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刺人参AP2/ERF转录因子家族的鉴定及其在MeJA诱导下的表达特征分析
1
作者 康孟莹 王鑫 +6 位作者 张贺 张继康 刘京 卞朝阳 吴昊 李玉花 王宇 《中草药》 北大核心 2026年第3期1064-1076,共13页
目的系统鉴定刺人参Oplopanax elatus AP2/ERF家族的的组成与结构特征,并解析其对茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)的转录响应规律。方法采用HMM、TBtools、MAFFT等生物信息工具开展全基因组层面的家族成员鉴定、系统发育、蛋白理化... 目的系统鉴定刺人参Oplopanax elatus AP2/ERF家族的的组成与结构特征,并解析其对茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)的转录响应规律。方法采用HMM、TBtools、MAFFT等生物信息工具开展全基因组层面的家族成员鉴定、系统发育、蛋白理化性质、基因结构与顺式作用元件分析;基于组培根材料进行75μmol/L MeJA处理(0~12 h)并获取转录组数据,分析AP2/ERF成员的时序表达特征。结果共鉴定出167个AP2/ERF家族成员,按系统发育可划分为ERF、DREB、AP2、RAV和B35个亚家族,分布于12条染色体上。成员间的蛋白理化性质差异显著(氨基酸长度100~699 aa、相对分子质量11410~76697、等电点4.45~11.22、不稳定系数23.47~78.46、脂肪系数45.52~83.15、总平均亲水性-1.245~-0.240)。启动子区顺式作用元件富集于光响应、激素信号与胁迫调控相关类别。RNA-seq结果表明,MeJA处理显著上调根系三萜皂苷合成相关酶基因表达;OeAP2/ERF家族呈现多样化时序响应,共计32个成员被诱导上调,其中OeAP2/ERF4、OeAP2/ERF48、Oe AP2/ERF131和OeAP2/ERF143在根部保持较高表达水平。结论系统揭示了刺人参AP2/ERF家族的组成与结构特征,明确其对MeJA处理的时序响应规律,筛选到4个在根部高表达且受MeJA正调控的关键候选转录因子(OeAP2/ERF4、Oe AP2/ERF48、OeAP2/ERF131、OeAP2/ERF143),为进一步解析该家族基因在三萜皂苷合成调控中的功能提供了理论依据与研究参考。 展开更多
关键词 刺人参 AP2/ERF转录因子 茉莉酸甲酯 三萜皂苷 表达分析
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李AP2亚家族转录因子的全基因组鉴定与表达分析
2
作者 刘俊伟 张芊芊 +13 位作者 罗诗诗 王源源 张子扬 梁茜 薛傲琪 谢婷婷 李斌奇 林圣城 陈发炘 龙振烨 公俊凝 王佳颖 陈发兴 邓红红 《果树学报》 北大核心 2026年第3期505-520,共16页
【目的】AP2转录因子在植物生长发育与环境适应过程中起关键调控作用。鉴定李AP2基因家族成员,解析其进化特征与表达模式,为阐明其功能奠定基础。【方法】基于三月李、中李6号和巫山脆李的基因组数据,采用生物信息学方法,系统鉴定AP2基... 【目的】AP2转录因子在植物生长发育与环境适应过程中起关键调控作用。鉴定李AP2基因家族成员,解析其进化特征与表达模式,为阐明其功能奠定基础。【方法】基于三月李、中李6号和巫山脆李的基因组数据,采用生物信息学方法,系统鉴定AP2基因家族成员,分析其进化、基因结构和顺式作用元件特征,并结合qRT-PCR试验揭示候选基因的表达模式。【结果】从3个李品种中分别鉴定出20、22和18个AP2基因家族成员,可分为13个进化亚族。启动子顺式作用元件分析结果显示,李AP2转录因子富含脱落酸(ABA)和茉莉酸甲酯(MeJA)响应元件;基因表达分析结果表明,AP2亚族成员在果实发育早期活跃表达,BBM亚族成员(SYPsAP2-7、WSPsAP2-11和ZLPsAP2-16)在种子发育后期特异性高表达,其表达高峰与种子败育关键期吻合。【结论】首次鉴定并分析了李AP2转录因子家族,为解析其转录调控机制和功能分化奠定了基础。 展开更多
关键词 李 AP2转录因子 基因家族 果实发育 基因表达
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糜子AP2亚家族全基因组鉴定及PmAP2-1和PmAP2-9耐盐功能分析
3
作者 宋裕祯 Bheel Chander Kumar +6 位作者 王跃 张颖星 郭娟 Khound Rituraj Santra Dipak Kumar 曹晓宁 王瑞云 《作物学报》 北大核心 2026年第4期1127-1139,共13页
糜子是中国起源的古老粟类,是华夏农耕文明的载体作物。AP2亚家族成员在调控植物生长发育和非生物胁迫响应中起重要作用,但其在糜子中的成员数量和功能尚不明确。本研究基于糜子基因组数据,利用生物信息学方法,全基因组鉴定AP2亚家族成... 糜子是中国起源的古老粟类,是华夏农耕文明的载体作物。AP2亚家族成员在调控植物生长发育和非生物胁迫响应中起重要作用,但其在糜子中的成员数量和功能尚不明确。本研究基于糜子基因组数据,利用生物信息学方法,全基因组鉴定AP2亚家族成员,解析其基因结构以及盐胁迫后的基因表达模式。结果表明,在全基因组水平鉴定到20个PmAP2亚家族成员(PmAP2-1~PmAP2-20),分布于糜子15条染色体。系统进化分析表明,全部PmAP2编码蛋白聚为3个亚组(euANT、basalANT和euAP2)。启动子顺式作用元件分析表明,PmAP2亚家族基因参与了植物激素和非生物胁迫响应、生长发育、光信号等过程。物种间共线性分析在糜子与拟南芥和水稻之间分别发现3个和27个共线性对。PmAP2基因的表达存在品种和组织特异性,且20个成员的表达均受盐胁迫诱导。通过遗传转化,将来自糜子中的盐胁迫诱导上调表达基因PmAP2-1和PmAP2-9转化至拟南芥并获得稳定遗传转化株系。进一步分析发现,盐胁迫影响转基因拟南芥的根系生长,随着盐胁迫浓度的增加根长减少,在75 mmol L-1和100 mmol L-1重度盐胁迫下,转基因植株根长与对照相比差异显著。PmAP2-1和PmAP2-9可以为其他粮食作物耐盐性遗传改良提供靶标基因。 展开更多
关键词 糜子(Panicum miliaceum L.) AP2 基因家族 盐胁迫 功能分析
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AP2/ERF家族转录因子调控植物生长发育功能研究进展
4
作者 张博 王燕燕 于放 《大连工业大学学报》 2026年第1期15-26,共12页
AP2/ERFs是植物特有的一类转录因子,因序列中含有由60~70个氨基酸组成的AP2功能结构域而得名。该类转录因子在调控植物生长发育方面具有多种功能,主要包括调控植物种子萌发、根系发育、叶片衰老、花器官发育、果实发育和植物表皮毛的发... AP2/ERFs是植物特有的一类转录因子,因序列中含有由60~70个氨基酸组成的AP2功能结构域而得名。该类转录因子在调控植物生长发育方面具有多种功能,主要包括调控植物种子萌发、根系发育、叶片衰老、花器官发育、果实发育和植物表皮毛的发育等生理过程,同时该类转录因子也是多种植物激素信号调控途径中的重要组成部分。本文对AP2/ERF转录因子的结构与分类特征、作用位点、在不同植物中的分布和数量以及在植物生长发育过程中的调控功能等方面的研究进行综述,为进一步阐明植物AP2/ERF转录因子的重要生物学功能及调控网络提供理论支持。 展开更多
关键词 转录因子 AP2/ERFs 植物生长发育 调控作用
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AP2/ERF基因在梭梭幼苗生长发育过程的表达分析
5
作者 胡玥莹 王媛媛 +4 位作者 谭定权 李华语 王国鹏 蔡欣平 张胜 《植物生理学报》 北大核心 2026年第2期173-188,共16页
AP2/ERF转录因子家族在植物生长发育与逆境响应中具有重要作用。为明晰AP2/ERF转录因子家族基因在植物生长发育与高光效调控中的潜在作用,本研究以荒漠木本C_(4)植物梭梭为材料,基于其基因组数据,鉴定了95个AP2/ERF家族成员,并划分为AP2... AP2/ERF转录因子家族在植物生长发育与逆境响应中具有重要作用。为明晰AP2/ERF转录因子家族基因在植物生长发育与高光效调控中的潜在作用,本研究以荒漠木本C_(4)植物梭梭为材料,基于其基因组数据,鉴定了95个AP2/ERF家族成员,并划分为AP2、DREB、ERF、RAV和Soloist五个亚家族。通过生物信息学分析,揭示了该家族基因的染色体分布、保守基序、结构域特征;顺式作用元件分析发现光响应、激素响应和逆境响应元件广泛存在。转录组表达分析显示,不同亚家族基因在梭梭子叶期(C3光合类型)、幼嫩同化枝时期和成熟同化枝时期(具有Kranz结构、C_(4)光合类型)表现出阶段性表达差异,其中32个基因在C3向C_(4)光合类型转变过程中表达量显著上升。进一步通过蛋白互作网络预测,筛选出HaANT、HaAIL6和HaCRF6等关键基因。本研究为梭梭幼苗生长发育及C3向C_(4)光合类型转变的分子机制解析提供了理论基础。 展开更多
关键词 梭梭 AP2/ERF基因家族 生长发育 C_(4)植物
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梅花PmERF011转录因子克隆与功能验证
6
作者 武金月 李雪 +2 位作者 王月鑫 张启翔 郑唐春 《浙江农林大学学报》 北大核心 2026年第1期76-85,共10页
【目的】揭示梅花Prunus mume株型性状形成的分子机制,明确AP2/ERF转录因子家族在梅花分枝调控中的作用,以期为梅花株型改良提供理论依据和候选基因。【方法】通过基因克隆技术获得PmERF011基因序列,采用生物信息学方法分析其系统进化... 【目的】揭示梅花Prunus mume株型性状形成的分子机制,明确AP2/ERF转录因子家族在梅花分枝调控中的作用,以期为梅花株型改良提供理论依据和候选基因。【方法】通过基因克隆技术获得PmERF011基因序列,采用生物信息学方法分析其系统进化关系及启动子顺式作用元件;利用实时荧光定量PCR检测该基因在梅花不同组织(根、茎、叶)中的时空表达模式;构建过表达载体并转化拟南芥Arabidopsis thaliana,通过表型观察和统计分析验证转基因功能。【结果】PmERF011属于AP2/ERF转录因子家族,与蔷薇科Rosaceae近缘物种(桃P.persica、杏P.armeniaca)高度同源,但与拟南芥、水稻Oryza sativa等差异显著;启动子顺式作用元件分析发现:PmERF011含茉莉酸甲酯与生长素响应元件;组织特异性检测结果显示:PmERF011在根与茎木质部中表达量最高,叶片中表达量较低。转基因拟南芥结果表明:过表达PmERF011显著增加了拟南芥侧枝数量(P<0.05)。【结论】PmERF011具有促进分枝增多的功能,是梅花和李属Prunus植物株型改良的候选基因。 展开更多
关键词 AP2/ERF PmERF011 梅花 株型 转录因子
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NaCl胁迫下橙色大白菜AP2-ERF转录因子表达分析及基因克隆
7
作者 王凤硕 李朋敏 +6 位作者 潘丽 王智莹 王蕾 秦哲 郭思满 张鲁刚 贾晋 《中国蔬菜》 北大核心 2026年第3期117-125,共9页
为挖掘Na Cl胁迫下橙色大白菜叶片中表达量发生变化的AP2-ERF转录因子家族基因,采用0、150、300 mmol·L^(-1) NaCl溶液对橙色大白菜幼苗进行盐胁迫处理,通过RNA-seq技术筛选响应Na Cl胁迫的AP2-ERF家族关键基因,利用实时荧光定量PC... 为挖掘Na Cl胁迫下橙色大白菜叶片中表达量发生变化的AP2-ERF转录因子家族基因,采用0、150、300 mmol·L^(-1) NaCl溶液对橙色大白菜幼苗进行盐胁迫处理,通过RNA-seq技术筛选响应Na Cl胁迫的AP2-ERF家族关键基因,利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术验证差异表达趋势;然后利用RT-PCR技术克隆RAP2.2基因全长,并对其进行生物信息学分析。结果表明:在0~300 mmol·L^(-1) NaCl胁迫下,橙色大白菜幼苗叶片中AP2-ERF转录因子家族基因AP2-ERF、RAP2.2、RAP2.7、RAP2.12、TOE2以及与拟南芥At1g16060同源的At1g16060-like表达量呈先增后降趋势(150 mmol·L^(-1)Na Cl处理时达峰值),RAP2.1、RAP2.3、RAP2.4、RAP2.11以及与拟南芥At2g41710同源的At2g41710-like表达量总体呈上升趋势(300 mmol·L^(-1) NaCl处理时达峰值),RAV1则下调表达,而PLT2的表达水平差异不显著。利用RT-PCR技术克隆获得的RAP2.2基因c DNA全长为1307 bp,编码352个氨基酸。本研究明确了盐胁迫下橙色大白菜AP2-ERF家族基因的表达特征及RAP2.2基因的分子特性,为后续解析该家族基因介导的盐胁迫应答机制及橙色大白菜耐盐分子育种提供了理论依据与基因资源。 展开更多
关键词 NACL胁迫 橙色大白菜 AP2-ERF转录因子 表达分析 基因克隆
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文冠果AP2/ERF基因家族的全基因组鉴定及表达分析
8
作者 赵博文 保立 +1 位作者 丁健 陈仁鹏 《林业科学研究》 北大核心 2026年第1期151-163,共13页
[目的]对文冠果中AP2/ERF (APETALA2/乙烯反应元件结合因子)基因家族的染色体定位、基因结构、启动子中顺式作用元件以及盐雾胁迫下的表达模式进行分析,为挖掘XsAP2/ERF在盐雾胁迫下的作用提供参考。[方法]基于文冠果基因组数据,利用NCB... [目的]对文冠果中AP2/ERF (APETALA2/乙烯反应元件结合因子)基因家族的染色体定位、基因结构、启动子中顺式作用元件以及盐雾胁迫下的表达模式进行分析,为挖掘XsAP2/ERF在盐雾胁迫下的作用提供参考。[方法]基于文冠果基因组数据,利用NCBI数据库、MEGA7.0等生物信息学工具对文冠果AP2/ERF基因家族进行鉴定分析。以盐雾(饱和氯化钠)胁迫0、2和4 d的文冠果幼苗叶片为材料,进行转录组测序,分析文冠果AP2/ERF基因的表达规律。[结果](1)在文冠果全基因组中鉴定出145个AP2/ERF基因,这些基因在15条染色体上不均匀分布。(2)通过系统进化和结构域分析,将文冠果AP2/ERF基因家族分为AP2(21个成员)、ERF(119个成员)和RAV(5个成员)3个亚家族,共鉴定出10个保守基序,仅有motif 1为该基因家族的共有基序;且在文冠果AP2/ERF基因家族中有90个基因不含内含子。(3)在文冠果AP2/ERF基因启动子区域共发现19种,共1 930个顺式作用元件,涵盖非生物胁迫、生长发育、植物激素响应三大类,其中,ABA应答元件数量最多(432个);并通过互作分析,筛选出4个与文冠果AP2/ERF转录因子置信度较高的互作蛋白。(4)筛选到10个文冠果AP2/ERF基因(XsAP2/ERF2、XsAP2/ERF22、XsAP2/ERF23、XsAP2/ERF27、XsAP2/ERF48、XsAP2/ERF56、XsAP2/ERF103、XsAP2/ERF111、XsAP2/ERF122、XsAP2/ERF128)在盐雾胁迫期间持续显著上调表达。[结论]XsAP2/ERF家族基因在文冠果响应盐雾胁迫过程中有着重要作用,本项研究对于今后XsAP2/ERF家族基因生物学功能的鉴定与抗盐基因资源的挖掘具有推动作用。 展开更多
关键词 文冠果 AP2基因家族 盐雾胁迫
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科技
9
《中国畜牧业》 2026年第3期13-13,共1页
巴贝斯虫的“致病密码”被解开:关键角色调控虫体入侵与繁殖近期,中国农业科学院兰州兽医研究所外寄生虫与虫媒疫病创新团队系统解析了巴贝斯虫无性复制过程的基因表达动态图谱,并鉴定到虫体入侵细胞、维持形态的“关键角色”—转录因子... 巴贝斯虫的“致病密码”被解开:关键角色调控虫体入侵与繁殖近期,中国农业科学院兰州兽医研究所外寄生虫与虫媒疫病创新团队系统解析了巴贝斯虫无性复制过程的基因表达动态图谱,并鉴定到虫体入侵细胞、维持形态的“关键角色”—转录因子Bx AP2-M2。相关研究成果发表在《公共科学图书馆病原体(PLOS Pathogens)》上。巴贝斯虫病是全球流行的人畜共患病,其致病性主要源于虫体的“无性生殖”:寄生虫的裂殖子侵入宿主红细胞后,快速复制,然后裂解细胞释放子代再感染新细胞,引发溶血、贫血和发热等临床症状,严重影响人畜健康。 展开更多
关键词 转录因子Bx AP2-M2 巴贝斯虫
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番茄APETALA2乙烯响应因子重鉴定及抗逆相关基因筛选
10
作者 史建磊 黄少勇 +2 位作者 陈先知 宰文珊 熊自立 《福建农业学报》 北大核心 2025年第2期113-122,共10页
【目的】探明番茄APETALA2乙烯响应因子(APETALA2/ethylene-responsive factor, AP2/ERF)的组学特征及生物胁迫响应机制,促进其在番茄抗病育种中的应用。【方法】利用新版公共数据进行AP2/ERF鉴定,结合番茄自交系在青枯菌(Ralstonia sol... 【目的】探明番茄APETALA2乙烯响应因子(APETALA2/ethylene-responsive factor, AP2/ERF)的组学特征及生物胁迫响应机制,促进其在番茄抗病育种中的应用。【方法】利用新版公共数据进行AP2/ERF鉴定,结合番茄自交系在青枯菌(Ralstonia solanacearum)侵染下的转录测序数据,挖掘青枯病抗性相关AP2/ERF。【结果】173个番茄AP2/ERF转录因子家族成员被鉴定,主要成簇分布在染色体端部,50.3%的AP2/ERF具有共线性,尤其是3号和8号染色体。基于系统进化关系,AP2亚家族包含22个(12.7%)成员,主要分为2类;ERF亚家族包含93个(53.8%)成员,可进一步分为6类;DREB亚家族包含49个(28.3%)成员,可进一步分为2类;RAV亚家族仅有3个成员。71对AP2/ERF同源基因的Ka/Ks值均小于1。26.8%的AP2/ERF主要在根中表达,几种生物胁迫下,ERF_4-6和DREB_2基因转录表达水平较高,尤其是Solyc03g005500.1(ERF_6)和Solyc08g078170.1(ERF_5)。青枯菌侵染下,在抗、感材料间筛选到10个差异表达AP2/ERF(分属AP2和ERF),其中Solyc06g068570.4(AP2)为正调控基因,其他9个为负调控基因。50.9%的AP2/ERF形成193对互作关系,Solyc01g096860.3(AP2_2)与Solyc08g078190.2(ERF_5)互作可信度最大,而Solyc06g068570.4(AP2)与Solyc03g093560.1(ERF_5)正负互作在番茄青枯病响应中可能发挥重要作用。【结论】综合基因组分析和转录表达鉴定了番茄AP2/ERF转录因子,获得若干青枯病响应基因,丰富了番茄抗病育种基础理论和基因资源。 展开更多
关键词 番茄 AP2/ERF转录因子 基因组特征 生物胁迫 转录表达
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低温胁迫下不同椰子品种AP2/ERF基因表达差异分析
11
作者 李静 孙熹微 +4 位作者 刘小妹 丁浩 闫恒芳 冯紫菁 杨耀东 《西南农业学报》 北大核心 2025年第5期987-998,共12页
【目的】模拟低温环境,探讨海南高种椰子和绿矮椰子幼苗在不同低温胁迫处理下的耐寒性,旨在为耐寒椰子新品种的筛选以及培育提供数据支撑,也为探究椰子低温应答机制提供相应的理论依据。【方法】分别以抗寒性较强的海南高种椰子以及低... 【目的】模拟低温环境,探讨海南高种椰子和绿矮椰子幼苗在不同低温胁迫处理下的耐寒性,旨在为耐寒椰子新品种的筛选以及培育提供数据支撑,也为探究椰子低温应答机制提供相应的理论依据。【方法】分别以抗寒性较强的海南高种椰子以及低温较敏感材料绿矮椰子的6月龄幼苗为试验材料,8℃胁迫条件下,在0 h、2 h、8 h、2 d和7 d 5个时间点取样,并对样品进行生理生化指标测定、转录组测序和实时荧光定量PCR分析,拟从基因表达和代谢物水平研究不同品种椰子叶片对低温胁迫的响应机制。【结果】在8℃低温胁迫下,海南高种椰子和绿矮椰子叶片形态发生轻微变化,进一步的生理生化分析发现,耐寒品种海南高种椰子比寒敏感品种绿矮椰子响应低温胁迫更迅速,耐寒性更强。随着低温胁迫处理时间的延长,海南高种椰子和绿矮椰子的叶片电导率上升,而丙二醛含量随胁迫处理时间的延长下降。从海南高种椰子和绿矮椰子低温胁迫不同时间下的转录组数据中鉴定到172个AP2/ERF转录因子,对其中具有显著差异(P<0.05)的36个AP2/ERF转录因子进行结构域以及蛋白质理化性质分析发现,36个AP2/ERF转录因子包括31个ERF、2个RAV、3个AP2亚家族成员。CnAP2/ERF转录因子蛋白序列长度为150~1275 aa,亚细胞定位预测结果显示多数成员定位于细胞核。对36个AP2/ERF基因家族成员表达分析表明,在低温胁迫下,其中17个AP2/ERF基因的表达量在低温胁迫2 d时达到最高,在7 d时下降,11个AP2/ERF基因的表达量在7 d时达到最高。选取6个在海南高种椰子和绿矮椰子中差异显著的AP2/ERF基因进行定量PCR验证,发现其表达趋势与转录组数据结果一致。CBF1/DREB1B基因的相对表达量随着低温胁迫时间的延长而降低,但CBF2基因的表达量随着低温胁迫时间的延长而升高,在低温胁迫2 d时达到最高。【结论】通过探索海南高种椰子和绿矮椰子中不同AP2/ERF基因家族在低温胁迫下的表达模式,为进一步明确海南高种椰子和绿矮椰子耐寒性差异提供参考。最终挑选出6个响应低温胁迫的CnAP2/ERF候选基因,为进一步探索椰子低温应答机制及培育耐寒能力更强的椰子品种提供数据支持和理论参考。 展开更多
关键词 椰子 低温胁迫 AP2/ERF CBF 差异分析
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野生二粒小麦AP2家族基因鉴定与表达模式分析 被引量：2
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作者 刘涛 曹启彬 +3 位作者 卫科旭 张艳 聂小军 童维 《麦类作物学报》 CAS 北大核心 2025年第1期24-36,共13页
AP2转录因子在植物信号转导、生长发育和胁迫响应方面发挥着重要作用。为探索AP2转录因子在野生二粒小麦中的分子特征,基于野生二粒小麦基因组信息,采用Blast和Hmmer进行AP2家族成员鉴定,对鉴定到的成员进行蛋白质理化性质、亚细胞定位... AP2转录因子在植物信号转导、生长发育和胁迫响应方面发挥着重要作用。为探索AP2转录因子在野生二粒小麦中的分子特征,基于野生二粒小麦基因组信息,采用Blast和Hmmer进行AP2家族成员鉴定,对鉴定到的成员进行蛋白质理化性质、亚细胞定位、系统进化树、保守结构域、基因扩增、顺式作用元件、密码子偏好性、表达模式和遗传多样性分析。结果表明,在野生二粒小麦中共鉴定到265个AP2基因,主要定位在细胞核和叶绿体中。根据系统进化树将其分为3个亚族,各亚族之间的保守结构域和基因结构存在保守性与多样性。AP2含有多个与生长发育和非生物胁迫相关的顺式作用元件。AP2基因的密码子偏好性可能受到压力选择作用。从AP2基因的表达模式看,该家族成员可能发生了亚功能化,且对盐胁迫响应有重要作用。通过对不同小麦群体中核酸多样性和分化指数分析,AP2基因部分成员在野生二粒小麦中具有较高的遗传多样性。 展开更多
关键词 野生二粒小麦 AP2基因 进化分析 表达模式 遗传多样性
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牡丹AP2/ERF转录因子的全基因组分析 被引量：2
13
作者 许朵朵 杜倩倩 +4 位作者 赵理想 栗燕 黄淦 李永华 逯久幸 《中国农业科学》 北大核心 2025年第23期5031-5045,共15页
【目的】挖掘牡丹AP2/ERF基因家族在花发育中的功能,为精细化调控牡丹花型育种提供理论依据。【方法】以牡丹基因组为基础,系统鉴定牡丹AP2/ERF基因家族成员,进行系统进化分析、基因结构分析、顺式元件分析和重复事件分析。自公共数据... 【目的】挖掘牡丹AP2/ERF基因家族在花发育中的功能,为精细化调控牡丹花型育种提供理论依据。【方法】以牡丹基因组为基础,系统鉴定牡丹AP2/ERF基因家族成员,进行系统进化分析、基因结构分析、顺式元件分析和重复事件分析。自公共数据库下载拟南芥、水稻、葡萄和枫香树的基因组文件,并以牡丹为参照进行种间共线性分析。利用全球公共数据库下载所有牡丹组织测序不同部位的RNA-seq数据集,进行文件拆分、序列比较,最后通过TBtools构建热图对牡丹AP2/ERF基因家族成员的功能进行预测。通过主成分分析和层次聚类分析对样本间的整体相关性进行评估。通过对12个基因进行实时荧光定量分析,验证家族成员组织特异性表达的有效性。【结果】共鉴定出126个AP2/ERF家族成员,通过系统发育分析,将其划分为AP2、ERF、DREB和RAV 4个亚家族和1个未分类(Soloists)序列。根据共线性分析,鉴定到122个基因锚定在牡丹5条染色体上,共含有73对共线性基因。牡丹与枫香树、葡萄同源基因对数远多于牡丹与拟南芥、水稻的同源基因对,表明各亚家族内部存在高度的保守性,且常伴随UTR的缺失。顺式元件分析表明,牡丹AP2/ERF家族基因主要参与植物生长发育、激素响应、非生物胁迫应答和光信号调控过程。表达分析显示,鉴定到的126个AP2/ERF家族成员中有48%的基因参与了花发育的过程。筛选出12个与花发育相关的AP2/ERF成员(3个来自AP2亚家族、6个来自DREB亚家族和3个来自ERF亚家族),以‘凤丹白’牡丹的根、茎、叶、盛花期花瓣和5个分化时期花芽为材料,进行qRT-PCR试验,结果显示,83%的基因与预测的表达情况吻合。【结论】牡丹AP2/ERF家族的扩张是串联复制以及染色体片段复制造成的。牡丹AP2/ERF家族的扩张发生在牡丹与拟南芥分化后。牡丹中除了AP2亚家族,ERF和DREB亚家族的部分基因也参与了牡丹花发育的过程,进一步说明牡丹AP2/ERF家族成员的功能与其他植物存在较大差异。 展开更多
关键词 牡丹 基因鉴定 AP2/ERF 花发育 基因组 主成分分析 QRT-PCR
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海滨木槿AP2/ERF基因家族鉴定及盐胁迫响应模式 被引量：1
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作者 邓薪瑜 倪龙杰 +3 位作者 向鹏 王芝权 於朝广 顾春笋 《福建农林大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期618-629,共12页
【目的】鉴定海滨木槿AP2/ERF基因家族成员并分析其盐胁迫响应模式,为木槿属植物的耐盐育种提供参考。【方法】使用生物信息学技术对海滨木槿AP2/ERF基因进行全基因组鉴定和分析,基于转录组数据分析和qRT-PCR技术验证HhERF对盐胁迫的响... 【目的】鉴定海滨木槿AP2/ERF基因家族成员并分析其盐胁迫响应模式,为木槿属植物的耐盐育种提供参考。【方法】使用生物信息学技术对海滨木槿AP2/ERF基因进行全基因组鉴定和分析,基于转录组数据分析和qRT-PCR技术验证HhERF对盐胁迫的响应情况。【结果】(1)在海滨木槿基因组中共鉴定出134个AP2/ERF家族基因成员,命名为HhERF1~HhERF134。(2)理化性质分析结果表明,其蛋白等电点为4.68~10.15,分子质量为1.569~78.511 ku;亚细胞定位预测表明蛋白都位于细胞核。(3)基因结构分析显示,在系统发育树中同一分支上的HhERF基因具有较高的结构相似性。(4)顺式作用元件分析表明,HhERF基因家族成员广泛参与了光响应、植物激素信号转导及非生物逆境胁迫响应。(5)转录组数据和qRT-PCR结果显示,大多数HhERF基因在盐胁迫处理后的特定时间点相对表达量上调,尤其在处理24 h后;其中,HhERF5、HhERF9和HhERF27基因在根部表现出显著的上调。【结论】海滨木槿AP2/ERF基因家族在盐胁迫响应中表现出复杂的时空表达模式,可能通过调控多个生物学过程,如激素信号传导和逆境应答,参与植物的盐胁迫响应。 展开更多
关键词 海滨木槿 AP2/ERF基因家族 盐胁迫 生物信息学方法 QRT-PCR
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外源NO调控干旱胁迫下紫花苜蓿AP2/ERFs基因的表达分析 被引量：1
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作者 温小月 赵颖 +4 位作者 王宝强 王贤 朱晓林 王义真 魏小红 《草业学报》 北大核心 2025年第6期154-167,共14页
紫花苜蓿是世界上种植最广泛的饲用豆科作物。APETALA2/ethylene-responsive factor(AP2/ERF)转录因子在植物抵御非生物胁迫中起着关键作用。一氧化氮(nitric oxide,NO)作为植物体内的一种信号分子,在植物抗旱中扮演重要角色。本研究利... 紫花苜蓿是世界上种植最广泛的饲用豆科作物。APETALA2/ethylene-responsive factor(AP2/ERF)转录因子在植物抵御非生物胁迫中起着关键作用。一氧化氮(nitric oxide,NO)作为植物体内的一种信号分子,在植物抗旱中扮演重要角色。本研究利用生物信息学方法对紫花苜蓿MsAP2/ERF基因家族成员进行鉴定及其对NO和干旱的响应模式分析,并从MsAP2/ERF基因家族中筛选到强烈响应NO调控的MsERF07基因进行亚细胞定位。结果表明,该家族成员均含有AP2结构域,其蛋白质的氨基酸数目介于176~422;亚细胞定位预测大部分蛋白都定位在细胞核;MsERF01和MsERF11的亲缘关系较近,并且它们具有相似的结构域;61.54%的MsAP2/ERF基因只含有外显子,也具有高度相似的保守基序;蛋白互作显示MsERF01和MsERF11、MsERF05和MsERF07均处于蛋白互作图中的同一节点;13个MsAP2/ERF基因家族成员被不均匀分布在13条染色体上,MsAP2/ERF基因家族成员的启动子序列中有43个与光反应、组织特异性表达、胁迫以及植物激素相关的顺式调控元件。此外,紫花苜蓿的转录组测序数据分析表明大部分MsAP2/ERF基因家族成员在NO的调控下表达量增加,进一步qRT-RCR试验结果显示,外源NO促进了干旱胁迫下MsAP2/ERF基因的表达量。克隆MsERF07基因,亚细胞定位结果显示该蛋白定位在细胞核与细胞膜中,本研究为后续研究紫花苜蓿MsERF07基因响应干旱胁迫的分子机制提供了基础。 展开更多
关键词 干旱胁迫 一氧化氮 紫花苜蓿 AP2/ERF
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大豆根中响应早期共生固氮的转录组分析 被引量：2
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作者 黄慧超 王佳龙 +3 位作者 于春静 潘钰 赵晓宇 周舒扬 《土壤与作物》 2025年第1期95-107,I0001,共14页
为挖掘大豆根中响应早期共生固氮过程中的关键基因,并探究这些关键基因的功能和代谢途径,本研究利用转录组学技术对不接种根瘤菌与接种根瘤菌1 d后的大豆根系材料进行RNA测序,通过对差异表达基因进行GO富集和KEGG富集分析来挖掘参与早... 为挖掘大豆根中响应早期共生固氮过程中的关键基因,并探究这些关键基因的功能和代谢途径,本研究利用转录组学技术对不接种根瘤菌与接种根瘤菌1 d后的大豆根系材料进行RNA测序,通过对差异表达基因进行GO富集和KEGG富集分析来挖掘参与早期共生固氮过程中的关键基因,进一步筛选受根瘤菌调控的转录因子,再对其中富集数量最多的AP2/ERF家族成员进行进化分析,最后通过qRT-PCR验证其中部分基因的表达情况。研究共鉴定出824个响应根瘤菌侵染的差异表达基因(DEG),GO富集和KEGG富集分析结果表明,DEG主要富集在转录调控、激素相关以及次生代谢产物合成等通路上。进化分析结果,表明大豆中AP2/ERF家族成员可根据与MtERN1/2和LjERN亲缘关系的远近聚为三个分支,其中第Ⅰ分支可能在诱导根瘤菌侵染和根瘤器官发生中发挥作用。qRT-PCR结果表明,AP2/ERF转录因子在接种根瘤菌后确实受到不同程度地调控。本研究中发现的DEG为更好地理解早期共生固氮机制提供了候选分子。 展开更多
关键词 大豆 共生固氮 转录组 AP2/ERF转录因子
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AP2/ERF转录因子介导植物抗病反应研究进展 被引量：1
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作者 裴丹 尚俏俏 +5 位作者 李佳琦 卫宇慧 任婉婷 孙丛苇 张宁 董中东 《植物病理学报》 北大核心 2025年第6期1181-1194,共14页
植物在生长过程中常遭受多种病虫害的侵袭,为应对病原体入侵,植物进化出了精密复杂的防御体系,可通过信号传递触发特定转录因子进行有效免疫应答。AP2/ERF(APETALA2/ethylene response factor)基因家族作为植物特有的转录因子在植物生... 植物在生长过程中常遭受多种病虫害的侵袭,为应对病原体入侵,植物进化出了精密复杂的防御体系,可通过信号传递触发特定转录因子进行有效免疫应答。AP2/ERF(APETALA2/ethylene response factor)基因家族作为植物特有的转录因子在植物生长发育、应答生物和非生物胁迫等方面发挥着重要作用。本文结合国内外相关研究进展,简要综述了AP2/ERF转录因子的分类、结构特征、序列识别和功能,重点阐述了近年来AP2/ERF转录因子在参与植物抗病过程中涉及转录调控、磷酸化翻译后修饰调控、次生代谢物合成以及激素信号传导等方面的研究进展,为深入解析AP2/ERF相关的植物抗病机制提供了理论参考。最后对AP2/ERF研究和应用前景进行了展望。 展开更多
关键词 抗病 AP2/ERF转录因子 转录调控 磷酸化修饰 研究进展
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灰毡毛忍冬AP2/ERF家族成员鉴定及表达分析
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作者 周思敏 瞿美玲 +6 位作者 曾娟 何佳蔚 张惊宇 王志辉 童巧珍 周日宝 刘湘丹 《中国中药杂志》 北大核心 2025年第15期4248-4262,共15页
AP2/ERF转录因子家族是植物中广泛存在的一类转录因子,在调控植物成花、花发育、花开放、花衰老等环节具有重要作用。该文基于灰毡毛忍冬2个品种花、叶、茎样品转录组数据鉴定得到117条灰毡毛忍冬AP2/ERF家族成员,其中14个AP2亚家族成员... AP2/ERF转录因子家族是植物中广泛存在的一类转录因子,在调控植物成花、花发育、花开放、花衰老等环节具有重要作用。该文基于灰毡毛忍冬2个品种花、叶、茎样品转录组数据鉴定得到117条灰毡毛忍冬AP2/ERF家族成员,其中14个AP2亚家族成员、61个ERF亚家族成员、40个DREB亚家族成员、2个RAV亚家族成员,利用NCBI、ExPASy、SOMPA等多个网站进行相关基因的生物信息学分析以及差异基因表达分析,利用qRT-PCR验证灰毡毛忍冬AP2/ERF转录因子的表达情况。结果表明,117条LmAP2/ERF在蛋白理化性质、AP2结构域、家族进化、蛋白功能等方面具有相似性和可变性。差异基因表达分析结果表明AP2/ERF转录因子主要在灰毡毛忍冬2个品种的花中差异表达,差异表达基因主要为ERF亚族和DREB亚族基因,进一步得到分析潜在调控灰毡毛忍冬花发育的AP2亚族基因3条、ERF亚族基因2条,调控花开放的ERF亚族基因2条,调控花衰老的ERF亚族基因2条和DREB亚族基因1条。结合家族进化分析及表达分析推测AP2/ERF转录因子能够调控灰毡毛忍冬花发育、开放及衰老,ERF亚家族基因可能为影响灰毡毛忍冬花期长短的关键基因。该研究为后续研究灰毡毛忍冬AP2/ERF转录因子家族具体功能提供了理论基础,为研究灰毡毛忍冬品种间花表型差异的分子机制提供了重要理论依据。 展开更多
关键词 灰毡毛忍冬 AP2/ERF 花 生物信息学 转录因子
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猕猴桃AP2/ERF家族成员鉴定与分析
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作者 毛可欣 李健 +3 位作者 吕巍 王海荣 安淼 李国田 《分子植物育种》 北大核心 2025年第2期402-414,共13页
本研究对‘红阳’猕猴桃基因组鉴定得到219个AP2/ERF家族基因,对其进行了多序列比对,并构建系统发育进化树。根据序列所包含的保守结构域和motif进行分类鉴定,确立猕猴桃AP2/ERF家族可以分为AP2、ERF和RAV 3类,AP2分类中包含40个基因,而... 本研究对‘红阳’猕猴桃基因组鉴定得到219个AP2/ERF家族基因,对其进行了多序列比对,并构建系统发育进化树。根据序列所包含的保守结构域和motif进行分类鉴定,确立猕猴桃AP2/ERF家族可以分为AP2、ERF和RAV 3类,AP2分类中包含40个基因,而RAV中只有4个,ERF序列较多,分为9个子类。顺式作用元件分析显示,该家族基因参与多种植物激素途径,参与植物的生长发育以及对各种外界胁迫响应。通过共线性分析证实了该家族通过基因复制事件进行扩张。通过基因表达模式分析发现,在果实成熟过程中有123个基因差异表达。本研究为AP2/ERF基因家族的研究和猕猴桃基因家族分析提供参考。 展开更多
关键词 猕猴桃 AP2/ERF家族 鉴定 生物信息
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AP2/ERF转录因子家族响应木本植物非生物胁迫的研究进展 被引量：2
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作者 黄倩慧 田博雯 +4 位作者 华炫 周欣彤 江梓涵 陈艳红 张健 《南通大学学报(自然科学版)》 2025年第1期74-84,共11页
木本植物是全球生态系统的重要支柱,在维护生态平衡中起着重要作用,其在生长过程中会受到多种非生物胁迫,如冷胁迫、干旱胁迫、盐胁迫等,这些胁迫会严重影响木本植物的生长发育。AP2/ERF(APETALA2/ethylene responsive factor)转录因子... 木本植物是全球生态系统的重要支柱,在维护生态平衡中起着重要作用,其在生长过程中会受到多种非生物胁迫,如冷胁迫、干旱胁迫、盐胁迫等,这些胁迫会严重影响木本植物的生长发育。AP2/ERF(APETALA2/ethylene responsive factor)转录因子在木本植物中分布广泛,是植物最大的转录因子家族之一。文章总结了木本植物AP2/ERF转录因子的分类情况,探讨了AP2/ERF转录因子在木本植物响应非生物胁迫(冷、干旱、盐、淹水)中的关键作用。研究还发现,木本植物AP2/ERF转录因子家族中ERF和DREB亚家族成员数量最多,其中DREB亚家族成员CBF是木本植物冷胁迫信号转导的关键因子。该综述为更好地理解木本植物中AP2/ERF转录因子的功能及其在非生物响应中的作用提供了支撑。 展开更多
关键词 木本植物 AP2/ERF转录因子 非生物胁迫 冷胁迫 干旱胁迫 盐胁迫 淹水胁迫
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