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玉米DREB转录因子家族的全基因组鉴定与分析

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湖南农业大学学报（自然科学版） 2022年第3期48卷 270-281页

作者：王雷立董柯清张严玲刘青青王翠玲河南科技大学农学院河南洛阳471023

借助生物信息学手段,从玉米DREB家族基因的鉴定、基因结构、顺式作用元件等多角度进行解析,以期了解其在抗逆途径中的潜在功能。结果表明:玉米中共有87个DREB家族成员,分为6个亚组,理化性质分析结果表明其编码的氨基酸序列长度为125~45... 详细信息

借助生物信息学手段,从玉米DREB家族基因的鉴定、基因结构、顺式作用元件等多角度进行解析,以期了解其在抗逆途径中的潜在功能。结果表明:玉米中共有87个DREB家族成员,分为6个亚组,理化性质分析结果表明其编码的氨基酸序列长度为125~452个氨基酸,均编码亲水性蛋白;在玉米10条染色体上均有分布,在4号、5号染色体长臂处较为集中;仅有少数基因含有内含子,大多数成员只以CDS的形式存在且在各亚组之间保守;启动子区域除含有MBS等响应干旱胁迫的元件外,还含有响应赤霉素、ABA、MeJA等相关调控途径的元件;物种共线性分析结果表明,高粱与玉米DREB家族成员之间存在共线性特征,且部分基因呈现倍性关系;基于转录组数据的表达模式分析显示,在干旱、盐、干旱和盐双重胁迫处理下,仅有几个基因的表达水平显著升高,多数DREB家族基因以下调的表达方式参与胁迫响应。

关键词：玉米 DREB家族基因生物信息学全基因组鉴定

葡萄CHX基因家族全基因组鉴定及生物信息学分析

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分子植物育种 2020年第24期18卷 8009-8021页

作者：杜宜洋连红娟李晓梅谭敏杨镕兆刘政海杨兆亮唐晓萍董志刚李捷山西农业大学园艺学院太谷030801 山西省农业科学院果树研究所太原030031 山西省农业科学院园艺研究所太原030031

CHX(Cation/H+ exchanger)基因家族是CPA(Cation proton antiporter)基因家族的一个亚家族,家族基因广泛参与维持植物体内Na+/K+离子平衡的调控过程,对植物维持细胞离子浓度、花器官的发育起着至关重要的作用。本研究以葡萄为材料,共鉴... 详细信息

CHX(Cation/H+ exchanger)基因家族是CPA(Cation proton antiporter)基因家族的一个亚家族,家族基因广泛参与维持植物体内Na+/K+离子平衡的调控过程,对植物维持细胞离子浓度、花器官的发育起着至关重要的作用。本研究以葡萄为材料,共鉴定出19个VvCHX基因,命名为VvCHX1~VvCHX19。运用生物信息学的方法,系统地分析了葡萄VvCHXs基因的结构、蛋白理化性质、保守基序、系统进化,同源基因分析和组织特异性表达。结果表明,根据多物种CHX蛋白的进化树分析将19个Vv CHX家族成员划分为4类;VvCHX家族基因不均匀的分布于7条染色体上,其中3对基因存在串联重复现象;同源基因分析表明,葡萄VvCHX家族成员可能在维持离子浓度、花器官发育中起到重要作用;组织特异性表达分析表明,绝大多数葡萄VvCHX基因家族成员在雄蕊、花粉、花中表达量较高。本研究进一步探究CHX基因家族调控植物抗逆的分子机制提供依据。

关键词：葡萄 CHX基因家族全基因组鉴定生物信息学

甘薯水通道蛋白基因家族的全基因组鉴定和表达分析

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分子植物育种 2022年第5期20卷 1452-1461页

作者：宋小锋原增艳新乡医学院三全学院生命科学技术学院新乡453003

水通道蛋白(aquaporin,AQP)基因家族是植物必需的一类膜蛋白,在植物生长、发育和胁迫条件下具有多种功能。本研究通过搜索甘薯(Ipomoea batatas)基因组,并从中挖掘水通道蛋白家族基因,进一步对该家族蛋白质的理化性质、系统发育、基因... 详细信息

水通道蛋白(aquaporin,AQP)基因家族是植物必需的一类膜蛋白,在植物生长、发育和胁迫条件下具有多种功能。本研究通过搜索甘薯(Ipomoea batatas)基因组,并从中挖掘水通道蛋白家族基因,进一步对该家族蛋白质的理化性质、系统发育、基因结构、互作网络和组织及干旱胁迫下的表达进行分析。结果表明:甘薯基因组中共有46个水通道蛋白编码基因,这些基因通过系统发育分析分为四个亚家族(PIP;TIP;NIP;SIP)。甘薯AQP基因存在于除6号染色体外的所有甘薯染色体上,11号染色体上最多有7个基因,3、4、10号染色体上最少有1个基因。基因重复分析表明,甘薯AQP基因家族的扩增可能是由于大片段重复和串联重复。基于转录组的组织及干旱条件下表达特性分析表明,甘薯AQP基因呈现出较强的组织差异性表达,且大部分的AQP基因在干旱胁迫后表达量下调。甘薯AQP在不同植物部位和胁迫条件下的表达谱为了解甘薯不同渗透胁迫条件下AQP的参与提供了有价值的数据。本研究不仅为进一步研究甘薯AQP作为甘薯耐旱性遗传改良研究的候选基因提供了参考和资源,也提高了我们对植物水通道蛋白进化的了解。

关键词：水通道蛋白甘薯全基因组鉴定进化分析表达

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红花SPL基因家族全基因组鉴定及表达分析

江苏农业科学 2022年第19期50卷 36-43页

作者：宋梦瑶赵乐董诚明朱畇昊河南中医药大学药学院河南郑州450046 呼吸疾病诊疗与新药研发河南省协同创新中心河南郑州450046

SPL基因家族是植物特有的转录因子,广泛参与调控植物生长发育,包括花和果实的发育、胁迫响应和次生代谢物的合成等。为探究红花SPL基因家族的进化和功能,本研究基于红花基因组数据库筛选得到21个SPL基因,利用生物信息学方法对其进行分... 详细信息

SPL基因家族是植物特有的转录因子,广泛参与调控植物生长发育,包括花和果实的发育、胁迫响应和次生代谢物的合成等。为探究红花SPL基因家族的进化和功能,本研究基于红花基因组数据库筛选得到21个SPL基因,利用生物信息学方法对其进行分析。结果表明,红花SPL基因家族鉴定得到的21个成员聚类为6个亚家族,同一个亚家族成员具有相似的基因结构和基序,大多数CtSPL蛋白具有1个完整保守的SBP结构域;CtSPL基因启动子区域存在光反应元件,激素应答元件、胁迫响应元件以及和植物生长发育有关的调控元件;miRNA靶位点预测表明有15个CtSPL基因受miR156家族的调控;表达模式分析表明,CtSPL基因呈现组织特异性表达。经茉莉酸甲酯(MeJA)和表油菜素内酯(EBR)处理后,多数CtSPL基因表达量发生变化,推测这些基因参与了红花不同激素的响应。

关键词：红花 SPL基因家族生物信息学表达模式全基因组鉴定

芥菜TCP转录因子家族全基因组鉴定及表达分析

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四川农业大学学报 2019年第4期37卷 459-468页

作者：李坤杰谭杉杉孙勃饶丹何琦闵爱玲李梦瑶四川农业大学园艺学院

【目的】对芥菜基因组中TCP转录因子家族基因成员进行鉴定和序列分析,并分析TCP家族基因在茎发育时期的表达水平,为研究芥菜TCP基因功能和茎膨大机理提供基因源和理论依据。【方法】从芸薹属基因组数据库下载芥菜基因组数据,结合转录组... 详细信息

【目的】对芥菜基因组中TCP转录因子家族基因成员进行鉴定和序列分析,并分析TCP家族基因在茎发育时期的表达水平,为研究芥菜TCP基因功能和茎膨大机理提供基因源和理论依据。【方法】从芸薹属基因组数据库下载芥菜基因组数据,结合转录组数据,对芥菜TCP转录因子家族成员进行鉴定,并利用生物信息学方法对该家族成员进行理化性质、亚细胞定位、系统发育关系、基因结构、染色体定位及茎不同发育时期基因表达谱等方面的分析。【结果】芥菜TCP家族共有53个成员;系统进化树分析可分为两个大的亚组;TCP基因大都位于细胞核上,但理化性质差异很大;大部分基因没有内含子,基因结构保守性较高;在染色体上分布不均;表达模式分析显示TCP家族基因可能在芥菜茎膨大中起重要作用。【结论】鉴定了53个芥菜TCP家族基因成员,并发现PCF亚组成员在芥菜茎发育时期特异性表达,可能在芥菜茎的生长发育过程中起重要作用,该研究为芥菜及其他植物中TCP家族的鉴定和功能研究提供了理论基础。

关键词：芥菜 TCP家族全基因组鉴定进化分析表达分析

西瓜YABBY基因家族的全基因组鉴定与生物信息学分析

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北方园艺 2023年第14期 22-29页

作者：于玉红赵展开封市蔬菜科学研究所河南开封450004 开封大学信息工程学院河南省高标准农田智能灌溉工程研究中心开封市农业物联网工程技术中心河南开封450004

以西瓜YABBY基因家族为研究对象,利用TBtools、MEGA、ITOL等软件对西瓜YABBY基因家族进行全基因组鉴定与生物信息学分析,包括对西瓜YABBY基因家族的全基因鉴定、染色体定位、基因结构分析、蛋白保守基序分析、系统进化树分析、启动子顺... 详细信息

以西瓜YABBY基因家族为研究对象,利用TBtools、MEGA、ITOL等软件对西瓜YABBY基因家族进行全基因组鉴定与生物信息学分析,包括对西瓜YABBY基因家族的全基因鉴定、染色体定位、基因结构分析、蛋白保守基序分析、系统进化树分析、启动子顺式作用元件分析和共线性分析,以期能够为西瓜YABBY基因的功能研究与分子机制提供参考依据。结果表明:西瓜YABBY基因家族共9个成员,分布于7条染色体上。西瓜YABBY基因编码蛋白质组成的氨基酸数量范围为169~242 aa,蛋白质分子量变化范围为19.07~26.91 kDa,蛋白质理论等电点PI的范围为7.53~9.69。西瓜YABBY基因家族分为3个类群,同一类群具有相同的外显子-内含子排列方式,且具有相似的蛋白保守基序排列。西瓜、拟南芥、水稻、番茄的YABBY基因家族被分为5个亚族,每个亚族均有西瓜YABBY基因成员分布。西瓜YABBY基因启动子区域含有激素应答、光响应、胁迫应答、转录因子结合位点等相关的多种顺式作用元件。西瓜YABBY基因家族共有3对基因存在串联重复和片段复制。

关键词：西瓜 YABBY基因家族全基因组鉴定生物信息学分析

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石榴GST基因家族全基因组鉴定及表达分析

分子植物育种 2021年第16期19卷 5307-5317页

作者：刘龙博宋运贤张慧君余如刚朱乾智郑珂郑洁淮北师范大学生命科学学院淮北253001 河南省农业广播电视学校夏邑分校夏邑476400

谷胱甘肽硫-转移酶(glutathione-S-transferase, GST)是一类重要的多功能蛋白酶(EC 2.***.1.18),可参与解毒作用、抵御生物与非生物胁迫以及次级代谢物质运输。本研究以石榴(Punica granatum)为材料,在其全基因组中共鉴定到44个Pg GSTs基... 详细信息

谷胱甘肽硫-转移酶(glutathione-S-transferase, GST)是一类重要的多功能蛋白酶(EC 2.***.1.18),可参与解毒作用、抵御生物与非生物胁迫以及次级代谢物质运输。本研究以石榴(Punica granatum)为材料,在其全基因组中共鉴定到44个Pg GSTs基因家族成员。44个成员编码蛋白氨基酸长度为103~417 aa,分子量为11.87~47.42 kD,理论等电点在4.96~9.34,大部分成员定位于细胞质。进化分析显示,Pg GSTs可以划分为8个亚家族,石榴U型和F型亚家族成员居多数。其中43个基因家族成员均含有GSTN保守基序motif 1和motif 2。染色体定位与共线性分析显示,44个成员在8条染色体不均匀分布,存在10处串联重复,并与苹果MdGSTs具有更近的基因进化起源关系。上游2 kb区域顺式作用元件分析表明,该基因家族成员能够响应非生物胁迫、植物激素等刺激。转录组表达分析显示Pg GST有一定的组织表达特异性,其中PgGSTF3可能参与了成熟花和果实外种皮花青苷转运积累过程。本研究可为深入研究石榴GST基因家族生物学功能提供理论基础。

关键词：石榴(Punica granatum) 谷胱甘肽S-转移酶(GST) 全基因组鉴定表达分析 PgGSTF3

小麦FAH超家族的全基因组鉴定和表达模式分析

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分子植物育种 2022年第19期20卷 6276-6289页

作者：丁睿胡乐佳郑晶王其飞朱靖环华为胡鑫浙江农林大学农业与食品科学学院浙江省农产品品质改良技术研究重点实验室杭州311300 浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所杭州310021

FAH超家族是由胡萝卜素羟化酶、脂肪酸和甾醇去饱和酶组成的一类蛋白质。类胡萝卜素含量是小麦营养价值的主要指标之一。本研究利用生物信息学的方法在小麦全基因组水平一共鉴定到96个FAH基因,并预测了TaFAH蛋白的理化性质。结果表明,96... 详细信息

FAH超家族是由胡萝卜素羟化酶、脂肪酸和甾醇去饱和酶组成的一类蛋白质。类胡萝卜素含量是小麦营养价值的主要指标之一。本研究利用生物信息学的方法在小麦全基因组水平一共鉴定到96个FAH基因,并预测了TaFAH蛋白的理化性质。结果表明,96个FAH基因在小麦染色体上分布不均匀,在A、B、D染色体组以及未锚定到染色体的Contigs上分别有35、26、34和1个FAH基因。遗传进化分析可以将小麦TaFAH基因划分为五个亚家族,相同亚族的基因结构和保守结构域基本一致。顺式作用元件分析发现小麦TaFAH基因上游2000 bp的启动子序列中共发现18种类型的顺式作用元件,大部分基因与光响应元件、脱落酸响应元件以及茉莉酸甲酯响应元件有关。96个基因中鉴定出14个小麦TaFAH基因为串联重复基因,80个小麦TaFAH基因为片段重复基因。表达模式分析发现,TaFAH基因在不同组织、不同生长发育时期和不同非生物胁迫环境下存在差异表达,序列相似性高的基因,尤其是同源基因具有相似的表达模式。本研究对小麦TaFAH基因超家族进行鉴定和分析,为进一步研究小麦TaFAH基因超家族的功能提供了一定的参考和依据。

关键词：小麦 FAH基因超家族生物信息学全基因组鉴定

小麦CCT基因家族的全基因组鉴定和表达模式分析

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分子植物育种 2021年第24期19卷 8019-8031页

作者：田书军张玉玲杜爽爽徐盟闻珊珊西北农林科技大学农学院杨凌712100

CCT基因家族广泛存在于植物中,对植物生长发育有着重要的作用。本研究利用生物信息学方法在小麦全基因组水平一共鉴定到80个CCT基因,并对其基因结构、进化关系、顺式作用元件、染色体定位和表达模式进行分析。结果表明,80个小麦TaCCT基... 详细信息

CCT基因家族广泛存在于植物中,对植物生长发育有着重要的作用。本研究利用生物信息学方法在小麦全基因组水平一共鉴定到80个CCT基因,并对其基因结构、进化关系、顺式作用元件、染色体定位和表达模式进行分析。结果表明,80个小麦TaCCT基因在小麦染色体上分布不均,在A、B、D染色体组中分别包含有28、24和28个CCT基因;根据进化关系将小麦CCT基因分为COL、CMF和PRR 3个亚家族共13个亚组;基因结构和保守基序分析发现相同亚组的基因结构和保守结构域基本一致;顺式作用元件分析发现在Ta CCT基因启动子区一共有16种与激素和非生物胁迫响应相关的顺式作用元件;基因复制分析发现一共有64个Ta CCT基因组成了60个同源基因对,暗示TaCCT基因在进化过程中发生了基因的复制和扩张;表达模式分析表明,Ta CCT基因在不同组织和胁迫条件下存在差异表达,说明TaCCT基因广泛参与小麦生长发育和响应非生物胁迫中发挥重要作用。本研究为进一步研究小麦CCT家族基因机制以及小麦品质改良提供参考。

关键词：小麦 CCT基因家族全基因组鉴定非生物胁迫