国家自然科学基金(31301682)
- 作品数:11 被引量:26H指数:3
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- 相关机构:江苏省农业科学院江苏沿江地区农业科学研究所教育部更多>>
- 发文基金:国家自然科学基金江苏省农业科技自主创新基金国家科技重大专项更多>>
- 相关领域:农业科学生物学更多>>
- 1株抗草甘膦棉花突变体草甘膦抗性的初步鉴定被引量:11
- 2014年
- 目的在于探明1株新的草甘膦抗性棉花突变体是否能用于发掘新的草甘膦抗性基因以及在农业生产中作为抗草甘膦种质的选育和利用的潜在价值。本文采用PCR的方法,在基因组和转录水平上排除了CP4-EPSPS基因对该突变棉株的污染;通过测定莽草酸含量,鉴定了该突变体草甘膦抗性的典型生理特征;通过盆栽试验研究了该突变体苗期对草甘膦抗性的表型。结果显示:不论草甘膦处理与否,突变棉株莽草酸的含量都没有显著的积累,在生理水平上显示出草甘膦抗性植株的显著特点;2叶期时草甘膦处理结果显示,突变棉株的草甘膦抗性表型同孟山都的品种对草甘膦的抗性表型基本一致。在基因组和转录水平的PCR检测结果都排除了突变棉株草甘膦抗性的获得是CP4-EPSPS基因污染造成的。结合对其他已报道的草甘膦抗性基因的类似排除,说明该抗性突变存在着自身特有的分子机理。
- 巩元勇郭书巧束红梅何林池倪万潮
- 关键词:棉花
- 陆地棉PHYB基因生物信息学分析(英文)
- 2016年
- [目的]对陆地棉PHYB基因有一个全面的认识和生物信息学分析。[方法]在陆地棉异源四倍体标准系TM-1基因组数据库中共鉴定获得2个PHYB基因,这2个基因分别分布在A10和D10亚基因组。利用生物信息学方法对这两个基因进行初步分析。[结果]棉花的PHYB具有其他植物PHYB相同的基序和结构域,不管是数目还是分部位置都比较一致;不同植物的PHYB氨基酸序列同源性比对及构建的进化树都显示棉花的PHYB同可可的在同源性和进化关系上都是最高的,同水稻、玉米等单子叶植物的同源性及进化关系较低;基因结构的比对结果同样显示植物PHYB基因在进化上比较保守;棉花PHYB存在几十个可能磷酸化的位点,这些位点的磷酸化作用可能影响光敏色素的功能及其介导的信号通路。[结论]该研究结果为陆地棉PHYB基因的克隆和功能研究提供了理论基础。
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- 关键词:陆地棉生物信息学
- 棉花EPSPS基因一个可变剪接体的克隆及功能分析被引量:1
- 2016年
- 可变剪接是生物体基因在转录过程中存在的普遍现象,该现象是导致蛋白质功能多样性的重要原因之一,但是在棉花中关于功能基因可变剪接事件的报到相对较少。本文在克隆棉花EPSPS(5-enolpyruvylshikimate 3-phosphate synthase)基因的过程中,发现了该基因的一条可变剪接序列。运用生物信息学的方法研究发现,该序列比正常的EPSPS基因的c DNA序列少152 bp,这造成了终止密码子在该序列的提前出现;正常的EPSPS基因内含子的剪切都遵循常见的"GT-AG"剪切规律,而该可变剪接序列最后一个内含子的剪切是按照"AT-AC"规则进行;该可变剪接序列预测的三维结构模型同正常的EPSPS基因的三维结构存在显著差异。将该可变剪接序列插入到原核表达载体p ET32a,随后将构建好的原核表达重组载体转化入大肠杆菌菌株BL21(DE3)Δaro A,通过在M9基本培养基中的生长研究发现该可变剪接序列不具备正常EPSPS基因所具有的功能。本研究结果丰富了棉花EPSPS基因转录本存在的形式,为深入研究棉花EPSPS基因的转录机制打下了基础。
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- 关键词:可变剪接棉花原核表达
- 陆地棉EPSPS基因全基因组分析被引量:2
- 2016年
- 当前在NCBI中提交的来源于陆地棉的EPSPS基因有2个,随着陆地棉基因组测序结果的公布,为在陆地棉基因组中全面鉴定EPSPS基因的存在提供了便利条件。从陆地棉异源四倍体标准系TM-1基因组数据库中共搜寻获得4个EPSPS同源基因,这4个基因分别分布在A07、A12、D07和D12亚基因组。从这4个基因的核苷酸序列、氨基酸序列和基因结构的比对,构建进化树的系统发育分析以及基因的转录情况研究来看,定位在A07和D07亚基因组的2个基因属于共线性高度同源基因,定位在A12和D12亚基因组的2个基因也是相同的情况。序列比对结果表明,已经在NCBI中提交的2个EPSPS基因分别是定位在A12和D12亚基因组上的基因,研究结果为定位在A07和D07亚基因组上EPSPS基因的克隆和功能研究提供了基础理论依据。
- 巩元勇徐珍珍郭书巧束红梅蒋璐倪万潮
- 关键词:陆地棉
- 一个陆地棉水通道蛋白基因的生物信息学分析(英文)
- 2014年
- [目的]对陆地棉水通道蛋白基因GhNIP5.1进行生物信息学分析,为深入研究陆地棉水通道蛋白的功能提供研究基础。[方法]利用电子克隆的方法,获得棉花GhNIP5.1基因的开放阅读框序列,并对该序列进行了生物信息学分析;利用已公布的棉花基因组测序结果,搜索获得GhNIP5.1基因的编码区序列。[结果]序列分析表明,所获得cDNA序列具有完整的897 bp的开放阅读框,编码298个氨基酸残基;该氨基酸序列具有MIP超家族典型的NPA保守序列;它同葡萄和拟南芥的NIP5.1氨基酸序列的一致性最高,分别为89.3%和83.2%,在拟南芥NIP家族9个成员中,GhNIP5.1蛋白的氨基酸序列同AtNIP5.1同源性最高;该蛋白的三维结构也同拟南芥AtNIP5.1的非常相似;GhNIP5.1基因的编码区全长2 067 bp,包含4个外显子和3个内含子,所有内含子的左右边界均为GT-AG结构。[结论]GhNIP5.1基因可能具有同拟南芥AtNIP5.1类似的生理功能。
- 倪万潮巩元勇郭书巧束红梅沈新莲徐鹏张香桂郭琪
- 关键词:陆地棉水通道蛋白生物信息学
- 大豆GmGLRs基因全基因组鉴定与表达分析被引量:2
- 2019年
- 为明确大豆GmGLRs基因家族的结构特征以及不同组织的表达模式,利用生物信息学的方法,从全基因组水平鉴定了大豆GmGLRs基因家族,并对其染色体定位、系统进化关系、基因结构、跨膜结构域及组织表达模式进行分析。结果表明,在大豆基因组(Wm82.a2.v1)全基因组信息中共鉴定出17个GmGLRs基因。基因定位显示,这些基因不均匀的分布在10条染色体上,有5条染色体各分布1个GmGLRs基因,有3条染色体各分布2个GmGLRs基因,有2条染色体各分布3个GmGLRs基因。系统进化树分析将这些基因分为2个亚族,有2个GmGLRs基因在一个亚族,其他15个GmGLRs基因在另一个亚族,这些基因在系统进化关系上成对出现,表现出很高的同源性。基因结构分析表明,这些基因基本上都具有6个外显子,只有1个基因有7个外显子。此外,大豆GmGLRs基因的CDS序列长度差异不大,最长的CDS长度是2 844 bp,最短的CDS长度是2 409 bp,平均长度为2 748 bp。跨膜结构域预测结果表明,10个GmGLRs蛋白有3个跨膜结构域,4个GmGLRs蛋白有4个跨膜结构域,2个GmGLRs蛋白有5个跨膜结构域,1个GmGLR蛋白有2个跨膜结构域。组织表达模式研究显示,这些基因没有表现出组织特异性的差异,但是在表达丰度上存在显著差异,高、中、低丰度表达基因数分别为8,5,4个。结果为大豆GmGLRs基因的克隆和功能研究提供了理论基础。
- 崔晓霞赵硕郭书巧束红梅何晓兰倪万潮巩元勇刘来华
- 关键词:大豆生物信息学
- 陆地棉GhZIP基因家族全基因组分析被引量:5
- 2015年
- ZIP基因家族是生物体内非常重要的一类金属阳离子转运蛋白基因家族,通过对陆地棉基因组的全面分析和鉴定,获得GhZIP基因家族系统性的生物学信息。运用比较基因组学的方法,从陆地棉异源四倍体标准系TM-1基因组数据库中鉴定出45个GhZIP基因,这些基因分布在除了A04、A09、D04和D09号亚基因组以外的22个亚基因组,D亚组比A亚组多5个GhZIP基因,有16对基因在A亚组和相对的D亚组上存在一一对应关系。有44个GhZIP基因具有跨膜结构,其中有36个GhZIP基因的跨膜结构域是6~9个,具有His富集区序列并位于膜内侧可变区的有20个GhZIP基因,只有1个GhZIP基因亚细胞定位不在细胞质膜。对NCBI中陆地棉的EST数据库做比对统计,有21个GhZIP基因没有可匹配的EST序列,其他24个GhZIP基因在棉花的根、茎、叶、花、胚珠、纤维等组织中广泛表达,其中有18个基因在根和/或茎中表达。研究结果为GhZIP基因的克隆和功能研究提供了理论基础。
- 倪万潮巩元勇徐珍珍郭书巧束红梅蒋璐
- 关键词:棉花
- 棉花DUR3基因的鉴定及进化分析
- 2023年
- 植物DUR3同源蛋白属于钠离子/溶质共运蛋白家族的尿素高亲和力运输蛋白,在植物体对外源尿素的主动吸收及内源尿素的再分配过程中具有重要作用。为明确棉花DUR3基因的结构和进化情况,基于生物信息学的方法,从全基因组水平鉴定陆地棉和雷蒙德氏棉的DUR3基因,并对基因结构、跨膜结构域、基序分布、进化关系等进行分析。结果表明:(1)从陆地棉A亚组和D亚组染色体各鉴定出1个DUR3基因,从雷蒙德氏棉基因组鉴定出1个DUR3基因。这3个棉花DUR3同源蛋白同其他植物DUR3同源蛋白一样,具有15个跨膜结构域,具有3个位置一致、高度保守的基序。(2)基因结构分析表明,双子叶植物DUR3基因的外显子个数明显多于单子叶植物,这3个棉花DUR3基因的外显子个数亦是如此。(3)根据物种间种属亲缘关系,对不同物种DUR3氨基酸序列构建的进化树显示,棉花的同双子叶植物的聚在一起。(4)DUR3直系同源基因和旁系同源基因的K a/K s比值普遍均大于1,说明这些基因在进化过程中主要受到正向选择的作用。该研究结果为深入研究棉花DUR3同源蛋白提供了理论基础。
- 巩元勇赵丽华闫飞孙伊辰王慧刘来华
- 关键词:陆地棉基因生物信息进化
- 植物莽草酸途径EPSPS蛋白的分子进化和基因结构分析被引量:6
- 2015年
- EPSPS既是植物、微生物和真菌等生物芳香族氨基酸生物合成途径——莽草酸途径中的关键酶,也是除草剂草甘膦的靶标酶。EPSPS的克隆能为草甘膦抗性转基因作物的研发提供候选基因。该研究运用比较基因组学方法,通过对41种不同植物的43条EPSPS蛋白序列进行进化分析,取得主要结果如下:(1)不同植物EPSPS蛋白的相似性很高,且具有相同的结构域、保守基序和保守位点,但是其叶绿体转运肽序列差异显著;(2)系统发育分析表明,EPSPS基因按照双子叶植物纲和单子叶植物纲分为2个大的分支,各个小的分支又按照植物的种属亲缘关系进行分支和聚类;(3)基因结构分析表明,植物EPSPS基因基本都含有8个外显子和7个内含子,且所对应外显子的长度相当,而内含子的长度差异很大,说明在植物基因组进化过程中造成EPSPS基因结构差异的主要因素是内含子的改变。研究结果将为揭示植物EPSPS蛋白的结构功能提供参考。
- 巩元勇郭书巧束红梅倪万潮帕尔哈提·买买提沈新莲徐鹏张香桂郭琪
- 关键词:植物系统发育分析基因结构
- 棉花GhEPSPS基因的原核表达载体的构建及诱导表达被引量:1
- 2014年
- 目的在于构建棉花GhEPSPS基因的原核表达载体,并在宿主大肠杆菌中成功诱导表达。利用RT-PCR技术从陆地棉苏棉18中克隆获得GhEPSPS基因的开放阅读框序列,连接到p EASY-Blunt平端载体,构建获得重组载体p EASY-Blunt-GhEPSPS;以该重组载体为模板,PCR获得两端含有Eco RⅠ和XhoⅠ酶切位点的GhEPSPS基因CDS序列,通过这2个酶切位点插入到p ET32a载体,构建获得原核表达重组载体p ET32a-GhEPSPS,转化到宿主菌株BL21(DE3)中,经IPTG诱导后,SDS-PAGE检测目的基因的表达情况。研究结果表明,成功克隆获得了棉花GhEPSPS基因的CDS序列,并成功构建了该基因的原核表达载体,目的基因能够在宿主菌中被诱导大量表达。该研究结果将为深入研究棉花EPSPS酶的结构、功能以及酶学特性提供重要的研究基础。
- 巩元勇倪万潮帕尔哈提.买买提郭书巧束红梅何林池
- 关键词:棉花原核表达SDS-PAGE