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红花HD-Zip基因家族的全基因组鉴定、生物信息学及表达分析
1
作者 彭淑萍 赵乐 +2 位作者 汪涛 董诚明 朱畇昊 《分子植物育种》 北大核心 2026年第1期48-61,共14页
为了探究红花HD-Zip基因家族的特征,本研究基于红花‘安徽1号’基因组鉴定了HD-Zip基因家族。利用生物信息学分析,结果共鉴定出红花HD-Zip基因成员48个(Cthdz1~Cthdz48),这些基因不均匀分布在12条染色体上,大片段复制可能导致了Cthdz基... 为了探究红花HD-Zip基因家族的特征,本研究基于红花‘安徽1号’基因组鉴定了HD-Zip基因家族。利用生物信息学分析,结果共鉴定出红花HD-Zip基因成员48个(Cthdz1~Cthdz48),这些基因不均匀分布在12条染色体上,大片段复制可能导致了Cthdz基因在红花中的扩增;Cthdz基因编码氨基酸数目为180~848,相对分子质量为21.28~93.29 kD;亚细胞定位分析显示Cthdz蛋白主要定位在细胞核中;系统发育分析将Cthdz分为4个亚家族;Cthdz基因顺式作用元件主要有光响应元件、脱落酸响应元件、厌氧诱导元件和茉莉酸甲酯响应元件等;预测到22个Cthdz基因受miRNA的调控。表达分析发现Cthdz基因在不同组织中表达模式不同,茉莉酸甲酯和油菜素内酯可以诱导Cthdz基因的表达。经过以上分析可以发现红花Cthdz基因在其生长发育和应对逆境胁迫过程中有重要作用。本研究分析了红花基因组中的HD-Zip家族,有助于更好地挖掘HD-Zip家族基因在红花生物合成调控和响应逆境胁迫中的作用。 展开更多
关键词 红花 hd-zip基因家族 生物信息学分析
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PEG-6000模拟干旱胁迫下菊芋HD-Zip基因家族的鉴定及表达分析
2
作者 赵孟良 任延靖 刘颖 《江苏农业科学》 北大核心 2025年第15期37-44,共8页
通过对PEG-6000(聚乙二醇-6000)模拟干旱胁迫下的菊芋转录组数据进行分析处理,筛选出与响应干旱胁迫密切相关的HD-Zip转录因子,利用在线工具ExPASy-ProtParam tool、MEME 3.0、DNAMAN 9.0、MEGA X软件,对菊芋HD-Zip基因家族成员的蛋白... 通过对PEG-6000(聚乙二醇-6000)模拟干旱胁迫下的菊芋转录组数据进行分析处理,筛选出与响应干旱胁迫密切相关的HD-Zip转录因子,利用在线工具ExPASy-ProtParam tool、MEME 3.0、DNAMAN 9.0、MEGA X软件,对菊芋HD-Zip基因家族成员的蛋白质理化性质、保守基序、家族进化关系以及与模式植物拟南芥的系统进化关系进行系统分析,并采用qRT-PCR方法对干旱胁迫下菊芋叶片中HD-Zip基因家族成员的转录水平进行检测。结果表明,ExPASy-ProtParam tool分析显示,菊芋中HD-Zip基因的序列长度为330~1956 bp,平均序列长度为856 bp;能编码氨基酸的数量为109~651个,平均为284个;分子量为27 284.81~161 890.14 u,平均为70 269.39 u;等电点为4.94~5.30;HtHD-Zip基因含有保守的Motif基序的长度为15~50个碱基。进化分析结果显示,HD-Zip基因分为了六大类。qRT-PCR结果分析显示,在PEG-6000模拟干旱胁迫18 h时,HtHD-Zip4、HtHD-Zip7、HtHD-Zip17、HtHD-Zip23、HtHD-Zip25、HtHD-Zip26、HtHD-Zip30、HtHD-Zip34这8个基因明显受到干旱胁迫的诱导表达,其表达量显著上升;其中HtHD-Zip34表达量的涨幅最为显著,上升了11.9倍。研究结果表明,HtHD-Zip基因参与菊芋抵御干旱胁迫的过程。 展开更多
关键词 菊芋 hd-zip基因 转录因子 鉴定分析 干旱胁迫
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番茄HD-Zip家族基因鉴定及非生物胁迫下HD-ZipⅢ亚家族基因的表达分析
3
作者 张鑫 郭旭东 +4 位作者 藏日娜 张顺智 朱文莹 王富 王辉 《山东农业科学》 北大核心 2025年第2期11-21,共11页
为探究番茄HD-Zip家族成员的特征及HD-ZipⅢ亚家族成员在非生物胁迫响应中的作用,我们对番茄HD-Zip家族进行了全基因组鉴定与非生物胁迫下的表达分析。结果显示,从番茄中共筛选出56个HD-Zip家族基因,不均匀地分布在12条染色体上;这些基... 为探究番茄HD-Zip家族成员的特征及HD-ZipⅢ亚家族成员在非生物胁迫响应中的作用,我们对番茄HD-Zip家族进行了全基因组鉴定与非生物胁迫下的表达分析。结果显示,从番茄中共筛选出56个HD-Zip家族基因,不均匀地分布在12条染色体上;这些基因被分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个亚家族,同一亚家族的基因具有相似的理化性质、基因结构、保守基序和保守结构域。对番茄HD-Zip家族基因主要顺式作用元件的预测结果显示,MeJA响应元件出现的频率最高,MeJA能诱导防御性化合物的合成并启动与全身获得性抗性和局部抗性有关的发病机制相关基因的表达,推测这些基因可能在番茄抗逆性中发挥重要作用。共线性分析发现,番茄HD-Zip家族基因中有30个基因存在共线性,而番茄与拟南芥HD-Zip家族基因间有34对基因存在共线性。基因表达分析结果显示,HD-ZipⅢ亚家族基因均在番茄植株根中表达,而且对冷、盐、干旱、ABA等非生物胁迫均有响应,但不同基因受各胁迫诱导的表现不同,其中,Soly03g120910在冷胁迫下表达量显著提高,处理6 h时达到最高,与0 h相比上调了10.3倍,同时该基因也受干旱胁迫诱导上调表达,处理6 h时的表达量与0 h相比提高了1.6倍;Solyc11g069470对盐胁迫响应最强,处理3 h时表达量最高,与0 h相比上调1.0倍;Soly08g066500对ABA处理响应最强,处理6 h时的表达量与0 h相比上调了5.4倍。本研究结果可为深入研究HD-Zip家族基因在植物逆境响应中的作用机制奠定基础。 展开更多
关键词 番茄 hd-zip家族 生物信息学分析 基因表达 非生物胁迫
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油茶HD-Zip基因家族鉴定及其在非生物胁迫下的表达分析
4
作者 黄丹 彭兵阳 +2 位作者 张盼盼 焦悦 吕佳斌 《生物技术通报》 北大核心 2025年第6期191-207,共17页
【目的】鉴定油茶HD-Zip基因家族成员,分析其结构、特性和功能,解析其在盐、干旱、低温和高温等非生物胁迫下的表达模式。【方法】基于六倍体普通油茶全基因组数据,利用生物信息学方法筛选鉴定CoHDZs基因家族成员,对其基因结构、保守基... 【目的】鉴定油茶HD-Zip基因家族成员,分析其结构、特性和功能,解析其在盐、干旱、低温和高温等非生物胁迫下的表达模式。【方法】基于六倍体普通油茶全基因组数据,利用生物信息学方法筛选鉴定CoHDZs基因家族成员,对其基因结构、保守基序、顺式作用元件、染色体定位和基因共线性等进行分析;基于转录组数据分析CoHDZs基因在油茶叶、芽、花瓣、雌蕊、种子、花萼、雄蕊和果实不同发育期中的表达模式;利用实时荧光定量PCR方法解析CoHDZs在不同逆境胁迫下的瞬时表达特征。【结果】CoHDZs基因家族包含46个成员(CoHDZ1-CoHDZ46)分布在4个不同的亚家族(HD-ZipⅠ,HD-ZipⅡ,HD-ZipⅢ和HD-ZipⅣ)中,且同一亚家族中的CoHDZ基因具有相似的结构特征。顺式作用元件分析表明油茶HD-Zip基因家族成员广泛参与光响应、激素响应以及非生物胁迫响应。染色体定位和共线性分析可知,46个CoHDZs基因不均匀地分布在26条染色体和2条染色体骨架上,全基因组复制(WGD)事件或片段复制可能是CoHDZs基因进化的主要动力;转录组分析表明,CoHDZs基因存在明显的组织特异性表达;实时荧光定量PCR验证实验表明,油茶HD-Zip基因家族成员在盐、干旱、低温和高温胁迫下高度表达,不同CoHDZs基因在同一胁迫下的表达存在差异,且相同基因在不同胁迫下的表达情况也有不同,其中CoHDZ1、CoHDZ3、CoHDZ14、CoHDZ18、CoHDZ20、CoHDZ22、CoHDZ42、CoHDZ44和CoHDZ45这9个基因是油茶HD-Zip家族响应非生物胁迫的关键基因。【结论】CoHDZs基因广泛参与油茶的生长发育、激素信号传导和非生物胁迫响应并发挥着重要的调控作用。 展开更多
关键词 油茶 hd-zip基因家族 组织特异性 非生物胁迫
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文冠果HD-Zip基因家族成员鉴定及其对盐胁迫的响应 被引量：1
5
作者 朱华利 陈玉霞 +5 位作者 钱程 陈玉金 于涵 姜涛 李璐璐 鲁仪增 《南方农业学报》 北大核心 2025年第2期378-391,共14页
【目的】对文冠果同源异型域—亮氨酸拉链(Homedomain-leucine zipper,HD-Zip)基因家族成员进行鉴定,并分析其在盐胁迫条件下的表达情况,为挖掘文冠果耐盐基因及培育文冠果耐盐新品种提供理论依据。【方法】以文冠果全基因组数据为基础... 【目的】对文冠果同源异型域—亮氨酸拉链(Homedomain-leucine zipper,HD-Zip)基因家族成员进行鉴定,并分析其在盐胁迫条件下的表达情况,为挖掘文冠果耐盐基因及培育文冠果耐盐新品种提供理论依据。【方法】以文冠果全基因组数据为基础,鉴定获得HD-Zip基因家族成员,通过生物信息学工具对HD-Zip基因家族的理化性质、保守基序、基因结构、顺式作用元件、系统发育进化关系进行预测分析和双酶切法亚细胞定位。对2个月苗龄的文冠果幼苗进行盐胁迫处理(NaCl浓度为50、100、150 mmol/L),以NaCl浓度0 mmol/L为对照组(CK),并采用实时荧光定量PCR对文冠果盐胁迫下根和叶HD-Zip基因家族的组织表达模式进行分析。【结果】从文冠果全基因组中共鉴定出29个HD-Zip基因家族成员,命名为XsHB1~XsHB29,除XsHB29外,XsHB1~XsHB28基因均定位到文冠果的12条染色体上。HD-Zip家族成员编码的氨基酸数量为202~838个,分子量为23567.07~92421.90 kD,理论等电点(pI)为4.75~8.98;亚细胞定位结果显示该家族蛋白均定位于细胞核中。系统进化发育分析将29个HD-Zip基因家族成员分为4个亚家族(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ),各亚家族成员基因和蛋白结构具有相似性。通过启动子顺式作用元件预测发现,HD-Zip基因家族启动子共有22种顺式作用元件,如非生物胁迫和植物激素响应元件。实时荧光定量PCR结果显示,50 mmol/L NaCl处理的叶片中,XsHB1、XsHB12、XsHB13和XsHB29基因的相对表达量均显著升高(P<0.05,下同);而XsHB5、XsHB12、XsHB13、XsHB24、XsHB29基因相对表达量在150 mmol/L NaCl处理后的根中均显著下调。亚细胞定位和瞬时转化结果显示,XsHB5是定位于细胞核上的蛋白,能负调控文冠果耐盐性。【结论】从文冠果基因组中鉴定出29个XsHD-Zip基因家族成员,分为4个亚家族,各亚家族成员基因和蛋白结构具有相似性。其中,XsHB1、XsHB5、XsHB12、XsHB13、XsHB24和XsHB29等基因在文冠果盐胁迫响应中可能发挥重要作用,文冠果HD-Zip基因家族参与调控文冠果的生长发育、新陈代谢及其他应急反应过程。 展开更多
关键词 文冠果 hd-zip基因家族 盐胁迫 基因表达
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甘野菊HD-ZIP家族基因的鉴定及表达分析
6
作者 岳肖雨 周统均 +5 位作者 钟剑 徐玉娴 陈昱媛 盛振兴 孙明 傅学浩 《安徽农业大学学报》 2025年第3期373-385,共13页
【目的】HD-ZIP是植物特有的一类转录因子,在植物的生长发育过程中及胁迫响应方面发挥着重要的调控作用。本研究初步探究甘野菊(Chrysanthemum seticuspe)HD-ZIP家族基因的功能。【方法】基于甘野菊基因组数据,系统地鉴定了甘野菊HD-ZI... 【目的】HD-ZIP是植物特有的一类转录因子,在植物的生长发育过程中及胁迫响应方面发挥着重要的调控作用。本研究初步探究甘野菊(Chrysanthemum seticuspe)HD-ZIP家族基因的功能。【方法】基于甘野菊基因组数据,系统地鉴定了甘野菊HD-ZIP基因家族成员,通过生物信息学分析揭示了这些基因的基本特征,并利用转录组数据和实时荧光定量PCR技术分析HD-ZIP基因的表达模式。【结果】在甘野菊基因组中共鉴定到47个HD-ZIP基因,分别命名为CsHD01~CsHD47,染色体定位分析发现,47个CsHDs基因在9条染色体上的分布并不均匀,4号染色体上基因分布最多。与拟南芥的HD-ZIP基因构建系统进化树发现,47个CsHDs可以分为4个亚家族。保守结构域和基因结构分析发现,所有的CsHDs都具有HD和LZ结构域,且每个亚家族的基因都有相似的内含子数量。共线性分析发现,在CsHDs中鉴定到10个共线性基因对,且进化选择压力值均小于1,受纯化选择。顺式作用元件预测发现,CsHDs的启动子区域有大量与激素以及低温、干旱和光响应相关的元件,表明CsHDs可能受到多种途径调控。表达模式分析发现,CsHDs基因在不同组织间的表达水平存在显著差异,CsHD03、CsHD30和CsHD36的表达水平与表皮毛的数量密切相关,推测其可能参与调控表皮毛的发育。【结论】初步揭示了甘野菊HD-ZIP家族基因的基本特征和潜在功能,为后续深入解析HD-ZIP转录因子在甘野菊生长发育及胁迫响应中的具体分子机制提供了重要线索和理论依据。 展开更多
关键词 hd-zip基因 甘野菊 基因家族 系统发育 表达模式
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植物特异性HD-Zip转录因子在生长发育与逆境响应中的功能研究进展
7
作者 张薇 赵礼轲 +2 位作者 张丙林 刘卫娟 邹华文 《生命科学》 2025年第6期625-634,共10页
HD-Zip是植物所特有的转录因子,其结构包含一个保守的同源结构域(HD),以及一个负责蛋白质二聚化的保守亮氨酸拉链基序(LZ),所以被命名为同源结构域亮氨酸拉链(HD-Zip)。根据它们的序列同源性、DNA结合特异性和生理功能,HD-Zip蛋白家族... HD-Zip是植物所特有的转录因子,其结构包含一个保守的同源结构域(HD),以及一个负责蛋白质二聚化的保守亮氨酸拉链基序(LZ),所以被命名为同源结构域亮氨酸拉链(HD-Zip)。根据它们的序列同源性、DNA结合特异性和生理功能,HD-Zip蛋白家族可分为4个亚家族:HD-ZipⅠ、HD-ZipⅡ、HD-ZipⅢ和HD-ZipⅣ。研究表明HD-Zip家族基因广泛参与植物生长发育及对各种生物(病害、虫害)和非生物(干旱、高盐、高温等)逆境胁迫的响应过程。本文综述了HD-Zip转录因子的结构、分类及生物学功能,并对今后的研究重点进行展望。 展开更多
关键词 hd-zip 转录因子 生长发育 逆境胁迫
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甜樱桃HD-Zip基因家族鉴定及胁迫条件下的表达分析
8
作者 巴广 宫延静 +2 位作者 柳海燕 邓霏 王红明 《干旱地区农业研究》 北大核心 2025年第6期77-87,共11页
同源异型域亮氨酸拉链(HD-Zip,homeodomain-leucine zipper)蛋白对调控植物生长发育及响应逆境胁迫至关重要。运用生物信息学方法对甜樱桃(Prunusavium L.)HD-Zip基因家族成员进行鉴定,对其理化性质、二级结构、保守基序、系统进化、启... 同源异型域亮氨酸拉链(HD-Zip,homeodomain-leucine zipper)蛋白对调控植物生长发育及响应逆境胁迫至关重要。运用生物信息学方法对甜樱桃(Prunusavium L.)HD-Zip基因家族成员进行鉴定,对其理化性质、二级结构、保守基序、系统进化、启动子元件和基因结构等进行分析。基于转录组数据挖掘HD-Zip家族成员组织特异性及胁迫条件下的表达模式,通过qRT-PCR检测HD-Zip基因在甜樱桃不同组织中的表达量。结果表明:HD-Zip家族共有15个成员,编码氨基酸数在127~837 aa之间,预测大多数成员定位在细胞核中,HD-Zip家族蛋白均属亲水性不稳定蛋白,HD-Zip基因结构比较复杂,外显子数在1~18之间,不同家族成员中分布不同的保守基序。系统发育树显示,HD-Zip家族成员分为4个亚族,且同一亚族成员间具有相似的基因结构组成和保守基序。HD-Zip基因启动子区存在生长素、赤霉素和茉莉酸等植物激素及多种逆境胁迫响应顺式作用元件。转录组结果显示,PavHB7A在果实和果蒂中特异表达,PavHB7B在花中的表达水平显著高于其他组织,最高可达200倍;PavHB15在当年生新梢中的表达量高于成熟叶片,可达27倍。qRT-PCR结果表明,HD-Zip基因在芽、根、茎、叶和花中的表达量存在差异。干旱处理后,PavHB7A在‘马哈利’根和叶中的表达量上调,分别增加665.6%和365.9%,表明PavHB7A基因参与干旱胁迫的应答过程。 展开更多
关键词 甜樱桃 hd-zip转录因子 基因表达 非生物胁迫
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植物HD-Zip转录因子的生物学功能 被引量：27
9
作者 王宏 李刚波 +4 位作者 张大勇 蔺经 盛宝龙 韩金龙 常有宏 《遗传》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1179-1188,共10页
HD-Zip转录因子属于Homeobox蛋白家族,是植物特异转录因子,由高度保守的HD(Homeodomain)结构域和Leu zipper(Zip)元件组成,前者与DNA特异结合,后者介导蛋白二聚体的形成。HD-Zip转录因子家族包括4个亚家族(HD-ZipⅠ-Ⅳ),其成员通过与其... HD-Zip转录因子属于Homeobox蛋白家族,是植物特异转录因子,由高度保守的HD(Homeodomain)结构域和Leu zipper(Zip)元件组成,前者与DNA特异结合,后者介导蛋白二聚体的形成。HD-Zip转录因子家族包括4个亚家族(HD-ZipⅠ-Ⅳ),其成员通过与其他蛋白互作、参与激素介导的信号途径,从而调控植物生长发育、光形态建成、花发育、果实发育和植物对逆境应答等生物学过程。文章对近几年关于植物HD-Zip转录因子参与上述生物学功能方面的研究进行了综述,以期对新功能基因的挖掘和应用研究以及HD-Zip调控机制的阐明奠定基础。 展开更多
关键词 hd-zip转录因子 生物学功能 基因表达 蛋白互作 激素途径
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马铃薯HD-Zip Ⅰ家族ATHB12基因的克隆及功能鉴定 被引量：7
10
作者 武亮亮 姚磊 +4 位作者 马瑞 朱熙 杨江伟 张宁 司怀军 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1112-1121,共10页
HD-Zip I是一类植物特异转录因子,在植物应对外界逆境胁迫过程中有重要的调控作用。本研究从马铃薯栽培品种甘农薯2号中克隆了HD-Zip I转录因子ATHB12基因,其开放阅读框为759 bp,编码252个氨基酸残基。该基因位于马铃薯第1染色体,其启... HD-Zip I是一类植物特异转录因子,在植物应对外界逆境胁迫过程中有重要的调控作用。本研究从马铃薯栽培品种甘农薯2号中克隆了HD-Zip I转录因子ATHB12基因,其开放阅读框为759 bp,编码252个氨基酸残基。该基因位于马铃薯第1染色体,其启动子区含有ABRE、LTRECOREATCOR15和WBOXATNPR1等多种响应非生物胁迫(ABA、低温、脱水和高盐)的顺式作用元件。ATHB12基因在马铃薯根、茎和叶中均有表达,其根中表达量最高。q RT-PCR分析证实该基因的表达受聚乙二醇(PEG)、Na Cl和ABA诱导,受低温抑制。构建了由组成型表达启动子Ca MV 35S驱动的ATHB12基因的过表达载体,通过农杆菌介导法转化马铃薯获得了转基因植株。干旱处理后,转基因植株叶片中丙二醛含量显著低于非转基因植株(P<0.05),而脯氨酸含量显著高于非转基因植株(P<0.05);转基因植株根鲜重和干重均高于非转基因植株;说明马铃薯ATHB12基因可能参与了逆境胁迫的响应。 展开更多
关键词 马铃薯 hd-zip ATHB12基因 根 丙二醛 脯氨酸
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HD-Zip Ⅲ转录因子家族与植物细胞分化 被引量：15
11
作者 朱莹莹 于亮亮 +1 位作者 汪杏芬 李来庚 《植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期199-209,共11页
细胞分化是生物生长发育的重要过程,受到一系列信号的精确调控。植物特有的转录因子HD-Zip Ⅲ在细胞分化中发挥了重要作用。该文对HD-Zip Ⅲ基因类型和结构特点进行了简要介绍,重点论述了HD-Zip Ⅲ在胚胎形态发生、顶端分生组织形成、... 细胞分化是生物生长发育的重要过程,受到一系列信号的精确调控。植物特有的转录因子HD-Zip Ⅲ在细胞分化中发挥了重要作用。该文对HD-Zip Ⅲ基因类型和结构特点进行了简要介绍,重点论述了HD-Zip Ⅲ在胚胎形态发生、顶端分生组织形成、叶极性建立和维管组织分化等发育过程中的作用,系统总结了HD-Zip Ⅲ基因在不同层次受到的调控,探讨了该家族基因与陆生维管植物进化的关系。 展开更多
关键词 细胞分化 hd-zip Ⅲ 植物发育 转录因子
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烟草HD-ZIP Ⅳ转录因子NtPDF2基因的克隆及表达分析 被引量：6
12
作者 王姗姗 杨军 +4 位作者 林福呈 孟祥宇 余涵 张剑锋 王中 《烟草科技》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1-11,共11页
为了明确NtPDF2在烟草中的生物学功能及其调控腺毛分化发育的作用机制,同源克隆了烟草NtPDF2基因,并对其序列、基因结构、进化关系以及表达模式进行分析。结果表明:NtPDF2 CDS全长为2 199 bp,编码732个氨基酸残基。烟草PDF2蛋白质序列... 为了明确NtPDF2在烟草中的生物学功能及其调控腺毛分化发育的作用机制,同源克隆了烟草NtPDF2基因,并对其序列、基因结构、进化关系以及表达模式进行分析。结果表明:NtPDF2 CDS全长为2 199 bp,编码732个氨基酸残基。烟草PDF2蛋白质序列高度保守,尤其是C端序列,均含有3个保守结构域(Homeobox domain,START domain和SAD domain)和1个保守LZ(Leucine zipper)元件。烟草PDF2基因结构高度保守,均由10个外显子和9个内含子组成。进化分析表明,普通烟草NtPDF2基因是由林烟草ML1基因进化而来。表达分析显示,烟草PDF2基因表达具有明显的时空特异性。干旱、黑暗和磷饥饿胁迫可显著下调NtPDF2基因的表达,而盐胁迫对其没有明显影响;NtPDF2基因的表达在赤霉素(GA)、茉莉酸甲酯(Me JA)、脱落酸(ABA)和打顶处理条件下均显著上调,这暗示烟草NtPDF2基因参与了调控多种非生物胁迫和激素应答过程。 展开更多
关键词 烟草 hd-zip Ⅳ转录因子 NtPDF2 非生物胁迫 激素应答
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向日葵盐诱导HD-Zip类转录因子HB-12的克隆及表达分析 被引量：6
13
作者 孙瑞芬 张艳芳 +4 位作者 郭树春 于海峰 李素萍 聂惠 安玉麟 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期2077-2087,共11页
HB转录因子家族基因在植物生长、发育、生物和非生物胁迫中发挥着重要作用。根据已知序列Unigene551_All设计引物,利用SMARTer RACE技术从向日葵中克隆了一个HD-Zip类转录因子HB-12,该基因全长cDNA序列821 bp,包括长度为573 bp的开放阅... HB转录因子家族基因在植物生长、发育、生物和非生物胁迫中发挥着重要作用。根据已知序列Unigene551_All设计引物,利用SMARTer RACE技术从向日葵中克隆了一个HD-Zip类转录因子HB-12,该基因全长cDNA序列821 bp,包括长度为573 bp的开放阅读框,编码190个氨基酸。预测该蛋白的分子量和等电点分别为22.55 kD和5.58,具有一个同源异型框结构域(homeobox domain,HD)和一个同源异型框结合类亮氨酸拉链结构域(homeobox associated leucine zipper domain,HALZ),属于向日葵HD-ZipⅠ类蛋白,基因登录号为KU315052。HB-12蛋白不存在跨膜域,亚细胞定位预测其可能位于细胞核。聚类分析发现向日葵HB-12与茄科作物马铃薯和番茄HB-12基因亲缘关系较近。利用PCR技术扩增了HB-12全长cDNA对应的g DNA序列,该序列自起始密码子ATG至终止密码子TAA长度为652 bp,由2个外显子和1个内含子组成,基因登录号为KU315053。Real-time PCR结果表明,HB-12在向日葵根、下胚轴和叶中的表达存在器官特异性,且受盐、ABA及PEG的诱导表达。HB-12基因的克隆及表达分析为向日葵抗逆分子育种和功能研究奠定了基础。 展开更多
关键词 向日葵 HB-12 hd-zip 胁迫 表达分析
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苹果HD-ZipⅠ家族基因序列特征及其在果实中的激素响应 被引量：6
14
作者 温小红 姜永华 +2 位作者 亢键 王豪杰 任小林 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第21期4314-4322,共9页
[目的]对苹果基因组中挖掘得到的HD-Zip Ⅰ(Homeodomain leucine zipper Ⅰ)家族基因进行生物信息预测,结合生理生化数据为苹果果实发育的激素调控网络研究提供最佳候选基因。[方法]应用Ex PASy进行HD-ZipⅠ家族蛋白基本理化性质分析,采... [目的]对苹果基因组中挖掘得到的HD-Zip Ⅰ(Homeodomain leucine zipper Ⅰ)家族基因进行生物信息预测,结合生理生化数据为苹果果实发育的激素调控网络研究提供最佳候选基因。[方法]应用Ex PASy进行HD-ZipⅠ家族蛋白基本理化性质分析,采用MEME和PLACE软件预测各成员启动子含有的顺式作用元件及其功能,利用GSDS绘制基因内含子/外显子结构示意图;通过内源乙烯浓度、可溶性固形物、可滴定酸、硬度等品质指标检测‘皇家嘎啦’苹果果实在不同激素处理条件下的后熟进程;运用半定量RT-PCR分析HD-Zip I家族各成员对外源激素的响应。[结果]鉴定完整的22个HD-ZipⅠ基因可以细分为5个亚类,同一亚类基因的内含子/外显子结构相似,但仍有差异;各基因起始密码子上游-600 bp区域内广泛分布多个响应赤霉素、细胞分裂素、茉莉酸、乙烯和脱落酸的顺式作用元件,以(GA/TC)8重复序列最为保守和丰富。乙烯和脱落酸两种激素处理后,果实内源乙烯浓度及硬度等各指标变化表现出极高的相似度,均加快了‘皇家嘎啦’果实的后熟进程;不同于其他各家族成员,MdHZ1和MdHZ17两个基因的转录水平在乙烯和脱落酸处理后48 h均被不同程度的上调,而在有延缓果实衰老效果的腐胺(PUT)和赤霉素(GA4)处理组中表现为下调,表明MdHZ1和MdHZ17可能与果实的后熟进程有较为紧密的联系。MdHZ16在成熟果实组织中未检测到表达,其他家族成员的激素响应特性未表现出一定的规律性,表明同一家族内即使结构相似的基因也并不一定呈现相似的表达模式,家族基因上游调控机制有一定的复杂性。[结论]通过苹果基因组扫描获得22个HD-Zip I基因,这些基因编码的蛋白结构相似度较高;基因启动子区域含有多个参与不同激素交互作用的顺式作用元件,这或许为家族成员差异响应各外源激素处理的原因;MdHZ1和MdHZ17两个基因与果实的后熟进程表现出较为紧密的联系,可以作为候选基因进行果实后熟相关方面的深入研究。 展开更多
关键词 苹果 hd-zipⅠ家族 激素 后熟 差异表达基因
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棉花中HD-Zip Ⅳ家族基因的全基因组鉴定及特征分析 被引量：5
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作者 王瑞 鲁丽丽 +6 位作者 刘拓 章志强 马宗斌 李伶俐 刘伟 杨作仁 朱伟 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期2921-2936,共16页
同源异型亮氨酸拉链蛋白(homeodomain-leucine zipper,HD-Zip)是高等植物特有的一类转录因子,分成Ⅰ~Ⅳ4个亚家族。HD-ZipⅣ转录因子主要参与表皮结构的发育调控,在其他作物中已经广泛研究,但是棉花中还未进行系统的分析。本研究中,我... 同源异型亮氨酸拉链蛋白(homeodomain-leucine zipper,HD-Zip)是高等植物特有的一类转录因子,分成Ⅰ~Ⅳ4个亚家族。HD-ZipⅣ转录因子主要参与表皮结构的发育调控,在其他作物中已经广泛研究,但是棉花中还未进行系统的分析。本研究中,我们分别对陆地棉、亚洲棉、雷蒙德氏棉进行全基因组的鉴定,分别得到15个、12个、14个HD-ZipⅣ基因。除一个雷蒙德氏棉基因发生丢失外,陆地棉中几乎保留了所有的亚洲棉、雷蒙德氏棉中的HD-ZipⅣ基因。分析表明这些基因编码的蛋白都有HD-ZipⅣ转录因子特征性的结构域,且进化树上关系近的成员拥有相似的基因结构和基序组成。大部分陆地棉HD-ZipⅣ基因经历了纯化选择,且有一些经历正向选择。同时,进一步分析得出结论:片段复制在陆地棉HD-ZipⅣ基因的演化中起重要作用。组织表达分析表明大部分HD-ZipⅣ基因主要在发育着的胚珠和纤维中表达,暗示该家族与棉花中种子形成、纤维发育有关。总之,本研究为棉花中HD-ZipⅣ基因的功能研究及应用提供了参考依据。 展开更多
关键词 棉花 hd-zip转录因子 基因家族 差异表达
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小黑杨HD-Zip转录因子家族生物信息学及应答盐胁迫分析 被引量：5
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作者 张雪梅 姚文静 +2 位作者 赵凯 姜廷波 周博如 《植物研究》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期715-721,共7页
HD-Zip转录因子基因是植物中特有的一类蛋白家族,在植物生长发育和逆境应答胁迫过程中发挥重要作用。HD-Zip转录因子基因是由高度保守的同源异型结构域(HD)和亮氨酸拉链域(LZ)结构域构成的特殊结构模型。杨树HD-Zip转录因子家族共有63... HD-Zip转录因子基因是植物中特有的一类蛋白家族,在植物生长发育和逆境应答胁迫过程中发挥重要作用。HD-Zip转录因子基因是由高度保守的同源异型结构域(HD)和亮氨酸拉链域(LZ)结构域构成的特殊结构模型。杨树HD-Zip转录因子家族共有63个基因,可被分为HD-ZipⅠ、HD-ZipⅡ、HD-ZipⅢ和HD-ZipⅣ四个亚家族。本文利用RNA-Seq分析了盐胁迫条件下HD-Zip基因家族在小黑杨根、茎、叶等不同组织的基因表达差异,从转录组水平揭示其应答胁迫环境的分子机制,结果表明,盐胁迫下在叶中有25个HD-Zip基因下调表达,21个基因上调表达;茎中有42个基因下调表达,11个基因上调表达;根中有26个基因下调表达,24个基因上调表达。另外,本文根据拟南芥HD-Zip转录因子家族基因的已知功能,预测了杨树HD-Zip转录因子同源基因的功能,并利用生物信息学方法分析了杨树HD-Zip转录因子蛋白序列的保守结构域、氨基酸组成和理化性质等,为进一步研究杨树HD-Zip转录因子基因功能提供参考。 展开更多
关键词 hd-zip转录因子 非生物胁迫 生长发育 小黑杨 生物信息学
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普通烟草HD-Zip Ⅲ家族全基因组鉴定和表达分析 被引量：6
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作者 陈浣 吕婧 孙玉合 《基因组学与应用生物学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期3034-3041,共8页
植物HD-Zip Ⅲ家族基因在维持分生组织生长、调节避荫反应、决定新生叶背腹性方面起着重要作用。我们通过生物信息学分析对普通烟草(Nicotiana tobacum)TN90基因组序列中的HD-Zip Ⅲ进行广泛预测,并分析了其理化性质、基因结构、进化关... 植物HD-Zip Ⅲ家族基因在维持分生组织生长、调节避荫反应、决定新生叶背腹性方面起着重要作用。我们通过生物信息学分析对普通烟草(Nicotiana tobacum)TN90基因组序列中的HD-Zip Ⅲ进行广泛预测,并分析了其理化性质、基因结构、进化关系、亚细胞定位、表达谱等信息。本研究在栽培烟草TN90中发现了19个HD-Zip Ⅲ基因的候选序列,通过系统发生分析,可将栽培烟草HD-Zip Ⅲ基因家族成员分为两个亚家族。所有基因参与烟草叶、茎、根、花等各个器官的不同发育时期的表达。这些研究为烟草HD-Zip Ⅲ基因功能的深入分析提供了理论依据。 展开更多
关键词 栽培烟草 hd-zipⅢ基因家族 进化分析 基因表达分析
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植物HD-Zip转录因子研究进展 被引量：20
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作者 秦永芳 李登弟 李学宝 《细胞生物学杂志》 CSCD 2009年第4期514-520,共7页
同源异型-亮氨酸拉链(HD-Zip)蛋白是属于同源异型盒蛋白家族中为植物所特有的一类转录因子,它包含一个高度保守的同源异型结构域(HD),HD羧基末端紧密连接着一个亮氨酸拉链(LZ)结构域。通过LZ结构域的相互作用,HD-Zip蛋白以二聚体的形式... 同源异型-亮氨酸拉链(HD-Zip)蛋白是属于同源异型盒蛋白家族中为植物所特有的一类转录因子,它包含一个高度保守的同源异型结构域(HD),HD羧基末端紧密连接着一个亮氨酸拉链(LZ)结构域。通过LZ结构域的相互作用,HD-Zip蛋白以二聚体的形式与靶DNA结合。HD-Zip蛋白在植物发育过程中的作用非常广泛,如维管发育、器官形成、分生组织的维持、逆境应答等。根据该类转录因子结合的特异性DNA序列,编码该类蛋白质的基因结构,包含的其他基序及其功能等四个方面的特征可以将HD-Zip蛋白分为I～IV四个亚类。本文对近年来有关四类HD-Zip转录因子生理功能的研究进展进行了综述。 展开更多
关键词 hd-zip转录因子 蛋白质结构 分类 功能
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HD-Zip Ⅰ转录因子在植物非生物胁迫中的研究进展 被引量：3
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作者 关淑艳 魏小童 +4 位作者 焦鹏 蒋振忠 曲静 刘思言 马义勇 《吉林农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期127-134,共8页
HD-Zip(同源结构域-亮氨酸拉链)蛋白是植物特有的转录因子,分为4个不同的亚家族(HD-ZipⅠ-Ⅳ)。HD-ZipⅠ转录因子在响应植物非生物胁迫中扮演重要的角色。文章结合国内外研究进展,综述了植物HD-ZipⅠ转录因子的结构特点,论述了HD-ZipⅠ... HD-Zip(同源结构域-亮氨酸拉链)蛋白是植物特有的转录因子,分为4个不同的亚家族(HD-ZipⅠ-Ⅳ)。HD-ZipⅠ转录因子在响应植物非生物胁迫中扮演重要的角色。文章结合国内外研究进展,综述了植物HD-ZipⅠ转录因子的结构特点,论述了HD-ZipⅠ亚家族响应干旱、脱落酸(ABA)、低温、盐和氧化胁迫的研究进展,为深入阐释植物HD-ZipⅠ亚家族调控非生物胁迫应答的分子网络机制提供参考。 展开更多
关键词 hd-zipⅠ 转录因子 植物 非生物胁迫
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辣椒HD-Zip转录因子家族鉴定与生物信息学分析 被引量：1
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作者 陈国梁 高瑜 +3 位作者 张昊 王亚洁 王睿 王延峰 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期3150-3158,共9页
从辣椒基因组数据库中鉴定HD-Zip转录因子,并对其进行生物信息学分析。对鉴定到的转录因子的基本理化性质、染色体定位、系统进化、保守基序和基因结构进行分析。共鉴定到45个辣椒HD-Zip转录因子;该家族成员均含有高度保守的HD-Zip结构... 从辣椒基因组数据库中鉴定HD-Zip转录因子,并对其进行生物信息学分析。对鉴定到的转录因子的基本理化性质、染色体定位、系统进化、保守基序和基因结构进行分析。共鉴定到45个辣椒HD-Zip转录因子;该家族成员均含有高度保守的HD-Zip结构域;45个HD-Zip基因以不均匀的方式分布在12条染色体上。根据拟南芥HD-Zip家族分类关系,在结合辣椒HD-Zip基因结构的特点分为GroupⅠ、GroupⅡ、GroupⅢ和GroupⅣ。辣椒HD-Zip转录因子在同一亚族中含有相同的保守基序和基因结构。本研究初步明确了辣椒HD-Zip转录因子家族成员进化关系和结构特点,为进一步研究辣椒HD-Zip转录因子家族的系统发育以及生物学功能提供了依据,为辣椒的分子育种提供科学依据。 展开更多
关键词 辣椒(Capsicum annum L.) hd-zip 转录因子 生物信息学
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