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  • 简介:谷氧还蛋白(glutaredoxin,GRX)是一类小分子氧化还原酶,在植物生长发育调控及逆境胁迫中起着重要调节作用。本研究拟对玉米MS22基因的生物信息及玉米中GRX基因家族的亲缘进化进行分析研究。通过对MS22基因的生物信息分析,发现MS22基因全长881bp,编码159个氨基酸,属于CC型谷氧还蛋白。玉米基因组中共鉴定出22个GRX类基因,其中有6个基因为GRX-subⅠ,7个基因属于GRX-subⅡ,9个基因属于GRX-subⅢ。通过聚类分析发现MS22属于GRX-subⅢ类型,该蛋白与不同来源CC型谷氧还蛋白的氨基酸序列保守性较高,一致率介于61%-87%之间。通过该研究对玉米中该类型基因的进一步研究具有较好的理论指导意义。

  • 标签: 玉米 MS22 谷氧还蛋白家族 生物信息学
  • 简介:S1是水稻(OryzasativaL.)亚非栽培稻种间杂种不育一个最重要的基因座,对杂种的雌雄配子都有选择性杀灭作用。前期我们通过图位克隆获得S1基因座的候选基因后,NCBI查找发现‘日本晴’的S1等位基因序列全长7kb,局倍区域有高GC分布。为此本研究通过分多段运用有针对性的PCR方法,对所用的材料IRAT216与IRAT216S1进行了扩增并测序,获得了各自的S1全长序列,并进行了比对,发现IRAT216与‘日本晴’的序列完全相同,但IRAT216与IRAT216S1之间存在多处变异。同时针对有效变异区对S1基因进行了分子进化调查,建立了水稻的分子进化树,确定了S1在物种进化中的意义。本研究的S1基因序列测定,将为水稻分子标记辅助育种中分子标记的开发提供序列参照,同时也将为S1基因RNA的表达分析与蛋白功能研究、在各物种中的分化变异和水稻在进化中地位划分提供理论依据,并能为水稻的起源研究提供参考。

  • 标签: 栽培稻 杂种不育 分子进化 S1基因
  • 简介:UDP-葡萄糖焦磷酸化酶(UDPglucosepyrophosphorylase,UGP)是糖代谢合成途径中的一个关键酶。UGP以葡萄糖-1-磷酸和尿苷三磷酸为底物,催化反应生成尿苷二磷酸葡萄糖和焦磷酸,直接参与了植物糖代谢的生物合成。为了系统梳理UGP在植物基因组中的状况,我们对其基因进行了全面的鉴定和进化,并重点考察该基因在番茄中的表达。首先,我们针对UGP的基因序列,鉴定得到其保守结构域,在此基础上对相关基因进行了全面鉴定,从而构建了其进化树;其次,将番茄CDS序列比对到各探针,从而从数据库中提取组织中的表达数据;最后,通过结构域鉴定,进化树和表达量的分析,得出UGP在植物中的生物合成的机理。本研究为UDP-葡萄糖焦磷酸化酶提供了基因信息,为植物中糖代谢生物合成途径的作用机理及其对蔗糖合成的影响相关基因进化机制的研究提供帮助。

  • 标签: UDP-葡萄糖焦磷酸化酶 基因家族 进化 表达量
  • 简介:水稻粒形相关基因,对于调控作物产量和品质都具有十分重要的作用,但关于其进化缺少一个系统的、全基因组尺度的比较基因组学分析。研究以已鉴定的水稻粒形相关基因为目标序列,在8个禾本科植物中进行比较基因组学分析,旨在全基因组范围揭示不同粒形基因在多个禾本科作物种系中的进化规律。基于同源比对分析发现,不同基因组中粒形相关基因数量不具有明显差异,平均每个基因组中粒长和粒宽相关的基因分别有364和75,其中较多的是谷子,有423粒长、71粒宽调控基因基因组同源共线分析,发现全基因组加倍和串联重复对于家族基因拷贝数增加具有重要贡献,但是重复基因丢失可能维持了基因数量的稳定。通过粒形基因中旁系同源基因对间的同义核苷酸置换率(Ks)比较,揭示不同的粒形基因具有不同的进化速率,进化最快的是粒长调控相关基因An-1。本研究为认识水稻粒形调控相关基因进化提供了重要的理论基础,对于禾本科粒形相关基因从全局尺度到单基因进化具有极为重要的意义。

  • 标签: 水稻 粒形 全基因组加倍 基因丢失 同义置换率(Ks)
  • 简介:白粉病是海南黑皮冬瓜生产上最严重的病害之一。为弄清其病原和遗传进化关系,本研究采用形态观察、致病性测定、分子鉴定和生物信息学分析相结合的方法,对采自儋州、海口、文昌等地的黑皮冬瓜白粉病样进行了病原鉴定和遗传多样性分析。结果表明:病原菌形态上具有叉丝单囊壳(Podosphaerasp.)的典型特征。其分生孢子椭圆形,无色单胞,内含有明显的纤维丝;附属丝为菌丝状。在分子鉴定中,代表样品的ITS序列与NCBI数据库中苍耳叉丝单囊壳(Podosphaeraxanthii)(登录号:JQ728480.1,KP980563.1,MH143487.1,KX369541.1和KX371257.1)的多条序列相似性达100%;与菊科白粉病菌(Podosphaerasenecionis)(登录号:KY660807.1)等相似性小于97%;系统进化中,所有瓜类白粉病菌聚在一个分支上,遗传距离近,差异较小;与菊科白粉病菌等在不同分支上,遗传距离较远。结合形态、分子和遗传进化,将黑皮冬瓜白粉病的病原鉴定为苍耳叉丝单囊壳(Podosphaeraxanthii)。本研究为冬瓜白粉病流行规律、成灾机理和抗病育种的研究提供了重要的技术支持。

  • 标签: 黑皮冬瓜 白粉病 病原鉴定 形态特征 系统进化分析
  • 简介:番茄Pto基因编码包含丝氨酸/苏氨酸激酶(STK)结构域的蛋白,它能抗由丁香假单胞菌番茄致病变种(Pseudomonassyringaepv.Tomato,Pst)造成的细菌性斑点病。本研究使用PVX系统的体内识别系统测定显示AvrPto在辣椒基因型中被特异性识别。这种AvrPto识别导致非寄主超敏反应(HR),以及PVX::AvrPto融合蛋白在接种辣椒叶组织中的定位,这表明在辣椒中存在与番茄类似的Pto识别机制。然而,辣椒全基因分析显示没有对应番茄的Pto进化枝,表明在辣椒中有一个Pto识别的替代系统。不过,辣椒基因组中已经鉴定出25个具有高度保守STK结构域的类Pto蛋白激酶(PLPKso对于Ptos和PLPK的STK结构域中的大部分氨基酸位点,非同义(dN)与同义(dS)核苷酸替换速率的比值(ω)小于1。表明纯化选择在进化中起主要作用。然而,一些氨基酸位点在Pto同源物的进化过程中被发现为偶发性正选择,因此,不同的进化过程可能在植物中形成了Pto基因家族。基于RNA—seq数据,PLPK基因和其他Pto通路基因,例如Prf,Pti1,Pti5和Pti6在所有检测的辣椒基因型中都表达了。因此,辣椒中对Pst的非寄主超敏反应可能是由于PLPK同系物对AvrPto效应物的识别,以及Pto信号通路下游组分的后续作用。然而,辣椒中AvrPto的识别可能涉及其他类受体激酶(RLKs)的活性。本研究中鉴定的PLPKs将作为进一步了解PLPKs在非寄主抗性中作用的基础。

  • 标签: 基因组分析 进化过程 蛋白激酶 PTO 基因家族 辣椒
  • 简介:热激蛋白70(heatshockprotein70,HSP70)是广泛分布于生物体内的重要分子伴侣,在环境应激和热适应中起着重要作用。本研究对诗神袖蝶Hsp70s进行了全基因组鉴定,共获得12个Hsp70s基因,其编码蛋白分子量均在70kDa左右。进化表明,Hsp70s在分子系统发生树中聚为2类,分别为应激诱导型(HSP70)和组成型(HSC70)。诗神袖蝶和果蝇组成型Hsc70s基因存在1∶1的直系同源关系,而应激诱导型Hsp70s则同一物种聚为一枝,表明Hsc70s在诗神袖蝶和果蝇物种分化前业已发生基因扩增,而Hsp70s则是物种形成后发生世系特异扩增而产生的多个拷贝。我们对诗神袖蝶Hsp70s基因在化学感受器官中的表达进行了分析,除HmelHsp68、HmelHsp70A和HmelHsc70-2在化学感受器官中不表达或表达量极低外,其他基因均有明显的表达信号(FPKM〉1),而且在雌雄个体间具有相似的表达信号。这一研究有助于拓展我们对昆虫Hsp70s进化和功能的认识。

  • 标签: 诗神袖蝶 热激蛋白70 鉴定 序列分析 表达模式
  • 简介:Na^+/H^+逆向运输蛋白在植物耐盐性方面起着极为重要的作用。根据在不同植物中功能相同的同源基因保守序列设计引物,通过RT-PCR方法从真盐生植物北美海蓬子(SalicorniaBigeloviiTorr.)中克隆出包括有1683bp的完整编码区在内的2591bp(GenBank登陆号为DQ157454)的Na^+/H^+逆向运输蛋白基因(SbNHX1)cDNA序列。将该基因编码区序列构建到植物表达载体pVKH-35S-pA上,并通过农杆菌介导转化到模式植物拟南芥(Arabidopsisthaliana)中,得到T3代转入单基因种子。200mmol/L的NaCl胁迫培养结果显示,转基因拟南芥在200mmol/L的NaCl胁迫条件下生长状况好于野生型植株,植物表现有一定的耐盐性。

  • 标签: 北美海蓬子 Na^+/H^+逆向运输蛋白 转基因拟南芥 耐盐性
  • 简介:竹子作为一种重要经济植物,具有经济、生态和文化价值。随着生物技术的快速发展,越来越多的以竹类植物为对象的基因序列得到克隆与验证,基于BPG(2012)更新系统,截至2014年底,已经有3913个竹子基因得到确证,这些基因覆盖了竹亚科的3个族,隶属19个属30个种。文章统计分析了已确认的基因描述、基因类型和参考序列情况,展望了竹子基因发展态势。

  • 标签: 竹种 BPG 基因 全基因组测序 基因参考序列
  • 简介:在叶片中合成由FLOWERINGLOCUST(FT)编码的成花素蛋白通过韧皮部运输到顶端分生组织(SAM),与bZIP转录因子FD相互作用形成复合物,激活花分生组织身份基因的表达,从而调节植物开花和其他的一些生物学过程。本研究以棉花全基因组数据库为基础,发掘并得到18个棉花FD基因的序列并确定它们在各基因组染色体上的位置。生物信息学分析显示,棉花FD蛋白质分子量在15.69~28.24kD之间,理论等电点在9.24~10.38之间,是一种非分泌性蛋白;亚细胞定位预测显示,棉花FD蛋白分布于细胞核上,是典型的核蛋白;氨基酸序列分析表明,棉花FD是一种亲水性蛋白,还存在着糖基化位点和磷酸化位点以及4个保守基序;进化表明,棉花FD1和FD2与葡萄VvFD基因亲缘关系最近。组织表达分析表明,陆地棉10个GhFD基因在不同组织中具有表达特征多样性,GhFD5-D在纤维中的表达量最高,其余GhFD基因均在SAM中的表达量最高,不同的表达特征表明它们可能具有不同的功能。这些结果为进一步解析棉花FD基因的功能和作用机理积累了有价值的资料。

  • 标签: 棉花 FD基因 b ZIP转录因子 基因表达
  • 简介:从裸子植物进化过程、叶脉进化过程、性状分布的普遍性、个体发育的重演原则、每片羽状复叶的叶面积大小等几个方面对Cycas属植物进行再次研究探讨,认为叉叶类苏铁是苏铁属植物中最进化的种群.

  • 标签: 叉叶类苏铁 裸子植物 叶脉 性状分布 个体发育 进化种群
  • 简介:以庞庄与夹河两矿区为研究对象,结合实际调查情况,应用景观生态学的原理和定量分析方法,对两矿区20多年来农村居民点的景观格局变化进行不同角度分析,阐述了其对土地利用产生的影响,分析了这种变化合理性,最后给出了矿区居民点搬迁一些建议,提出了矿区土地利用要走可持续发展的道路。

  • 标签: 景观格局 农村居民点 矿区 景观生态学
  • 简介:影响居住环境的有地理和人文两大因素.该文在分析景颇族居住环境的基础上,通过对组成景颇族居住环境的地貌、植物、建筑、小品、装饰、民族风情广场等要素的特色进一步地分析,探讨了景颇族文化的内涵.尝试为多元化的现代园林设计提供富有民族特色的素材.

  • 标签: 景颇族 居住环境 文化 特色
  • 简介:为了解香蕉NBS抗病基因的密码子使用特点,掌握其基因编码规律,以香蕉全基因组NBS基因的74条高置信蛋白编码信息为数据来源,借助CodonW等软件对蛋白质的每个氨基酸编码数据进行了统计分析。结果表明,G+C含量范围为32.8%~45.4%,共鉴定获得了GUC和UAC等8个最优密码子且全部以G或C结尾。中性绘图分析发现,大部分基因分布在对角线及其附近区域,ENC与GC3的关联分析显示大部分基因落在标准曲线附近,这些都表明密码子偏好性受到碱基突变影响较大。密码子各参数相关性分析表明,ENC和G3s、C3s的大小都呈显著负相关,在基因表达密码子使用时,更倾向于选择第三位碱基是G/C的同义密码子。本研究分析了香蕉全基因组NBS基因的密码子偏好性,为通过密码子优化来提高NBS基因在香蕉中的表达,对香蕉进行抗性改良具有十分重要的指导作用。

  • 标签: 香蕉 NBS 密码子偏好性
  • 简介:根据拟南芥的MIKC型MADS—box蛋白序列构建HMM(hiddenmarkovmodel)模型,在大豆基因组中确定了57个MIKC型MADS-box同源基因。分子进化分析表明,57个大豆MIKC型MADS-box基因分为14个亚类,而MIKC^+型基因又分为两个进化支。控制花形态建成的ABCDE同源异型基因(如AP1,AG,AP3和PI等)和重要的控制开花时间的基因(如SVP和SOCl)在大豆基因组中表现出多拷贝的特征。MEME和SMART分析表明,大豆和拟南芥MIKC型MADS—box基因具有保守的MADS和K-box基序,还有一些亚类具有特异的基序。MIKC型MADS—box基因结构较为保守,多数基因具有7~8个外显子。本研究得到的MIKC型MADS—box基因为下一步研究大豆花形态建成和开花时间调控的分子机制提供了重要参考依据。

  • 标签: 大豆 MIKC型MADS—box 保守基序
  • 简介:达尔文是一个"天生的博物学者",以自然选择学说闻名于世.其进化学说体现着朴素的生态思想:自然界是个和谐发展的复杂网络系统,其成员相互依存;生物具有一定的位置体系,每种生物都在争夺各自的有限的位置;系统通过演替不断发展,自然状态下最终会达到平衡;生物通过竞争、趋异和迁移等方式获得生存优势与必要的生理条件.达尔文进化学说占据着生态学成长过程中的关键位置,为生态学发展提供了重要舞台.

  • 标签: 达尔文 进化学说 生态思想 地位
  • 简介:根据50年实测水文资料,分析了闽东诸小河泥沙年内年际变化和来水、产沙的因果关系及造成水土流失的主要原因。掌握该地区泥沙变化规律,对流域水土资源开发、利用和保护有着重要意义。

  • 标签: 输沙量 年内分配 年际变化 闽东诸小河
  • 简介:NAC转录因子在植物逆境应答中具有重要的作用。本研究从番茄中克隆了一个NAC基因SlNAC71。该基因编码区长1059bp,编码352个氨基酸,预测分子量约为39.51kD,等电点为8.40。推测的氨基酸序列中含有1个高度保守的NAM结构域。SlNAC71基因序列具有miR164靶序列识别位点。亚细胞定位预测SlNAC71蛋白定位于细胞核。进化分析发现,SlNAC71和AtNAC分为一个分支。组织特异性表达模式分析表明在检测的所有组织中SlNAC71都有表达,在叶中表达量最高,在茎中表达量最低。SlNAC71基因的表达受高盐诱导,说明番茄SlNAC71基因可能参与番茄对高盐胁迫的应答。

  • 标签: 番茄 SlNAC71 克隆 表达分析