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紫苏茉莉酸羟基甲基转移酶基因PfJMT的克隆及表达分析 被引量：3
1
作者 白辉扬 鲁庚 +3 位作者 陆俊杏 管丽 唐鑫 张涛 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1657-1666,共10页
【目的】茉莉酸羟基甲基转移酶(jasmonic acid carboxyl methyltransferase,JMT)是植物茉莉酸甲酯生物合成的关键酶,通过克隆紫苏JMT,并研究其在不同胁迫下和种子不同发育时期的表达模式,为研究JMT在植物防御和种子发育中的作用提供理... 【目的】茉莉酸羟基甲基转移酶(jasmonic acid carboxyl methyltransferase,JMT)是植物茉莉酸甲酯生物合成的关键酶,通过克隆紫苏JMT,并研究其在不同胁迫下和种子不同发育时期的表达模式,为研究JMT在植物防御和种子发育中的作用提供理论依据。【方法】根据紫苏种子转录组测序结果设计引物,从紫苏中克隆得到紫苏茉莉酸羟基甲基转移酶基因的DNA和cDNA序列,命名为PfJMT,通过生物信息学分析该基因的结构、稳定性、亲水性、亚细胞定位及保守结构域等,利用系统进化树分析PfJMT和其他物种JMT蛋白的进化关系。取开花期的紫苏根、茎、叶、花等组织用于组织特异性表达分析。取开花后5、10、15、20、25和30 d的种子用于JMT在种子不同发育时期表达模式的研究。用25μmol·L^(-1)茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)和1 mmol·L^(-1)水杨酸(salicylic acid,SA)喷洒处理具有4片真叶的紫苏幼苗并浇灌根部,分别于处理0、2、4、8、16、24和48 h后取样,研究JMT在不同胁迫下的表达模式。【结果】PfJMT的ORF长1 050 bp,编码349个氨基酸。生物信息学分析表明,PfJMT为不稳定的亲水蛋白,亚细胞定位于细胞质,含有一个甲基转移酶-7(Methyltransf-7)保守结构域。通过与其他物种的JMT蛋白多序列比对发现,紫苏JMT和丹参JMT的序列一致度最高,为80.5%,和水稻的序列一致度最低,为36.8%。在对多种不同植物基于JMT蛋白构建系统进化树的分析中发现紫苏和拟南芥、丹参等双子叶植物亲缘关系较近,而与建兰、水稻等单子叶植物亲缘关系较远,说明JMT在单子叶和双子叶植物的进化过程中可能存在较大的差异。荧光定量PCR结果表明,PfJMT在紫苏根和茎中的相对表达量最低,叶和花中的相对表达量比根和茎中略高,在开花后5d的种子中的表达量最高,并且随着种子的发育表达逐渐下调,说明JMT在种子发育中起着重要作用。在使用外源MeJA和SA处理的紫苏根、叶组织中,PfJMT表达均显著下调,这一结果支持JMT可能不直接参与防御反应,而是通过调节JA水平间接参与植物防御的理论。【结论】成功克隆获得PfJMT,随着种子的发育PfJMT表达量逐渐下调,并在外源MeJA、SA胁迫下表达量显著下调。 展开更多
关键词 紫苏 茉莉酸羟基甲基转移酶 茉莉酸甲酯 种子发育 荧光定量PCR
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油用牡丹脂肪酸脱氢酶基因FAD3的克隆与表达分析 被引量：20
2
作者 黄兴琳 陆俊杏 +3 位作者 廖冰楠 白辉扬 管丽 张涛 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1914-1921,共8页
【目的】ω-3脂肪酸脱氢酶(ω-3 FAD)为植物脂肪酸生物合成途径中的关键酶,通过对油用牡丹‘凤丹’ω-3 FAD基因结构特征及其在不同组织中的表达模式进行分析,为研究FAD3在油用牡丹‘凤丹’脂肪酸形成过程中的调控提供理论基础。【方法... 【目的】ω-3脂肪酸脱氢酶(ω-3 FAD)为植物脂肪酸生物合成途径中的关键酶,通过对油用牡丹‘凤丹’ω-3 FAD基因结构特征及其在不同组织中的表达模式进行分析,为研究FAD3在油用牡丹‘凤丹’脂肪酸形成过程中的调控提供理论基础。【方法】采用RACE和RT-PCR的方法克隆油用牡丹‘凤丹’ω-3 FAD基因,用Vector NTI Advance 11软件进行序列分析,BLAST进行同源性比较,并用MEGA7.0的邻接法(neighbor-joining,NJ)构建系统进化树,利用在线蛋白质分析工具Ex PASy预测FAD3蛋白的基本参数和特性,利用Phyre2预测蛋白质二级和三级结构,并通过实时荧光定量PCR检测该基因在油用牡丹‘凤丹’不同发育期的种子以及不同组织中的特异性表达情况。【结果】获得油用牡丹‘凤丹’脂肪酸脱氢酶FAD3,命名为FAD3(Gen Bank登录号:KX906966)。序列分析表明该基因c DNA序列全长1 723 bp,其中,开放阅读框1 308 bp,编码435个氨基酸,3′端非编码区长287 bp,5′末端非编码区长99 bp,预测成熟蛋白分子量为49.9 k D,理论等电点(p I)为7.42,N端无信号肽,脂肪系数为83.08,不稳定指数35.67,总水平亲水性为-0.222。经FAD3蛋白的二级结构预测,FAD3以α-螺旋、随机卷曲为主,其次是延伸链、β-转角含量较少;多序列比对结果表明,油用牡丹FAD3氨基酸序列含有2个保守结构域,系统发育分析结果显示‘凤丹’与芍药处于同一分支,其亲缘关系最近。TMHMM和Target P亚细胞定位分析得知,FAD3蛋白有3个跨膜区域,可能定位于内质网中发挥功能。组织特异性结果分析表明,FAD3在‘凤丹’的根、茎、叶、花瓣、雌蕊、雄蕊、种子中均有表达,其中,在叶中表达量最高,雌蕊次之,在雄蕊中表达量最低;不同时期种子中,10 d表达量最高,20 d次之,在60 d中表达量最低。【结论】成功从油用牡丹‘凤丹’中克隆获得FAD3全长c DNA序列,其在‘凤丹’不同组织中呈现出多种表达模式。 展开更多
关键词 油用牡丹 脂肪酸脱氢酶 克隆 实时荧光定量PCR
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牡丹PoSAD基因克隆与表达分析 被引量：4
3
作者 廖冰楠 陆俊杏 +3 位作者 黄兴琳 管丽 白辉扬 张涛 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期35-40,共6页
以凤丹牡丹(Paeonia ostii)叶片为试验材料,采用RACE和RT-PCR方法,克隆得到凤丹牡丹硬脂酰-ACP去饱和酶基因SAD的cDNA全长,命名为PoSAD(GenBank登录号为KY038819)。序列分析表明,该基因cDNA序列全长1 559bp,其中开放阅读框1 197bp,编码... 以凤丹牡丹(Paeonia ostii)叶片为试验材料,采用RACE和RT-PCR方法,克隆得到凤丹牡丹硬脂酰-ACP去饱和酶基因SAD的cDNA全长,命名为PoSAD(GenBank登录号为KY038819)。序列分析表明,该基因cDNA序列全长1 559bp,其中开放阅读框1 197bp,编码398个氨基酸,3′端非编码区长172bp,5′端非编码区长123bp。多序列比对结果表明,凤丹牡丹PoSAD氨基酸序列含有2个保守结构域。系统发育分析结果显示,凤丹牡丹与蓖麻处于同一分支,其亲缘关系最近。TMHMM和TargetP亚细胞定位分析得知,PoSAD蛋白无跨膜区域,可能定位于叶绿体中发挥功能。组织特异性结果分析表明,PoSAD基因在凤丹牡丹的根、茎、叶、花瓣、雌蕊、雄蕊、种子中均有表达,且在花瓣中表达量最高,雌蕊中次之,在根中的表达量最低;不同时期种子中,60d表达量最高,80d次之,10d中表达量最低。 展开更多
关键词 凤丹牡丹 硬脂酰-ACP脱氢酶基因 表达分析 RACE RT-PCR
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芸薹属物种(B.napus,B.rapa,B.oleracea,B.juncea,B.nigra)MYB28家族的分子进化 被引量：7
4
作者 陆俊杏 白辉扬 张涛 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期393-403,共11页
芸薹属物种(甘蓝型油菜,白菜,甘蓝,芥菜型油菜和黑芥)是重要的经济作物,它们均含有硫代葡萄糖苷(简称硫苷),硫苷的合成受MYB转录因子的调控,其中MYB28能够调控甲硫氨酸合成脂肪族硫苷。目前,普遍认为芸薹属物种在进化过程中发生了全基... 芸薹属物种(甘蓝型油菜,白菜,甘蓝,芥菜型油菜和黑芥)是重要的经济作物,它们均含有硫代葡萄糖苷(简称硫苷),硫苷的合成受MYB转录因子的调控,其中MYB28能够调控甲硫氨酸合成脂肪族硫苷。目前,普遍认为芸薹属物种在进化过程中发生了全基因组三倍化,并且用禹氏三角表示来表示它们间的亲缘关系。本研究利用生物信息学方法,鉴定了5个芸薹属物种MYB28,分析了芸薹属MYB28的基本特征、同源性和系统发生关系,探讨了芸薹属物种MYB28家族的分子进化。结果显示,芸薹属MYB28在不同物种间的同源性存在高于种内同源性的现象,芸薹属MYB28位点的进化符合禹氏三角理论,但不完全符合三倍化学说。 展开更多
关键词 芸薹属物种 MYB28 同源性 分子进化
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紫苏防御素基因的克隆与分析
5
作者 白辉扬 陆俊杏 +3 位作者 管丽 李丹 张小梅 张涛 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2019年第23期7727-7732,共6页
植物防御素是抗菌肽家族的主要成员,是植物先天免疫的重要组成部分。它们在结构上相似,但序列差异较大,这决定着它们功能的多样性。通过对不同物种植物防御素的表征,可以为研究植物防御素功能多样性提供材料,为筛选出抗性优良的植物防... 植物防御素是抗菌肽家族的主要成员,是植物先天免疫的重要组成部分。它们在结构上相似,但序列差异较大,这决定着它们功能的多样性。通过对不同物种植物防御素的表征,可以为研究植物防御素功能多样性提供材料,为筛选出抗性优良的植物防御素基因用于改良作物品种提供帮助。本研究克隆得到了2个紫苏防御素基因,分别命名为PfPDF1、PfPDF2。生物信息学分析发现,PfPDF1、PfPDF2均属于Ⅰ类植物防御素,都具有一个保守的Knot1结构域。实时荧光定量PCR结果显示,PfPDF1、PfPDF2仅在种子中具有一定的表达。紫苏是常用的食用、药用植物,因此紫苏防御素基因在转基因作物中可能具有良好的抗菌活性以及食品安全性。 展开更多
关键词 紫苏 植物防御素 基因克隆 表达分析
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油用牡丹PsFAD6基因的克隆与表达分析 被引量：7
6
作者 黄兴琳 陆俊杏 +5 位作者 廖冰楠 白辉扬 管丽 朱恒星 张宏 张涛 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2017年第12期4867-4871,共5页
本研究以油用牡丹(Paeonia suffruticosa)叶片为试验材料,采用RACE和RT-PCR的方法克隆得到油用牡丹ω-6脂肪酸脱氢酶(ω-6 FAD)基因cDNA全长,命名为PsFAD6(GenBank登录号:KY233120)。序列分析表明,该基因cDNA序列全长1 819 bp,其中开放... 本研究以油用牡丹(Paeonia suffruticosa)叶片为试验材料,采用RACE和RT-PCR的方法克隆得到油用牡丹ω-6脂肪酸脱氢酶(ω-6 FAD)基因cDNA全长,命名为PsFAD6(GenBank登录号:KY233120)。序列分析表明,该基因cDNA序列全长1 819 bp,其中开放阅读框1 326 bp,编码441个氨基酸,3'端非编码区长271 bp,5'末端非编码区长192 bp;多序列比对表明,油用牡丹PsFAD6氨基酸序列含有3个保守结构域,系统发育分析显示油用牡丹与葡萄处于同一分支,其亲缘关系最近。TMHMM和TargetP亚细胞定位分析得知,PsFAD6蛋白无信号肽,具有3个跨膜域,可能定位于叶绿体中发挥功能。组织特异性分析表明,PsFAD6在油用牡丹的根、茎、叶、花瓣、雌蕊、雄蕊、种子中均有表达,其中,在叶片中表达量最高,雄蕊次之,在雌蕊中表达量最低;不同发育时期种子中,80 d表达量最高,60 d次之,在20 展开更多
关键词 油用牡丹 脂肪酸脱氢酶 RACE 表达分析
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自身启动子驱动的白菜型油菜FAE1家族RNAi载体构建
7
作者 范永海 张涛 +1 位作者 白辉扬 陆俊杏 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期551-558,共8页
白菜型油菜具有许多其他油菜所不具有的优点,如耐旱、抗寒能力强、生长周期短等,但较为突出的缺点是芥酸在其脂肪酸中的含量较高,并且通过常规育种方法很难获得低芥酸的品种。pFGC5941M载体是由pFGC5941载体改进而来,它含有多个酶切位点... 白菜型油菜具有许多其他油菜所不具有的优点,如耐旱、抗寒能力强、生长周期短等,但较为突出的缺点是芥酸在其脂肪酸中的含量较高,并且通过常规育种方法很难获得低芥酸的品种。pFGC5941M载体是由pFGC5941载体改进而来,它含有多个酶切位点,是较为理想的载体骨架,但它的CaMV 35S启动子是组成型的强表达启动子,不具备特异性,不利于我们有目的地观察某基因的功能。本研究克隆了白菜型油菜FAE1家族两个成员的启动子片段和FAE1 RNA干扰片段,并用FAE1的启动子代替了植物表达载体pFGC5941M的组成型表达启动子CaMV 35S,构建了自身启动子驱动的FAE1 RNAi载体,为通过基因工程手段降低白菜型油菜种子中芥酸的含量,提高其油用价值提供基础。 展开更多
关键词 白菜型油菜 FAE1 启动子 RNAI
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