科研产出
ω-6和ω-3脂肪酸脱氢酶家族系统进化与功能分化
《遗传 》 2013 北大核心 CSCD
摘要：文章利用生物信息学方法对ω-6和ω-3脂肪酸脱氢酶基因家族的氨基酸序列特征、系统进化及功能分化进行分析。结果表明,ω-6和ω-3脂肪酸脱氢酶氨基酸序列均含有3个保守的组氨酸基序(Hisbox)。质体类ω-6和ω-3脂肪酸脱氢酶氨基酸N-端序列均有数目不等的信号肽区域,并且在信号肽区中部发现1个由10个氨基酸残基组成的相对保守的疏水区,推测为该类酶信号肽的功能区域。多数植物微体ω-6和ω-3脂肪酸脱氢酶氨基酸C-端均有KKXX-like motif内质网滞留信号,而红花CtFAD2-3、CtFAD2-4、CtFAD2-5、CtFAD2-6和CtFAD2-7中没有检测到该滞留信号,但C-端序列富含芳香族氨基酸,同样具有内质网滞留信号的作用。系统进化分析可将所有序列分为4大类,结果显示ω-3脂肪酸脱氢酶在原核生物中由ω-6脂肪酸脱氢酶基因进化而来;并且植物质体和微体类ω-3脂肪酸脱氢酶均可再划分为单子叶和双子叶植物2个亚类,表明植物质体和微体类ω-3脂肪酸脱氢酶功能的分化早在单子叶和双子叶植物分化之前就已经形成;而植物微体类ω-6脂肪酸脱氢酶可细分为种子特异表达型和组成性表达型两类,是在双子叶植物形成之后才开始分化的。各亚群间的功能分化位点分析表明,除植物FAD3/植物FAD2外,在所有存在功能分化的亚群间,均存在后验概率值超过0.80的氨基酸位点,而这些位点主要分布在Hisbox I的前后两端以及Hisbox II的前端,表明这些位点变化对蛋白质功能域的大小或构象有着重要影响,对于亚群间功能分化起着非常重要的作用。
关键词： 系统进化 组氨酸保守区 信号肽 内质网滞留信号 功能分化
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小麦抗叶锈病基因Lr9的分子标记及其检测
《麦类作物学报 》 2013 北大核心 CSCD
摘要：1B·1R易位系、高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)、多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)活性、黄色素含量等因素都对小麦加工品质有重要影响,慢锈基因Lr34既抗叶锈,又抗条锈、白粉和秆锈病。为了明确这些基因在黑龙江小麦品种中的分布,并为优质抗病小麦分子标记辅助育种提供材料和方法,本研究利用高分子量谷蛋白亚基Dx5、By8、1B·1R易位系、PPO、PSY基因和Lr34位点的特异性分子标记对黑龙江省不同地区的169份小麦品种进行鉴定。结果表明,Dx5亚基的频率为43.2%,By8亚基的频率为30.8%,1B·1R易位系的频率为4.7%,Ppo-A1b的频率为33.1%,Psy-A1b的频率为33.7%,含Lr34位点的频率为24.9%;不含1B·1R易位系、同时又具有Dx5和By8、Ppo-A1b、Psy-A1b及Lr34位点的品种只有2份,占1.2%。
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红花ω6脂肪酸脱氢酶基因克隆及生物信息学分析
《中国油料作物学报 》 2013 北大核心 CSCD
摘要：采用RT-PCR和RACE(rapid amplification of cDNA ends)技术,从红花未成熟的种子和叶片中分离到8个FAD2基因和1个FAD6基因片段,并全部提交至GenBank上。在NCBI中Blast结果显示,CtFAD2-1和Ct-FAD2-8与向日葵、大豆、棉花等种子特异表达的FAD2-1基因的同源性较高。而CtFAD2-2与其他作物中组成型表达的FAD2-2/CtFAD2-3有较高的相似性。将红花ω6脂肪酸脱氢酶氨基酸序列进行同源性比对,CtFAD2-1与CtFAD2-8的同源性最高,为79.9%;其次是CtFAD2-2与CtFAD2-1和CtFAD2-8,分别为70.8%和70.2%;而这3个FAD2基因与其余5个拷贝间的序列相似性均较低,在52.0%～61.0%之间;CtFAD6与CtFAD2之间的相似性极低,在18.0%～21.9%之间。红花8个FAD2均检测到内质网滞留信号,将其定位于内质网膜上,而CtFAD6 N-端检测到67bp的质体信号肽序列,将其定位于叶绿体膜上。疏水性和跨膜分析结果显示,除Ct-FAD2-6以外,其余FAD2均含有6个疏水区,分别跨膜4～6次。
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小麦逆境胁迫相关基因TaCBL7的克隆、生物信息学及表达特性分析
《华北农学报 》 2013 北大核心 CSCD
摘要：从小麦抗性相关EST数据库中筛选并获得一条753 bp的核苷酸序列,该序列包含了一个642 bp的开放阅读框,编码一个由213个氨基酸残基组成的蛋白,氨基酸同源性分析发现,该蛋白含有保守的钙结合结构域EF-hand,在其N端含有豆蔻酰化位点MGXXXS/T,与OsCBL7高度同源,属于小麦CBL家族,命名为TaCBL7。实时荧光定量PCR分析表明,TaCBL7基因在苗期的根、茎及叶子,成熟期的根、茎、叶子及种子中均表达,但表达存在差异;该基因表达受盐、干旱、低温、ABA及条锈病诱导调控,表达分析结果表明,TaCBL7基因在小麦发育时间和组织空间上存在表达特异性(即时空表达特异性),同时参与了小麦生物与非生物胁迫的响应。推测TaCBL7基因编码的蛋白在小麦生长发育及胁迫过程中具有重要功能,为进一步研究小麦TaCBL7基因在生长发育和逆境响应过程中的功能,以及利用TaCBL7基因进行小麦分子育种奠定基础。
关键词： 小麦 TaCBL7 基因克隆 生物信息学 基因表达
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一种植物双基因共表达载体的构建及应用
《农业生物技术学报 》 2013 北大核心 CSCD
摘要：多基因共转化有利于对植物复杂性状进行改良。本研究通过在pXCS-HAStrep质粒中引入一段间隔序列,构建了双基因共表达载体pXCS-Dgene-HAStrep,实现了在一套表达盒内独立表达两个基因,并将克隆自橡胶树(Hevea brasiliensis)的HbWRKY11和HbWRKY7基因克隆入该载体,利用农杆菌(Agrobacterium tumefacien)介导法将构建好的共表达载体pXCS-HbWRKY11-HbWRKY7-HAStrep转入野生型拟南芥(Arabidopsis thaliana),共获得了84株抗Basta除草剂的拟南芥转基因植株。对随机选择的8株转基因植株进行半定量和荧光定量PCR分析表明,HbWRKY11和HbWRKY7基因能同时独立表达,HbWRKY7的表达量略高于HbWRKY11,但差异不显著(Pr=0.4867>0.05);而在不同的转基因植株间,基因的表达差异显著,其中单拷贝的转基因株系S2和S5表达量最高。对双基因共表达株系S2和S5及HbWRKY11和HbWRKY7的单基因转基因株系L3、L4、J1和J5进行低温和茉莉酸胁迫处理,结果表明,冷应答基因AtCOR47和茉莉酸应答基因AtCOI1及可溶性糖含量在双基因共表达株系中的变化特征与其在单基因转基因株系中的变化特征均表现出明显的差异。实验证明,本研究所构建的双基因共表达载体可以在植物转化中实现一个表达框内独立表达两个基因。
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蚯蚓处理甘蔗渣和牛粪混合废弃物的初步研究
《江苏农业科学 》 2013 北大核心
摘要：采用室内模拟培养的方法,利用蚯蚓堆制处理甘蔗渣和牛粪的混合废弃物,研究堆制处理过程中蚯蚓生长繁殖及处理前后混合废弃物的理化性质。结果表明,热带农业废弃物甘蔗渣和牛粪的不同配比基质中赤子爱胜蚓的生长繁殖良好,赤子爱胜蚓的平均体重由初始的140 mg/条左右增加到250 mg/条左右,其在80%牛粪+20%甘蔗渣处理中繁殖情况最好,产茧数量最多。同时,赤子爱胜蚓对此类热带农业废弃物也具有较好的处理效果,不同配比基质经蚯蚓处理后速效氮和速效磷的含量明显增加。
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