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龙眼GDSL酯酶/脂肪酶基因的全基因组鉴定及表达分析

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园艺学报 2022年第3期49卷 597-612页

作者：刘梦雨蒋梦琦陈燕张舒婷薛晓东肖学宸赖钟雄林玉玲福建农林大学园艺植物生物工程研究所福州350002

基于第三代龙眼基因组数据库及其转录组数据库,通过生物信息学分析对龙眼GDSL酯酶/脂肪酶家族进行全基因组鉴定。结果显示龙眼GDSL(Dl GDSL)家族共有118个成员,分为15个亚家族,亚细胞定位显示主要分布于细胞外基质中。染色体位置及共线... 详细信息

基于第三代龙眼基因组数据库及其转录组数据库,通过生物信息学分析对龙眼GDSL酯酶/脂肪酶家族进行全基因组鉴定。结果显示龙眼GDSL(Dl GDSL)家族共有118个成员,分为15个亚家族,亚细胞定位显示主要分布于细胞外基质中。染色体位置及共线性基因分析表明,118个Dl GDSL基因中有111个定位在15条龙眼染色体上,包括13对共线性基因。基因结构和蛋白质保守基序分析表明该家族的外显子在2~12之间,且motif2和motif3是Dl GDSL家族中尤为重要的保守基序。启动子顺式作用元件分析表明,启动子序列中包含众多光响应、激素应答、无氧诱导、胁迫响应和昼夜节律等响应元件,且大部分成员都含有茉莉酸甲酯(Me JA)、脱落酸(ABA)、生长素(IAA)和赤霉素(GA)等激素应答作用元件。FPKM值分析发现从胚性愈伤组织到球形胚阶段有26个差异表达的基因,提示Dl GDSL家族部分成员可能在龙眼体胚形态建成中发挥重要作用。q RT-PCR分析表明,在外源ABA和Me JA处理下龙眼胚性愈伤组织中,Dl GDSL家族部分成员可能与ABA、Me JA等激素信号转导相关。

关键词：龙眼 GDSL 全基因组鉴定表达分析

龙眼SnRKs家族全基因组鉴定、进化特性及其在龙眼体胚发生早期的表达模式

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应用与环境生物学报 2022年第2期28卷 473-484页

作者：刘蒲东张舒婷申序苏炳茜张梓浩陈裕坤林玉玲陈振光赖钟雄福建农林大学园艺植物生物工程研究所福州350002

植物蔗糖非发酵-1相关蛋白激酶(sucrose non-fermenting-1-related protein kinase,SnRK)在细胞代谢及响应渗透胁迫过程中起着关键作用.基于第三代基因组对龙眼SnRKs(DlSnRKs)家族进行全基因组鉴定及命名,对成员理化性质、亚细胞定位、... 详细信息

植物蔗糖非发酵-1相关蛋白激酶(sucrose non-fermenting-1-related protein kinase,SnRK)在细胞代谢及响应渗透胁迫过程中起着关键作用.基于第三代基因组对龙眼SnRKs(DlSnRKs)家族进行全基因组鉴定及命名,对成员理化性质、亚细胞定位、系统发育进化树、蛋白互作、染色体定位、保守基序与基因结构、全基因组共线性及启动子顺式作用元件进行预测分析,并结合转录组数据分析DlSnRKs在龙眼体胚发育3个阶段[胚性愈伤组织(EC)、不完全胚性紧实结构(ICpEC)、球形胚(GE)]的表达模式.结果显示,DlSnRKs家族共28个成员.系统发育进化树分析发现DlSnRKs家族成员分布于3个亚组中.染色体定位分析发现28个成员定位在10条染色体中.蛋白互作预测分析发现DlSnRKs家族存在复杂的蛋白互作关系.蛋白保守基序分析发现各亚组成员motif分布相似性与保守性并存.对DlSnRKs家族成员的基因结构进行分析,发现其内含子数目在0-14之间.启动子顺式作用元件分析发现各成员启动子区包含光、激素、生长发育及胁迫等响应元件.全基因组共线性分析发现有8个DlSnRKs成员在拟南芥和水稻中均发现共线基因.对DlSnRKs在EC-ICpEC-GE阶段的表达模式进行分析,发现有11个成员呈持续上调表达,3个成员呈持续下调表达,并且DlSnRK1.2在EC-ICpEC阶段以及DlSnRK2.5和DlSnRK3.9在ICpEC-GE阶段出现显著差异表达.本研究表明通过预测分析发现DlSnRKs家族在进化过程中较保守,其家族成员可能参与调控龙眼体胚发育过程,结果可为SnRK家族基因的深入研究和功能表征奠定基础.(图7表2参52)

关键词：龙眼 SnRKs 全基因组鉴定进化特性表达模式

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龙眼DlAGO1基因启动子的克隆与表达

应用与环境生物学报 2022年第2期28卷 485-490页

作者：陈荣珠王小平申序林争春赖钟雄漳州卫生职业学院药学系漳州363000 福建农林大学园艺植物生物工程研究所福州350002

为了解启动子在龙眼AGO1基因(DlAGO1)表达调控中的作用,根据龙眼基因组数据,以龙眼胚性愈伤组织的DNA为模板克隆DlAGO1基因的启动子序列,利用Methprimer、BPDG和PlantCARE在线软件对该序列进行生物信息学分析,将该启动子序列定向替换pCA... 详细信息

为了解启动子在龙眼AGO1基因(DlAGO1)表达调控中的作用,根据龙眼基因组数据,以龙眼胚性愈伤组织的DNA为模板克隆DlAGO1基因的启动子序列,利用Methprimer、BPDG和PlantCARE在线软件对该序列进行生物信息学分析,将该启动子序列定向替换pCAMBIA1300载体的CaMV35S启动子,构建DlAGO1基因启动子与GUS基因的融合表达载体,瞬时转化本氏烟烟草叶片,进行GUS组织化学染色分析,并用不同浓度的赤霉素(GA_(3))、茉莉酸甲酯(MeJA)、水杨酸(SA)和脱落酸(ABA)喷洒烟草叶片,用实时荧光定量仪(real-time quantitative PCR,RT-qPCR)分析不同浓度激素处理下GUS基因的相对表达情况.结果显示:分离克隆得到1437 bp的DlAGO1基因启动子序列,该序列含有2个CpG岛分布区,2段核心启动子区域,还含有多种顺式元件,包括大量的TATA-box和CAAT-box核心元件以及GA_(3)、MeJA、ABA、光、逆境、胚乳表达等响应元件;转基因烟草叶片被中度染色,ABA处理能够诱导DlAGO1启动子的活性.综上所述,龙眼DlAGO1基因启动子可以驱动下游GUS基因的表达,DlAGO1基因参与ABA等激素的响应,可能参与抗逆应答机制,结果可为进一步分析该基因的激素应答和抗逆机制奠定基础.(图7表1参31)

关键词：龙眼 DlAGO1 启动子 GUS染色瞬时表达

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龙眼果肉自溶研究进展

食品与发酵工业 2022年第16期48卷 291-296页

作者：薛鹏宇殷菲胧刘云芬廖玲燕刘纯友帅良贺州学院食品与生物工程学院/广西康养食品科学与技术重点实验室广西贺州542899 广西科技大学生物与化学工程学院广西柳州545006

龙眼是广受我国南方消费者喜爱的亚热带水果之一,但其采后贮藏过程中极易发生果肉自溶,严重制约了果实的食用品质和经济效益。该文综述了龙眼果实贮藏过程中果肉自溶的相关生理生化、自溶控制技术及果肉自溶分子生物学等相关研究进展,... 详细信息

龙眼是广受我国南方消费者喜爱的亚热带水果之一,但其采后贮藏过程中极易发生果肉自溶,严重制约了果实的食用品质和经济效益。该文综述了龙眼果实贮藏过程中果肉自溶的相关生理生化、自溶控制技术及果肉自溶分子生物学等相关研究进展,旨在为延缓龙眼果实品质劣变、抑制龙眼采后果肉自溶,延长贮藏保鲜期提供参考。

关键词：龙眼果肉自溶贮藏保鲜分子生物学研究进展

龙眼UBP家族全基因组鉴定及其在外源胁迫下的表达分析

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浙江大学学报（理学版） 2023年第3期50卷 367-377,390页

作者：童宁张春渝许小琼陈晓慧申序赖钟雄福建农林大学园艺植物生物工程研究所福建福州350002

泛素特异蛋白酶(ubiquitin-specific protease,UBP)是去泛素化酶六大家族中最大的,广泛存在于真核生物中,保守性很高。UBP可通过去泛素化作用调节各种生物的生长发育。为了解龙眼(Dimocarpus longan Lour.)DlUBP基因家族的生物学功能及... 详细信息

泛素特异蛋白酶(ubiquitin-specific protease,UBP)是去泛素化酶六大家族中最大的,广泛存在于真核生物中,保守性很高。UBP可通过去泛素化作用调节各种生物的生长发育。为了解龙眼(Dimocarpus longan Lour.)DlUBP基因家族的生物学功能及其在龙眼体胚早期发生过程中的作用,基于第3代龙眼基因组数据库与转录组数据库,对DlUBP全基因组进行鉴定,分析其基因结构、蛋白质结构域、启动子顺式元件及构建系统进化树,并对DlUBP基因在脱落酸处理和干旱胁迫处理下的表达情况进行分析。结果显示,DlUBP家族共有18个成员,分为10个亚家族,其中最大的亚家族有4个成员;各成员的氨基酸数为369~1117个,内含子数为2~31个;在DlUBP启动子序列中存在大量光响应元件、厌氧诱导响应元件、激素响应元件,随着处理时间的增加,在脱落酸处理下,多数DlUBP基因的表达量呈降低趋势,在干旱胁迫处理下,有不少DlUBP基因的表达量升高,推测DlUBP基因在龙眼体胚早期参与脱落酸的调控并对干旱胁迫有应激反应。

关键词：龙眼 UBP基因成员鉴定表达情况

龙眼MADS-box基因家族的全基因组鉴定及表达模式

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应用与环境生物学报 2022年第2期28卷 451-463页

作者：李晓斐申序张舒婷蒋梦琦张梓浩林玉玲赖钟雄福建农林大学园艺植物生物工程研究所福州350002 张掖市林业科学研究院张掖734000

为了解龙眼MADS-box(DlMADS-box)家族的分子进化特性及其对光质、激素的响应,以及该家族成员在龙眼不同组织部位及体胚发生早期的表达模式,对DlMADS-box家族成员进行全基因组鉴定,采用生物信息学方法对其理化性质、进化树、基因结构、... 详细信息

为了解龙眼MADS-box(DlMADS-box)家族的分子进化特性及其对光质、激素的响应,以及该家族成员在龙眼不同组织部位及体胚发生早期的表达模式,对DlMADS-box家族成员进行全基因组鉴定,采用生物信息学方法对其理化性质、进化树、基因结构、保守基序、启动子顺式作用元件、蛋白互作网络进行分析及预测,并分析其在龙眼体胚发生早期、不同组织部位、光照及激素处理下的FPKM值.共鉴定出91个DlMADS-box成员,分为type-Ⅰ型(62个)和type-Ⅱ型(29个).大部分DlMADS-box为不稳定亲水性蛋白;type-Ⅰ型大部分成员含1个或不含内含子,type-Ⅱ型大部分成员含7个内含子;DlMADS-box所有成员均含有MADS-box结构域(motif1),大部分type-Ⅱ型蛋白含有K-box结构域(motif10).DlMADS-box启动子区含有光、植物激素和生长发育等顺式作用元件,且发现DlMADS-box蛋白可与该家族成员或其他家族成员之间发生互作.利用转录组数据对DlMADS-boxs成员的表达模式分析显示,大部分DlMADS-box在非胚性愈伤组织阶段中高水平表达;与黑暗条件相比,白光和蓝光处理显著诱导DlMADS-box基因的表达;在KT和2,4-D&KT处理下DlMADS-box基因表达水平明显高于在MS和2,4-D处理下的表达水平;DlMADS-box几乎参与龙眼所有组织器官的生长发育.上述结果表明DlMADS-box家族进化具有保守性及物种特异性,可能通过响应光、激素信号调控龙眼体胚发生及器官发育.(图8表1参45)

关键词：龙眼 MADS-box家族全基因组鉴定体胚发生表达模式

龙眼miR408与DlLAC12克隆及其在球形胚发生和非生物胁迫下的表达分析

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园艺学报 2022年第9期49卷 1866-1882页

作者：徐小萍曹清影蔡柔荻官庆栩张梓浩陈裕坤徐涵林玉玲赖钟雄福建农林大学园艺学院福州350002 法国图卢兹综合科学研究所(IRIT-ARI) 图卢兹31300

为探讨miR408及靶基因DlLAC12在龙眼球形体细胞胚诱导及不同非生物胁迫下的表达模式,采用miR-RACE PCR和Tail-PCR克隆获得pri-miR408 cDNA和转录起始位点、dlo-miR408 gDNA、靶基因DlLAC12 cDNA及启动子pro-MIR408序列。研究结果显示:dl... 详细信息

为探讨miR408及靶基因DlLAC12在龙眼球形体细胞胚诱导及不同非生物胁迫下的表达模式,采用miR-RACE PCR和Tail-PCR克隆获得pri-miR408 cDNA和转录起始位点、dlo-miR408 gDNA、靶基因DlLAC12 cDNA及启动子pro-MIR408序列。研究结果显示:dlo-pri-miR408 cDNA、gDNA全长均为706 bp,5′端转录起始位点为胞嘧啶(C)。DlLAC12 cDNA全长为1725 bp,pro-MIR408全长为1532 bp。pro-MIR408序列上存在ABA、GA_(3)、JA等激素信号传导顺式作用元件和响应光、低温胁迫等相关元件。qRT-PCR结果显示,dlo-miR408-3p随外源添加的蔗糖浓度、Cu^(2+)浓度及培养温度的变化呈现动态表达;而dlo-miR408-5p1对蔗糖不敏感,在铜离子失衡和低温时下调表达。dlo-miR408-3p与DlLAC12负调控模式能响应高浓度ABA(≥500μmol•L^(-1))处理,而不同浓度GA_(3)处理下二者表达模式一致。dlo-miR408-3p与DlLAC12在球形胚诱导不同天数呈现负调控,说明在球形胚诱导过程发挥作用。试验表明,dlo-miR408与靶基因DlLAC12可参与龙眼体胚发生与非生物胁迫响应。

关键词：龙眼体胚发生 miR408 DlLAC12 非生物胁迫

龙眼SPFH家族全基因组鉴定、进化分析与功能预测

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应用与环境生物学报 2022年第2期28卷 464-472页

作者：张春渝张梓浩陈裕坤林玉玲陈振光王晶赖钟雄福建农林大学园艺植物生物工程研究所福州350002 山西农业大学经济作物研究所汾阳032200

SPFH(stomatin,prohibitin,flotillin and hflk/C)是一种膜微区蛋白,该家族的蛋白均含有一个高度保守的SPFH结构域.在植物中,SPFH家族蛋白可以细分为Slp(stomatin-like protein)、PHB(prohibitin)、Flot(flotillin)、Elp(erlin-like protein)以及HIR(hypersensitive induced reaction)5类.目前关于SPFH在植物中的全基因组鉴定鲜见报道,在拟南芥、水稻等植物中也只是对SPFH的个别亚家族进行研究.为了解膜微区蛋白SPFH在龙眼中的分子特性,基于龙眼基因组数据库,对龙眼SPFH(DlSPFH)进行家族成员鉴定、进化分析,并结合龙眼转录组数据库对DlSPFHs在早期体胚发生过程中的表达模式进行分析.结果显示,DlSPFH家族共有14个成员,包含DlSlp(1个)、DlElp(1个)、DlFlots(2个)、DlPHBs(2个)以及DlHIRs(8个)5个亚家族;家族成员的氨基酸数目、分子量、等电点分别介于193-2 570aa、21.49×10;-282.11×10;、5.38-9.42之间;定位于8条染色体上. DlSPFHs家族间存在2对串联重复基因以及3对片段重复基因.此外,DlSPFHs还与拟南芥、甜橙、水稻SPFH家族成员分别存在17、14、2对共线性成员.基因结构与保守基序分析结果显示,DlSPFH各成员间基因结构存在较大的差异;基序以motif 1最为保守.蛋白互作结果显示,DlSPFHs不仅家族成员之间存在互作关系,还能够与多种蛋白发生互作.DlSPFHs在启动子区域存在较多激素响应元件,并且可能受到11种miRNA的精确调控.在龙眼体胚发生早期阶段DlHIR1、DlHIR2、DlHIR3、DlPHB1、DlHIR8相较其他成员在体胚发生早期各个阶段呈现出较高的表达量FPKM值.本研究表明龙眼DlSPFHs的基因重复事件主要以片段重复为主,并且可能参与龙眼的抗病、激素响应以及体胚发生过程,展现功能多样性.(图7表3参39)

关键词：龙眼 SPFH 全基因组鉴定进化特性功能预测

龙眼染色质重塑因子Snf2基因家族的进化动力学研究及在体胚发生早期的表达

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园艺学报 2022年第1期49卷 41-61页

作者：申序陈晓慧张婧陈荣珠徐小萍李晓斐蒋梦琦刘蒲东倪珊珊林玉玲赖钟雄福建农林大学园艺植物生物工程研究所福州350002

以龙眼(Dimocarpus longan Lour.)‘红核子’品种早期体细胞胚胎发生的胚性愈伤组织(embryogenic callus,EC)、不完全胚性紧实结构(incomplete embryogenic compact structures,ICpEC)和球形胚(globular embryos,GE)为材料,通过生物信息学方法鉴定和分析其染色质重塑因子DlSnf2家族成员及分子进化特性,并通过转录组和实时荧光定量PCR (real-time quantitative PCR,qRT-PCR)分析其表达模式。龙眼DlSnf2家族包含35个成员,家族扩张受到全基因组或片段复制驱动。选择含有SNF2 N和HELICc结构域的31个成员,根据进化特征分为6大类19个亚族。蛋白互作、microRNA和启动子预测显示,部分成员能够发生互作,大部分基因受到microRNA的潜在调控,且存在与激素、胁迫、光、生长和发育相关顺式作用元件。转录组和qRT-PCR分析显示:大多数基因在ICpEC阶段中高表达,DlCHR18、DlCHR24、DlCHR25、DlCHR29和DlCHR31a从EC到GE的过程中表达逐渐下调,而DlCHR4、DlCHR15和DlCHR42表达逐渐上调。分析显示DlSnf2家族基因响应2,4-D、ABA、乙烯利、茉莉酸甲酯、4℃和40℃。DlCHR10和DlCHR11的表达被乙烯利上调,而DlCHR28b和DlCHR36被下调,DlCHR11被ABA和高温(40℃)下调,DlCHR10被茉莉酸甲酯下调,DlCHR36被低温(4℃)下调,DlCHR24和DlCHR35被高温(40℃)下调。Snf2基因家族在植物进化过程中可能具有功能的相对保守性及一定物种特异性。在植物生长调节剂和温度处理下,龙眼DlSnf2家族成员可能参与调控体胚发生和抵御高、低温胁迫,且推测DNA甲基化、microRNA和组蛋白修饰等其他表观调控机制参与了这一过程。

关键词：龙眼染色质重塑因子Snf2 进化体胚发生表观调控