检索结果-内蒙古大学图书馆

分子植物育种 2025年第1期23卷 71-79页

作者：谢坤宏张大为刘营贺丹邹子湘严明理周定港湖南科技大学生命科学学院湘潭411201 湖南科技大学经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室湘潭411201 湖南科技大学重金属污染生态土壤修复与安全利用湖南省高校重点实验室湘潭411201

钙依赖性蛋白激酶(CDPKs)是植物细胞内Ca2+信号识别及转导的重要媒介,在生长发育和逆境应答时起重要作用。本研究基于美洲商陆(Phytolacca americana L.)的转录组数据,通过生物信息学对美洲商陆PaCDPK基因家族进行鉴定和分析,分析了该... 详细信息

钙依赖性蛋白激酶(CDPKs)是植物细胞内Ca2+信号识别及转导的重要媒介,在生长发育和逆境应答时起重要作用。本研究基于美洲商陆(Phytolacca americana L.)的转录组数据,通过生物信息学对美洲商陆PaCDPK基因家族进行鉴定和分析,分析了该家族基因成员及理化特性、系统进化关系、保守基序和保守功能结构域等,同时分析了其在重金属锰(Mn)和镉(Cd)胁迫下的表达模式。共鉴定到16个CDPK基因,依次命名为PaCDPK1~PaCDPK16,二级结构主要构成元件为α-螺旋和无规卷曲;系统发育分析将16个家族成员分为4个亚家族,且同一亚家族具有相似的保守基序;各成员均具有1个核心蛋白激酶结构域和2个EF-hand结构域;在重金属胁迫下的转录数据分析显示,不同家族成员对不同重金属的响应有不同的表达模式:PaCDPK2、PaCDPK4和PaCDPK5的表达量在两种胁迫下下调,而其他成员的表达量至少在一种胁迫下显著上调。该研究系统鉴定了Mn、Cd超累积植物美洲商陆的PaCDPK基因家族,为进一步了解美洲商陆CDPK基因提供了科学依据,也为深入解析美洲商陆的生长发育、逆境应答尤其是重金属胁迫响应时的功能提供参考。

关键词：商陆属(Phytolacca) 全长转录组钙依赖性蛋白激酶(CDPKs) 生物信息学分析逆境胁迫

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紫叶甘蓝型油菜花青素合成的转录组-代谢组联合分析

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华北农学报 2024年第3期39卷 25-34页

作者：周弘峰朱思颖贺丹刘丽莉陈道宗谭晨张大为严明理经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室湖南科技大学生命科学与健康学院湖南湘潭411201 岳麓山实验室湖南长沙410128 油菜杂种优势利用湖南省工程研究中心湖南省作物研究所湖南长沙410125 赣南师范大学生命科学学院江西赣州341000

通过筛选甘蓝型油菜绿叶和紫叶突变体叶片中差异表达基因和差异代谢物,为解析花青素合成机理奠定理论基础。对苗期叶片呈紫色的甘蓝型油菜(PL)和叶片呈绿色的甘蓝型油菜ZS11(GL)幼苗表型观察发现,PL在长出2片真叶(3周)时紫色斑驳分布,... 详细信息

通过筛选甘蓝型油菜绿叶和紫叶突变体叶片中差异表达基因和差异代谢物,为解析花青素合成机理奠定理论基础。对苗期叶片呈紫色的甘蓝型油菜(PL)和叶片呈绿色的甘蓝型油菜ZS11(GL)幼苗表型观察发现,PL在长出2片真叶(3周)时紫色斑驳分布,随着发育紫色逐渐加深,抽薹期后紫色逐渐变浅最终消失(>16周),GL叶片则全时期呈绿色;转录组KEGG分析在第6,13,16周找到2 523个共差异表达基因,上述差异表达基因在花青素合成途径显著富集。与花青素合成相关的24个基因显著差异表达,包括3个MYBL2、1个C4H、1个F3H、2个F3′H、2个TT8、3个DFR、4个ANS、5个UGT、3个TT19,上述基因在第6,13周PL叶片中表达量均高于GL。选取8个差异表达基因进行qRT-PCR验证,结果与转录组分析数据趋势一致。花青素靶向代谢组共检测到50种花青素,其中29种积累差异显著;PL相对于GL有16种花青素积累上调,13种花青素积累下调。PL叶片中多种矢车菊素积累量显著增加,而矮牵牛素积累量显著下降,花青素合成途径中差异表达基因和差异代谢物的表达量均达到显著水平。TT8及其靶基因(DFR、ANS、UGT、TT19)在发育早期(6~13周)的上调促进了PL中以矢车菊素为主的花青素的积累以及矮牵牛素为主的花青素的减少,导致叶片叶色出现差异。而发育后期(13~16周),这些花青素合成基因的下调和花青素的降解可能导致花青素积累的减少,使PL由紫叶转变为绿叶。

关键词：甘蓝型油菜花青素转录组代谢组叶色

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186份甘蓝型油菜种子萌发期耐盐性鉴定

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植物遗传资源学报 2024年第12期25卷 2081-2093页

作者：焦茹玉朱羿霖谢其均谭文清曲亮刘新红邓力超刘丽莉严明理湖南科技大学生命科学与健康学院/湖南省经济作物遗传改良与综合利用重点实验室湘潭411201 岳麓山实验室长沙410125 湖南省农业科学院作物研究所长沙410125 湖南工业大学生命科学与化学学院株洲412007

盐胁迫对植物的生长产生严重抑制作用,导致作物产量降低。萌发期是植物对盐害最为敏感的时期,建立准确便捷的耐盐性鉴定评价体系和筛选耐盐甘蓝型油菜种质对提高油菜品种抗盐能力至关重要。本研究根据15份甘蓝型油菜种质的盐损伤指数确... 详细信息

盐胁迫对植物的生长产生严重抑制作用,导致作物产量降低。萌发期是植物对盐害最为敏感的时期,建立准确便捷的耐盐性鉴定评价体系和筛选耐盐甘蓝型油菜种质对提高油菜品种抗盐能力至关重要。本研究根据15份甘蓝型油菜种质的盐损伤指数确定萌发期耐盐性鉴定的最佳浓度为1.25%。在该浓度下对186份甘蓝型油菜种质资源的萌发势、萌发率、根长、下胚轴长、鲜重和干重进行测定,并计算其耐盐指数。通过主成分分析、隶属函数等分析方法对油菜种质资源进行耐盐性综合评价,并建立耐盐性综合评价模型,筛选出适宜的评价鉴定指标。结果表明:1.25%NaCl胁迫下,甘蓝型油菜的萌发势耐盐指数、萌发率耐盐指数、根长耐盐指数、下胚轴长耐盐指数、鲜重耐盐指数、干重耐盐指数间互相呈极显著正相关;利用主成分分析将6项指标综合为3个主成分,累计贡献率达92.809%。依据3个主成分的权重计算各种质的D值,将186份种质划分为4个等级,筛选出5份耐盐材料。建立了甘蓝型油菜耐盐性鉴定的数学评价模型D=0.111+0.201X_(1)+0.165X_(2)+0.381X_(5)。本研究筛选出的耐盐鉴定指标和耐盐材料可为开展油菜耐盐育种提供帮助。

关键词：萌发期甘蓝型油菜耐盐性主成分分析聚类分析

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甘蔗PIN-LIKES基因家族的鉴定与表达分析

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作物学报 2023年第2期49卷 414-425页

作者：潘洁明田绍锐梁艳兰朱宇林周定港阙友雄凌辉黄宁玉林师范学院农学院广西玉林537000 福建农林大学/农业农村部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室福建福州350002 西南大学植物保护学院重庆400700 湖南科技大学生命科学学院/经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室湖南湘潭411201

PILS(PIN-LIKES)是一类新发现的生长素输出载体,协助生长素的极性运输。本研究立足甘蔗割手密基因组和栽培品种转录组数据,利用生物信息学分析技术,分别在割手密和栽培品种中鉴定到11个PILS(Saccharum spontaneum PIN-LIKES,SsPILS)基因... 详细信息

PILS(PIN-LIKES)是一类新发现的生长素输出载体,协助生长素的极性运输。本研究立足甘蔗割手密基因组和栽培品种转录组数据,利用生物信息学分析技术,分别在割手密和栽培品种中鉴定到11个PILS(Saccharum spontaneum PIN-LIKES,SsPILS)基因和4个PILS(Saccharum *** PIN-LIKES,ScPILS)基因。结果表明,11个SsPILS基因家族成员分布于6条染色体上,基因内含子数量介于5~11个。系统进化树分析发现,割手密PILS与水稻PILS有较高同源性,归属于3个不同的系统发育分支。转录组数据分析显示,SsPILS1c的同源基因ScPILS1c在受高粱花叶病毒和黑穗病菌胁迫甘蔗栽培种中差异表达。通过RT-PCR扩增技术,克隆获得ScPILS1c基因序列(NCBI accession number:OM258732)。该基因全长cDNA为1332 bp,包含一个1233 bp的完整开放阅读框,编码410个氨基酸,理论等电点(pI)为6.17,不稳定系数为39.31,平均疏水性值为0.689,预测ScPILS1c为稳定酸性疏水蛋白。其编码蛋白的二级结构主要包括α-螺旋(48.54%)和无规则卷曲(35.37%),这与三级结构预测结果相符。qRT-PCR表达分析揭示,ScPILS1c基因在甘蔗中的表达具有组织特异性,在蔗髓中表达量最低、皮中的表达量最高,同时该基因的表达受H2O2及黑穗病菌的显著性诱导。亚细胞定位表明,ScPILS1c基因的编码蛋白主要定位于细胞膜。以上结果为深入研究甘蔗PIN-LIKES基因的结构和功能积累了基础资料。

关键词：甘蔗 PILS 生物信息学实时荧光定量PCR 基因家族

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甘蔗ScbHLH13基因的RT-PCR克隆与功能分析

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作物学报 2023年第9期49卷 2485-2497页

作者：莫广玲余陈静梁艳兰周定港罗俊王莫阙友雄黄宁凌辉福建农林大学国家甘蔗工程技术研究中心/福建农林大学生命科学学院福建福州350002 玉林师范学院农学院广西玉林537000 贵阳市教育科学研究所贵州贵阳550000 湖南科技大学生命科学学院/经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室湖南湘潭411201

bHLH转录因子是植物体内重要的调节因子,对植物的生长发育、次生代谢以及花青素生物合成等方面具有调节作用。本研究以高粱bHLH13(XM_002440799.2)为探针序列,从甘蔗中通过RT-PCR克隆获得一个ScbHLH13基因,并对其在不同胁迫响应转录组... 详细信息

bHLH转录因子是植物体内重要的调节因子,对植物的生长发育、次生代谢以及花青素生物合成等方面具有调节作用。本研究以高粱bHLH13(XM_002440799.2)为探针序列,从甘蔗中通过RT-PCR克隆获得一个ScbHLH13基因,并对其在不同胁迫响应转录组数据中进行表达模式分析,同时对该基因及其所编码蛋白进行了理化性质预测以及系统进化、原生质体亚细胞定位和实时荧光定量PCR表达量分析。结果显示,ScbHLH13所编码蛋白包含586个氨基酸残基,以无规则卷曲和α螺旋为主,亲水且不稳定,呈弱碱性;具有典型核定位信号,无跨膜结构;其序列内包括bHLH-MYC、HLH 2个典型保守结构域,属于bHLH超家族成员。在系统进化中ScbHLH13属于Ⅲ (d+e)类组,与高粱亲缘关系最近。在转录组数据中, ScbHLH13的表达在甘蔗品种ROC22上受低氮胁迫和黑穗病菌侵染抑制,轻微受高粱花叶病毒侵染诱导;而在Badila受低氮、在YC05-179受甘蔗黑穗病菌侵染诱导。亚细胞定位结果显示,在烟草表皮细胞中瞬时表达ScbHLH13定位于细胞核和细胞膜,在甘蔗原生质体瞬时表达ScbHLH13则定位于细胞核。qRT-PCR分析表明,ScbHLH13在甘蔗原生质体中过表达并不能诱导花青素合成代谢通路上主要基因的表达,说明ScbHLH13与甘蔗中花青素合成相关下游基因表达调控相关性较低。本研究借助甘蔗原生质体瞬时表达系统上对ScbHLH13进行了初步的表达调控探究,为进一步研究甘蔗功能基因研究以及bHLH基因家族的结构与功能研究奠定了一定的基础。

关键词：甘蔗原生质体 bHLH转录因子 ScbHLH13基因

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甘蓝型油菜BnFUL基因家族全基因组鉴定与表达分析

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中国油料作物学报 2022年第1期44卷 35-44页

作者：刘营江姚兰尹泽刘佳张大为吴金锋邹子湘周定港严明理湖南科技大学生命科学学院湖南湘潭411201 经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室湖南湘潭411201 中国农业科学院油料作物研究所湖北武汉430062

甘蓝型油菜(Brassicanapus L.)成熟后期角果易开裂,导致减产并严重阻碍机械化收割进程。为挖掘油菜角果抗裂角基因资源,解析抗裂分子机制,采用生物信息学方法,研究MADS-box类转录因子基因FUL在油菜抗裂角性状中的作用,在品种中双11号(ZS... 详细信息

甘蓝型油菜(Brassicanapus L.)成熟后期角果易开裂,导致减产并严重阻碍机械化收割进程。为挖掘油菜角果抗裂角基因资源,解析抗裂分子机制,采用生物信息学方法,研究MADS-box类转录因子基因FUL在油菜抗裂角性状中的作用,在品种中双11号(ZS11)中鉴定到5个BnFUL基因,分布于A02、A03、C02、C07和C09号染色体上,所编码的蛋白质理化性质相近,蛋白二级结构以α-螺旋为主;基因结构分析表明BnFUL基因均含有8个外显子;5个家族成员均有1个MADS_MEF2_like结构域和1个K-box结构域;家族成员均含有7个Motif;进化树和共线性分析表明,在进化过程中BnFUL基因家族十分保守;表达模式上,基因家族成员在生长发育后期及茎、叶和果实中可高量表达。

关键词：甘蓝型油菜 FRUITFULL(FUL) 角果中双11号(ZS11) 抗裂角性

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甘蓝型油菜秸秆水浸液对水稻萌发和生长的化感作用

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中国油料作物学报 2022年第6期44卷 1286-1295页

作者：邹子湘刘营周定港刘丽莉张大为吴金锋李莓严明理湖南科技大学生命科学学院湖南湘潭411201 湖南科技大学经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室湖南湘潭411201 湖南科技大学重金属污染土壤生态修复与安全利用湖南省普通高等学校重点实验室湖南湘潭411201 湖南省作物研究所湖南长沙410125

为探究油-稻种植制度中甘蓝型油菜秸秆对水稻的影响,研究了不同浓度(0、25%、50%和75%)的3种油菜(沣油737、湘杂油553和中双11)秸秆水浸液处理下,五优308和C两优343两个水稻品种种子萌发和幼苗生长的情况。结果表明,与对照相比,秸秆水... 详细信息

为探究油-稻种植制度中甘蓝型油菜秸秆对水稻的影响,研究了不同浓度(0、25%、50%和75%)的3种油菜(沣油737、湘杂油553和中双11)秸秆水浸液处理下,五优308和C两优343两个水稻品种种子萌发和幼苗生长的情况。结果表明,与对照相比,秸秆水浸液总体增加了幼苗的苗高和鲜重,低浓度(25%)下会提高水稻种子的发芽率、发芽指数和幼苗的根长,高浓度(50%和75%)下则起抑制作用。随着浓度增加,湘杂油553的秸秆水浸液提高了五优308幼苗的可溶性蛋白含量,同时降低了其总超氧化物歧化酶(T-SOD)和过氧化物酶(POD)活力;但对C两优343幼苗表现相反的化感作用,显著降低了其可溶性蛋白含量,而提高了其T-SOD和POD活力,25%浓度下显著降低了其丙二醛(MDA)含量。75%浓度的中双11水浸液显著提高了五优308幼苗的MDA含量,并降低了POD活力。25%浓度的沣油737显著降低了C两优343的可溶性蛋白含量而提高了T-SOD和POD活力。综合结果表明,油菜秸秆水浸液浓度越高,对水稻的化感作用越强,且不同油菜品种水浸液对不同水稻品种的化感作用存在差异,本研究中沣油737和五优308是比较适合油-稻轮作的组合。

关键词：甘蓝型油菜秸秆水浸液种子萌发幼苗生长

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苦荞VQ基因家族的全基因组鉴定及其在叶斑病原与激素处理下的表达谱分析

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中国农业科学 2021年第19期54卷 4048-4060页

作者：郑逢盛王海华邬清韬申权田建红彭喜旭唐新科湖南科技大学生命科学学院经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室重金属污染生态土壤修复与安全利用湖南省高校重点实验室

【目的】VQ基因家族在植物生长、发育以及对生物或非生物胁迫反应中发挥重要功能。在全基因组尺度上,全面鉴定苦荞(Fagopyrum tataricum L. Gaertn.)VQ(FtVQ)基因家族,分析其在苦荞叶斑病原——互格链格孢(Alternaria alternata)和黑孢... 详细信息

【目的】VQ基因家族在植物生长、发育以及对生物或非生物胁迫反应中发挥重要功能。在全基因组尺度上,全面鉴定苦荞(Fagopyrum tataricum L. Gaertn.)VQ(FtVQ)基因家族,分析其在苦荞叶斑病原——互格链格孢(Alternaria alternata)和黑孢霉(Nigrospora osmanthi)侵染和防御相关激素——水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)、乙烯(ET)处理下的表达模式,为深入解析苦荞VQ基因家族在植物抗病防御中的功能及机理奠定基础,同时为优良基因资源发掘及抗病品种改良提供线索。【方法】基于VQ保守结构域的隐马尔可夫文件(PF05678),采用HMMER 3.0对苦荞平苦一号基因组数据库进行比对搜索,鉴定VQ基因;通过DNAMAN、Map Inspect、MEGA、MEME、Ortho Finder、PLACE等生物信息学工具分析基因结构、染色体分布、启动子顺式元件、蛋白质理化性质、蛋白质保守基序、蛋白质亚细胞定位和蛋白质系统进化关系;采用实时荧光定量PCR(qPCR)方法分析苦荞叶VQ基因在病原侵染或激素处理下的表达模式。【结果】从苦荞基因组中鉴定获得28个VQ基因,大小为566—1 454bp,均无内含子,不均一地分布在8条染色体上。根据它们在染色体上的物理位置,命名为FtVQ1—FtVQ28。每一个FtVQ蛋白含有1个VQ基序——Fxxx VQx(L/F/I/V/A/Y)TG(x代表任意氨基酸)。亚细胞定位预测表明,21个FtVQ蛋白定位在细胞核中,其余定位在叶绿体或细胞质中。根据蛋白质氨基酸序列与保守结构基序,FtVQ蛋白归类于5个亚家族,亚家族内基因结构和蛋白质基序相对保守。基因重复分析表明,苦荞基因组中有8对VQ旁系同源基因,均为大片段重复基因,提示大片段基因重复在FtVQ基因家族数量扩张中发挥主要作用;它们的非同义突变和同义突变的比值(Ka/Ks)均小于1,提示重复基因在进化中经历了纯化选择。启动子顺式元件预测表明,所有FtVQ基因启动子含有BIHD1OS、CGTCA、ERELEA4、W-box和类W-box等病原或SA、JA、ET反应元件,尤其在FtVQ10、FtVQ14、FtVQ15、FtVQ22、FtVQ23、FtVQ27的启动子区域密集程度更高。q PCR分析显示,在可检测的20个FtVQ基因中,有55%—70%的基因为病原或激素处理下的差异表达基因(DEGs),其中72.7%—85.7%的DEGs的表达显著上调。【结论】苦荞基因组拥有28个VQ基因成员,部分VQ基因可能参与了苦荞对叶斑病原的抗性反应。

关键词：苦荞 VQ基因家族互格链格孢叶斑病黑孢霉叶斑病防御相关激素

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甘蔗ScNRAMP基因家族的鉴定与生物信息学分析

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广西植物 2022年第11期42卷 1865-1874页

作者：刘营尹泽江姚兰周定港湖南科技大学生命科学学院湖南湘潭411201 经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室湖南湘潭411201 福建农林大学农业农村部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室福州350002

NRAMP蛋白(natural resistance-associated macrophage proteins)家族在植物响应重金属胁迫时具有重要作用,能够转运Fe^(2+)、Mn^(2+)、Zn^(2+)和Cd^(2+)等重金属离子。为探究甘蔗ScNRAMP基因家族的特征,该文基于甘蔗割手密基因组鉴定了ScNRAMP基因家族,并进行了理化特性、基因结构、顺式作用元件、保守基序、结构域和进化关系等分析。结果表明:甘蔗ScNRAMP基因家族含有29个成员,不均匀分布在19条染色体上;编码蛋白均为不稳定蛋白,无信号肽,亚细胞均定位在质膜上;各成员保守基序有6~10个不等,跨膜数有6~12个不等,二级结构主要构成元件为α-螺旋和无规则卷曲;顺式作用元件分析表明甘蔗ScNRAMP基因家族可能通过激素代谢参与逆境胁迫和生长发育等生物过程;利用割手密的RNA-seq转录组表达数据进行的组织特异性分析发现,ScNRAMP在甘蔗不同发育阶段的叶和茎中具有时空表达特性;进化树分析将甘蔗ScNRAMP家族成员分为3个亚家族(I、Ⅱ和Ⅲ)。该研究在全基因组水平上系统地鉴定了现代栽培甘蔗祖先种之一割手密NRAMP基因家族,为进一步了解甘蔗NRAMP基因家族提供了基础,也为后续甘蔗重金属研究提供了重要候选基因。

关键词：甘蔗割手密 ScNRAMP 基因家族重金属胁迫

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苦荞麦叶斑病原诱导的FtWRKY39基因克隆、表达与生化特性分析

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植物生理学报 2021年第7期57卷 1480-1490页

作者：邬清韬王海华申权田建红唐新科湖南科技大学生命科学学院湖南湘潭411201 经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室湖南湘潭411201 重金属污染生态土壤修复与安全利用湖南省高校重点实验室湖南湘潭411201

WRKY转录因子在植物抗病防御过程中发挥重要的调节作用。苦荞麦(Fagopyrum tataricum)叶斑病由链格孢(Alternaria alternata)、黑孢霉(Nigrospora osmanthi)引起。采用逆转录PCR方法,从接种***的苦荞麦叶RNA样品中克隆获得FtWRKY39基因... 详细信息

WRKY转录因子在植物抗病防御过程中发挥重要的调节作用。苦荞麦(Fagopyrum tataricum)叶斑病由链格孢(Alternaria alternata)、黑孢霉(Nigrospora osmanthi)引起。采用逆转录PCR方法,从接种***的苦荞麦叶RNA样品中克隆获得FtWRKY39基因的cDNA序列。FtWRKY39 cDNA长1037 bp,含有1个长为1029 bp的完整开放读码框,编码342个氨基酸。FtWRKY39具有1个典型的WRKY保守结构域,锌指类型为CCHC,归类于WRKY第Ⅲ组。FtWRKY39与苦荞麦WRKY12、藜麦(Chenopodium quinoa)WRKY41和甜菜(Beta vulgaris)WRKY41在氨基酸水平上的同源性较高,序列同一性分别为50.9%、44.6%、43.7%。原生质体瞬时表达分析表明,绝大部分的FtWRKY39定位在细胞核中,少量分布于细胞质内,与亚细胞定位预测结果一致。FtWRKY39的C端为酸性结构区,富含丝氨酸、苏氨酸磷酸化位点,提示它具有转录激活活性,酵母单杂交实验证实了这种推测。实时荧光定量PCR分析表明,FtWRKY39在根中的表达丰度最高,其次是果、花和叶,在茎中表达水平最低;Ft WRKY39受***和***以及3种重要的抗病相关激素——水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)和乙烯(ET)显著诱导。上述结果提示,FtWRKY39具有作为转录因子的基本结构与生化特征,可能通过SA、JA/ET信号通路介导对苦荞麦叶斑病的抗性反应。

关键词：苦荞麦(Fagopyrum tataricum) 叶斑病原 WRKY基因生物信息学分析基因表达模式亚细胞定位转录激活活性

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