检索结果-内蒙古大学图书馆

中国农业科学 2024年第7期57卷 1308-1318页

作者：王程泽张燕付伟贾京哲董金皋申珅郝志敏河北农业大学生命科学学院/华北作物改良与调控国家重点实验室/河北省农业微生物生物信息利用技术创新中心/河北省植物生理与分子病理学重点实验室邯郸学院

【目的】对玉米1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶ACO基因家族进行全基因组鉴定，分析其在玉米不同器官和不同发育时期以及响应外源激素和病菌侵染中的表达模式，为明确玉米ACO基因家族功能打下基础。【方法】利用生物信息学方法，在玉米B73自... 详细信息

【目的】对玉米1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶ACO基因家族进行全基因组鉴定，分析其在玉米不同器官和不同发育时期以及响应外源激素和病菌侵染中的表达模式，为明确玉米ACO基因家族功能打下基础。【方法】利用生物信息学方法，在玉米B73自交系基因组中鉴定ACO，对其基因结构、蛋白质理化性质、家族成员间的亲缘关系以及保守基序进行分析，利用实时荧光定量PCR(real-time fluorescence quantitative PCR,qRT-PCR)技术分析ZmACO基因家族的表达模式。【结果】除ZmACO11外，ZmACO家族成员均具有Fe2+离子结合位点和底物抗坏血酸结合位点。系统发育分析显示，ZmACO2与ScACO在同一分支，亲缘关系较近，Bootstrap值达98。基因表达分析表明，ZmACO2、5、9、15、20、35在各发育时期均活跃表达，且在叶片中呈优势表达，因此选择上述6个基因进行下一步检测。喷施乙烯利后，上述6个基因的表达均有所波动，其中ZmACO2的表达量受影响较大，变化幅度在8倍左右。在乙烯利处理的0—24 h内这6个基因的表达量存在波动，但在处理后24 h,6个基因的表达量均接近0。水杨酸处理后，ZmACO5的表达量受影响较大，变化倍数在2倍左右。其他基因的表达量在处理后24 h均接近0。ZmACO9、35在3—12 h的表达量存在波动，ZmACO2、15、20表达量呈下调趋势。在响应生物胁迫方面，接种玉米大斑病菌（Setosphaeria turcica）后，ZmACO5、9的表达量变化幅度最大，在接种后第10天，这两个基因的表达量分别升至对照组的50和60倍。接种玉米小斑病菌（Cochlibolus heterostrophus）后，ZmACO5的表达量变化幅度较大，变化倍数在40—90倍。接种立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）后，ZmACO5、35表达量变化幅度最大，在病菌接种的第3天达到200倍。【结论】ZmACO2、5、20、35在玉米生长发育过程中表达变化最活跃；施加外源乙烯利和水杨酸可以对ZmACO的表达水平造成显著影响。病菌侵染玉米后ZmACO的表达水平产生显著变化，与生物胁迫应答关系密切。

关键词：玉米ACO基因家族实时荧光定量PCR 基因表达乙烯利水杨酸玉米大斑病菌玉米小斑病菌立枯丝核菌

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玉米大斑病菌转录因子StbHLH10基因的克隆及其功能分析

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农业生物技术学报 2024年第5期32卷 1132-1140页

作者：韩丹张心雨王小敏肖怡铭裴智勇谷守芹刘玉卫巩校东河北农业大学生命科学学院/河北省农业微生物生物信息利用技术创新中心/河北省植物生理与分子病理学重点实验室河北农业大学现代科技学院北京市计算中心生物计算事业部

碱性螺旋-环-螺旋(basic helix-loop-helix, bHLH)转录因子家族广泛参与植物病原真菌的生长发育和侵染致病过程。StbHLH10是玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)中编码bHLH类转录因子的基因，为了解该基因的功能，本研究以玉米大斑病菌... 详细信息

碱性螺旋-环-螺旋(basic helix-loop-helix, bHLH)转录因子家族广泛参与植物病原真菌的生长发育和侵染致病过程。StbHLH10是玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)中编码bHLH类转录因子的基因，为了解该基因的功能，本研究以玉米大斑病菌为材料克隆了StbHLH10 (GenBank No. XP＿0080332037.1)CDS全长，并对其序列和结构特征进行了分析。结果显示，该基因CDS全长1 659 bp，编码552个氨基酸，其编码的蛋白质序列在第335～441位氨基酸残基处含有1个HLH保守结构域，由2个α-螺旋和1个Loop环构成特定空间结构；表达模式分析显示，StbHLH10基因的表达量随着病菌侵染玉米叶片的时间延长而增加；通过构建其调控网络发现，StbHLH10可能通过调控33个下游靶基因的表达参与病菌的生长发育和侵染过程；原核诱导表达分析发现，在28℃诱导6 h条件下StbHLH10-His融合蛋白在大肠杆菌(Escherichia coli)中高效表达，分子量为78.5 kD，与理论值一致，并通过镍柱亲和层析获得该转录因子可溶性的纯化蛋白。本研究初步探究了StbHLH10转录因子的功能，为进一步研究该基因的作用机制提供数据支持。

关键词：玉米大斑病菌转录因子bHLH StbHLH10基因侵染表达原核表达

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玉米OPR基因家族的泛基因组鉴定与表达模式分析

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华北农学报 2023年第5期38卷 51-59页

作者：李雯霏李红霞刘玉卫巩校东魏淑珍谷守芹河北农业大学生命科学学院河北省植物生理与分子病理学重点实验室河北省农业微生物生物信息利用技术创新中心河北保定071001 衡水学院河北省湿地生态与保护重点实验室河北省湿地保护与绿色发展协同创新中心河北衡水053010

12-氧-植物二烯酸还原酶(OPR)为黄素单核苷酸(FMN)依赖的氧化还原酶,是合成茉莉酸的关键酶,其对植物生长发育及防御调控具有重要作用。为研究OPR基因在玉米中的抗病作用,利用生物信息学方法,在31个玉米不同自交系中对OPR家族成员进行鉴... 详细信息

12-氧-植物二烯酸还原酶(OPR)为黄素单核苷酸(FMN)依赖的氧化还原酶,是合成茉莉酸的关键酶,其对植物生长发育及防御调控具有重要作用。为研究OPR基因在玉米中的抗病作用,利用生物信息学方法,在31个玉米不同自交系中对OPR家族成员进行鉴定,并分析受玉米大斑病菌侵染后的表达规律。结果表明,在玉米B73品系中鉴定出了8个OPR基因,这些基因不均匀地分布于7条染色体上,且其表达蛋白富含酸性氨基酸。进一步分析发现,玉米OPR家族只有1种结构域Oxidored_FMN,并且所有成员均包含已鉴定的10个蛋白质保守基序。利用MEGA软件对玉米、小麦、水稻和拟南芥的OPR家族成员进行系统发育关系分析,发现这些植物OPR基因家族进化关系具有明显差异,其中玉米和水稻的进化关系最为接近。运用OrthoFinder软件对其同源组分析发现,玉米OPR基因家族具有高度保守性,所有OPR基因均为核心基因,但其功能略有差别。进一步利用河北省植物生理与分子病理学重点实验室前期的RNA-seq数据,对玉米B73品系OPR基因响应大斑病菌侵染的表达模式进行分析,并通过qRT-PCR对基因表达模式进行验证,发现这些基因在病菌侵染玉米过程中呈现3种不同的表达模式。本研究系统的鉴定了玉米泛基因组OPR家族基因,以及确定了其在应对玉米大斑病菌侵染后的表达模式。

关键词：玉米 OPR家族系统进化泛基因组表达模式

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玉米大斑病菌转录因子基因StbZIP9的克隆、表达分析及其下游靶基因的筛选

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华北农学报 2023年第5期38卷 158-165页

作者：王茂存曹嘉伟周贺贾明轩魏淑珍巩校东刘玉卫谷守芹董金皋河北农业大学生命科学学院河北省植物生理与分子病理学重点实验室河北省农业微生物生物信息利用技术创新中心河北保定071001 衡水学院河北省湿地生态与保护重点实验室河北省湿地保护与绿色发展协同创新中心河北衡水053010

碱性亮氨酸拉链(bZIP)转录因子蛋白是一类在动植物及微生物中结构和功能均具有保守性的转录调控因子,为明确bZIP类转录因子在植物病原真菌中的功能及作用机制,进一步确定其与病菌生长发育及致病性的关系,以玉米大斑病菌01-23为材料克隆... 详细信息

碱性亮氨酸拉链(bZIP)转录因子蛋白是一类在动植物及微生物中结构和功能均具有保守性的转录调控因子,为明确bZIP类转录因子在植物病原真菌中的功能及作用机制,进一步确定其与病菌生长发育及致病性的关系,以玉米大斑病菌01-23为材料克隆得到了StbZIP9基因(GenBank ***_008032179.1),StbZIP9是bZIP转录因子家族成员之一,对该基因结构及蛋白质特征分析结果显示,该基因全长788 bp,开放阅读框为726 bp,编码241个氨基酸,其编码蛋白包含一个在真菌中高度保守的同源结构域BRLZ;对该基因在病菌生长发育及侵染宿主过程的RNA-seq数据进行分析,发现与菌丝时期相比StbZIP9在附着胞和芽管时期表达量升高2~4倍,在侵染玉米叶片24,72 h后基因表达从无到有且持续升高,表明StbZIP9与附着胞发育和芽管形成相关联并在病菌侵染宿主细胞过程中发挥重要作用;进一步利用生物信息学技术预测其结合保守基序及调控的靶基因,结合基序为NNTWACGTNN,包含bZIP类转录因子识别核心序列ACGT,并根据该序列预测StbZIP9下游靶基因,结合RNA-seq数据进行表达模式分析得到4个下游靶基因(JGI数据库中蛋白ID分别为:132893、163024、162798、40466),功能注释表明,其参与细胞壁组分聚合和运输、侵染宿主、孢子休眠等多种生物过程。为进一步阐明其在参与调控病菌侵染寄主的分子机制提供依据。

关键词：玉米大斑病菌转录因子基因克隆表达模式分析靶基因筛选

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