DNA结合单锌指蛋白(DNA binding with one finger,Dof)是植物中特有的一类转录因子,参与调控植物组织分化、种子萌发、植物抗逆及代谢等生理生化过程。为鉴定并分析高粱Dof转录因子家族成员,利用生物信息学方法从全基因组水平对高粱Dof...DNA结合单锌指蛋白(DNA binding with one finger,Dof)是植物中特有的一类转录因子,参与调控植物组织分化、种子萌发、植物抗逆及代谢等生理生化过程。为鉴定并分析高粱Dof转录因子家族成员,利用生物信息学方法从全基因组水平对高粱Dof转录因子家族成员的基本基因结构、理化性质、保守基序、启动子顺式作用元件、组织特异性表达及干旱胁迫表达等进行分析。20%PEG6000模拟干旱胁迫处理豫粱10号的幼苗后,利用qPCR技术分析Dof基因家族成员响应不同时间段干旱胁迫的表达情况。结果共鉴定了30个高粱Dof基因,分布在9条染色体上,基因保守性分析结果显示,Motif1(即锌指结构)是高粱Dof基因家族中保守的蛋白质序列;其中29个基因中都含有CX2CX21CX2C保守基序,而SbDof15基因保守序列为CX20CX2C;启动子结构分析表明,Dof基因的启动子区域中含有ABA、MYB、MeJA、低温等逆境胁迫响应元件;进化树分析结果表明,高粱Dof蛋白与玉米的同源性更高,热图分析表明Dof家族成员在高粱的不同部位都有表达。qRT-PCR结果表明,高粱Dof基因家族成员可能参与高粱应对干旱胁迫的响应,不同的Dof基因成员在应对干旱胁迫时的调控机制可能不一样。展开更多
[目的]鉴定蒙古沙棘亚种(Hippophae rhamnoides subsp.mongolica)Dof(DNA binding with one finger)基因家族成员,探究沙棘果肉油脂合成积累过程中的关键Dof基因,为解析关键转录因子Dof调控沙棘果肉含油率提供分子依据。[方法]利用生物...[目的]鉴定蒙古沙棘亚种(Hippophae rhamnoides subsp.mongolica)Dof(DNA binding with one finger)基因家族成员,探究沙棘果肉油脂合成积累过程中的关键Dof基因,为解析关键转录因子Dof调控沙棘果肉含油率提供分子依据。[方法]利用生物信息学方法鉴定沙棘基因组中Dof基因家族成员并对各成员的蛋白质结构域、保守基序、顺式作用元件、系统发育树进行了系统分析;对12个沙棘种质果肉进行绝对定量转录组测序(Unique Molecular Identifier RNA-seq,UMI RNA-seq),根据Dof基因家族成员表达量和果肉含油率挖掘候选关键Dof基因。[结果]沙棘基因组中鉴定到47个Dof成员,均具有典型的Dof结构域,并分布在12条染色体中,识别到10个Motif且具有植物油脂合成和生长发育相关的作用元件;Dof基因家族可被分为3个亚家族,根据系统发育关系分析,部分沙棘Dof与调控大豆(NP001236530.2、NP001315363.1)油脂合成的Dof亲缘关系较近。不同沙棘种质果肉发育期间的UMI RNA-seq分析发现HrDof1.2(Hic_asm_12.3128)橙色果实时期基因表达量显著高于绿色果实时期,且与相应种质的果肉含油率变化规律密切相关。[结论]沙棘Dof基因家族成员参与油脂合成和生长发育过程,沙棘HrDof1.2基因表达与果肉含油率密切相关,为深入解析沙棘Dof基因调控油脂合成积累机理提供科学依据。展开更多
Dof转录因子家族具有保守的Dof(DNA binding with one zine finger,Dof)结构域,是植物中一类特有的转录因子,参与植物的生长发育和响应逆境胁迫等过程。目前,关于甜菜BvDof转录因子家族全基因组鉴定的研究还未见报道。本研究基于甜菜基...Dof转录因子家族具有保守的Dof(DNA binding with one zine finger,Dof)结构域,是植物中一类特有的转录因子,参与植物的生长发育和响应逆境胁迫等过程。目前,关于甜菜BvDof转录因子家族全基因组鉴定的研究还未见报道。本研究基于甜菜基因组数据,利用生物信息学技术对甜菜BvDof转录因子家族进行全基因组鉴定,并对其理化性质、基因结构、保守结构域、系统进化、共线性、启动子顺式作用元件、盐胁迫下的表达模式及蛋白质互作网络进行分析。共鉴定到24个甜菜BvDof转录因子家族成员,它们不均等分布在甜菜基因组9条染色体中的7条上;BvDof转录因子家族成员具有相似的基因结构,在Dof结构域中均具有1个保守的C2-C2锌指结构;甜菜BvDof转录因子家族分为7个亚家族(Ⅰ~Ⅶ);在甜菜全基因组中BvDof基因间只有一对重复基因,为BvDof 1和BvDof7;上游2000 bp启动子中包含多种与光响应、激素响应和非生物胁迫响应有关的顺式作用元件;甜菜BvDof转录因子家族24个基因均能应答盐胁迫,并且部分基因呈现叶和根的表达特异性;甜菜BvDof转录因子能够与控制光周期、激素应答和盐应答的蛋白质相互作用。本研究为进一步开展甜菜BvDof转录因子家族耐逆功能研究奠定了重要的理论基础。展开更多
七叶树是重要的药用及园艺植物,其干燥成熟种子为著名中药娑罗子,七叶皂苷是其主要活性成分,具有消炎、抗渗出等药理活性,广泛用于腰椎间盘突出、术后水肿、运动损伤等疾病治疗,近年来市场需求持续增加。Dof(DNA binding with one fing...七叶树是重要的药用及园艺植物,其干燥成熟种子为著名中药娑罗子,七叶皂苷是其主要活性成分,具有消炎、抗渗出等药理活性,广泛用于腰椎间盘突出、术后水肿、运动损伤等疾病治疗,近年来市场需求持续增加。Dof(DNA binding with one finger)家族是植物界独有的转录因子,在植物的生长发育、抗逆境胁迫以及调控次生代谢等方面发挥重要作用,然而目前关于七叶树Dof基因家族的研究却相对匮乏。该研究从七叶树的基因组中鉴定出36个AcDof基因家族成员,并分析其理化性质、染色体定位、系统发育关系、基因结构、顺式作用元件以及在不同组织部位的表达模式。结果显示:AcDof家族成员的蛋白为81~493个氨基酸,相对分子质量为9270.38~55015.68,等电点为4.84~10.2;亚细胞定位分析表明,34个AcDof蛋白定位于细胞核,其余2个AcDof蛋白定位于叶绿体;系统进化分析将AcDof基因划分为9个亚群,基因结构分析表明所有AcDof基因均拥有C2-C2型单锌指结构域;利用转录组新数据进行基因表达分析发现,AcDof家族成员的表达具有组织特异性,其中AcDof04、AcDof02和AcDof03在种子中具有特异性高表达,表明这些基因可能参与七叶皂苷的合成调控。该研究不仅丰富了人们对七叶树Dof基因家族的认识,更为后续对七叶树中Dof基因的功能和相关调控机制的深入研究提供了重要的基因资源。展开更多
水稻(Oryza sativa L.)OsDOF23是植物特异性转录因子DOF(DNA binding with one finger)蛋白家族的一员,但其具体的生物学功能和调节机制不明。本研究以OsDOF23为研究对象,预测了OsDOF23蛋白的理化性质和结构特性,分析了OsDOF23基因的组...水稻(Oryza sativa L.)OsDOF23是植物特异性转录因子DOF(DNA binding with one finger)蛋白家族的一员,但其具体的生物学功能和调节机制不明。本研究以OsDOF23为研究对象,预测了OsDOF23蛋白的理化性质和结构特性,分析了OsDOF23基因的组织表达图谱,及其在水稻群体中的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNP)和插入缺失标记(insertion-deletion,InDel)。此外,成功克隆并在大肠杆菌(Escherichia coli)中表达纯化了OsDOF23蛋白的C末端,并以其为抗原制作了OsDOF23的多克隆抗体,用于后续的免疫沉淀实验。经免疫沉淀和液相色谱串联质谱技术检测分析,从水稻总蛋白中得到与OsDOF23共沉淀的蛋白质组信息。经筛选得到37个可能与DOF23互作的蛋白,对这些蛋白进行功能富集分析发现,从生物过程来说,其主要富集于蛋白质代谢和运输功能方面;从分子功能来说,其主要富集于核酸结合活性和转运活性方面。这些结果表明OsDOF23蛋白可能通过与蛋白质代谢、核酸结合和转运等相关功能蛋白互作发挥其生物学功能。展开更多
Dof(DNA binding with one finger)基因家族在植物的生长发育和响应逆境胁迫过程中发挥着重要作用。为了解番木瓜中Dof基因家族成员信息,通过生物信息学手段对番木瓜全基因组中Dof基因家族进行鉴定,分析其理化性质、基因结构、保守基序...Dof(DNA binding with one finger)基因家族在植物的生长发育和响应逆境胁迫过程中发挥着重要作用。为了解番木瓜中Dof基因家族成员信息,通过生物信息学手段对番木瓜全基因组中Dof基因家族进行鉴定,分析其理化性质、基因结构、保守基序、系统发育、顺式作用元件以及在乙烯处理下的转录谱,并利用实时荧光定量PCR技术(RT-qPCR)分析Dof基因在番木瓜幼苗中响应红蓝光的表达模式。结果表明,番木瓜基因组中共鉴定出CpDofs 20个,它们分布在18条染色体上,氨基酸数230~499个,蛋白理论分子量23.88~53.56 kD,且均位于细胞核中。系统进化分析表明,20个CpDofs蛋白被分为3个亚家族,即ClassⅠ含2个,ClassⅡ含6个,ClassⅡ含12个。MEME分析发现所有CpDofs蛋白都含有Motif 1,推测Motif 1是CpDofs家族成员的重要组成部分。顺式作用元件分析发现,CpDofs的启动子区域存在大量光响应元件,而qRT-PCR分析发现,红光和蓝光能够诱导CpDofs基因表达。以上结果对研究CpDofs功能及响应红光和蓝光调控机制奠定了基础。展开更多
The reduced weight and improved efficiency of modern aeronautical structures result in a decreasing separation of frequency ranges of rigid and elastic modes.Particularly,a high-aspect-ratio flexible flying wing is pr...The reduced weight and improved efficiency of modern aeronautical structures result in a decreasing separation of frequency ranges of rigid and elastic modes.Particularly,a high-aspect-ratio flexible flying wing is prone to body freedomflutter(BFF),which is a result of coupling of the rigid body short-periodmodewith 1st wing bendingmode.Accurate prediction of the BFF characteristics is helpful to reflect the attitude changes of the vehicle intuitively and design the active flutter suppression control law.Instead of using the rigid body mode,this work simulates the rigid bodymotion of the model by using the six-degree-of-freedom(6DOF)equation.A dynamicmesh generation strategy particularly suitable for BFF simulation of free flying aircraft is developed.An accurate Computational Fluid Dynamics/Computational Structural Dynamics/six-degree-of-freedom equation(CFD/CSD/6DOF)-based BFF prediction method is proposed.Firstly,the time-domain CFD/CSD method is used to calculate the static equilibrium state of the model.Based on this state,the CFD/CSD/6DOF equation is solved in time domain to evaluate the structural response of themodel.Then combinedwith the variable stiffnessmethod,the critical flutter point of the model is obtained.This method is applied to the BFF calculation of a flyingwing model.The calculation results of the BFF characteristics of the model agree well with those fromthe modalmethod andNastran software.Finally,the method is used to analyze the influence factors of BFF.The analysis results show that the flutter speed can be improved by either releasing plunge constraint or moving the center ofmass forward or increasing the pitch inertia.展开更多
文摘DNA结合单锌指蛋白(DNA binding with one finger,Dof)是植物中特有的一类转录因子,参与调控植物组织分化、种子萌发、植物抗逆及代谢等生理生化过程。为鉴定并分析高粱Dof转录因子家族成员,利用生物信息学方法从全基因组水平对高粱Dof转录因子家族成员的基本基因结构、理化性质、保守基序、启动子顺式作用元件、组织特异性表达及干旱胁迫表达等进行分析。20%PEG6000模拟干旱胁迫处理豫粱10号的幼苗后,利用qPCR技术分析Dof基因家族成员响应不同时间段干旱胁迫的表达情况。结果共鉴定了30个高粱Dof基因,分布在9条染色体上,基因保守性分析结果显示,Motif1(即锌指结构)是高粱Dof基因家族中保守的蛋白质序列;其中29个基因中都含有CX2CX21CX2C保守基序,而SbDof15基因保守序列为CX20CX2C;启动子结构分析表明,Dof基因的启动子区域中含有ABA、MYB、MeJA、低温等逆境胁迫响应元件;进化树分析结果表明,高粱Dof蛋白与玉米的同源性更高,热图分析表明Dof家族成员在高粱的不同部位都有表达。qRT-PCR结果表明,高粱Dof基因家族成员可能参与高粱应对干旱胁迫的响应,不同的Dof基因成员在应对干旱胁迫时的调控机制可能不一样。
文摘Dof转录因子家族具有保守的Dof(DNA binding with one zine finger,Dof)结构域,是植物中一类特有的转录因子,参与植物的生长发育和响应逆境胁迫等过程。目前,关于甜菜BvDof转录因子家族全基因组鉴定的研究还未见报道。本研究基于甜菜基因组数据,利用生物信息学技术对甜菜BvDof转录因子家族进行全基因组鉴定,并对其理化性质、基因结构、保守结构域、系统进化、共线性、启动子顺式作用元件、盐胁迫下的表达模式及蛋白质互作网络进行分析。共鉴定到24个甜菜BvDof转录因子家族成员,它们不均等分布在甜菜基因组9条染色体中的7条上;BvDof转录因子家族成员具有相似的基因结构,在Dof结构域中均具有1个保守的C2-C2锌指结构;甜菜BvDof转录因子家族分为7个亚家族(Ⅰ~Ⅶ);在甜菜全基因组中BvDof基因间只有一对重复基因,为BvDof 1和BvDof7;上游2000 bp启动子中包含多种与光响应、激素响应和非生物胁迫响应有关的顺式作用元件;甜菜BvDof转录因子家族24个基因均能应答盐胁迫,并且部分基因呈现叶和根的表达特异性;甜菜BvDof转录因子能够与控制光周期、激素应答和盐应答的蛋白质相互作用。本研究为进一步开展甜菜BvDof转录因子家族耐逆功能研究奠定了重要的理论基础。
文摘七叶树是重要的药用及园艺植物,其干燥成熟种子为著名中药娑罗子,七叶皂苷是其主要活性成分,具有消炎、抗渗出等药理活性,广泛用于腰椎间盘突出、术后水肿、运动损伤等疾病治疗,近年来市场需求持续增加。Dof(DNA binding with one finger)家族是植物界独有的转录因子,在植物的生长发育、抗逆境胁迫以及调控次生代谢等方面发挥重要作用,然而目前关于七叶树Dof基因家族的研究却相对匮乏。该研究从七叶树的基因组中鉴定出36个AcDof基因家族成员,并分析其理化性质、染色体定位、系统发育关系、基因结构、顺式作用元件以及在不同组织部位的表达模式。结果显示:AcDof家族成员的蛋白为81~493个氨基酸,相对分子质量为9270.38~55015.68,等电点为4.84~10.2;亚细胞定位分析表明,34个AcDof蛋白定位于细胞核,其余2个AcDof蛋白定位于叶绿体;系统进化分析将AcDof基因划分为9个亚群,基因结构分析表明所有AcDof基因均拥有C2-C2型单锌指结构域;利用转录组新数据进行基因表达分析发现,AcDof家族成员的表达具有组织特异性,其中AcDof04、AcDof02和AcDof03在种子中具有特异性高表达,表明这些基因可能参与七叶皂苷的合成调控。该研究不仅丰富了人们对七叶树Dof基因家族的认识,更为后续对七叶树中Dof基因的功能和相关调控机制的深入研究提供了重要的基因资源。
文摘水稻(Oryza sativa L.)OsDOF23是植物特异性转录因子DOF(DNA binding with one finger)蛋白家族的一员,但其具体的生物学功能和调节机制不明。本研究以OsDOF23为研究对象,预测了OsDOF23蛋白的理化性质和结构特性,分析了OsDOF23基因的组织表达图谱,及其在水稻群体中的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNP)和插入缺失标记(insertion-deletion,InDel)。此外,成功克隆并在大肠杆菌(Escherichia coli)中表达纯化了OsDOF23蛋白的C末端,并以其为抗原制作了OsDOF23的多克隆抗体,用于后续的免疫沉淀实验。经免疫沉淀和液相色谱串联质谱技术检测分析,从水稻总蛋白中得到与OsDOF23共沉淀的蛋白质组信息。经筛选得到37个可能与DOF23互作的蛋白,对这些蛋白进行功能富集分析发现,从生物过程来说,其主要富集于蛋白质代谢和运输功能方面;从分子功能来说,其主要富集于核酸结合活性和转运活性方面。这些结果表明OsDOF23蛋白可能通过与蛋白质代谢、核酸结合和转运等相关功能蛋白互作发挥其生物学功能。
文摘Dof(DNA binding with one finger)基因家族在植物的生长发育和响应逆境胁迫过程中发挥着重要作用。为了解番木瓜中Dof基因家族成员信息,通过生物信息学手段对番木瓜全基因组中Dof基因家族进行鉴定,分析其理化性质、基因结构、保守基序、系统发育、顺式作用元件以及在乙烯处理下的转录谱,并利用实时荧光定量PCR技术(RT-qPCR)分析Dof基因在番木瓜幼苗中响应红蓝光的表达模式。结果表明,番木瓜基因组中共鉴定出CpDofs 20个,它们分布在18条染色体上,氨基酸数230~499个,蛋白理论分子量23.88~53.56 kD,且均位于细胞核中。系统进化分析表明,20个CpDofs蛋白被分为3个亚家族,即ClassⅠ含2个,ClassⅡ含6个,ClassⅡ含12个。MEME分析发现所有CpDofs蛋白都含有Motif 1,推测Motif 1是CpDofs家族成员的重要组成部分。顺式作用元件分析发现,CpDofs的启动子区域存在大量光响应元件,而qRT-PCR分析发现,红光和蓝光能够诱导CpDofs基因表达。以上结果对研究CpDofs功能及响应红光和蓝光调控机制奠定了基础。
基金This work was supported by the National Natural Science Foundation of China(No.11872212)and a project funded by the Priority Academic Program Development of Jiangsu Higher Education Institutions.
文摘The reduced weight and improved efficiency of modern aeronautical structures result in a decreasing separation of frequency ranges of rigid and elastic modes.Particularly,a high-aspect-ratio flexible flying wing is prone to body freedomflutter(BFF),which is a result of coupling of the rigid body short-periodmodewith 1st wing bendingmode.Accurate prediction of the BFF characteristics is helpful to reflect the attitude changes of the vehicle intuitively and design the active flutter suppression control law.Instead of using the rigid body mode,this work simulates the rigid bodymotion of the model by using the six-degree-of-freedom(6DOF)equation.A dynamicmesh generation strategy particularly suitable for BFF simulation of free flying aircraft is developed.An accurate Computational Fluid Dynamics/Computational Structural Dynamics/six-degree-of-freedom equation(CFD/CSD/6DOF)-based BFF prediction method is proposed.Firstly,the time-domain CFD/CSD method is used to calculate the static equilibrium state of the model.Based on this state,the CFD/CSD/6DOF equation is solved in time domain to evaluate the structural response of themodel.Then combinedwith the variable stiffnessmethod,the critical flutter point of the model is obtained.This method is applied to the BFF calculation of a flyingwing model.The calculation results of the BFF characteristics of the model agree well with those fromthe modalmethod andNastran software.Finally,the method is used to analyze the influence factors of BFF.The analysis results show that the flutter speed can be improved by either releasing plunge constraint or moving the center ofmass forward or increasing the pitch inertia.
