检索结果-南通市图书馆

江苏农业科学 2024年第15期52卷 53-64页

作者：范丽珍佟晓楠陈凯钟静郑淑芳张欣悦董小筠王心蕊胡子菲李兴涛赣南师范大学生命科学学院/国家脐橙工程技术研究中心江西赣州341000

为了解枳(Poncirus trifoliata)dreb基因家族参与非生物胁迫的调控机制,基于枳基因组数据,利用生物信息学方法对枳dreb基因家族成员(Ptrdreb)进行全基因组鉴定,讨论Ptrdreb各基因的物种进化关系及各基因在不同组织中的表达模式,并用qRT-... 详细信息

为了解枳(Poncirus trifoliata)dreb基因家族参与非生物胁迫的调控机制,基于枳基因组数据,利用生物信息学方法对枳dreb基因家族成员(Ptrdreb)进行全基因组鉴定,讨论Ptrdreb各基因的物种进化关系及各基因在不同组织中的表达模式,并用qRT-PCR技术检测9个Ptrdreb家族成员在非生物胁迫处理下的相对表达量。结果表明,从枳基因组中共鉴定出48个dreb成员,不均匀地分布在9条染色体上,这些dreb成员编码的蛋白质氨基酸序列长度范围为144~639 aa,相对分子量范围为15 638.35~76 776.34 u,等电点的范围为4.72~9.62,均为亲水性蛋白;34个Ptrdreb亚细胞定位于细胞核中;48个Ptrdreb基因分为5个亚族;dreb基因的启动子顺式作用元件含有大量光响应、植物激素、非生物胁迫及植物生长发育响应元件;dreb基因家族在不同组织中的表达具有明显差异,在根、果实、叶片、胚珠、种子和幼芽中高表达的基因数目分别为17、13、4、4、6、8个;qRT-PCR数据表明,在经过低温、高温和干旱处理后,9个Ptrdreb基因中分别有8、6、1个基因上调表达,上调幅度分别为1.27~5.85、1.44~2.05、2.06倍,因此推测Ptrdreb家族成员在非生物胁迫中可能发挥重要的调控作用。

关键词：枳 dreb基因家族生物信息学非生物胁迫

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黄瓜CsHSFA1功能鉴定及dreb家族生物信息学分析

黄瓜CsHSFA1功能鉴定及DREB家族生物信息学分析

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作者：王灿山东农业大学

学位级别：硕士

黄瓜(Cucumis sativus L.,2n=14)是一种深受人们喜爱、种植范围广泛的世界性蔬菜,具有较高的营养和经济价值。目前,我国是黄瓜产量最大的国家,但是黄瓜生产过程中遭遇到的各种胁迫,严重影响其产量及品质。其中,随着温室气体的排放量增加... 详细信息

黄瓜(Cucumis sativus L.,2n=14)是一种深受人们喜爱、种植范围广泛的世界性蔬菜,具有较高的营养和经济价值。目前,我国是黄瓜产量最大的国家,但是黄瓜生产过程中遭遇到的各种胁迫,严重影响其产量及品质。其中,随着温室气体的排放量增加,全球气候不断变暖,高温胁迫成为危害黄瓜生产的重要原因之一。热激转录因子(Heat shock transcription factor,HSF)是植物中参与高温胁迫响应的主要转录因子家族之一,在植物耐热性中发挥着不可替代的作用。本研究克隆了黄瓜HSF家族基因CsHSFA1,通过遗传转化的方式对其功能进行解析,并对其下游靶基因所在的基因家族进行了成员鉴定、结构预测及潜在功能的分析,具体结果如下:1.生物信息学分析表明,CsHSFA1位于黄瓜3号染色体上,共编码518个氨基酸;预测其蛋白分子量为56.99939 k Da,等电点为5.04;其蛋白中含有核定位信号、转录激活AHA基序以及HSF结构域;二级结构预测显示CsHSFA1蛋白中含有31.27%的α螺旋、12.93%的延伸链以及55.79%的无规则卷曲;亚细胞定位预测CsHSFA1蛋白定位于细胞核中。2.通过亚细胞定位试验证实CsHSFA1蛋白定位于细胞核中;酵母试验表明CsHSFA1具有转录激活活性;对CsHSFA1基因在黄瓜各组织中的表达模式分析发现:CsHSFA1基因在根、茎、叶、卷须、雄花、雌花、子房等组织中均有表达,但在子房中的表达量较高。3.为了探究CsHSFA1基因的功能,本研究构建了CsHSFA1过表达载体并瞬时转化黄瓜子叶。通过在黄瓜子叶中瞬时过表达CsHSFA1基因,发现过表达CsHSFA1可以提高高温条件下黄瓜子叶中SOD、POD和CAT三种抗氧化酶的活性以及减少MDA的产生。4.为了进一步探究CsHSFA1基因的功能,本研究在拟南芥中过表达CsHSFA1基因,发现过表达株系OE-10、OE-16、OE-24的种子萌发速率显著快于WT,过表达植株根长显著增加。对野生型植株WT及过表达植株进行高温处理后,发现过表达株系的死亡率显著低于WT,叶片中抗氧化酶的活性显著高于WT,MDA含量显著低于WT。以上结果说明CsHSFA1参与了黄瓜生长发育的调控及耐热性的提高。另外,本研究还构建了CsHSFA1敲除载体,正转化黄瓜以期对CsHSFA1基因的功能进行验证。5.通过酵母单杂交试验发现CsHSFA1可以结合Csdreb2A的启动子,说明Csdreb2A极有可能作为CsHSFA1的下游基因在黄瓜耐热性中发挥作用。6.为了探究dreb基因在黄瓜中的潜在功能,本研究对黄瓜中的dreb基因进行鉴定。结果表明,黄瓜dreb家族共包含55个成员,且都含有其家族的特征结构域:AP2结构域;55个dreb基因不均匀地分布在黄瓜7条染色体上;对其基因结构进行分析发现dreb基因几乎不含有UTRs和内含子;在Csdrebs基因启动子区域含有多种非生物胁迫及激素响应元件;通过分析公共转录组数据发现,Csdrebs基因可能参与高温胁迫、盐胁迫、霜霉病胁迫及白粉病胁迫的响应。

关键词：黄瓜 HSF转录因子耐热性 dreb基因家族

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