从水... Aux/IAA(生长素/吲哚-3-乙酸)基因是植物生长素调节的关键基因,可通过调控生长素信号传导调节植物的生长发育,尤其是对种子发育具有促进作用。为明确Aux/IAA基因在不同种植模式(旱地种植和传统水田种植)水稻种子发育中的功能,本研究从水稻(滇禾优615)种子中成功克隆出2个Aux/IAA基因,分别命名为OsIAA1和OsIAA24,其cDNA全长序列分别为600 bp和660 bp,分别编码199个和219个氨基酸。生物信息学分析表明,OsIAA1和OsIAA24均为亲水性不稳定蛋白,且均没有信号肽和跨膜结构域,但均包含AUX/IAA基因家族典型的4个保守结构域,均定位在细胞核。系统进化分析结果表明,OsIAA1和OsIAA24基因编码的氨基酸序列与光稃稻的同源序列相似性分别为99.50%和98.20%。荧光定量PCR(qRT-PCR)分析结果显示,OsIAA1和OsIAA24的表达水平在旱种模式下均显著高于水种模式,推测它们可能参与调控种子发育并在水稻耐旱性调节中发挥关键作用。本研究结果可为深入解析滇禾优615在旱地与水田种植条件下种子发育的分子机制提供理论支持。 展开更多
关键词 水稻 OsIAA1基因 OsIAA24基因 生物信息学分析 表达分析
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苹果属垂丝海棠钾转运基因MhHAK5的克隆及耐低钾功能鉴定
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作者 马翠霞 吴相凯 《山东农业科学》 北大核心 2025年第6期28-36,共9页
钾(K)是植物生长发育必需的矿质元素之一,对产量及品质形成至关重要。HAK5是重要的高亲和力钾转运蛋白,主要介导低钾条件下的钾摄取,然而关于苹果属HAK5的功能知之甚少。本研究以苹果属的垂丝海棠(Malus halliana)为试材,克隆其HAK5(MhH... 钾(K)是植物生长发育必需的矿质元素之一,对产量及品质形成至关重要。HAK5是重要的高亲和力钾转运蛋白,主要介导低钾条件下的钾摄取,然而关于苹果属HAK5的功能知之甚少。本研究以苹果属的垂丝海棠(Malus halliana)为试材,克隆其HAK5(MhHAK5)基因,进行生物信息学分析和组织表达特异性分析,并通过遗传转化手段将该基因在拟南芥中过表达,分析其对低钾处理的响应。结果表明,MhHAK5基因全长1 830 bp,开放阅读框(ORF)全长1 695 bp,编码518个氨基酸;MhHAK5蛋白分子量为60.05 kDa,等电点7.45,存在4个跨膜结构,为不稳定的亲水跨膜蛋白,定位于细胞核内。系统发育分析表明,MhHAK5与拟南芥AtHAK5和AtHAK10、水稻OsHAK5相似性最高,具有Ser-Gly-Gly-Gly氨基酸序列。组织表达特异性分析结果表明,MhHAK5在垂丝海棠根系中的表达量最高,且受低钾诱导。将该基因在拟南芥中过表达,与野生型(WT)相比,过表达MhHAK5能有效提高拟南芥植株在低钾条件下的K+吸收及生长激素合成,从而保障根系发育。综上,MhHAK5在低钾应激反应中发挥重要作用,本研究结果可为低钾苹果砧木的基因改良与选育提供理论依据。 展开更多
关键词 垂丝海棠 MhHAK5基因 生物信息学分析 低钾胁迫 基因表达
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洋葱WRKY基因家族鉴定及其在鳞茎发育过程中的表达分析 被引量：2
13
作者 李艳伟 王振宝 +3 位作者 杨妍妍 霍雨猛 孙亚玲 刘冰江 《山东农业科学》 北大核心 2025年第1期1-11,共11页
为了探讨洋葱WRKY转录因子家族的功能,本研究基于洋葱全基因组和鳞茎不同发育时期的转录组数据,利用生物信息学方法筛选并鉴定到55个AcWRKY基因家族成员,其编码蛋白序列长度为144~683 aa,等电点为5.11~9.65,脂肪系数为47.14~77.24,均为... 为了探讨洋葱WRKY转录因子家族的功能,本研究基于洋葱全基因组和鳞茎不同发育时期的转录组数据,利用生物信息学方法筛选并鉴定到55个AcWRKY基因家族成员,其编码蛋白序列长度为144~683 aa,等电点为5.11~9.65,脂肪系数为47.14~77.24,均为亲水性蛋白。亚细胞定位预测结果表明,这55个AcWRKY蛋白都定位在细胞核中。进化树分析显示,洋葱WRKY家族基因分为GroupⅠ、GroupⅡ和GroupⅢ三大类,其中GroupⅡ组可进一步分为5个亚组,洋葱和拟南芥WRKY蛋白在各组中均有分布,推测相同组或亚组中洋葱与拟南芥的WRKY转录因子可能具有相似的功能。保守结构域分析发现,所有AcWRKYs均具有高度保守的WRKYGQK基序及其特有的锌指结构,少数成员存在保守结构域的变异。基因结构和保守基序分析结果显示,不同AcWRKY成员的外显子和motif在数量和分布上存在一定差异,同一组或亚组的成员表现出一定的相似性。转录组数据分析结果表明,绝大多数AcWRKYs基因直接或者间接参与了洋葱鳞茎的发育与形成。本研究结果可为深入研究AcWRKY基因在洋葱鳞茎形成中的机制提供参考。 展开更多
关键词 洋葱 WRKY基因家族 生物信息学分析 基因表达 转录组分析
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藜麦ANT基因家族的鉴定及其在愈伤组织中的表达分析 被引量：2
14
作者 高爱红 张侠 +5 位作者 曹萌 安珂欣 尹海波 郭善利 张平 赵波 《山东农业科学》 北大核心 2025年第4期22-31,共10页
ANT/euANT(AINTEGUMENTA)是一类仅存在于植物中的APETALA2(AP2)型转录因子,隶属于AP2/EREBP家族。本研究利用藜麦基因组数据库,对藜麦ANT基因家族进行鉴定和生物信息学分析,并通过qRT-PCR分析藜麦ANT基因家族成员在不同愈伤组织与芽中... ANT/euANT(AINTEGUMENTA)是一类仅存在于植物中的APETALA2(AP2)型转录因子,隶属于AP2/EREBP家族。本研究利用藜麦基因组数据库,对藜麦ANT基因家族进行鉴定和生物信息学分析,并通过qRT-PCR分析藜麦ANT基因家族成员在不同愈伤组织与芽中的表达。结果表明,在藜麦中共鉴定出13个含有两个AP2保守结构域的ANT基因家族成员,不均匀地分布在藜麦9条染色体上,根据在染色体上的位置将其分别命名为CqANT1—CqANT13。它们编码蛋白的氨基酸长度为244~710 aa,分子量为27.20~77.22 kDa,等电点为5.57~9.21,为不稳定的亲水蛋白,均定位于细胞核。基因共线性分析发现12个CqANT基因组成6对片段复制,未鉴定到串联复制事件。启动子顺式作用元件分析发现,藜麦ANT家族成员的启动子区含有多种激素和环境响应元件,暗示其参与调控藜麦的非生物胁迫及激素信号级联体调控应答等过程。其与双子叶植物拟南芥的ANT同源性较高;表达模式分析结果表明,藜麦ANT基因的表达具有组织特异性,并对非生物胁迫具有一定响应;藜麦ANT基因在发生芽和不同愈伤组织中均有一定的表达,说明其在芽与愈伤组织诱导和维持中发挥重要作用。本研究结果可为进一步揭示藜麦ANT基因的功能和调控机制提供依据。 展开更多
关键词 藜麦 ANT基因家族 生物信息学分析 愈伤组织表达
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滇水金凤花距发育相关基因MADS-EJ2和MADS2的克隆及表达分析 被引量：1
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作者 王天野 杨梦情 +3 位作者 马慧 梁光容 黄美娟 黄海泉 《山东农业科学》 北大核心 2025年第9期1-8,共8页
E类MADS-box转录因子基因SEPALLATA(SEP)-like在花器官发育方面发挥着重要作用。为了探究基因SEP-like在滇水金凤(Impatiens uliginosa)花距发育中的功能,本研究成功克隆出基因MADS-EJ2和MADS2,分别命名为IuMADS-EJ2和IuMADS2,其cDNA全... E类MADS-box转录因子基因SEPALLATA(SEP)-like在花器官发育方面发挥着重要作用。为了探究基因SEP-like在滇水金凤(Impatiens uliginosa)花距发育中的功能,本研究成功克隆出基因MADS-EJ2和MADS2,分别命名为IuMADS-EJ2和IuMADS2,其cDNA全长均为762 bp,编码253 aa。生物信息学分析表明,IuMADS-EJ2为亲水性稳定蛋白,IuMADS2为亲水性不稳定蛋白,二者均含MIKC结构,在C-端都有其亚家族特异的SEPⅠ和SEPⅡ基序,均为E类基因;亚细胞定位预测IuMADS-EJ2和IuMADS2均定位在细胞核。IuMADS-EJ2和IuMADS2的氨基酸序列与喜马拉雅凤仙花的同源序列相似性分别为98.03%和95.26%。qRT-PCR分析表明,两基因在滇水金凤花距发育的3个时期及2个不同部位均有表达,IuMADS-EJ2在花苞期距部的表达量最高,IuMADS2在花苞期檐部的表达量最高,推测两基因调控花距发育且主要在花距发育初期发挥作用。本研究结果可为凤仙花花距发育分子机制解析、花形改良和新品种培育提供一定的基础数据和理论依据。 展开更多
关键词 滇水金凤 花距发育 MADS-EJ2基因 MADS2基因 生物信息学分析 表达分析
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山药生长素运输载体基因的表达特点及其对N-(1-奈基)邻氨甲酰苯甲酸的响应
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作者 尹冬 徐升胜 +4 位作者 段延碧 程园 郭凤根 王仕玉 龙雯虹 《山东农业科学》 北大核心 2025年第4期32-39,共8页
为了探讨生长素运输载体基因AUXs和PINs在山药(Dioscorea opposita)生长发育过程中的作用,本研究采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术,通过筛选合适的内参基因,系统研究了生长素运输载体基因AUXs和PINs在山药不同部位茎蔓及其他组织中的... 为了探讨生长素运输载体基因AUXs和PINs在山药(Dioscorea opposita)生长发育过程中的作用,本研究采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术,通过筛选合适的内参基因,系统研究了生长素运输载体基因AUXs和PINs在山药不同部位茎蔓及其他组织中的表达模式,以及其对N-(1-奈基)邻氨甲酰苯甲酸(NPA)的响应。结果如下:利用Delta Ct、NormFinder、geNorm和Comparative△Ct软件对8个候选内参基因(MYB、GADPH、TRX-2、ACT-1、EF-1α、F-box、HIS、α-TUB)的稳定性进行评价,筛选出MYB基因可用作山药不同部位茎蔓中生长素运输载体基因表达分析的内参基因。RT-qPCR分析结果表明,DoAUX2、DoAUX3、DoPIN1、DoPIN3和DoPIN7基因在山药茎蔓幼嫩部位的上端表达量高于下端表达量;DoAUX1、DoAUX2和DoPIN3基因在茎蔓成熟部位的上端表达量高于下端表达量;DoPIN3基因在茎蔓幼嫩部位和成熟部位的上端表达量高于下端。生长素运输载体基因在山药茎尖、叶片、根系、珠芽、雄花及雌花中均有表达,其中,DoAUX1、DoAUX2和DoPIN7基因在叶片中的表达量最高,DoAUX3和DoPIN1基因在茎尖中的表达量显著高于其他组织,DoPIN3和DoPIN6基因在根系中的表达量显著高于其他组织,表现出明显的组织特异性。与清水对照相比,NPA处理显著影响DoAUX1、DoAUX2、DoAUX3、DoPIN1、DoPIN3、DoPIN6和DoPIN7基因的表达,且大多表现为下调表达。综上,生长素运输载体基因通过调控生长素在山药不同组织中的分布调控其生长发育,NPA能通过调控生长素运输载体基因的表达影响生长素在山药植株中的运输。 展开更多
关键词 生长素运输载体基因 山药 表达特点 茎蔓 N-(1-奈基)邻氨甲酰苯甲酸(NPA)
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应用巢式PCR对猪胚胎微量细胞性别的鉴定方法
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作者 刘龑 徐蕴博 +4 位作者 张琦 徐倩倩 尹智 刘忠华 翁晓刚 《东北农业大学学报》 北大核心 2025年第4期47-55,共9页
为建立1种准确可靠的猪胚胎微量细胞性别的鉴定方法,将不同数量细胞样本进行DNA提取纯化后进行PCR扩增,结果表明:当使用纯化的DNA模板进行1轮PCR扩增时,SRY/ZFX引物可在10个细胞中有效扩增,而AMEL和SUSY/SUS12S引物仅在50个细胞以上有... 为建立1种准确可靠的猪胚胎微量细胞性别的鉴定方法,将不同数量细胞样本进行DNA提取纯化后进行PCR扩增,结果表明:当使用纯化的DNA模板进行1轮PCR扩增时,SRY/ZFX引物可在10个细胞中有效扩增,而AMEL和SUSY/SUS12S引物仅在50个细胞以上有效。与纯化DNA模板相比,使用细胞裂解液进行PCR扩增的效果更优,但单次PCR中SUSY/SUS12S和AMEL引物在1或10个细胞样本中未检测到特异性条带。通过设计巢式PCR引物,成功在单细胞中扩增目标基因,特别是AMEL引物效果最佳,并通过Y染色体DNA-FISH检测验证PCR结果准确性。此外,通过在体外受精囊胚中测试建立的巢式PCR方法,表现出良好特异性。 展开更多
关键词 猪 胚胎 单细胞 巢式PCR 性别鉴定
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花生中镰刀菌抗性相关WRKY转录因子的挖掘及功能分析
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作者 朱立飞 王冕 +5 位作者 唐月异 张初署 陈静 周海翔 曹世宁 张建成 《花生学报》 北大核心 2025年第2期117-124,133,共9页
由镰刀菌感染引起的根腐病、果腐病等花生病害严重制约花生产业的发展,镰刀菌相关抗性基因的挖掘以及抗病新品种的培育成为亟待解决的问题。本研究以接种镰刀菌的花育20幼苗为材料,利用转录组测序挖掘花生中的差异表达基因。通过转录因... 由镰刀菌感染引起的根腐病、果腐病等花生病害严重制约花生产业的发展,镰刀菌相关抗性基因的挖掘以及抗病新品种的培育成为亟待解决的问题。本研究以接种镰刀菌的花育20幼苗为材料,利用转录组测序挖掘花生中的差异表达基因。通过转录因子预测、功能注释等方法筛选获得31个受镰刀菌诱导表达的WRKY转录因子;利用多序列比对、保守基序分析、GO分类和KEGG富集分类分析以及蛋白互作网络分析等方法对31个转录因子进行分类及功能鉴定。结果显示:镰刀菌侵染后,31个WRKY转录因子均为上调表达;31个转录因子根据结构域特点分为3类,Ⅰ类4个,Ⅱ类18个、Ⅲ类9个;在植物-病原体互作通路中有4个WRKY转录因子均与VQ蛋白互作,且共同富集在植物MAPK级联途径中。本研究为镰刀菌抗性相关基因的挖掘及功能分析提供了新方向,也为后续开展花生中抗病调控网络机制的解析工作奠定了基础。 展开更多
关键词 花生 WRKY转录因子 镰刀菌 抗性基因挖掘 功能分析
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玉米JRL基因家族全基因组鉴定及表达分析
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作者 张盼 孙海潮 +5 位作者 董文恒 李永江 张莹莹 史丽丽 赵鋆 卢道文 《中国农业科技导报(中英文)》 北大核心 2025年第10期32-41,共10页
JRL(jacalin-related lectin)蛋白是植物凝集素家族成员之一,具有特异糖结合活性,在植物胁迫响应等过程中发挥重要作用。为解析玉米JRL(ZmJRL)基因家族功能,利用生物信息学方法对ZmJRL基因进行鉴定与分析,并利用MaizeGDB网站公布的转录... JRL(jacalin-related lectin)蛋白是植物凝集素家族成员之一,具有特异糖结合活性,在植物胁迫响应等过程中发挥重要作用。为解析玉米JRL(ZmJRL)基因家族功能,利用生物信息学方法对ZmJRL基因进行鉴定与分析,并利用MaizeGDB网站公布的转录组数据检测ZmJRL基因在不同组织和不同胁迫处理下的差异表达情况。结果显示,玉米中共有16个ZmJRL基因,命名为ZmJRL01~ZmJRL16,不均匀分布在玉米7条染色体上,它们的蛋白结构相似,均具有jacalin结构域,多数为碱性稳定蛋白。亚细胞定位结果显示,ZmJRL蛋白主要定位于细胞质、细胞核、叶绿体等部位。系统进化分析将玉米JRL蛋白分为3个类群,与水稻亲缘关系较近,相同类群的ZmJRL蛋白具有相似的保守基序。ZmJRL基因启动子区具有多种非生物胁迫和激素胁迫响应元件。转录组数据分析表明,ZmJRL基因表达具有组织特异性,多数ZmJRL基因能对冷、热、盐、干旱等至少1种逆境胁迫响应表达。以上研究结果为进一步探究ZmJRL基因的生物学功能提供了基础。 展开更多
关键词 玉米 JRL蛋白 ZmJRL基因家族 生物信息学
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稻瘟菌侵染对水稻氮素吸收利用途径相关基因表达的影响
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作者 黄浩 林晋军 +6 位作者 陈文凤 姚威 陈倩茹 黄希来 吴俊 刘雄伦 刘金灵 《山东农业科学》 北大核心 2025年第9期31-40,共10页
稻瘟病是水稻生产中最严重的真菌病害。高氮肥施用容易引发水稻感稻瘟病,但相关遗传基础尚不清楚。为解析氮素吸收利用途径在稻瘟菌侵染过程中的作用,本研究利用实时荧光定量PCR方法对稻瘟菌侵染后水稻氮素吸收、代谢和利用信号途径相... 稻瘟病是水稻生产中最严重的真菌病害。高氮肥施用容易引发水稻感稻瘟病,但相关遗传基础尚不清楚。为解析氮素吸收利用途径在稻瘟菌侵染过程中的作用,本研究利用实时荧光定量PCR方法对稻瘟菌侵染后水稻氮素吸收、代谢和利用信号途径相关基因的表达模式进行分析。结果显示,在分析的33个相关基因中,有22个基因(包括8个硝酸盐转运蛋白基因、3个铵盐转运蛋白基因、3个氮素同化相关基因、5个氮信号调控相关基因和3个氮素利用相关基因)在接种稻瘟菌亲和小种后4 h受到激活显著上调表达,而在侵染中后期(8~96 h),其表达水平与对照相比无显著变化;有28个基因(包括11个硝酸盐转运蛋白基因、4个铵盐转运蛋白基因、5个氮素同化相关基因、5个氮信号调控相关基因和3个氮素利用相关基因)在接种稻瘟菌非亲和小种后(4~96 h)受抑制下调表达。这些结果表明,氮素吸收、代谢和利用信号途径相关基因的激活在促进早期稻瘟菌侵染过程中发挥着重要的作用,可为进一步解析氮素促进水稻感病的分子机制提供参考。 展开更多
关键词 水稻 稻瘟病 氮素促进感病 氮素吸收利用信号途径 基因表达
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