马铃薯WOX基因家族的鉴定及在离体再生和非生物胁迫中的表达分析

1

作者 张玉 石磊 +7 位作者 巩檑 聂峰杰 杨江伟 刘璇 杨文静 张国辉 颉瑞霞 张丽 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期170-180,共11页

【目的】WUSCHE-相关同源盒(WUSCHEL-related homeobox,WOX)基因家族是植物特有的转录因子家族,在植物生长发育、干细胞分化调控、逆境胁迫响应等过程中扮演重要角色。开展马铃薯WOX基因家族鉴定与功能研究,将为马铃薯遗传改良提供优良... 【目的】WUSCHE-相关同源盒(WUSCHEL-related homeobox,WOX)基因家族是植物特有的转录因子家族,在植物生长发育、干细胞分化调控、逆境胁迫响应等过程中扮演重要角色。开展马铃薯WOX基因家族鉴定与功能研究,将为马铃薯遗传改良提供优良基因资源与理论依据。【方法】基于拟南芥、番茄、烟草和水稻WOX蛋白序列,利用HMMER 3.0和BLASTP鉴定马铃薯WOX基因家族成员,使用MCScanX软件分析WOX基因家族成员在马铃薯种内及种间的共线性,并采用邻接法构建系统发育进化树。利用ExPASy、GSDS等软件分析马铃薯WOX基因家族成员理化性质、基因结构、蛋白motif、启动子区域转录因子结合位点。基于PGSC数据库中马铃薯转录组数据,分析StWOXs在不同组织和非生物胁迫下的表达模式;以可能参与离体再生过程的StWOX5作为候选基因,利用实时荧光定量PCR技术分析该基因在具有不同离体再生能力的4个马铃薯品种(系)再生过程中的表达情况。【结果】鉴定得到11个马铃薯WOX基因家族成员,分布在5条染色体上,分为WUS、中间和古老共3个进化分支,不同分支中StWOXs基因结构、蛋白motif组成、转录因子结合位点类型和数量存在不同程度的差异。表达模式结果表明,马铃薯WOX基因家族成员参与离体再生和非生物胁迫响应,StWOX4/5/11/13在愈伤组织中特异表达,StWUS、StWOX1/3c/4/5/13在甘露醇处理下上调表达,StWOX3a/11在NaCl处理下上调表达,StWOX4/5/13在热胁迫中上调表达,且StWOX5相对表达量与愈伤组织分化率呈正相关。【结论】不同马铃薯WOX基因具有潜在的功能多样性,StWOX5具有促进马铃薯离体再生分化的作用,参与了非生物胁迫反应。 展开更多

关键词 马铃薯 wox基因家族 愈伤组织 基因表达

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甘蓝型油菜WOX基因家族的鉴定与表达分析

2

作者 陈玲 王旺田 +8 位作者 蒲媛媛 方彦 武军艳 马骊 李学才 刘丽君 陈常兵 王积军 孙万仓 《西北农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1173-1186,共14页

对甘蓝型油菜WOX基因家族进行研究,利用生物信息学方法鉴定到58个家族成员,对其理化性质、系统发育树、基因结构、保守结构域、染色体位置、顺式作用元件和表达模式等进行分析,结果表明:氨基酸长度为121~397,分子质量为13962.77~44157.4... 对甘蓝型油菜WOX基因家族进行研究,利用生物信息学方法鉴定到58个家族成员,对其理化性质、系统发育树、基因结构、保守结构域、染色体位置、顺式作用元件和表达模式等进行分析,结果表明:氨基酸长度为121~397,分子质量为13962.77~44157.46 u,等电点为5.23~9.63,亲水性均小于0,不稳定系数为42.12~75.63,亚细胞定位在细胞核和叶绿体;系统进化树将WOX基因分为3大类和9个亚支;相同亚支的成员motif和基因结构相似或相同;除BnWOX1、BnWOX3、BnWOX4、BnWOX15、BnWOX32、BnWOX42、BnWOX43、BnWOX51、BnWOX53基因外,其余49个BnWOX基因不均匀分布在19条染色体中的18条染色体上(ChrC06除外),有38对串联重复基因;基因上游序列中包含转录因子结合位点、逆境响应、光响应、激素响应、分生组织调控等顺式作用元件等;各组织器官表达分析表明,BnWOX基因在根、茎尖、种子、角果中表达量较高;对WOX基因进行定量分析发现,在冷胁迫和干旱胁迫下基因表达量有显著变化,表明BnWOX基因可能在油菜响应冷/旱胁迫的调控机制中发挥着重要作用。 展开更多

关键词 甘蓝型油菜 wox基因家族 系统进化 非生物胁迫

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辣椒WOX基因家族的鉴定及表达分析

3

作者 李秀敏 董轩 +5 位作者 汤冰倩 杨慧萍 陈莹 熊程 邹学校 刘峰 《湖南农业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期291-297,共7页

利用辣椒的全基因组数据从辣椒中鉴定出了10个WOX基因,并按照其在染色体上的分布顺序命名为CaWOX1、CaWOX2、 CaWOX3、…、CaWOX10,对它们的理化性质、染色体定位、与番茄的进化关系、蛋白保守基序、组织表达水平及在高温(42℃)、低温(1... 利用辣椒的全基因组数据从辣椒中鉴定出了10个WOX基因,并按照其在染色体上的分布顺序命名为CaWOX1、CaWOX2、 CaWOX3、…、CaWOX10,对它们的理化性质、染色体定位、与番茄的进化关系、蛋白保守基序、组织表达水平及在高温(42℃)、低温(10℃)胁迫下的表达水平进行分析。结果表明:辣椒WOX基因家族各成员的理化性质差异较大,10个家族成员编码的氨基酸长度为127~318 aa,蛋白相对分子质量为14 740~36 070,开放阅读框长度为384~957 bp,蛋白理论等电点(PI)为5.66~10.01;在染色体上的分布较为均匀,大部分分布在染色体的两端;系统进化树分析表明,辣椒WOX基因家族可分为现代、中间、古代3支,与番茄进化关系一致;蛋白保守基序显示,除CaWOX3外,其余蛋白都含有Motif1与Motif2,且二者总是紧密相连出现;组织表达水平分析表明,除了部分CaWOXs具有特异性表达模式外,大部分成员在组织中不表达或弱表达;高温、低温处理能够刺激或抑制WOX基因家族成员的表达。 展开更多

关键词 辣椒 wox基因家族 生物信息学 基因表达

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枳WOX基因家族全基因组鉴定及表达分析 被引量：1

4

作者 马青龄 梁贝贝 +3 位作者 杨莉 胡威 刘勇 刘德春 《果树学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期712-729,共18页

【目的】探讨枳WOX(WUSCHEL-related homeobox)家族基因在植物中的系统进化、蛋白结构特征及非生物胁迫下的表达模式,为进一步研究枳WOX家族基因在柑橘逆境响应中的功能提供理论依据。【方法】利用生物信息学分析方法,对枳WOX家族基因(P... 【目的】探讨枳WOX(WUSCHEL-related homeobox)家族基因在植物中的系统进化、蛋白结构特征及非生物胁迫下的表达模式,为进一步研究枳WOX家族基因在柑橘逆境响应中的功能提供理论依据。【方法】利用生物信息学分析方法,对枳WOX家族基因(PtrWOXs)进行筛选与鉴定,通过qRT-PCR分析PtrWOXs在非生物胁迫下根、茎、叶中的表达模式。【结果】鉴定出10个PtrWOXs,不均等分布在7条染色体上,其编码蛋白均为亲水性蛋白。PtrWOXs在枳根、茎、叶中的表达存在差异。多数PtrWOXs可以被多种非生物胁迫诱导表达,并且在根中的表达变化程度高于叶和茎。另外,PtrWOX1、PtrWOX3、PtrWOX6、PtrWOX9和PtrWOX11可以在根中被低温、干旱、盐和ABA胁迫诱导表达,说明这些基因可能主要在枳根系响应非生物胁迫过程中发挥重要作用。【结论】鉴定出10个PtrWOXs,它们可能在柑橘抵御各种非生物胁迫过程中起重要作用。 展开更多

关键词 枳 wox基因家族 全基因组鉴定 非生物胁迫 表达分析

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大蒜全基因组WOX基因家族鉴定及密码子使用偏性分析 被引量：4

5

作者 董新玉 邓浪 +2 位作者 张亚春 陈国发 李树锋 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期285-293,共9页

【目的】在大蒜(Allium sativum)全基因组中鉴定WOX基因家族,并进行密码子使用偏性分析,为进一步研究大蒜WOX基因家族的功能提供重要依据。【方法】利用生物信息学方法,鉴定分析大蒜WOX基因家族及其密码子使用偏性。基于GEO测序(RNA-seq... 【目的】在大蒜(Allium sativum)全基因组中鉴定WOX基因家族,并进行密码子使用偏性分析,为进一步研究大蒜WOX基因家族的功能提供重要依据。【方法】利用生物信息学方法,鉴定分析大蒜WOX基因家族及其密码子使用偏性。基于GEO测序(RNA-seq)数据,分析大蒜WOX基因家族在大蒜鳞茎不同发育时期及其他组织中的表达模式。【结果】从大蒜基因组中鉴定到16个大蒜WOX基因家族。系谱进化分析发现:大蒜WOX基因家族被划分为3个进化支,分别属于远古支、中间支和WUS支。保守结构域分析发现:它们均含有68个氨基酸组成的保守结构域。密码子使用偏性分析发现:该基因家族密码子使用偏性较弱并受GC3s的影响,同时,该基因家族存在27个高频密码子和14个最优密码子,且大多数偏向于A/U结尾。基于RSCU值和CDS序列聚类发现:基于CDS序列聚类能更加准确表达该基因家族之间的进化关系。ENC-Plot和PR2-plot分析发现:该基因家族密码子使用偏性主要受选择压力的影响。最佳外源表达系统发现:拟南芥更适合用于该基因家族的外源表达系统。表达谱分析发现:该基因家族在鳞茎发育不同时期、叶片、假茎和根中存在差异表达。【结论】本研究为进一步弄清大蒜WOX基因家族在大蒜生长发育过程中的作用提供了科学依据。 展开更多

关键词 大蒜 全基因组 wox基因家族 密码子使用偏性

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茶树WOX基因家族的鉴定和表达模式分析 被引量：2

6

作者 艾安涛 张宝会 +1 位作者 彭徐乾 吕立堂 《中国茶叶》 2021年第3期28-36,共9页

WOX转录因子在植物的生长发育和非生物胁迫响应中起着重要的调控作用。文章基于全基因组数据,从茶树基因组中鉴定出29个WOX基因,并对其基因结构、进化关系、保守域、染色体定位进行分析,同时分析了它们在PEG诱导的干旱胁迫、盐胁迫处理... WOX转录因子在植物的生长发育和非生物胁迫响应中起着重要的调控作用。文章基于全基因组数据,从茶树基因组中鉴定出29个WOX基因,并对其基因结构、进化关系、保守域、染色体定位进行分析,同时分析了它们在PEG诱导的干旱胁迫、盐胁迫处理中的转录组数据。结果表明,29个CsWOX(茶树WOX)基因在茶树染色体上分布不均;根据进化关系将茶树WOX基因分为4类;基因结构和保守基序分析发现相同亚家族的基因结构和保守结构域基本一致;基因表达分析显示,CsWOX基因在花和果实组织中具有较高的表达水平,且部分基因随着叶片成熟度的增加,表达水平升高;不同的Cs⁃WOX基因在PEG诱导的干旱胁迫、盐胁迫处理下存在差异表达,说明CsWOX基因广泛参与茶树生长发育并在响应非生物胁迫中发挥重要作用。该结果将为进一步研究WOX基因在调控茶树生长发育和非生物胁迫响应中的作用提供一些有价值的信息,为茶树WOX基因的功能研究与利用提供科学依据。 展开更多

关键词 茶树 wox基因家族 转录因子 基因表达分析

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桃WOX基因家族的鉴定及分析

7

作者 郭彩珍 《分子植物育种》 CAS 北大核心 2024年第2期371-381,共11页

WOX基因家族是植物特有转录因子,具有调控植物的生长发育、植物的胚胎发育、激素信号转导、抗逆代谢等作用。本研究利用桃全基因组数据,首次对桃全基因组中的WOX基因家族进行鉴定和生物学分析。结果表明:桃WOX基因家族共有67个成员,8条... WOX基因家族是植物特有转录因子,具有调控植物的生长发育、植物的胚胎发育、激素信号转导、抗逆代谢等作用。本研究利用桃全基因组数据,首次对桃全基因组中的WOX基因家族进行鉴定和生物学分析。结果表明:桃WOX基因家族共有67个成员,8条染色体上都有分布,不同成员的氨基酸数、分子量和等电点差异较大,大部分WOX蛋白富含酸性氨基酸且稳定性较差,所有WOX成员都为亲水性蛋白;桃WOX蛋白二级结构均由α-螺旋、β-折叠、延伸链和无规则卷曲四部分组成;桃WOX基因家族97%的成员都定位于细胞核中;系统进化树将桃WOX基因家族分为3个组,只有第Ⅰ组包含40个PpWOX蛋白和15个拟南芥WOX蛋白,其他两组都没有拟南芥的WOX蛋白;桃WOX基因结构中都含有外显子和内含子结构,但是数量差异较大;保守基序分析表明,共有10个保守基序(motif 1~motif 10)且所有WOX成员都含有motif 1,同一分支中motif的数目和种类更为相似而不同分支间有其特异的motif,与系统进化树分析具有一致性。该研究结果将为进一步分析WOX基因家族各个成员在桃的生长发育和抗逆胁迫等方面的应用提供一定的基础数据和参考依据。 展开更多

关键词 桃 wox基因家族 鉴定 分析

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生菜WOX基因家族的鉴定与分析

8

作者 罗康胜 张米欢 +4 位作者 翟兆东 刘雪 李大勇 张彬 张德春 《分子植物育种》 CAS 北大核心 2024年第6期1795-1806,共12页

WOX转录因子是植物特异性转录因子。已有研究表明,WOX家族成员在植物生长发育和非生物胁迫响应中起着重要作用,但在生菜(Lactuca sativa L.)中,WOX基因家族的生物学功能研究还很少。本研究在生菜中鉴定到14个可能的LsaWOX基因,分析了他... WOX转录因子是植物特异性转录因子。已有研究表明,WOX家族成员在植物生长发育和非生物胁迫响应中起着重要作用,但在生菜(Lactuca sativa L.)中,WOX基因家族的生物学功能研究还很少。本研究在生菜中鉴定到14个可能的LsaWOX基因,分析了他们的基因结构、蛋白保守基序、三级结构、染色体定位和顺式作用元件等,并将其划分为三个主要分支(如远古支系,中间支系和WUS支系)。本研究对生菜中WOX家族成员进行了鉴定和初步分析,为进一步研究生菜中WOX基因家族的生物学功能提供理论依据。 展开更多

关键词 生菜(Lactuca sativa) wox基因家族 生物信息学分析

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芥菜WOX基因家族的全基因组鉴定与分析 被引量：1

9

作者 阳文龙 徐楚 +4 位作者 韩嘉琪 张晓辉 宋江萍 贾会霞 王海平 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期537-551,共15页

WUSCHEL相关-同源盒(WUSCHEL related-homeobox, WOX)基因家族是一类植物特有的转录因子基因家族,在植物的生长发育过程中发挥重要作用。本研究利用芥菜(Brassica juncea)基因组数据,通过HUMMER、Smart等软件进行检索筛选,共鉴定出51个... WUSCHEL相关-同源盒(WUSCHEL related-homeobox, WOX)基因家族是一类植物特有的转录因子基因家族,在植物的生长发育过程中发挥重要作用。本研究利用芥菜(Brassica juncea)基因组数据,通过HUMMER、Smart等软件进行检索筛选,共鉴定出51个WOX基因家族成员。利用Expasy在线软件对这些家族成员的蛋白质分子量、氨基酸序列长度、等电点等进行分析,并利用生物信息学软件对芥菜WOX基因家族进化关系、保守区域、基因结构等进行系统性分析,将芥菜WOX基因家族分为古老支、中间支和WUS支/现代支3个亚家族。结构分析表明,同一亚家族内的WOX转录因子家族成员的保守结构域的种类、组织形式以及基因结构具有高度的一致性,而不同亚家族之间呈现一定的多样性。51个WOX基因不均匀分布于芥菜18条染色体上,这些基因的启动子大多含有响应光、激素和非生物逆境胁迫相关的顺式作用元件。利用转录组数据和实时荧光定量PCR (real-time fluorescence quantitative PCR, qRT-PCR)分析发现,芥菜WOX基因的表达具有时空特异性,其中BjuWOX25、BjuWOX33、BjuWOX49可能在角果的发育中发挥重要作用,BjuWOX10、BjuWOX32和BjuWOX11、BjuWOX23分别在干旱和高温胁迫响应中具有重要功能。上述结果为芥菜WOX基因家族的功能研究奠定了基础。 展开更多

关键词 芥菜 wox基因家族 生物信息学分析

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铁皮石斛WOX家族基因在生长发育中的功能分析 被引量：1

10

作者 陈凯 王灏 +5 位作者 陈燚婷 符可 韩之刚 李聪 斯金平 陈东红 《遗传》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期700-714,共15页

WUSCHEL-Related Homeobox(WOX)家族是植物特有的一类转录因子,在干细胞维持和器官形态建成等发育过程中发挥重要的调控作用。兰科珍稀名贵中药植物铁皮石斛(Dendrobium catenatum)具有独特的附生生活方式和生长发育特性,对其WOX家族基... WUSCHEL-Related Homeobox(WOX)家族是植物特有的一类转录因子,在干细胞维持和器官形态建成等发育过程中发挥重要的调控作用。兰科珍稀名贵中药植物铁皮石斛(Dendrobium catenatum)具有独特的附生生活方式和生长发育特性,对其WOX家族基因功能探究有助于进一步了解铁皮石斛发育的保守性和特异性。本研究对铁皮石斛WOX家族基因(DcWOX)进行了系统进化、组织表达模式、异源表达功能检测等分析。结果显示,铁皮石斛WOX家族基因可分为3个进化支,具有显著差异的组织表达谱;在转基因拟南芥中,DcWOX4过表达导致植株显著矮小,叶缘羽状深裂,花期推迟2周;DcWOX9过表达导致植株矮化,叶缘锯齿状,开花推迟1周,强表型植株雌雄蕊均不育;DcWOX11过表达导致叶缘向下卷曲;DcWOX4/9/11过表达拟南芥叶片形态建成异常与TCP家族基因和CUC家族基因的下调以及KNOX家族基因的上调有关;花期推迟与FT、SOC1和CO等早花基因的下调有关。因此,本研究表明铁皮石斛WOX家族基因在调控植株形态建成、叶发育、开花时间和育性等方面具有重要功能,进一步拓展了对WOX家族基因的功能了解,为深入探讨兰科植物进化与发育的保守性和独特性提供参考。 展开更多

关键词 铁皮石斛 wox基因家族 转基因拟南芥 生长发育

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杜仲WOX家族基因鉴定及在叶片发育中的表达

11

作者 刘俊 李龙 +1 位作者 陈玉龙 陈随清 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期1-11,共11页

【目的】Wuschel(WUS)相关的同源异型盒(Wuschel-related homeobox,WOX)转录因子家族在植物生长发育中发挥重要作用。本研究旨在探索WOX转录因子在杜仲Eucommia ulmoides中的分布及表达特征。【方法】以杜仲基因组数据库为基础,利用生... 【目的】Wuschel(WUS)相关的同源异型盒(Wuschel-related homeobox,WOX)转录因子家族在植物生长发育中发挥重要作用。本研究旨在探索WOX转录因子在杜仲Eucommia ulmoides中的分布及表达特征。【方法】以杜仲基因组数据库为基础,利用生物信息学方法对杜仲WOX家族进行全基因组鉴定;基于转录组数据分析EuWOXs在叶片发育及杜仲胶形成中的表达特征,通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测EuWOXs在‘紫叶’杜仲‘Ziye’叶片不同发育时期的表达模式。【结果】杜仲基因组中共鉴定出8条EuWOXs,分布于8条染色体;EuWOXs蛋白质长度为182~352个氨基酸,理论等电点为5.10~6.47,分子量为20.7~40.4 kDa;亚细胞定位预测EuWOXs均定位在细胞核中,均为亲水性蛋白。根据系统进化关系,杜仲WOX家族包括3个亚家族,分别含2、1和5个EuWOXs基因。EuWOXs均含有内含子,并包含多个基序,启动子中富含激素、胁迫和光周期响应元件。大部分EuWOXs在杜仲叶片中表达量较低,EuWOX13-1随叶片发育表达量逐渐降低,EuWOX13-2在生长叶中表达量最高。【结论】杜仲中有8个EuWOXs基因,EuWOX13-1和EuWOX13-2可能在杜仲叶片发育中发挥重要作用。 展开更多

关键词 杜仲 wox家族基因 生物信息学分析 基因表达 叶片发育

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星油藤WOX基因家族成员的鉴定及其表达谱分析 被引量：4

12

作者 郭亚静 付乾堂 +5 位作者 胡晓笛 陈茂盛 潘帮珍 陶彦彬 何惠英 徐增富 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期3907-3915,共9页

本研究利用星油藤(Plukenetia volubilis L.)转录组及基因组数据库,通过本地BLAST,筛选到了9个星油藤WOX(PvoWOX)基因家族成员,并对它们编码的蛋白质氨基酸序列、分子量和等电点等进行了预测。通过构建系统进化树,将该基因家族成员分为... 本研究利用星油藤(Plukenetia volubilis L.)转录组及基因组数据库,通过本地BLAST,筛选到了9个星油藤WOX(PvoWOX)基因家族成员,并对它们编码的蛋白质氨基酸序列、分子量和等电点等进行了预测。通过构建系统进化树,将该基因家族成员分为3个进化支,分别为远古支、中间支和WUS支;进一步对PvoWOX家族成员的基因结构和蛋白保守结构域分析发现在同一进化支中均很保守,并且家族成员均含有保守的同源异型结构域,其中WUS支的成员都含有WUS-box结构域。利用转录组数据和qRT-PCR对PvoWOX基因家族成员在星油藤不同器官中的表达谱进行了分析,结果显示9个PvoWOX基因成员具有不同的表达模式,其中WUS支和中间支成员的表达具有组织特异性,而远古支成员则在不同的器官中均有表达。因此推测PvoWOX家族成员具有功能多样性,分别参与调控星油藤不同器官的发育过程。本研究结果为进一步研究PvoWOX的生物学功能提供了帮助。 展开更多

关键词 星油藤(Plukenetia volubilis) wox基因家族 生物信息学分析 表达分析

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3个茶树品种WOX基因家族的进化及密码子偏好性比较 被引量：5

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作者 王占军 吴子琦 +5 位作者 王朝霞 欧祖兰 李杰 蔡倩文 徐忠东 张照亮 《南京林业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期71-80,共10页

【目的】WOX基因家族在模式植物组织培养中扮演着重要的分子调控角色。非模式植物WOX基因家族的系统发育和密码子使用偏好性研究有助于探索遗传进化规律和基因表达特征,进而为其转基因体系构建提供指导。【方法】利用生物信息学方法在3... 【目的】WOX基因家族在模式植物组织培养中扮演着重要的分子调控角色。非模式植物WOX基因家族的系统发育和密码子使用偏好性研究有助于探索遗传进化规律和基因表达特征,进而为其转基因体系构建提供指导。【方法】利用生物信息学方法在3个茶树品种全基因组数据中鉴定WOX基因;通过ClustalX 2.1和MEGA X软件探索它们的进化规律。运用Perl语言、Codon W 1.4.2程序和SPSS 23.0等软件分析3个茶树品种WOX基因编码序列,探究它们的密码子使用偏好模式;基于ENc-GC_(3s)、PR2分析和中性分析结果解析影响密码子偏好的主要因素。【结果】共鉴定出42个WOX成员,其中‘云抗10号’(CSA)11个,‘舒茶早’(CSS)18个,‘云南野生古茶DASZ’(DASZ)13个,系统发育揭示3个茶树品种WOX基因在进化上存在较强的保守性。密码子偏好性分析揭示,3个茶树品种WOX基因密码子都偏好使用A/T和以A/T结尾;CSA和DASZ的WOX基因密码子使用模式相似,表明两者亲缘关系较近;以CSA和CSS作为转基因受体时,3个茶树品种WOX基因中个别密码子需优化;烟草是3个茶树品种WOX基因的最佳异源表达受体;ENc-GC_(3s)绘图、PR2分析和中性分析表明自然选择是影响3个茶树品种WOX基因密码子使用偏倚的主要因素。【结论】3个茶树品种WOX基因进化上较保守,密码子偏好使用A/T和以A/T结尾,且密码子偏好原因主要是自然选择;揭示出转茶树时密码子的优化信息和烟草为最佳异源表达受体的结果。 展开更多

关键词 茶树 wox基因家族 进化分析 密码子偏好性 转基因表达

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黄梁木WOX基因家族的鉴定与表达分析

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作者 王明俊 许佐威 +5 位作者 刘宇彤 王莹 朱裕灵 杨姝琦 龙健梅 彭昌操 《基因组学与应用生物学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1754-1766,共13页

WOX(WUSCHEL-related homebox)转录因子在调节植物生长发育和响应非生物胁迫中起着重要作用。为揭示华南地区重要速生树种黄梁木(Neolamarckia cadamba)WOX基因家族的功能,本研究利用生物信息学方法对黄梁木WOX基因进行全基因组鉴定,并... WOX(WUSCHEL-related homebox)转录因子在调节植物生长发育和响应非生物胁迫中起着重要作用。为揭示华南地区重要速生树种黄梁木(Neolamarckia cadamba)WOX基因家族的功能,本研究利用生物信息学方法对黄梁木WOX基因进行全基因组鉴定,并对其理化性质、蛋白质结构、染色体定位、系统进化、基因表达模式以及启动子顺式元件进行分析。结果表明:黄梁木中共有19个WOX基因,分布在14条染色体上;NcWOX家族成员分为WUS进化支、中间进化支和古代进化支,均具有高度保守的同源结构域。基因表达模式分析表明,NcWOX4.1、NcWOX4.2、NcWOX13.1以及NcWOX13.2在茎的维管组织中表达量较高,其中NcWOX4.1、NcWOX4.2在初生生长向次生生长转换期的形成层表达量最高,推测NcWOX4.1、NcWOX4.2、NcWOX13.1和NcWOX13.2参与黄梁木维管发育。启动子顺式作用元件分析表明,NcWOX基因家族成员的启动子具有丰富的光应答、激素应答以及逆境反应元件。本研究为深入研究NcWOX基因在黄梁木生长发育及逆境响应中的作用奠定了重要基础。 展开更多

关键词 黄梁木 wox基因家族 生物信息学分析 表达模式

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龙眼WOX家族基因鉴定及在体胚发生早期的表达分析

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作者 马湘玮 张舒婷 +2 位作者 陈燕 赖钟雄 林玉玲 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期190-200,共11页

为探究龙眼WUSCHEL相关的同源异型盒(WUSCHEL-related homeobox,WOX)家族基因的生物学功能与表达模式,该研究基于龙眼全基因组数据库对DlWOX家族成员进行鉴定与生物信息学分析,并利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测验证其在龙眼体胚... 为探究龙眼WUSCHEL相关的同源异型盒(WUSCHEL-related homeobox,WOX)家族基因的生物学功能与表达模式,该研究基于龙眼全基因组数据库对DlWOX家族成员进行鉴定与生物信息学分析,并利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测验证其在龙眼体胚发生早期三个阶段以及在不同激素处理下的表达模式。结果表明:(1)共筛选出13个龙眼DlWOX家族成员,均为不稳定蛋白;亚细胞定位预测显示DlWOX定位于细胞核与细胞骨架上;进化树分析发现,DlWOX家族分为远古支、中间支和WUS(WUSCHEL基因是WOX家族中最先发现的基因)支。(2)基因结构分析发现,DlWOX内含子数在0~19个之间,其大部分的编码蛋白都含有基序motif1与motif2,部分成员含有特异的基序;DlWOX启动子顺式作用元件包含大量光与激素响应元件。(3)对DlWOX在龙眼不同组织部位及体胚发生早期的表达模式分析发现,该家族部分成员在龙眼叶片中高表达,DlWOX14.1、DlWOX14.2和DlWOX9A在胚性愈伤组织阶段(EC)高表达;qRT-PCR分析显示,大部分龙眼DlWOX家族成员响应茉莉酸甲酯(MeJA)和赤霉素(GA)的调控,除DlWOX6外,其余成员在GA与MeJA处理下均上调表达,其中DlWOX9A在GA和MEJA处理下表达量显著上调。研究发现,龙眼DlWOX9A转录组测序结果与qRT-PCR结果的表达量存在差异并且趋势也不完全相同,推测WOX家族在龙眼的整个体胚发生早期起着重要的作用,尤其是在GE阶段;龙眼DlWOX基因在进化过程中存在高度的保守性,部分DlWOX家族成员可能通过响应GA与MeJA激素在龙眼体胚发生过程中发挥作用。 展开更多

关键词 龙眼 wox家族基因 体胚早期发生 生物信息学分析 表达模式 激素

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水稻WOX家族基因鉴定及其种子在逆境萌发中的表达分析 被引量：1

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作者 张琪 张爱霞 +3 位作者 贾俊婷 赵华 刘军 陈兵先 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1809-1820,共12页

【目的】开展水稻WOX基因家族成员的鉴定及在种子逆境萌发中的表达分析,可为探究WOX家族基因的功能、作用机制及水稻遗传改良提供理论参考。【方法】对水稻WOX基因家族成员进行鉴定,利用生物信息学软件对其系统进化关系、理化性质、基... 【目的】开展水稻WOX基因家族成员的鉴定及在种子逆境萌发中的表达分析,可为探究WOX家族基因的功能、作用机制及水稻遗传改良提供理论参考。【方法】对水稻WOX基因家族成员进行鉴定,利用生物信息学软件对其系统进化关系、理化性质、基因结构、保守结构域、保守基序、顺式作用元件和染色体定位等进行分析,并利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测其在种子萌发过程的时空表达特征及非生物胁迫下的表达模式。【结果】从PlantTFDB数据库鉴定获得13个水稻WOX基因家族成员(OsWOX1~OsWOX13),可分为3个分支,其中,远古进化支仅含1个基因,中间进化支和现代进化支分别含有6个基因。13个OsWOXs家族基因不均匀地分布在水稻的1、3、4、5、7、8、11号染色体上,其余5条染色体上则不含该家族基因,其基因结构之间存在较大的差异,暗示WOX基因功能具有差异性和多样性。13个水稻WOX蛋白均定位于细胞核,具有Homodomain superfamily保守结构域和10个保守基序,其中Motif 1和Motif 2位于每个蛋白的保守功能域中。OsWOXs基因启动子区域均含有较多的光响应元件和防御胁迫响应元件,种子特异性反应元件(RY-element)存在于OsWOX1、OsWOX9、OsWOX11和OsWOX12基因中。13个OsWOXs基因在水稻种子萌发及逆境胁迫下的表达模式存在明显差异。OsWOX8基因在萌发种子和幼苗中均呈较高的表达量,OsWOX9和OsWOX11基因在种子萌发期表达量较高,而OsWOX2、OsWOX6和OsWOX8基因在幼苗中的表达量较高。干旱胁迫下,幼苗中OsWOX1、OsWOX2、OsWOX4和OsWOX5基因的相对表达量分别是对照(CK)组的15.0倍、8.0倍、3.9倍和3.6倍,而种子中OsWOX3、OsWOX4和OsWOX7基因的相对表达量分别比CK组降低87.2%、86.9%和97.8%。【结论】相较于拟南芥和玉米,水稻WOX基因家族成员在系统发育进化上较先进,仅保留OsWOX8一个古老分支,且其启动子区域均含有大量光响应和胁迫响应元件,推测其在功能上偏向于参与光合作用和逆境应答方面。OsWOXs基因在水稻种子萌发、幼苗及各种非生物胁迫下呈现丰富多样的表达模式,其中OsWOX9和OsWOX11基因为调控种子萌发的关键基因。 展开更多

关键词 水稻 wox家族基因 生物信息学分析 非生物胁迫下的种子萌发 基因表达

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鹰嘴豆WOX转录因子基因家族全基因组分析 被引量：3

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作者 张洪涛 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期3113-3120,共8页

WOX基因家族是植物中特有的转录因子家族,研究发现该基因家族调控植物生长发育的各个重要环节,本研究将在鹰嘴豆数据库中下载的WOX蛋白序列,利用HUMMER、Smart等软件进行筛选,鉴定出17个WOX基因家族成员,利用信息学方法对这些家族成员... WOX基因家族是植物中特有的转录因子家族,研究发现该基因家族调控植物生长发育的各个重要环节,本研究将在鹰嘴豆数据库中下载的WOX蛋白序列,利用HUMMER、Smart等软件进行筛选,鉴定出17个WOX基因家族成员,利用信息学方法对这些家族成员的基本信息,包括分子量、蛋白长度、等电点等进行分析,并利用生物信息学软件对鹰嘴豆WOX基因家族进化关系、保守区域、基因结构等进行系统性分析,将鹰嘴豆WOX基因家族分为古代进化支、中间进化支和现代进化支,结构分析表明该家族的全基因组序列是高度保守的,在进化过程中呈多样性。利用荧光PCR技术分析在盐胁迫下,根中WOX基因家族成员在不同时间点的表达情况,发现CarWOX5、CarWOX7和CarWOX11与耐盐胁迫调控密切相关。本研究对鹰嘴豆WOX基因家族进行了全面、系统的生物信息学分析,以期为后续的功能验证研究奠定基础。 展开更多

关键词 鹰嘴豆 wox基因家族 生物信息学

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玉米WOX家族基因的鉴定与分析 被引量：6

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作者 郑玲 冯梦园 韩建明 《玉米科学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期16-22,共7页

利用生物信息学的方法鉴定31个玉米的WOX家族基因,对这31个玉米WOX家族基因进行分析。多序列对比结果表明,玉米WOX家族和拟南芥WOX成员均具有高度保守的HOX结构域组helix1-loop-helix2-turnhelix3结构。以拟南芥WOX家族成员作为参照,构... 利用生物信息学的方法鉴定31个玉米的WOX家族基因,对这31个玉米WOX家族基因进行分析。多序列对比结果表明,玉米WOX家族和拟南芥WOX成员均具有高度保守的HOX结构域组helix1-loop-helix2-turnhelix3结构。以拟南芥WOX家族成员作为参照,构建系统进化树,玉米WOX家族成员和拟南芥WOX家族成员共46个基因被分为3个进化支。通过进一步的内含子以及motif分析,结果显示,各个进化支内部的内含子和motif相似度极高,而不同的进化支间有较大的差别。对玉米WOX家族基因的表达模式和功能初步分析,结果表明,有6个WOX家族基因参与了玉米生长发育的调控。 展开更多

关键词 玉米 wox家族基因 生物信息学

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利用CRISPR-Cas9基因编辑技术获得水稻OsWOX9C基因突变体 被引量：1

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作者 叶世伟 方芳 梁婉琪 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2018年第15期4921-4928,共8页

WUSCHEL-Related HOMEOBOX(WOX)基因家族是植物所特有的一类转录因子基因家族,该家族成员在植物发育的不同过程中发挥了重要的调节功能。相比于双子叶模式植物拟南芥,对于单子叶模式植物水稻中WOX基因家族成员功能的了解还很不充分。水... WUSCHEL-Related HOMEOBOX(WOX)基因家族是植物所特有的一类转录因子基因家族,该家族成员在植物发育的不同过程中发挥了重要的调节功能。相比于双子叶模式植物拟南芥,对于单子叶模式植物水稻中WOX基因家族成员功能的了解还很不充分。水稻DWT1/OsWOX9隶属于WOX基因家族的中间支,该基因在水稻主穗和分蘖穗的协同生长中起到了重要的调节作用。OsWOX9B和OsWOX9C是水稻中与DWT1/OsWOX9最为同源的基因,并具有相似的表达模式,但是否具有相似的生物学功能尚不清除。为了研究水稻WOX基因家族成员OsWOX9C的功能,我们利用CRISPR-Cas9基因编辑体系,设计了水稻WOX家族基因OsWOX9C(LOC_Os05g48990)的敲除靶点,构建了OsWOX9C基因的敲除载体。通过对OsWOX9C基因序列分析,将合成的靶点序列插入p BIN-sg R-Cas9-Os载体中,构建p BIN-sg R-Cas9-Os-Target载体,通过农杆菌介导的方法转化水稻品种9522。从5株T0代转基因苗中鉴定出1株OsWOX9C突变的杂合突变体,并通过对自交分离群体的测序分析,筛选出OsWOX9C的四种突变类型。这四种突变体的突变位点均在外显子第146位碱基处,包括插入碱基A或T的两种纯合突变类型,以及插入A/T或C/T的两种双等位突变类型。通过蛋白序列分析,发现这四种突变株系均导致移码而使氨基酸提前终止致使基因突变。本研究利用CRISPR-Cas9基因编辑技术获得了水稻OsWOX9C基因的敲除突变体,为进一步研究OsWOX9C基因的功能提供了重要的遗传材料。 展开更多

关键词 水稻 wox基因家族 Oswox9C CRISPR-Cas9

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