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芥菜Trihelix转录因子家族全基因组鉴定分析

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分子植物育种 2021年

作者：李魁印段丽丽胡云李伟付文苑杨巍唐兵常向彩安顺学院农学院贵州大学农学院贵州省农业科学院园艺所

Trihelix转录因子在调控植物的生长发育、生理代谢和响应逆境胁迫等方面起重要作用。为了研究芥菜Trihelix基因家族的生物学功能和参与调控茎膨大机理，从芸薹属基因组数据库下载芥菜基因组数据，结合从转录组数据，对芥菜Trihelix转录... 详细信息

Trihelix转录因子在调控植物的生长发育、生理代谢和响应逆境胁迫等方面起重要作用。为了研究芥菜Trihelix基因家族的生物学功能和参与调控茎膨大机理，从芸薹属基因组数据库下载芥菜基因组数据，结合从转录组数据，对芥菜Trihelix转录因子家族成员进行鉴定，运用生物信息学方法在芥菜全基因组数据库中鉴定出81个Trihelix家族成员。利用生物信息软件对芥菜的Trihelix家族成员进行全面的分析：包括理化性质分析、染色体定位、亚细胞定位、系统发育关系、共线性分析、基因结构及保守基序分析、茎膨大时期的特异性分析。根据亲缘关系分为4个亚家族，基因结构分析、保守基序分析与聚类分析具有一致性。表达模式分析显示Trihelix家族基因可能在芥菜茎膨大中起重要作用。在鉴定出的81个芥菜Trihelix家族基因成员中，SIP1亚组成员在芥菜茎发育时期特异性表达，推测在芥菜茎的生长发育过程中起重要作用，其中BjuA010701、BjuB046251、BjuB046548、BjuB042327、BjuB023618、BjuA017962在茎瘤芥茎的不同发育阶段表达量较高，可为芥菜的发育研究提供候选基因。该研究同时也为其他植物中Trihelix家族的鉴定提供了基础，为进一步明确芥菜Trihelix家族转录因子的生物学功能提供依据。

关键词：芥菜 Trihelix家族全基因组鉴定生物信息分析表达分析

陆地棉膜结合脂肪酸去饱和酶基因家族的全基因组鉴定及表达分析

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山东农业科学 2023年第4期55卷 11-23页

作者：陈义珍李浩傅明川王立国刘任重柳展基农业部黄淮海棉花遗传改良与栽培生理重点实验室/山东省农业科学院经济作物研究所山东济南250100

膜结合脂肪酸去饱和酶(fatty acid desaturase,FAD)是生物合成不饱和脂肪酸的关键酶。本研究以陆地棉基因组数据为基础,利用生物信息学方法对棉花FAD基因家族进行全基因组鉴定和进化分析。结果表明,陆地棉基因组中共含有37个FAD基因,进... 详细信息

膜结合脂肪酸去饱和酶(fatty acid desaturase,FAD)是生物合成不饱和脂肪酸的关键酶。本研究以陆地棉基因组数据为基础,利用生物信息学方法对棉花FAD基因家族进行全基因组鉴定和进化分析。结果表明,陆地棉基因组中共含有37个FAD基因,进化分析发现这些基因分为4个亚家族,各亚家族成员数量不一,但相同亚家族成员含有相似的基因结构和保守基序。共线性分析发现28对复制基因全为片段复制基因,且都经历了严格的纯化选择作用。此外,在陆地棉FAD基因的启动子区域,发现了丰富的响应植物激素信号和逆境胁迫的顺式作用元件。转录组分析表明,陆地棉FAD基因家族响应干旱和盐胁迫,定量PCR分析表明施加外源褪黑素显著影响了FAD基因的表达。本研究结果为进一步解析FAD家族基因的功能奠定了基础。

关键词：陆地棉膜结合脂肪酸去饱和酶全基因组鉴定生物信息学分析基因表达干旱和盐胁迫褪黑素

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白桑bZIP基因家族的全基因组鉴定及表达谱分析

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蚕业科学 2022年第6期48卷 477-488页

作者：邓璇陈春兵刘练练邓静李娟查幸福西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室重庆400715

碱性亮氨酸拉链转录因子(bZIP)是真核生物中广泛存在的转录因子,对于植物生长发育的作用意义非凡。通过同源检索在白桑基因组中共鉴定得到50个MabZIP基因,其仅在桑树的12条染色体上分布,且分布不均匀。理化性质分析发现有27个bZIP的等... 详细信息

碱性亮氨酸拉链转录因子(bZIP)是真核生物中广泛存在的转录因子,对于植物生长发育的作用意义非凡。通过同源检索在白桑基因组中共鉴定得到50个MabZIP基因,其仅在桑树的12条染色体上分布,且分布不均匀。理化性质分析发现有27个bZIP的等电点小于7.0,表明桑树的bZIP家族成员超过一半为酸性蛋白,亚细胞定位预测50个bZIP蛋白皆位于细胞核。参照拟南芥bZIP分支情况可将桑树的bZIP分为12个亚族,其中A亚族蛋白数目最多。桑树bZIP家族的同一亚族具有相似的外显子数目,不同亚族外显子数目从1~18个不等。组织表达分析表明,桑树bZIP家族大部分基因在根、茎、叶和果实中均有表达,少数基因只在特定组织表达。研究结果为桑树bZIP的克隆及功能研究提供了理论支撑。

关键词：白桑碱性亮氨酸拉链转录因子全基因组鉴定表达谱分析

小麦几丁质酶基因家族的全基因组鉴定及禾谷镰刀菌胁迫下的表达分析

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河南农业科学 2019年第11期48卷 7-17页

作者：徐武刘建丰张戈徐文袁祖丽河南农业大学生命科学学院河南郑州450002 河南省农业科学院农业经济与信息研究所河南郑州450002 河南省农业科学院作物设计中心河南郑州450002

对小麦几丁质酶基因家族成员进行鉴定,并对其基因结构、保守基序、染色体分布、系统进化及禾谷镰刀菌胁迫下的表达水平进行分析,为进一步研究几丁质酶基因在小麦应答各种生物胁迫中的作用和在抗病分子育种中的应用奠定基础。结果表明,... 详细信息

对小麦几丁质酶基因家族成员进行鉴定,并对其基因结构、保守基序、染色体分布、系统进化及禾谷镰刀菌胁迫下的表达水平进行分析,为进一步研究几丁质酶基因在小麦应答各种生物胁迫中的作用和在抗病分子育种中的应用奠定基础。结果表明,从小麦基因组中共鉴定到159个几丁质酶基因,分布在21条染色体上;小麦几丁质酶基因家族成员分为5类,隶属于GH-18和GH-19两个亚家族。GH-18亚家族包括Ⅲ、Ⅴ类,分别含有34、48个基因;GH-19亚家族包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ类,分别包含52、13、12个基因。同一亚家族的成员聚类在同一分支上,并且具有相似的外显子-内含子基因结构和保守基序。在被禾谷镰刀菌侵染后,4个小麦品系中几丁质酶基因家族一些成员的表达均显著上调。

关键词：小麦几丁质酶基因家族全基因组鉴定禾谷镰刀菌表达模式

桑树bHLH转录因子家族全基因组鉴定与分析

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分子植物育种 2019年第17期17卷 5624-5637页

作者：惠甜沈兵琪王连春卜晓真邓浪包昌艳周凡李辰晖西南林业大学林学院西南地区生物多样性保育国家林业局重点实验室昆明650224 西南林业大学西南山地森林资源保育与利用省部共建教育部重点实验室昆明650224

本研究旨在鉴定桑树bHLH基因,并分析预测其理化性质和保守结构域,以期为研究bHLH转录因子在桑树的生长发育、抗逆胁迫以及信号转导过程中的作用提供参考。本研究使用桑树全基因组数据,通过生物信息学方法对桑树的b HLH转录因子进行了鉴... 详细信息

本研究旨在鉴定桑树bHLH基因,并分析预测其理化性质和保守结构域,以期为研究bHLH转录因子在桑树的生长发育、抗逆胁迫以及信号转导过程中的作用提供参考。本研究使用桑树全基因组数据,通过生物信息学方法对桑树的b HLH转录因子进行了鉴定与系统分析。结果表明,在桑树全基因组中共鉴定出173个b HLH转录因子,经过系统进化分析,将其分为四个进化大组,11个亚组;bHLH转录因子间理化性质差别和跨度较大,59.1%的等电点小于7,呈弱酸性;保守结构域分析表明,bHLH转录因子有两个高度保守的结构域并含有H5-E9-R13保守序列,N端的碱性氨基酸区与DNA结合位点有关,C端的HLH区形成螺旋-环-螺旋结构并且与形成二聚体有关,共含有5种保守元件;保守元件分析表明,bHLH基因家族只含有一个HLH保守结构域结构;蛋白互作分析结果表明,相似的功能或者相近的生理过程可能由不同的蛋白控制。鉴定和分析桑树bHLH转录因子家族,既可以为桑树的抗旱、胁迫等方面的研究提供分子生物学理论基础,又可以为分子改良桑树品种提供理论依据,从而改良桑椹的果实品质,进一步提高桑椹的食用价值和药用价值。

关键词：桑树(Morus notabilis) bHLH转录因子生物信息学分析全基因组鉴定蛋白质互作

荔枝TCP家族全基因组鉴定及miRNA靶点分析

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分子植物育种 2023年

作者：万鹏龙李建国赵明磊华南农业大学园艺学院

TCP家族基因是植物特有的一类转录调控因子，尤其在植物侧枝和花序分化过程中起重要调控作用。为了鉴定荔枝TCP基因家族成员，本研究根据荔枝基因组数据，鉴定出21个荔枝TCP基因家族成员，对其系统进化、基因结构、保守结构域、启动子... 详细信息

TCP家族基因是植物特有的一类转录调控因子，尤其在植物侧枝和花序分化过程中起重要调控作用。为了鉴定荔枝TCP基因家族成员，本研究根据荔枝基因组数据，鉴定出21个荔枝TCP基因家族成员，对其系统进化、基因结构、保守结构域、启动子顺式作用元件、蛋白质理化性质、染色体分布、共线性关系、表达模式并预测miRNA靶点进行分析。结果显示，21个LcTCPs属于亲水性蛋白，主要定位于细胞核，不均匀分布在11条染色体上；LcTCPs根据进化关系分为ClassⅠ(PCF)和ClassⅡ(CIN、CYC/TB1)两个亚族，其中ClassⅡ(CYC/ TB1)亚族的成员在花序组织中特异性高表达；预测miR319和miR156等miRNA直接靶向LcTCPs，调控其表达。LcTCPs可能在荔枝生长发育过程中起重要作用，推测其受到miRNA的靶向调控。本研究结果为进一步研究荔枝TCP家族基因功能提供一定的参考。

关键词：荔枝 TCP基因家族全基因组鉴定生物信息学 miRNA

玉米GATA基因家族的全基因组鉴定及热胁迫下的表达分析

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河南农业科学 2020年第11期49卷 19-25页

作者：王延召周波韩小花黄保鲁晓民程军玲王淑凤聂利红河南省农业科学院粮食作物研究所河南郑州450002 禹州市农业农村局河南禹州451670 河南省农业科学院经济作物研究所河南郑州450002

利用生物信息学方法对玉米基因组中的GATA基因家族成员进行鉴定,并对其理化性质、染色体分布、系统进化、基因结构、保守基序进行分析,并分析其在热胁迫前后的表达水平变化,以期为玉米GATA基因功能研究奠定基础。结果表明,在玉米基因组... 详细信息

利用生物信息学方法对玉米基因组中的GATA基因家族成员进行鉴定,并对其理化性质、染色体分布、系统进化、基因结构、保守基序进行分析,并分析其在热胁迫前后的表达水平变化,以期为玉米GATA基因功能研究奠定基础。结果表明,在玉米基因组中共鉴定到37个GATA基因,它们不均匀地分布在10条染色体上,均含有CX2CX18CX2C保守基序;进化树分析表明,玉米GATA基因家族可分为A、B、C、D 4组,分别包含21、10、4、2个基因,同一组内的基因具有相似的基因结构。热胁迫处理后,玉米GATA家族成员中表达上调的基因有9个,包含A组5个(Zm00001d010785、Zm00001d023539、Zm00001d041883、Zm00001d025953、Zm00001d031135),B组2个(Zm00001d011771、Zm00001d034751),C组2个(Zm00001d036494、Zm00001d014656);下调的基因有2个,均属于B组(Zm00001d016361和Zm00001d009193)。说明上调表达的这9个GATA基因在应答热胁迫过程中可能发挥重要作用。

关键词：玉米 GATA基因家族全基因组鉴定热胁迫基因表达

苦荞TCP转录因子全基因组鉴定及非生物胁迫分析

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广西植物 2024年第7期44卷 1364-1376页

作者：杨兰锋朱旭东周宾寒罗旖柔李明辉方正武长江大学农学院/主要粮食作物产业化湖北省协同创新中心湖北荆州434025 长阳土家族自治县农业产业服务中心湖北宜昌443500

TCP是植物特有的一类转录因子,在植物生长发育过程中发挥着重要作用。该研究利用生物信息学方法对苦荞TCP家族进行全基因组鉴定,并通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析苦荞TCP基因在干旱胁迫和盐胁迫下的表达特征。结果表明:(1)在苦... 详细信息

TCP是植物特有的一类转录因子,在植物生长发育过程中发挥着重要作用。该研究利用生物信息学方法对苦荞TCP家族进行全基因组鉴定,并通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析苦荞TCP基因在干旱胁迫和盐胁迫下的表达特征。结果表明:(1)在苦荞的基因组中鉴定出28个TCP家族成员,它们不均匀地分布在苦荞的8条染色体上。(2)多数的苦荞TCP基因包含1~5个外显子。(3)系统发育分析将苦荞TCP家族分为5个亚家族,种内TCP蛋白多聚集在同一分支上。(4)共线性分析表明,5个苦荞TCP基因来自全基因组复制事件。(5)顺式元件分析显示,苦荞TCP基因的启动子区域的顺式响应元件主要包含胁迫响应元件和激素响应元件两大类。(6)转录组数据分析结果显示,所有苦荞TCP基因在检测组织中均有表达。(7)qRT-PCR结果显示,FtTCP3、FtTCP6、FtTCP12和FtTCP13基因在干旱胁迫和盐胁迫下的表达量发生变化,其中FtTCP3在6 h干旱处理和盐处理时表达量均达到峰值,说明FtTCP3基因在苦荞应对干旱胁迫和盐胁迫中起正向调控作用。该研究结果为了解TCP基因家族的进化和功能提供了新的见解,为苦荞TCP基因家族的功能研究和利用奠定了基础。

关键词：苦荞 TCP转录因子全基因组鉴定非生物胁迫实时荧光定量PCR

10种昆虫过氧化氢酶基因的全基因组鉴定与特征预测

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重庆师范大学学报（自然科学版） 2019年第3期36卷 36-43,F0002页

作者：张莉娟尹华春李勃陈斌重庆师范大学生命科学学院昆虫与分子生物学研究所媒介昆虫重庆市重点实验室

【目的】在全基因组水平上鉴定10种具有代表性昆虫的过氧化氢酶(CAT)基因,并对鉴定所得CAT基因的基本特征和系统发育关系分别进行预测和分析。【方法】在NCBI数据库中下载CAT氨基酸序列作为询问序列,通过本地Blast方法在10种昆虫全基因... 详细信息

【目的】在全基因组水平上鉴定10种具有代表性昆虫的过氧化氢酶(CAT)基因,并对鉴定所得CAT基因的基本特征和系统发育关系分别进行预测和分析。【方法】在NCBI数据库中下载CAT氨基酸序列作为询问序列,通过本地Blast方法在10种昆虫全基因组水平搜索和鉴定CAT基因并命名。通过生物信息学方法预测10种昆虫CAT家族基因的特征、氨基酸同源序列一致率、保守结构域等。通过MEGA-X软件用最大似然法推断10种昆虫的CAT基因的系统发育。【结果】共鉴定得到23个CAT基因,内华达古白蚁(Zootermopsis nevadensis)、东亚飞蝗(Locusta migratoria)、人虱(Pediculus humanus)、苜蓿蓟马(Frankliniella occidentalis)、茶翅蝽(Halyomorpha halys)、赤拟谷盗(Tribolium castaneum)、黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)、冈比亚按蚊(Anopheles gambiae)、家蚕(Bombyx mori)和意大利蜜蜂(Apis mellifera)基因组上分别有3,1,1,1,4,3,2,1,6和1个CAT基因,均具有全长的转录组序列,编码406~553个氨基酸,氨基酸分子量为46.0~63.7kDa,等电点为5.21~9.19。鉴定得到的CAT基因共有122个外显子,99个内含子,且外显子与内含子分布模式在物种间差异较大而种内的CAT基因结构相似。有7个CAT基因编码有信号肽,信号肽包含17~22个氨基酸残基。所有CAT基因编码的氨基酸序列的N端具有1个由17个氨基酸组成的CAT近端活性区域,而C端由9个氨基酸组成的CAT血红素配体区域所组成;其中家蚕的BmCat2基因中单独含有1个细菌胞外溶质结合区域。10种昆虫的CAT1基因具有1∶1的直系同源关系,家蚕出现特异性扩增独立形成支系,与CAT1支系互为姐妹群。【结论】研究结果提供了10个代表性昆虫CAT基因的基础信息,为进一步开展该基因的功能研究奠定了基础。

关键词：昆虫过氧化氢酶全基因组鉴定特征系统发育