科研产出
黄瓜DIR家族基因的全基因组鉴定及其表达分析
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】基于黄瓜基因组信息和转录组测序大数据，利用生物信息学手段，对黄瓜中DIR基因家族进行鉴定，并分析其在不同组织器官和胁迫响应过程中的表达模式，为后续深入研究黄瓜DIR基因的生物学功能奠定重要基础。【方法】基于已报道的DIR基因HMM模型文件，利用HMMER软件包的hmmsearch程序从黄瓜蛋白数据库中筛选出可能的DIR基因ID，并利用在线工具Pfam和SMART进行验证，最终确定黄瓜DIR家族基因。利用ExPASy、TBtools、GSDS、MEME、MEGA、MCScanX和Circos等工具分析黄瓜DIR基因家族成员的理化特征、染色体定位、基因结构、系统进化树和共线性。基于黄瓜在不同组织和胁迫响应下的转录组测序大数据，利用黄瓜V3版本基因组信息进行转录组分析，检索黄瓜DIR基因在不同转录组测序分析中的表达情况，利用TBtools软件绘制表达热图，分析黄瓜DIR基因在不同组织和胁迫响应过程中的表达模式。【结果】在黄瓜中鉴定到23个DIR家族基因，分布于7条染色体上，编码氨基酸个数在78—684，分子量8.70—73.82 kD；系统进化分析将黄瓜DIR基因家族划分为3个亚族，每个亚族中的基因结构和motif基本一致；共线性分析发现黄瓜中有12个DIR基因与拟南芥中的19个DIR基因存在27种线性关系，黄瓜中有12个DIR基因与水稻中的11个DIR基因存在19种线性关系，而黄瓜中另外8个DIR基因比较保守，既不与拟南芥中的DIR基因存在共线性，也不与水稻中的DIR基因存在共线性；组织特异性表达分析发现有些黄瓜DIR基因在根、茎、花、果实、叶片等所有组织器官中的表达量均较低或不表达，有些黄瓜DIR基因在所有组织器官中的表达量均较高，而有些黄瓜DIR基因只在特定组织中表达，但在其他组织中不表达或低表达，表明不同的黄瓜DIR基因具有组织特异性表达模式；黄瓜DIR家族基因在胁迫响应过程中的表达模式分析发现CsaV3＿4G023490在黄瓜非生物胁迫和生物胁迫响应过程中均发生上调表达，表明该基因在黄瓜生长发育过程中发挥着重要作用。【结论】在黄瓜中共鉴定到23个DIR家族基因，分为3个亚族，每个亚族内的基因成员保守性高，不同亚族间的基因结构和蛋白保守结构域有所不同。黄瓜DIR基因在不同组织器官和胁迫响应下的表达模式具有差异性，协同调控了黄瓜的生长发育。
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陆地棉ADH基因家族的全基因组鉴定及表达分析
《分子植物育种 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：本研究利用生物信息学方法对陆地棉ADH家族基因进行全基因组挖掘和分析,系统地解析Gh ADHs的序列特征、基因结构、染色体分布、非生物胁迫下基因表达模式以及蛋白进化关系、结构域特征与亚细胞定位等。结果表明:陆地棉基因组中共鉴定得到28个ADH,分布在16条染色体上;对应氨基酸可分为ADH1、FDH1、ADH0和BAD1等4个亚家族,长度从292~440个不等。均含有两个主要的结构域:催化结构域及辅酶结合结构域,且具有相同的亚细胞定位;表达分析显示大部分Gh ADHs对ABA、干旱、盐、碱、淹水、低温和高温等1种或多种胁迫表现出显著应答,暗示Gh ADHs在抵抗非生物胁迫中可能发挥重要作用。陆地棉ADH家族基因的鉴定与表达分析,为深入解析ADH响应棉花非生物胁迫中的功能及分子机制奠定了理论基础,进一步为棉花抗逆育种提供更多基因资源。
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水稻条纹叶和白穗基因SLWP的定位及变异分析
《中国水稻科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】对叶绿体发育相关基因进行克隆和功能分析,为解析叶绿体功能奠定分子基础。【方法】用甲基磺酸乙酯(EMS)处理籼稻9311获得一个条纹叶和白穗突变体slwp,通过色素分析和农艺性状观察分析该突变体的表型,通过图位克隆方法分离该基因,进一步利用定量PCR分析相关基因的表达情况。【结果】突变体slwp从2叶期开始至抽穗期表现出条纹叶表型,抽穗后幼穗白化,光合色素含量明显低于野生型;株高降低、抽穗延迟、产量降低等表型。该突变性状为单隐性核基因控制,该基因定位于水稻第6染色体短臂C6-4和N14标记之间0.91Mb区间内。基因组测序表明核糖核苷二磷酸还原酶小亚基基因(RNRS1)编码区第776位点发生单碱基替换,导致甘氨酸突变为天冬氨酸;该基因与已报导的水稻基因St1、Gws和St-wp为等位基因。通过对这4个等位基因的突变位点和表型进行分析,总结了该基因不同位点突变对植株表型的影响以及籼粳之间的差异。表达分析显示与叶绿素合成有关的基因受到不同程度调控,叶绿体发育第一和第二阶段基因上调表达,光合作用相关基因均下调表达。【结论】本研究分析了SLWP(RNRS1)基因不同位点的变异对水稻表型的影响,相关结果加深了对RNRS1基因功能的认识,有助于阐明叶绿体发育的分子机制。
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鸡MHCⅠ分子单链三聚体真核表达载体的构建和表达
《安徽农业科学 》 2017
摘要：[目的]探索主要组织相容性复合体Ⅰ类分子(Major Histocompatibility Complex,MHCⅠ)提高抗原呈递效率的方法,获得具有免疫学活性的抗原肽-MHCⅠ分子单链三聚体。[方法]采用基因重组技术,通过连接肽(G4S)3将鸡新城疫病毒抗原表位短肽HN(aa346-353)与鸡MHCⅠ(B-F)分子二聚体的编码基因共价串联,构建带有绿色荧光标签蛋白的真核表达载体p EGFP-HN_(346-353)-B-Fβ2m-α。[结果]转染真核细胞293T后,荧光显微镜观察可见,重组融合蛋白HN_(346-353)-B-Fβ2m-α分子三聚体主要表达定位于真核细胞的内膜系统。Western Blot结果表明,在预期蛋白分子量大小位置有明显的特异反应带,重组蛋白与其相应抗体可发生特异性结合反应。[结论]重组质粒能够在真核细胞中表达,且融合蛋白具有良好的生物学活性。
关键词： 鸡MHC B-F分子 单链三聚体 真核表达
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猪CD8B表达谱、基因多态性及其与血液免疫性状的关联分析
《农业生物技术学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：白细胞分化抗原8(cluster of differentiation 8,CD8)是主要表达在CD8+T细胞表面的共受体和信号转导分子。CD8B基因编码CD8蛋白的β链,在免疫应答中起着潜在的调节作用。为分析CD8B基因在猪(Sus scrofa)不同组织中的表达特征,并探究CD8B基因多态性对血液免疫性状的遗传效应,本研究利用q RT-PCR测定CD8B基因在大白猪7个组织中的表达量,并用PCR产物测序与限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism,RFLP)方法对382头大白猪、84头长白猪和90头松辽黑猪CD8B基因编码区进行SNPs检测,以及分析CD8B基因突变对大白猪外周血T淋巴细胞亚群和血常规指标的影响。结果表明,CD8B基因在脾脏中的m RNA表达量最高,然后依次是肺脏、胃、肝脏、肾脏、心脏和肌肉。CD8B基因外显子5处检测到1个错义突变(c.602G>A),在大白猪、长白猪和松辽黑猪群中均存在3种基因型(AA、AG和GG型),且3个猪种都是GG为优势基因型。统计分析显示,CD8B基因多态性与大白猪血液中的CD4+CD8-、CD4-CD8+、CD4+/CD8+、血红蛋白含量(hemoglobin,HGB)和红细胞压积(hematocrit,HCT)指标显著相关(P<0.05)。最小二乘分析表明,3种CD8B基因型个体具有不同的血液参数,其中GG型的CD4+CD8-指标显著高于AG型,AG型的CD4-CD8+指标显著高于GG和AA型,GG和AA型的CD4+/CD8+、HGB和HCT指标显著高于AG型(P<0.05)。因此,CD8B基因可能参与血液生理指标的调控,可作为影响猪免疫性状的重要功能候选基因。本研究为进一步揭示CD8B基因的生物学功能提供依据,也为猪的标记辅助抗病育种提供了基础资料。
关键词： 猪 白细胞分化抗原8B基因(CD8B) 基因表达 SNP 血液免疫指标
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山羊繁殖季节性相关基因DIO2与DIO3的表达分析
《农业生物技术学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：研究表明,2型脱碘酶基因(typeⅡiodothyronine deiodinase gene,DIO2)和3型脱碘酶基因(typeⅢiodothyronine deiodinase gene,DIO3)对啮齿动物(Rodentia)和绵羊(Ovis aries)的季节性繁殖活动具有重要调控作用。本研究选择常年发情济宁青山羊(Capra hircus)和季节性发情辽宁绒山羊(C.hircus)作为实验对象,应用反转录PCR和定量PCR技术分别对两个基因的组织表达谱及繁殖轴组织中两个基因的表达差异进行检测分析。研究发现,(1)DIO2基因在所研究的24个组织都有一定量表达,DIO3基因主要在小脑、海马、下丘脑、垂体、脑桥以及卵巢和肾上腺等表达,品种间两基因组织表达谱相似;(2)济宁青山羊垂体DIO2基因表达量显著高于辽宁绒山羊(P<0.05),下丘脑、卵巢表达量也均高于辽宁绒山羊,但两品种间差异不显著(P>0.05),子宫表达量显著低于辽宁绒山羊(P<0.05);(3)对于下丘脑组织DIO3基因,则济宁青山羊表达量比辽宁绒山羊明显要高(P<0.05),而对于卵巢和子宫DIO3基因表达量,则济宁青山羊明显比辽宁绒山羊低(P<0.05),济宁青山羊垂体DIO3基因表达量低于辽宁绒山羊,但两品种间差异不显著(P>0.05)。本研究提示DIO2和DIO3基因可能与山羊季节性繁殖调控有关,研究结果可为初步揭示山羊繁殖季节性分子调控机制提供参考。
关键词： 繁殖季节性 2型脱碘酶基因(DIO2) 3型脱碘酶基因(DIO3) 表达 山羊
砀山酥梨果实COMT基因的克隆和表达分析
《核农学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：梨果实石细胞的发育和木质素的合成、转运及沉积密切相关。咖啡酸氧甲基转移酶(COMT)是木质素合成途径中的1种关键酶,主要参与紫丁香基木质素(syringyl lignin,S-木质素)的生物合成。本研究以砀山酥梨果实为材料,利用RT-PCR技术并结合RACE方法,得到砀山酥梨COMT基因的全长c DNA,命名为Pb COMT(Gen Bank登录号为KC905086)。该基因全长1 371 bp,开放阅读框为1 098 bp,编码365个氨基酸。进化树分析发现砀山酥梨COMT蛋白具有很高同源性,与苹果的相似性达到94%。将该基因重组到表达载体p ET-32a(+)中进行原核表达,电泳检测到1条大约60.0 k D的外源蛋白,与预测的融合蛋白分子量相符。荧光定量表达分析得知,梨果实Pb COMT基因表达量变化与木质素的含量变化趋势基本一致,并且和石细胞发育规律有很大的相关性。本研究为阐明梨石细胞发育分子机理奠定基础,为分子调控石细胞含量、改善梨果实口感提供了科学依据。
关键词： 砀山酥梨 Pb COMT 生物信息学分析 原核表达 荧光定量表达
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大黑鳃金龟消化与解毒相关基因的组织表达研究
《安徽农业科学 》 2015
摘要：[目的]明确大黑鳃金龟幼虫消化酶和解毒相关基因在不同组织中的表达情况,筛选中肠特异表达基因。[方法]利用RT-PCR方法对大黑鳃金龟幼虫中肠消化酶(胰蛋白酶、氨肽酶、羧肽酶)基因和解毒相关基因(细胞色素P450、谷胱甘肽S-转移酶、酯酶)在不同组织中的表达进行分析。[结果]所调查的大黑鳃金龟的6个谷胱甘肽S-转移酶在中肠中都有表达,有3个基因在中肠中特异性表达。细胞色素P450家族中CYP 6A20和CYP 4C1 2个基因在中肠中特异表达,3个氨肽酶基因(APN1、APN2和AP2)只在中肠中表达。[结论]大部分大黑鳃金龟的消化酶和解毒酶基因在中肠中表达量最高。
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山羊繁殖季节性相关基因KiSS-1与RFRP的表达研究
《畜牧兽医学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：本研究为初步阐明KiSS-1和RFRP基因对山羊繁殖季节性的作用,选择常年发情济宁青山羊和季节性发情辽宁绒山羊为对比品种,应用RT-PCR和qRT-PCR技术分别研究KiSS-1和RFRP基因组织表达谱以及在下丘脑-垂体-卵巢(子宫)繁殖轴表达差异。结果发现:(1)KiSS-1基因主要表达于山羊下丘脑、垂体、松果体、肾、卵巢、脂肪和甲状腺等组织,RFRP基因主要表达于山羊下丘脑、大脑皮层、小脑、卵巢和垂体等组织,两基因组织表达谱均存在一定的品种特异性;(2)KiSS-1基因在济宁青山羊下丘脑表达量显著高于辽宁绒山羊(P<0.05),而在垂体和卵巢中的表达量两品种间差异不明显(P>0.05);(3)济宁青山羊下丘脑RFRP基因表达显著高于辽宁绒山羊(P<0.05),而济宁青山羊卵巢和垂体中RFRP基因表达明显低于辽宁绒山羊(P<0.05)。研究结果提示,KiSS-1基因可能参与调控山羊季节性繁殖,而RFRP基因是否调控季节性繁殖或以何种方式作用还需要进一步研究。本研究可为山羊KiSS-1和RFRP基因功能研究打下基础,并为揭示山羊繁殖季节性的遗传基础提供参考。
家蚕G蛋白γ亚基BmGγ30A的克隆及其原核表达
《中国蚕业 》 2011
摘要：异三元G蛋白是真核细胞感知外界信号后将信号传递到胞内的重要分子,参与生物体广泛的信号转导。为了研究G蛋白在家蚕中的生理功能及其作用机理,运用生物信息学方法预测到家蚕Gγ的一段序列,通过设计特异性引物、PCR和RACE技术,克隆得到家蚕Gγ30A的序列。随后将该蛋白成熟肽cDNA片段通过酶切克隆至表达载体pET-41b(+),并导入E.coli BI21宿主菌中进行诱导表达。家蚕Gγ30A重组GST融合蛋白经SDS-PAGE和Western blot分析,在相对分子量约38 KDa处,出现特异性蛋白条带,表达方式分析发现融合蛋白在上清和包涵体中均有表达;试验结果说明我们已成功克隆到家蚕Gγ30A基因(GeneBank登录号:HQ699664),并在E.coli BL21中高效表达。
关键词： 家蚕 G蛋白γ亚基 克隆 BmGγ30A基因 原核表达
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