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大豆ACO家族基因鉴定及盐胁迫下表达模式分析

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大豆科学 2025年

作者：张兴政刘鑫黄浩捷孙一闻董志遥吉林师范大学生命科学学院/吉林省植物资源科学与绿色生产重点实验室

为了对大豆ACC合成酶基因家族（ACO）进行筛选和表达分析，利用生物信息学筛选分析其基因序列，蛋白理化性质，启动子顺式元件，基因及蛋白结构，家族成员间进化关系；采用实时荧光定量PCR检测基因的根、茎和叶片表达模式。结果表明：... 详细信息

为了对大豆ACC合成酶基因家族（ACO）进行筛选和表达分析，利用生物信息学筛选分析其基因序列，蛋白理化性质，启动子顺式元件，基因及蛋白结构，家族成员间进化关系；采用实时荧光定量PCR检测基因的根、茎和叶片表达模式。结果表明：大豆中筛选获得11条大豆ACOs同源序列，依据亚细胞定位预测结果发现大豆GmACOs基因家族编码的蛋白质分布于细胞的细胞质和细胞核中；与拟南芥和甜瓜等物种ACO基因家族进行进化分析，结果表明大豆GmACOs基因家族进化关系与拟南芥和黄瓜更近，所有GmACOs基因家族成员可分为3个组别（Group I、Group II和Group III），其中GmACO3和GmACO4与AtACO5存在直系同源关系，GmACO7和GmACO8与AtACO1存在直系同源关系。GmACOs基因家族序列除发现GmACO2基因序列不完整外，其他基因成员均含有2～3个内含子，这表明所有基因家族成员均具有非常高的的保守性。基因表达分析结果表明，根和叶分别获得4条高盐胁迫响应基因，分别是GmACO1/3/4/7和GmACO1/2/8/11，GmACO7则在茎中受高盐胁迫所诱导，可作为重要候选功能基因，表明大豆ACO基因家族成员响应盐胁迫的组织特异性存在一定差异，研究结果可为后续该基因家族成员参与大豆抗盐胁迫方面的深入研究提供理论基础。

关键词：大豆 ACO 生物信息学盐胁迫 qRT-PCR

马铃薯淀粉代谢相关基因及其顺式调控元件的分子研究进展

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农业生物技术学报 2023年第4期31卷 833-843页

作者：唐珂严彩虹朱博曾子贤四川师范大学生命科学学院四川师范大学植物功能基因组及生物信息学研究中心

马铃薯(Solanum tuberosum)块茎中淀粉含量及其代谢对淀粉加工影响极大。解析参与马铃薯淀粉代谢过程关键酶的功能及其表达调控，有助于通过基因工程对马铃薯块茎淀粉含量及品质进行改良。本文详细综述了马铃薯淀粉代谢过程中关键酶编... 详细信息

马铃薯(Solanum tuberosum)块茎中淀粉含量及其代谢对淀粉加工影响极大。解析参与马铃薯淀粉代谢过程关键酶的功能及其表达调控，有助于通过基因工程对马铃薯块茎淀粉含量及品质进行改良。本文详细综述了马铃薯淀粉代谢过程中关键酶编码基因的研究进展及其在马铃薯淀粉改良方面的研究成果；同时，提出了通过对马铃薯淀粉代谢网络中关键基因顺式调控元件鉴定并进行分子操作，从而提高马铃薯块茎淀粉含量及品质的可能性，为创制兼备粮食和能源用途的高淀粉含量马铃薯品种提供一种潜在手段。

关键词：顺式作用元件马铃薯淀粉合成淀粉降解基因工程

基于肠道菌群探讨复方黑骨藤有效成分组对胶原性关节炎大鼠的调节作用

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中国药理学通报 2022年第6期38卷 920-928页

作者：王博张宏洪文静李晨阳陈健沈磊李琪四川师范大学生命科学学院四川成都610101 四川师范大学植物功能基因组及生物信息研究中心四川成都610101

目的基于肠道菌群研究复方黑骨藤有效成分组(active ingredient group from Periploca forrestii ***,AIG)对胶原诱导性关节炎(collagin-induced arthritis,CIA)大鼠的治疗作用。方法采用牛Ⅱ型胶原乳剂制备CIA大鼠模型,采用酶联免疫方... 详细信息

目的基于肠道菌群研究复方黑骨藤有效成分组(active ingredient group from Periploca forrestii ***,AIG)对胶原诱导性关节炎(collagin-induced arthritis,CIA)大鼠的治疗作用。方法采用牛Ⅱ型胶原乳剂制备CIA大鼠模型,采用酶联免疫方法考察各组大鼠踝关节中TNF-α、IL-6的含量变化,同时运用16s rRNA高通量测序技术测定各组大鼠肠道菌群,并通过KEGG预测菌群功能。结果AIG可明显改善CIA大鼠关节滑膜组织中炎性细胞浸润和组织增生等情况,减轻关节肿胀,以及明显降低其踝关节中IL-6和TNF-α的含量。肠道菌群结果表明AIG能增加CIA大鼠拟杆菌门、拟普雷沃菌属和Prevotella_9的相对丰度,降低杜氏杆菌属、毛螺菌属等11种菌属的相对丰度。功能预测发现AIG可能影响细胞凋亡等信号通路。结论AIG可明显改善CIA大鼠足趾肿胀,以及关节滑膜中炎性细胞浸润和组织增生,修复CIA大鼠紊乱的肠道菌群结构,可能影响其细胞凋亡通路,恢复机体免疫力。

关键词：复方黑骨藤有效成分组胶原性关节炎肠道菌群高通量测序功能预测

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复方黑骨藤有效组分抗类风湿性关节炎作用及分子机制

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中成药 2021年第10期43卷 2805-2812页

作者：李佳俊张宏李克娟陈秀李琪四川师范大学生命科学学院四川成都610101 四川师范大学植物功能基因组及生物信息学研究中心四川成都610101

目的观察复方黑骨藤有效组分(EC-PFSC)对类风湿性关节炎(RA)的治疗作用,并对比与传统复方黑骨藤间的药效差异,探讨其相关分子机制。方法首先采用二甲苯致小鼠耳肿胀和角叉菜胶致小鼠足肿胀两种炎症模型,整体评价EC-PFSC不同剂量的抗炎活... 详细信息

目的观察复方黑骨藤有效组分(EC-PFSC)对类风湿性关节炎(RA)的治疗作用,并对比与传统复方黑骨藤间的药效差异,探讨其相关分子机制。方法首先采用二甲苯致小鼠耳肿胀和角叉菜胶致小鼠足肿胀两种炎症模型,整体评价EC-PFSC不同剂量的抗炎活性,筛选最佳剂量;然后进一步构建胶原诱导性关节炎(CIA)大鼠模型,选用最佳剂量观察EC-PFSC对CIA大鼠的治疗作用,免疫组化法检测大鼠踝关节中半胱氨酸蛋白酶3(caspase3)表达,Western Blot法检测诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、环氧合酶-2(COX-2)、磷酸化细胞外信号调节激酶(P-ERK)、磷酸化p38(P-p38)蛋白表达,RT-qPCR法检测caspase3、iNOS、COX-2 mRNA表达,从分子水平探明EC-PFSC的作用机制;最后利用UPLC法测定14种有效化合物的富集情况。结果 EC-PFSC中剂量组(278.0 mg/kg)抑制小鼠耳肿胀和足肿胀效果最佳;在CIA大鼠实验中,与空白组比较,模型组iNOS、COX-2、P-ERK、P-p38表达升高(P组效果更优;UPLC法检测发现EC-PFSC中14种有效化合物总含量为49.03%,高于传统复方黑骨藤。结论 EC-PFSC对RA有良好的治疗效果,其机制可能与下调ERK、p38的磷酸化水平,进而抑制炎症介质iNOS、COX-2的释放,同时激活凋亡蛋白caspase3有关。

关键词：复方黑骨藤有效组分类风湿性关节炎分子机制

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玉米START基因家族的鉴定及表达分析

分子植物育种 2025年

作者：常红娟刘霞刘彤彤王凤茹河北农业大学生命科学学院河北省植物生理和分子病理学重点实验室

为明确START结构域在调控玉米生长发育中的功能，本研究以玉米START基因家族为研究对象，对其进行了系统进化、理化性质、启动子元件预测等生物信息学分析，通过qPCR分析了Zm PH-START1基因对BR和ABA相关基因表达量的影响。结果表明，玉... 详细信息

为明确START结构域在调控玉米生长发育中的功能，本研究以玉米START基因家族为研究对象，对其进行了系统进化、理化性质、启动子元件预测等生物信息学分析，通过qPCR分析了Zm PH-START1基因对BR和ABA相关基因表达量的影响。结果表明，玉米START基因家族有33个成员，依据结构域的不同可以分为四个亚家族：第一类亚家族序列中仅含有START结构域，第二类亚家族序列中含有PH、START及DUF1336结构域，第三类亚家族含有START、HD-Zip(HOX-BRLZ)及MEKHLA结构域，第四类亚家族含有START及HD-Zip(HOX-BRLZ)结构域。除Zm PH-START1和仅含START结构域亚家族成员为碱性外，其余均呈酸性，对其启动子元件预测分析显示存在多种与激素响应和胁迫响应相关的顺式作用元件，qPCR结果显示Zm PH-START1基因影响着BR和ABA相关基因的表达水平，推测该基因家族易受到激素信号的调控对植物生长发育起作用，本研究为开展玉米START基因家族对玉米生长发育的功能和作用机制研究提供了参考。

关键词：玉米 START结构域生长发育生物信息学分析

蓝莓转录因子VcICE全基因组鉴定及其在花果发育进程的表达分析

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浙江师范大学学报（自然科学版） 2025年第1期48卷 51-59页

作者：郑佳兴王艳王伟坤李赛亚傅雯倩杨莉郭卫东浙江师范大学生命科学学院浙江金华321004 浙江省特色经济植物生物技术重点实验室浙江金华321004

为探究ICE(inducer of CBF expression)转录因子在高丛蓝莓花果发育进程中可能的调控机制,通过对VcICE基因家族进行全基因组鉴定及生物信息学分析,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析VcICE基因亚家族成员在蓝莓花芽膨大和果实发育进... 详细信息

为探究ICE(inducer of CBF expression)转录因子在高丛蓝莓花果发育进程中可能的调控机制,通过对VcICE基因家族进行全基因组鉴定及生物信息学分析,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析VcICE基因亚家族成员在蓝莓花芽膨大和果实发育进程中的相对表达水平.结果表明:在高丛蓝莓‘Draper’基因组中鉴定出8个VcICE成员,系统进化分析将其划分为2个亚家族,各亚家族成员均包含S-rich,bHLH和ACT等保守结构域;VcICE基因启动子区域富含光响应、植物激素、生长发育及非生物胁迫相关顺式作用元件;VcICE亚家族基因在高丛蓝莓‘O’Neal’和‘Bluerain’花芽膨大与果实发育进程中的相对表达差异显著.研究结果以期为深入了解VcICE转录因子在蓝莓花果发育进程中的功能提供理论参考.

关键词：蓝莓 ICE 全基因组鉴定花果发育表达分析

基于代谢组学和网络药理学的复方黑骨藤有效组分抗类风湿性关节炎机制研究

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中国中药杂志 2023年第2期48卷 507-516页

作者：张琴张宏杨春梅王博李晨阳李琪四川师范大学生命科学学院四川成都610101 四川师范大学植物功能基因组及生物信息研究中心四川成都610101 成都市产品质量监督检验研究院四川成都610101

该实验利用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间高分辨率质谱(ultra-performance liquid chromatography-quadrupole time-of-flight high resolution mass spectrometer,UPLC-Q-TOF-HRMS)技术探讨复方黑骨藤有效组分对胶原诱导性关节炎(collagin-induced arthritis,CIA)大鼠脾脏代谢组的影响,并通过网络药理学分析其潜在抗炎机制。造模成功后,给药28 d,取大鼠脾脏组织,处理后采集UPLC-Q-TOF-HRMS谱,利用主成分分析(principal component analysis,PCA)、正交偏最小二乘法判别分析(orthogonal partial least squares discriminant analysis,OPLS-DA)以及MetPA方法对其进行分析。结果表明与空白对照组相比,模型组中肌苷、胞内胆碱、次黄嘌呤、牛磺酸等22种生物标志物含量显著升高,而CDP-乙醇胺、磷酰胆碱等9种生物标志物含量显著降低;与模型组相比,复方黑骨藤有效组分可使肌苷、胞内胆碱、CDP-乙醇胺、磷酰胆碱等21种生物标志物明显回调;差异代谢物通路富集分析显示共涉及17条通路,主要包括嘌呤代谢、牛磺酸与亚牛磺酸代谢、甘油磷脂代谢以及半胱氨酸与甲硫氨酸代谢。此外,网络药理学分析发现嘌呤代谢、甘油磷脂代谢、半胱氨酸与甲硫氨酸代谢等在类风湿性关节炎病理过程中占重要地位。该研究表明复方黑骨藤有效组分可通过改善CIA大鼠的脾脏代谢紊乱来延缓机体炎症反应的发生发展,揭示复方黑骨藤有效组分具有多靶点、多途径的抗炎机制,为复方黑骨藤有效组分抗类风湿性关节炎作用机制做出了新的解释。

关键词：脾脏代谢组学复方黑骨藤有效组分类风湿性关节炎网络药理学 UPLC-Q-TOF-HRMS

3-甾酮-9α-羟基化酶基因在分枝杆菌中的异源表达与9α-羟基雄烯二酮的制备

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生物工程学报 2015年第4期31卷 523-533页

作者：袁家代陈贵英程世君葛方兰王琼李维李江四川师范大学生命科学学院四川成都610068

9α-羟基雄烯二酮(9-OH-AD)是制备甾体类药物的重要中间产物。3-甾酮-9α-羟基化酶(KSH)能够转化雄烯二酮(AD)产生9α-羟基雄烯二酮(9-OH-AD),该酶由Ksh A和Ksh B两个亚基构成。为获得高效积累9-OH-AD的重组菌株,本研究选择耻垢分枝杆菌... 详细信息

9α-羟基雄烯二酮(9-OH-AD)是制备甾体类药物的重要中间产物。3-甾酮-9α-羟基化酶(KSH)能够转化雄烯二酮(AD)产生9α-羟基雄烯二酮(9-OH-AD),该酶由Ksh A和Ksh B两个亚基构成。为获得高效积累9-OH-AD的重组菌株,本研究选择耻垢分枝杆菌Mycobacterium smegmatis mc2155和戈登氏菌Gordonia neofelifaecis NRRL B-59395,对其在胆固醇为唯一碳源条件下表达明显上调的ksh A和ksh B候选基因进行克隆,插入到分枝杆菌表达载体p NIT中,构建共表达质粒,并将它们导入分枝杆菌Mycobacterium *** B-3805中,获得重组菌株。利用重组菌株分别对植物甾醇、胆固醇和谷甾醇进行生物转化,分离纯化转化产物,采用光谱学方法鉴定其化学结构,确定该转化产物为9α-羟基雄烯二酮,说明分枝杆菌Mycobacterium *** B-3805由积累雄烯二酮变为积累9α-羟基雄烯二酮(9-OH-AD),进而证明导入的候选基因ksh A和ksh B确实为有功能的基因。生物转化实验表明,与胆固醇、谷甾醇相比,植物甾醇作为底物更易于转化;而用来源于耻垢分枝杆菌的ksh A、ksh B构建的重组菌转化率更高,可达90%,具有较高的应用价值。本研究通过对KSH编码基因的异源表达,成功地进行了分枝杆菌生物转化特性的改造,为探索各种甾体药物中间体的工业生产奠定了基础。

关键词：分枝杆菌NRRL B-3805 9α-羟基雄烯二酮 3-甾酮-9α-羟基化酶异源表达生物转化

蜂粮中Lactobacillus kunkeei的益生特性研究

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食品与生物技术学报 2021年第1期40卷 28-35页

作者：章璐婷李瑾萌王一丁雍彬谢洁邵欢欢赵金星马沁沁四川师范大学生命科学学院四川成都610101

蜂粮是植物花粉、蜂蜜和蜜蜂唾液的发酵混合物,是营养丰富的天然食材。作者从蜂粮中分离到61株乳酸杆菌,经16S rRNA基因测序,鉴定为Lactobacillus kunkeei。首先,用邻苯二甲醛法对61株***进行胆固醇去除能力检测,其中5株菌胆固醇去除能... 详细信息

蜂粮是植物花粉、蜂蜜和蜜蜂唾液的发酵混合物,是营养丰富的天然食材。作者从蜂粮中分离到61株乳酸杆菌,经16S rRNA基因测序,鉴定为Lactobacillus kunkeei。首先,用邻苯二甲醛法对61株***进行胆固醇去除能力检测,其中5株菌胆固醇去除能力均大于15%,菌株B35对胆固醇的去除率达到(29.07±1.30)%。随后,对这5株***进行酸耐受性、胆盐耐受性、抗生素耐药性及抑菌等益生特性进行研究。耐酸实验和耐胆盐实验结果表明,5株***均具有良好的耐酸性和胆盐耐受性。药敏试验结果表明,5株***对4种临床常用抗生素(红霉素、克林霉素、庆大霉素、万古霉素)均敏感。通过琼脂扩散法抑菌实验,发现5株***对大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌均有一定的抑菌作用。B35菌株的细胞黏附性能良好,对Caco-2细胞的黏附率达到3.32%。从蜂粮中分离到5株具有良好益生特性的菌株,其中菌株B35的益生特性最佳,为益生菌的开发与利用提供了新的菌种资源。

关键词：蜂粮 Lactobacillus kunkeei 降胆固醇益生特性