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植物DIR家族成员结构特征及生物学功能研究进展
1
作者 张金鹏 杨梦平 +5 位作者 孙旭红 李志新 娄树宝 邢金月 王怀鹏 宋继玲 《植物遗传资源学报》 北大核心 2026年第1期37-49,共13页
植物在生长发育中会受到诸多不利的环境因素影响,为了响应这些胁迫会产生如木质素、木脂素等次生代谢物。Dirigent(DIR)蛋白是植物中一类含有典型Dirigent结构域的辅助蛋白,通过介导氧化偶联反应的立体和区域选择性参与木质素的聚合和... 植物在生长发育中会受到诸多不利的环境因素影响,为了响应这些胁迫会产生如木质素、木脂素等次生代谢物。Dirigent(DIR)蛋白是植物中一类含有典型Dirigent结构域的辅助蛋白,通过介导氧化偶联反应的立体和区域选择性参与木质素的聚合和木脂素的生物合成。近年来随着多种植物的DIR家族被鉴定分析,其成员在植物生长发育、生物和非生物胁迫应答中的作用被广泛研究。本文全面综述了植物DIR家族成员的结构特征、亚家族分类及其生物学功能等研究进展,重点阐述DIR基因在植物响应干旱、低温、病原菌等胁迫的应答机制,为深入研究DIR基因在植物生长发育、植物抗逆及品质形成等方面的作用机制以及创制优质、高产、抗逆种质资源奠定理论基础。 展开更多
关键词 dir 木质素 木脂素 生物和非生物胁迫
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基于DIR模式的智慧课堂构建与实证研究——以“弧长和扇形面积”教学为例
2
作者 曹伟 《中学数学研究(华南师范大学)(下半月)》 2026年第3期F0002-F0002,1,2,共3页
基于具身认知理论,构建“动态可视化+即时互动+资源整合”的DIR教学模式,以“弧长和扇形面积的计算”为载体,运用GeoGebra、希沃白板与Plicker数字化工具,探索智慧课堂构建路径.通过实验研究,验证教学有效性,且大部分学生能通过动态操... 基于具身认知理论,构建“动态可视化+即时互动+资源整合”的DIR教学模式,以“弧长和扇形面积的计算”为载体,运用GeoGebra、希沃白板与Plicker数字化工具,探索智慧课堂构建路径.通过实验研究,验证教学有效性,且大部分学生能通过动态操作理解公式本质.该模式通过技术赋能实现智慧课堂中“教师引导—学生探究—数据驱动”的三角协同,为初中数学几何教学提供了可复制的实证范式,助力几何教学向具身建构转型. 展开更多
关键词 dir模式 智慧课堂 实证研究 动态可视化
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ZmDIR11调控玉米抗盐胁迫机制研究
3
作者 赵志雄 关媛 +4 位作者 王慧 顾炜 于典司 郑洪建 秦涛 《华中农业大学学报》 北大核心 2025年第2期158-169,共12页
为挖掘玉米抗盐代谢胁迫调控关键基因,克隆玉米DIR基因家族成员ZmDIR11(Zm00001d012432),对其基因及蛋白结构进行预测,分析表达模式,并进一步在玉米B73-EMS突变体中探索ZmDIR11参与耐盐胁迫的调控模式。结果显示,ZmDIR11编码包含Dirigen... 为挖掘玉米抗盐代谢胁迫调控关键基因,克隆玉米DIR基因家族成员ZmDIR11(Zm00001d012432),对其基因及蛋白结构进行预测,分析表达模式,并进一步在玉米B73-EMS突变体中探索ZmDIR11参与耐盐胁迫的调控模式。结果显示,ZmDIR11编码包含Dirigent结构域的多肽,其启动子区域ARE、MYB、MYC、STRE、LTR、MBS结构元件均与非生物胁迫调控相关。ZmDIR11在玉米根系中优势表达,且受盐胁迫诱导上调表达,亚细胞定位于内质网中。在盐胁迫处理后突变体玉米植株生长势及物质积累显著低于野生型B73材料,且氧化代谢调控路径、脯氨酸积累、叶绿素合成、木脂素积累、Na+/K+转运通路被抑制,相关代谢指标显著低于野生型B73材料。结果表明,ZmDIR11在玉米中正向调控玉米抗盐代谢通路,突变后降低了玉米的耐盐性。 展开更多
关键词 玉米 生物信息学 Zmdir11 dirs基因 盐胁迫 耐盐机制
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玉米DIR基因家族的全基因组鉴定及ZmDIR17基因在籽粒发育中的功能解析
4
作者 秦涛 王慧 +5 位作者 赵志雄 申龙斌 史亚兴 卢柏山 施标 郑洪建 《上海农业学报》 2025年第3期1-15,共15页
DIR(Dirigent)基因家族在植物生长发育与逆境响应中具有重要功能,但其在玉米中的系统性鉴定尚未有相关研究。本研究通过全基因组分析,在玉米B73-V4参考基因组中鉴定到39个DIR基因家族成员,并系统解析其理化性质、结构特征及保守基序。... DIR(Dirigent)基因家族在植物生长发育与逆境响应中具有重要功能,但其在玉米中的系统性鉴定尚未有相关研究。本研究通过全基因组分析,在玉米B73-V4参考基因组中鉴定到39个DIR基因家族成员,并系统解析其理化性质、结构特征及保守基序。结果表明:77.0%(30个)的ZmDIR蛋白具有高稳定性,64.1%(25个)的ZmDIR蛋白具有疏水性。亚细胞定位预测显示:11个ZmDIR蛋白定位于叶绿体中,10个定位于内质网中,8个定位于细胞质中,只有5个定位于液泡中,说明玉米的DIR蛋白存在多样化的生物学功能。进化分析表明:ZmDIR基因可分为3个亚家族,其启动子区域包含多样化的逆境响应元件及系统发育相关响应元件。围绕ZmDIR17基因进行功能解析,发现其突变导致玉米籽粒形态发生显著改变,且玉米籽粒蛋白质含量显著增加,淀粉和总木脂素含量明显降低。蛋白互作网络与GO富集分析表明,ZmDIR17蛋白通过参与核糖体生物发生(互作Pescadillo同源蛋白)和苯丙烷代谢(调控木脂素合成)双重通路协调碳氮分配。本研究揭示了玉米DIR基因家族的系统特征,并初步探索了ZmDIR17基因及其编码蛋白通过整合初级与次生代谢调控籽粒发育的分子机制,可为玉米品质改良提供新的参考。 展开更多
关键词 玉米 dir基因家族 Zmdir17基因 籽粒发育
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马铃薯DIR家族全基因组鉴定及表达模式分析 被引量：2
5
作者 张益瑄 马宇 +5 位作者 王童童 盛苏奥 宋家凤 吕钊彦 朱晓彪 侯华兰 《生物技术通报》 北大核心 2025年第3期123-136,共14页
【目的】基于最新版马铃薯基因组信息,鉴定DIR基因家族所有成员,并利用生物信息学技术和转录组数据,对DIR基因家族成员系统进化、基因结构、顺式元件及表达模式进行预测及分析,为深入研究DIR基因在马铃薯生长发育及胁迫响应中的功能提... 【目的】基于最新版马铃薯基因组信息,鉴定DIR基因家族所有成员,并利用生物信息学技术和转录组数据,对DIR基因家族成员系统进化、基因结构、顺式元件及表达模式进行预测及分析,为深入研究DIR基因在马铃薯生长发育及胁迫响应中的功能提供参考。【方法】基于拟南芥DIR基因和Dirigent结构域模型,对马铃薯DIR家族成员进行全基因组鉴定。通过ExPASy、MEME、MCScanX、GSDS、PlantCARE和TBtools等生物信息学工具获取马铃薯DIR基因家族成员的理化特征、染色体定位、共线性、保守基序、基因结构和顺式作用元件等信息。基于转录组数据和定量PCR分析,了解DIR基因在不同组织和胁迫处理下的表达模式,挖掘生长发育及胁迫响应相关StDIR基因。【结果】马铃薯中共鉴定到34个DIR基因,不均匀分布于11条染色体上;StDIR基因分为3个亚组,同一亚组内成员的保守基序和基因结构相对一致,且大部分基因仅含有一个外显子;顺式作用元件分析发现StDIR基因启动子中含有多个激素诱导相关元件和非生物胁迫响应元件;共线性分析显示马铃薯中5个、13个和18个DIR基因分别与水稻、拟南芥和茄子中3个、15个和16个DIR基因存在共线性;表达模式分析发现StDIR基因在叶、根、匍匐茎和愈伤中相对高表达,而在萼片、心皮、雄蕊、花瓣中表达量较低;此外,StDIR基因对盐、干旱、高温和冷胁迫处理具有不同程度的响应,表明其在马铃薯非生物胁迫响应中发挥重要作用。【结论】马铃薯中共鉴定出34个DIR家族成员,分为3个亚组,同一亚组内保守motif和基因结构基本一致。StDIR基因在不同组织间表达模式存在差异,且对干旱和高温胁迫具有较显著响应。 展开更多
关键词 马铃薯 dir蛋白 基因家族 生物信息学 非生物胁迫 表达模式
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DroneRFb-DIR:用于非合作无人机个体识别的射频信号数据集 被引量：4
6
作者 任俊宇 俞宁宁 +2 位作者 周成伟 史治国 陈积明 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第3期573-581,共9页
无人机射频检测是实现非合作无人机管控的手段之一,而基于射频信号的无人机个体识别(DIR)是无人机检测的重要环节。鉴于当前DIR开源数据集缺失,该文公开了一个名为DroneRFb-DIR的无人机射频信号数据集。该数据集使用软件无线电设备采集... 无人机射频检测是实现非合作无人机管控的手段之一,而基于射频信号的无人机个体识别(DIR)是无人机检测的重要环节。鉴于当前DIR开源数据集缺失,该文公开了一个名为DroneRFb-DIR的无人机射频信号数据集。该数据集使用软件无线电设备采集无人机与遥控器间通信的射频信号,包含城市场景下的无人机种类共6类(每类无人机各包含3架不同个体)以及1类背景参考信号。采样信号存储为最原始的I/Q数据,每类数据包含不少于40个片段,每个片段包含不少于4 M个采样点。信号采集范围为2.4~2.48 GHz,包含无人机飞控信号、图传信号以及周围干扰设备的信号。该数据集包含详细的个体编号和视距或非视距场景标注,并已划分训练集与测试集,以便于用户进行识别算法验证和性能对比分析。与此同时,该文提供了一种基于快速频率估计和时域相关分析的无人机个体识别方法,并在该数据集上验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 无人机个体识别 频谱感知 非合作无人机 射频检测数据集
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丹参Dirigent基因家族的发现与生物信息学分析 被引量：11
7
作者 马金洋 杨瑾冬 +1 位作者 李卿 张磊 《基因组学与应用生物学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1594-1610,共17页
Dirigent(DIR)蛋白基因是植物木质素合成过程中一类重要的基因,几乎存在于所有维管植物中,然而药用植物丹参中的DIR和类DIR蛋白基因(SmDIR)还没有被研究过。本研究通过生物信息学方法,对已在Gen Bank上登录的9个丹参转录组数据库进行整... Dirigent(DIR)蛋白基因是植物木质素合成过程中一类重要的基因,几乎存在于所有维管植物中,然而药用植物丹参中的DIR和类DIR蛋白基因(SmDIR)还没有被研究过。本研究通过生物信息学方法,对已在Gen Bank上登录的9个丹参转录组数据库进行整合拼接分析,发现了33个SmDIR基因片段,其中5条为完整序列。通过对5条完整SmDIR基因的序列特征、理化性质、跨膜结构域、信号肽、导肽、疏水性/亲水性、蛋白质二级结构、三级结构及结构域等进行预测分析,并将丹参DIR蛋白序列与其它植物的DIR蛋白进行同源比对,构建了丹参和模式植物拟南芥DIR蛋白家族的系统进化树。结果表明,这5条丹参DIR基因的开放阅读框都在594 bp上下,分子量为21.47 k D左右。除了SmDIR5,其余SmDIR蛋白的理论等电点(p I)均低于7,在5.60~6.50范围内,说明大多数丹参的DIR蛋白略呈酸性。Thr、Val、Gly、Leu和Ser等氨基酸是这些SmDIR蛋白共有的主要氨基酸。研究还发现这些丹参DIR蛋白表现出明显的疏水区和亲水区,均存在分泌途径信号肽,可能存在跨膜结构域。蛋白质二级结构中最主要的结构元件是无规则卷曲。氨基酸同源性比对显示,SmDIR4与Erythranthe guttata的类DIR蛋白同源性较高,SmDIR1、SmDIR2、SmDIR3和SmDIR5与芝麻的类DIR蛋白同源性较高。与拟南芥的进化分析显示,这些丹参DIR蛋白基因被分为两大类,归属DIR-b和DIR-d亚家族。本研究对丹参DIR蛋白序列特征进行了系统分析,可为今后深入研究该蛋白提供有利参考。 展开更多
关键词 丹参 dir蛋白 类dir蛋白 基因家族 生物信息学
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小豆Dirigent基因家族鉴定及锈菌侵染对不同成员表达的影响 被引量：5
8
作者 柯希望 苑梦琦 +3 位作者 徐晓丹 殷丽华 郭永霞 左豫虎 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期2774-2785,共12页
为明确Dirigent (DIR)基因在小豆抗锈病中的作用,采用生物信息学方法,对小豆DIR基因家族(VaDIRs)进行了全基因组鉴定,结果发现小豆中共有33个DIR基因,其中29个成员分别定位在8条染色体上,系统进化分析表明,VaDIRs包括DIR-a、DIR-b/d、DI... 为明确Dirigent (DIR)基因在小豆抗锈病中的作用,采用生物信息学方法,对小豆DIR基因家族(VaDIRs)进行了全基因组鉴定,结果发现小豆中共有33个DIR基因,其中29个成员分别定位在8条染色体上,系统进化分析表明,VaDIRs包括DIR-a、DIR-b/d、DIR-e和DIR-f四个亚家族,对VaDIRs成员启动子区顺式作用元件的分析发现,VaDIRs启动子区均包含激素、病原体应答等元件。对小豆抗锈病品种接种后不同时间的转录组数据分析发现,差异表达基因中共有17个VaDIRs成员,其中6个于接种后24 h显著上调,2个于接种后24 h和48 h均高量表达。进一步应用qRT-PCR技术对上述8个基因在抗、感品种中应答锈菌侵染的表达分析表明,高抗品种中VaDIR14、VaDIR16和VaDIR33的表达量在锈菌侵染不同阶段均显著高于感病品种。上述结果表明,VaDIRs家族成员可作为正调节因子参与小豆对锈病的抗性。 展开更多
关键词 小豆(Vigna angularis) 小豆锈病 豇豆单胞锈菌(Uromyces vignae) dir基因 基因家族
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陆地棉Dirigent-like基因(GhDIR)的克隆与分析 被引量：7
9
作者 赵付安 房卫平 +3 位作者 杨晓杰 谢德意 李武 唐中杰 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2011年第5期29-33,共5页
Dirigent-like基因(DIR)编码蛋白质参与木质素的形成,与植物体的病菌防御有关。本研究以抑制差减杂交(SSH)技术获得DIR的EST为信息探针,对棉花EST数据库进行同源搜索和序列拼接,获得了全长为768 bp的DIR基因cDNA全长,将该基因命名为GhDI... Dirigent-like基因(DIR)编码蛋白质参与木质素的形成,与植物体的病菌防御有关。本研究以抑制差减杂交(SSH)技术获得DIR的EST为信息探针,对棉花EST数据库进行同源搜索和序列拼接,获得了全长为768 bp的DIR基因cDNA全长,将该基因命名为GhDIR。该基因序列的开放阅读框(ORF)位于70～594 bp,推测编码175个氨基酸残基的蛋白。用陆地棉基因组DNA和cDNA分别进行了PCR扩增验证,克隆测序结果表明,所得GhDIR序列与电子克隆序列完全一致,没有内含子。序列比对和系统进化分析表明,该基因与海岛棉的同源序列表现了最高的相似性,与其他双子叶植物同源序列的相似性次之,而与单子叶植物同源序列的相似性较远。实时定量PCR表达谱分析表明,该基因在陆地棉幼苗根部受黄萎病菌诱导表达。 展开更多
关键词 陆地棉 电子克隆 dir-like GENE 表达分析 大丽轮枝菌
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DiR-PEG-PLGA荧光纳米囊的制备、表征及体外生物相容性评价 被引量：2
10
作者 程欣 柯瑾 +7 位作者 陈烁 谢薇 邵长丽 侯安国 张昆 邓林 陈艳五 马云淑 《中国药房》 CAS 北大核心 2018年第8期1031-1035,共5页
目的:制备并表征包载荧光染料1,1′-二十八烷基-3,3,3′,3′-四甲基吲哚三碳花青碘(Di R)的聚乙二醇-聚乳酸-羟基乙酸共聚物(Di R-PEG-PLGA)纳米囊,评价其体外生物相容性。方法:以聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚乙二醇(PEG)-PLGA共混... 目的:制备并表征包载荧光染料1,1′-二十八烷基-3,3,3′,3′-四甲基吲哚三碳花青碘(Di R)的聚乙二醇-聚乳酸-羟基乙酸共聚物(Di R-PEG-PLGA)纳米囊,评价其体外生物相容性。方法:以聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚乙二醇(PEG)-PLGA共混物为载体,采用改良的超声乳化法制备Di R-PEG-PLGA纳米囊样品。对样品的粒径、Zeta电位、形貌、稳定性、体外荧光特性等进行检测;采用MTT试验评价样品对人源性HL7702肝细胞的体外细胞毒性,采用体外溶血试验考察其对健康Wistar大鼠血细胞的溶血作用。结果:所制备的Di R-PEG-PLGA纳米囊呈圆球形,具有明显核壳结构,平均粒径为(507.53±7.87)nm,粒径的多分散系数为0.306 1±0.001 5,Zeta电位为(-35.20±0.92)m V;4℃条件下保存6个月,稳定性较好;体外荧光信号强度(y)随Di R质量浓度(x)呈线性增加,线性方程为y=0.345 2x+0.433 4(R2=0.997 3)。所制纳米囊对HL7702细胞的毒性为0~1级(即无细胞毒性),对大鼠血细胞无体外溶血作用。结论:本研究成功制备了具有荧光特性的Di R-PEG-PLGA纳米囊;所制纳米囊体外生物相容性较好,有望成为一种安全的药物光学示踪载体。 展开更多
关键词 纳米囊 超声乳化法 荧光 表征 生物相容性 dir 聚乙二醇 聚乳酸-羟基乙酸共聚物
暂未订购
DIRB介导Fe(Ⅲ)氧化物的矿化机制及环境应用研究进展
11
作者 梁国强 王辰鹏 +5 位作者 侯高林 纪乾伟 张洪勋 庄国强 郑建中 刘如铟 《中国生物工程杂志》 北大核心 2025年第12期91-100,共10页
异化铁还原菌(DIRB)介导的生物诱导矿化(BIM)是驱动铁元素地球化学循环的关键过程,通过微生物胞外电子传递(EET)机制将Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ),并形成次生矿物(如磁铁矿、蓝铁矿)。该过程生成的次生矿物对污染治理与修复意义重大。对DIRB介... 异化铁还原菌(DIRB)介导的生物诱导矿化(BIM)是驱动铁元素地球化学循环的关键过程,通过微生物胞外电子传递(EET)机制将Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ),并形成次生矿物(如磁铁矿、蓝铁矿)。该过程生成的次生矿物对污染治理与修复意义重大。对DIRB介导的矿化机制进行了主要论述,并简述了微生物与矿物界面间电子转移的分子机制,深入探讨了厌氧好氧交替界面、电离辐射等环境因素对矿化过程产生的影响,揭示了环境条件与矿化过程之间的复杂关系。此外,总结了异化铁还原矿化过程在多个环境领域的应用进展,如重金属污染修复、废水资源回收、碳封存以及绿色合成纳米材料等。最后对异化铁还原在环境应用方面的未来研究方向进行了展望,指出需要加深对多污染物共存的生物矿化机制研究,并进行天然环境矿化机制与工程化应用验证。 展开更多
关键词 生物诱导矿化 异化铁还原 胞外电子传递 Fe(Ⅲ)氧化物 环境应用
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柽柳dir基因的克隆及序列分析 被引量：1
12
作者 高彩球 刘桂丰 +3 位作者 王玉成 姜静 杨传平 董京祥 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第S2期177-177,共1页
在柽柳cDNA文库测序中获得了dir基因的全长cDNA序列,去除PolyA后,该基因全长为724bp,其中5′非翻译区26bp,3′非翻译区143bp,开放阅读框(ORF)长555bp,编码184个氨基酸.基因编码蛋白的分子量为19·69kD,理论等电点为6·96·... 在柽柳cDNA文库测序中获得了dir基因的全长cDNA序列,去除PolyA后,该基因全长为724bp,其中5′非翻译区26bp,3′非翻译区143bp,开放阅读框(ORF)长555bp,编码184个氨基酸.基因编码蛋白的分子量为19·69kD,理论等电点为6·96·疏水性分析表明,蛋白的前41个氨基酸为亲水性的.dir基因编码的蛋白质参与木质素的形成,与植物体的病菌防御有关.该基因的Genbank登录号为DQ462418(基因)和ABE73781(蛋白). 展开更多
关键词 柽柳 dir基因 基因克隆 序列分析
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苯并三氮唑型超DIR成色剂的合成及应用研究
13
作者 赵彬 姜子文 《影像技术》 CAS 2000年第3期37-39,共3页
以黄成色剂为母体合成了七只苯并三氮唑型超DIR成色剂 ,总收率 6 5 % ,对该系列成色剂在黄、品、青三层中的应用性能进行了测定。结果表明该系列成色剂普遍具有较强的DIR效应 ,以 5 %比例应用时可使染料云颗粒度降低 1 5 2 %。
关键词 超dir成色剂 苯并三氮唑 合成 dir效应
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日本新DIR成色剂的开发
14
作者 姚祖光 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 1990年第4期47-52,共6页
本文介绍日本富士与小西六胶片公司近年来新开发的DIR(释放显影抑制剂)成色剂,有电子转移型定时DIR成色剂、漂白流出型定时DIR成色剂、水解型DIR成色剂及放出含DI释放剂的成色剂(DIRR成色剂)。阐明了它们的应用原理及其使用效果。
关键词 dir 成色剂 日本 感光材料
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药用植物中木脂素生物合成DIR基因研究进展 被引量：6
15
作者 陈煜 刘久石 +7 位作者 穆新路 董雨青 魏雪苹 李斌 齐耀东 刘海涛 张本刚 肖培根 《中国中药杂志》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期2890-2898,共9页
药用活性成分多来源于药用植物的次生代谢产物,是药用植物发挥药效的物质基础。木脂素是一类分布广泛,存在高效生物活性的植物次生代谢产物,在临床实践中,发现木脂素类化合物具有抗病毒、抗肿瘤、抗菌和抗氧化等活性。木脂素的化学结构... 药用活性成分多来源于药用植物的次生代谢产物,是药用植物发挥药效的物质基础。木脂素是一类分布广泛,存在高效生物活性的植物次生代谢产物,在临床实践中,发现木脂素类化合物具有抗病毒、抗肿瘤、抗菌和抗氧化等活性。木脂素的化学结构多样,一般含有多个手性中心,且多具有旋光性,其生物合成要依赖植物体内的氧化偶合反应,该反应常常存在位置选择和立体选择,使合成的木脂素难以形成外消旋体,而主要以一种立体构型存在。Dirigent(DIR)是一类指导木脂素生物合成的蛋白,这种蛋白在指导木脂素合成的位置选择和立体选择上发挥着重要作用。关于木脂素类化合物生物合成的植物体外研究显示,缺少DIR蛋白参与时得到外消旋的终产物;DIR蛋白参与反应时,则可得到以一种立体构型存在的产物,表明DIR蛋白在植物次生代谢产物生物合成过程中起不对称诱导作用。该研究系统综述了DIR蛋白的生物学意义,DIR基因的克隆情况、基因结构、催化机制以及在菘蓝、杜仲、连翘、丹参、三七和五味子等药用植物中的研究进展,为DIR基因的后续研究工作提供参考。 展开更多
关键词 dir 木脂素 立体构型 氧化偶合 生物合成
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番茄DIR基因家族鉴定及其对非生物胁迫响应的分析 被引量：5
16
作者 陈凤琼 陈秋森 +10 位作者 林佳昕 王雅亭 刘汉林 梁冰若诗 邓艺茹 任春元 张玉先 杨凤军 于高波 魏金鹏 王孟雪 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第19期3807-3821,I0001-I0003,共18页
【目的】鉴定番茄DIR基因家族所有成员,并对其基因结构、编码蛋白的理化性质、系统进化、染色体定位、共线性、启动子元件、表达模式、互作转录因子及内源竞争RNA预测等进行了解析,为探究DIR在番茄生长发育和逆境胁迫中的作用提供参考... 【目的】鉴定番茄DIR基因家族所有成员,并对其基因结构、编码蛋白的理化性质、系统进化、染色体定位、共线性、启动子元件、表达模式、互作转录因子及内源竞争RNA预测等进行了解析,为探究DIR在番茄生长发育和逆境胁迫中的作用提供参考。【方法】采用生物信息学方法,基于全基因组数据对番茄DIR基因家族成员进行鉴定,运用Phytozome、MEME、PlantCARE、opsRNATarget和plantcircnet等在线网站获取染色体位置、保守基序、顺式作用元件、存在互作的转录因子、miRNA和circRNA等信息。利用Mapteace、TBtools、Cytoscape、OmicShare等作图软件及工具绘制染色体定位图、进化树、DIR与转录因子关系图、ceRNA网络等。采用NCBI的基因数据库结合转录组测序及qRT-PCR试验研究DIR基因家族在逆境下的表达情况。【结果】共鉴定到番茄中27个DIR基因,将其命名为SlDIR1—SlDIR27,分别位于12条染色体上,且大部分基因位于染色体末端,其基因结构、基序和结构域相对保守,其中22个SlDIR具有一个外显子的经典结构。番茄DIR基因家族同拟南芥的共线性关系远高于水稻和大豆。基于系统进化关系将27个番茄DIR成员分为3个不同的亚家族。转录组数据表明大部分DIR基因在番茄根部具有较高的表达量。此外,DIR基因的启动子区域含有多个与干旱、低温等非生物胁迫,以及MeJA、ABA、SA等激素诱导相关的顺式作用元件,且预测到与激素、生长发育、非生物胁迫相关的ERF、E2F/DP、MYB等互作转录因子。结合转录组数据分析,分别有5、10、10和13个SlDIR在农药、干旱、盐和冷胁迫后显著上调表达,其中,SlDIR23受到以上4种胁迫的诱导表达,而SlDIR8、SlDIR13和SlDIR20特异性响应冷胁迫的诱导,SlDIR17特异性响应盐胁迫。番茄DIR的ceRNA调控表明,miR-156与靶基因SlDIR8可能共同作用调控番茄的逆境胁迫。【结论】共鉴定出番茄DIR家族基因27个,不均匀地分布在12条染色体上,在根部有较高的表达量。SlDIR1、SlDIR13和SlDIR14等具有MeJA、ABA、SA等激素响应元件,其中,SlDIR6仅具有MeJA元件,SlDIR27仅具有SA响应元件。另外,SlDIR2、SlDIR14、SlDIR23等参与干旱、盐、低温等多种逆境胁迫,其中SlDIR23在不同胁迫处理下均可被激活。此外,DIR基因和转录因子、非编码RNA相互作用,共同参与调控番茄植株的逆境胁迫。 展开更多
关键词 dir蛋白 番茄 基因家族 生物信息学
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黄瓜DIR家族基因的全基因组鉴定及其表达分析 被引量：7
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作者 张开京 何帅帅 +5 位作者 贾利 胡玉超 杨德坤 陆晓民 张其安 严从生 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期711-728,共18页
【目的】基于黄瓜基因组信息和转录组测序大数据,利用生物信息学手段,对黄瓜中DIR基因家族进行鉴定,并分析其在不同组织器官和胁迫响应过程中的表达模式,为后续深入研究黄瓜DIR基因的生物学功能奠定重要基础。【方法】基于已报道的DIR基... 【目的】基于黄瓜基因组信息和转录组测序大数据,利用生物信息学手段,对黄瓜中DIR基因家族进行鉴定,并分析其在不同组织器官和胁迫响应过程中的表达模式,为后续深入研究黄瓜DIR基因的生物学功能奠定重要基础。【方法】基于已报道的DIR基因HMM模型文件,利用HMMER软件包的hmmsearch程序从黄瓜蛋白数据库中筛选出可能的DIR基因ID,并利用在线工具Pfam和SMART进行验证,最终确定黄瓜DIR家族基因。利用ExPASy、TBtools、GSDS、MEME、MEGA、MCScanX和Circos等工具分析黄瓜DIR基因家族成员的理化特征、染色体定位、基因结构、系统进化树和共线性。基于黄瓜在不同组织和胁迫响应下的转录组测序大数据,利用黄瓜V3版本基因组信息进行转录组分析,检索黄瓜DIR基因在不同转录组测序分析中的表达情况,利用TBtools软件绘制表达热图,分析黄瓜DIR基因在不同组织和胁迫响应过程中的表达模式。【结果】在黄瓜中鉴定到23个DIR家族基因,分布于7条染色体上,编码氨基酸个数在78—684,分子量8.70—73.82 kD;系统进化分析将黄瓜DIR基因家族划分为3个亚族,每个亚族中的基因结构和motif基本一致;共线性分析发现黄瓜中有12个DIR基因与拟南芥中的19个DIR基因存在27种线性关系,黄瓜中有12个DIR基因与水稻中的11个DIR基因存在19种线性关系,而黄瓜中另外8个DIR基因比较保守,既不与拟南芥中的DIR基因存在共线性,也不与水稻中的DIR基因存在共线性;组织特异性表达分析发现有些黄瓜DIR基因在根、茎、花、果实、叶片等所有组织器官中的表达量均较低或不表达,有些黄瓜DIR基因在所有组织器官中的表达量均较高,而有些黄瓜DIR基因只在特定组织中表达,但在其他组织中不表达或低表达,表明不同的黄瓜DIR基因具有组织特异性表达模式;黄瓜DIR家族基因在胁迫响应过程中的表达模式分析发现CsaV3_4G023490在黄瓜非生物胁迫和生物胁迫响应过程中均发生上调表达,表明该基因在黄瓜生长发育过程中发挥着重要作用。【结论】在黄瓜中共鉴定到23个DIR家族基因,分为3个亚族,每个亚族内的基因成员保守性高,不同亚族间的基因结构和蛋白保守结构域有所不同。黄瓜DIR基因在不同组织器官和胁迫响应下的表达模式具有差异性,协同调控了黄瓜的生长发育。 展开更多
关键词 黄瓜 dir 基因家族 生物信息学 表达分析
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五味子DIR基因家族鉴定及特征分析 被引量：7
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作者 董雨青 强亭燕 +5 位作者 刘久石 李斌 魏雪苹 齐耀东 刘海涛 张本刚 《中国中药杂志》 CAS CSCD 北大核心 2021年第20期5270-5277,共8页
Dirigent(DIR)蛋白在植物体内参与木质素、木脂素及棉酚的生物合成过程,并响应生物和非生物胁迫。该研究基于五味子全长转录组,利用生物信息学的方法对五味子DIR基因家族进行了初步的鉴定及蛋白理化性质、亚细胞定位、保守基序、系统进... Dirigent(DIR)蛋白在植物体内参与木质素、木脂素及棉酚的生物合成过程,并响应生物和非生物胁迫。该研究基于五味子全长转录组,利用生物信息学的方法对五味子DIR基因家族进行了初步的鉴定及蛋白理化性质、亚细胞定位、保守基序、系统进化和表达模式的分析。结果显示,共筛选得到34条五味子DIR基因,编码的氨基酸长度在156~387 aa,蛋白质理化性质存在一定差异,二级结构主要以不规则卷曲为主,半数的DIR蛋白定位于叶绿体中,其他DIR则定位于胞外、内质网、细胞质等区域;结合拟南芥、水稻、大豆等其他8个物种的DIR蛋白进行系统进化分析,结果显示所有DIR可以分成5个亚家族,五味子DIR在其中4个亚家族中呈不同数量的分布;通过对DIR-a亚家族的多序列比对,再次验证了该亚家族具有8个β折叠的独特结构;最后,通过分析五味子不同发育时期果实的转录组数据,初步明确了其表达模式,并结合不同时期果实中木脂素的含量积累,推测DIR与五味子木脂素合成的相关性,为五味子DIR基因的生物学功能研究和木脂素生物合成途径解析提供理论基础。 展开更多
关键词 五味子 dir基因家族 生物信息学 表达模式
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柯达定时超DIR成色剂
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作者 黄仁清 《感光材料》 北大核心 1993年第4期8-13,共6页
本文概述了柯达公司1988年提出的定时超DIR成色剂的结构及作用机理,并例举了制备及应用实例。
关键词 dir 成色剂
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连翘2个DIR基因的分子特征与表达分析 被引量：3
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作者 朱畇昊 赵乐 +2 位作者 谢小龙 李景亮 董诚明 《中药材》 CAS 北大核心 2017年第12期2795-2799,共5页
目的:克隆连翘DIR基因并分析其分子特征和表达特性。方法:克隆两条连翘的DIR基因全长序列,并采用实时荧光定量PCR法对该基因在连翘不同组织以及茉莉酸甲酯诱导下的表达进行分析。结果:克隆得到两个DIR基因(FsDIR1,MF168408;FsDIR2,MF168... 目的:克隆连翘DIR基因并分析其分子特征和表达特性。方法:克隆两条连翘的DIR基因全长序列,并采用实时荧光定量PCR法对该基因在连翘不同组织以及茉莉酸甲酯诱导下的表达进行分析。结果:克隆得到两个DIR基因(FsDIR1,MF168408;FsDIR2,MF168409),长度分别为558 bp和564 bp,编码氨基酸数目分别为185和187;系统进化树分析表明,FsDIR1属于DIR-a亚家族,FsDIR2属于DIR-b/d亚家族。连翘不同组织实时荧光定量PCR结果表明FsDIR1和FsDIR2在花瓣中表达量最低,而在雌蕊中最高。茉莉酸甲酯诱导后,叶片中连翘苷和连翘酯苷A含量升高,但FsDIR1和FsDIR2的表达量均显著下降。结论:本研究克隆了两个连翘DIR基因,为研究DIR基因在连翘木脂素类化合物生物合成及参与植物的抗性反应中的功能奠定了基础。 展开更多
关键词 连翘 dir基因 表达分析 茉莉酸甲酯
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