姜晓东 作品数:24 被引量:51 H指数:5 供职机构: 山西农业大学农学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 公益性行业(农业)科研专项 国家现代农业产业技术体系建设项目 更多>> 相关领域: 农业科学 生物学 更多>>
藜麦WRKY基因的进化与多胁迫条件下的转录应答 2022年 WRKY转录因子参与调控植物生长发育和多种胁迫应答,是一类非常重要的植物转录因子。为解析藜麦WRKY基因的进化特征及挖掘响应胁迫的WRKY基因,本研究利用系统的生物信息学方法在全基因组水平对WRKY基因进行了鉴定,并对其染色体定位、分组、系统进化、共线性分析以及多胁迫条件下的表达模式进行了分析。藜麦基因组中鉴定得到90个WRKY基因;划分为3组:Ⅰ组(18个)、Ⅱ组(46个)和Ⅲ组(12个),其中Ⅱ组成员进一步被划分为5个亚组:Ⅱ-a(9个),Ⅱ-b(4个),Ⅱ-c(13个),Ⅱ-d(10个)和Ⅱ-e(10个)。另外,14个WRKY成员因为WRKYGQK短肽的缺失,以及锌指结构变异较大而未划分到任何分组。本研究分组与藜麦WRKY基因进化树中家族成员的聚类结果完全一致,进一步支持了成员分组的可靠性。此外,不同分组的WRKY成员的蛋白序列呈现出小组特异的氨基酸保守域组成。藜麦和祖先二倍体苍白茎藜、瑞典藜的同源基因组模块分析表明,藜麦WRKY基因数目的增加主要来自全基因组倍增。在干旱、高温、盐、低磷胁迫和花生褪绿扇形斑病毒(GCFSV)侵染下,大量WRKY基因的表达水平被显著性诱导或抑制,说明这些WRKY基因很可能参与了调控藜麦的逆境应答反应。研究结果可为藜麦的抗逆研究提供优良的候选WRKY基因,为藜麦的抗逆研究提供参考依据。 侯丽媛 贾举庆 姜晓东 王育川 赵菁 陈禺怀 黄胜雄 吴慎杰 董艳辉关键词:WRKY 进化 胁迫 高粱基因组DCL家族的系统进化与表达分析 被引量:5 2019年 从高粱转录组数据筛选获得SbDCLs基因全长序列,并结合生物信息学方法在高粱的全基因组中鉴定出了6个SbDCLs基因,分布于SBI-01,SBI-03和SBI-06上。其中,SbDCL2a和SbDCL2b在SBI-01上串联重复排列,比较二者基因结构和蛋白质结构域推测SbDCL2a很可能是由SbDCL2b小范围复制所致。SbDCLs蛋白质均为两性蛋白且没有信号肽,亚细胞定位均在细胞核上,二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主。通过对高粱、水稻、玉米、拟南芥、大豆、小麦、藜麦、甜菜、谷子的DCL蛋白质序列进行系统进化分析,结果表明,DCL存在4个分枝:DCL1,DCL2,DCL3和DCL4;DCL在进化上出现了单双子叶的分化;DCL蛋白编码基因进化具有纯化效应。对SbDCLs基因进行表达分析,结果显示,SbDCLs在高粱穗部、茎节中部、花梗和旗叶茎节表达都比较强烈;SbDCL2a,SbDCL1和SbDCL3a是高度表达基因,而且在生殖器官或组织中相对于营养器官具有更高的表达水平,说明SbDCLs基因对高粱营养生长和生殖发育具有调控作用。SbDCL2b在高粱的整个生育期表达水平均较低,但是在胚珠和花粉中拥有较高的表达水平,可能参与生殖发育调控。 张腾 尹梦娇 郭红媛 姜晓东 贾举庆 王艳胜 温贺 梁月秀 赵立松 赵威军 吕晋慧 李艳锋 张春来关键词:高粱 系统进化分析 山西省蠕孢类玉米叶斑病菌种类研究 山西省是我国玉米主产省份之一,玉米种植面积居全省之首。近年来,随着玉米种植面积的扩大、耕作方式及气候条件的改变,玉米病害已成为玉米生产的制约因子之一,由蠕孢类真菌引起的玉米叶斑类病害发生也日趋严重。为明确山西省玉米叶斑病... 王迪 吉佩 姜晓东 郭雪梅 郝晓娟 李新凤 王建明关键词:玉米叶斑病 文献传递 霜霉病菌胁迫下藜麦内参基因的筛选及其稳定性验证 2024年 【目的】筛选藜麦在霜霉病菌胁迫下稳定表达的内参基因,为深入开展藜麦抗霜霉病菌相关基因表达的研究提供依据。【方法】通过实时荧光定量PCR技术以及geNorm、NormFinder、BestKeeper和RefFinder软件分析和评价8个候选内参基因在藜麦霜霉病菌胁迫下的表达稳定性,并通过对CqSGAT基因表达进行分析,进一步验证候选内参基因的稳定性。【结果】geNorm、NormFinder、BestKeeper和RefFinder软件分析结果均显示,藜麦在霜霉病菌胁迫下稳定性较好的内参基因为CqEF-1a、CqMON1和CqRPS18;geNorm软件分析结果显示,藜麦在霜霉病菌胁迫下最适候选内参基因为CqEF-1a和CqRPS18;以CqSGAT为目标基因对候选内参基因进行验证,发现CqMON1不适合作为藜麦在霜霉病菌胁迫下的内参基因。【结论】藜麦在霜霉病菌胁迫下的最适内参基因为CqEF-1a和CqRPS18。 解宇洁 薛婧 姜晓东 殷辉 赵晓军 冯铸 李新凤关键词:实时荧光定量PCR 内参基因 生物胁迫 大麦Amy32b的遗传多样性及其对α-淀粉酶活性的影响 被引量:3 2012年 【目的】通过对Amy32b遗传多样性研究,发掘与α-淀粉酶活性相关的等位变异。【方法】设计能够覆盖Amy32b序列的特异引物,研究该基因在中国大麦的等位变异类型:单核苷酸多态性位点(SNP)及插入(insert)、缺失(delete)等。利用RT-PCR获得Amy32b的全长cDNA序列,分别将携带等位变异的全长cDNA和截短cDNA连入表达载体pET-28a(+),并对表达产物进行纯化、活力测定及比较研究。【结果】根据对已公布的Amy32b(x05166)的扩增,发现在基因编码区有一多态性位点G/A(cSNP)和1个A碱基的插入/缺失突变。分别位于Amy32b的碱基序列2 269 bp和2 403 bp,其中,G/A转换导致第355位氨基酸由谷氨酸(E)替换为赖氨酸(K);A碱基插入导致终止密码的形成,引发了碱基片段缺失以及编码氨基酸序列和α-淀粉酶蛋白C端的提前终止。克隆出Amy32b全长和截短cDNA,长度分别为1 314 bp和1 266 bp。酶活性测定结果表明,两种全长重组酶(rAmy32b_A和rAmy32b_G)均具有正常且相同的淀粉酶活性,而截短的突变酶(rΔAmy32b)未能测出淀粉酶活性。【结论】Amy32b的碱基插入/缺失突变形成终止子,引发碱基片段缺失和编码α-淀粉酶C端截短,造成酶活性的丧失;而G/A转换造成的氨基酸替换则对该酶活性没有影响。 姜晓东 张京 郭刚刚关键词:大麦 Α-淀粉酶活性 胡麻脂氧合酶基因LuLOX1的克隆与表达分析 被引量:1 2019年 胡麻的籽粒富含多不饱和脂肪酸-亚麻酸,易被脂氧合酶(LOX)氧化,导致油脂的酸败。因此,油脂的稳定性和风味是影响胡麻油质量的重要因素。脂氧合酶是一类非血红素双加氧酶,其催化不饱和脂肪酸如亚油酸和亚麻酸的氢过氧化反应。本研究旨在阐明在胡麻种子发育时期脂氧合酶基因(LuLOX1)的表达、酶活性与品质的关系。本试验利用基于亚麻全基因组DNA测序数据,对LuLOX1基因进行克隆,利用RT-PCR方法进行LuLOX1基因表达分析,采用分光光度计法进行LOX酶活性测定。结果显示,LuLOX1基因的cDNA全长为2 607 bp,编码868个氨基酸,LuLOX1蛋白分子质量和等电点分别为98.87 kD、6.36。LuLOX1在种子发育早期高表达,之后呈下降的趋势,成熟期几乎检测不到该基因的表达。LuLOX1的酶活性变化与LuLOX1基因表达模式一致。该研究结果表明,LuLOX1可能参与了种子发育过程中脂肪酸氧化的调控。本研究为进一步研究其功能,通过脂氧合酶调控改进胡麻油脂品质奠定了基础。 姜晓东 杨建春 韩梅 谢冬微 李新凤 张春来关键词:胡麻 基因表达 脂氧合酶活性 拟轮枝镰孢菌EST-SSR信息分析与标记开发 被引量:5 2018年 为开发可用于拟轮枝镰孢菌Fusarium verticillioides及其近缘种遗传多样性分析的SSR引物,利用生物信息学方法和PCR技术,通过对从NCBI下载的87 086条拟轮枝镰孢菌的EST序列信息进行分析,设计EST-SSR引物,检测其在拟轮枝镰孢菌及其近缘种中的扩增情况,并用筛选出的多态性引物对15株拟轮枝镰孢菌进行SSR遗传多样性分析。结果表明,在EST序列中,共查找到11 952个SSR位点,592种重复基元,SSR出现频率为1.09%,重复基元出现数量最多的为三核苷酸(54.00%),其中(CAA/TTG)n基元出现频率最高。设计的25对EST-SSR引物在拟轮枝镰孢菌种内的有效扩增率和多态率分别为80.00%与32.00%,对5种近缘镰孢菌种的通用率和多态率分别为40.00%和8.00%。遗传多样性分析结果表明,在相似系数为0.664水平下,供试菌株可划分为4个SSR类群,但类群的划分与菌株的地理来源无关;不同菌株间存在明显的遗传分化。表明基于拟轮枝镰孢菌EST序列开发的SSR引物可用于拟轮枝镰孢菌及其近缘种的遗传多样性分析。 李新凤 王建明 姜晓东 郝晓娟 张祖维 田宏先关键词:EST-SSR 山西省藜麦主要病害发生种类研究 藜麦(Chenopodium quinoa)是全谷全营养完全蛋白碱性食物,其单体作物即可满足人类所需全部营养。山西省自2008年于静乐县首次实现藜麦规模化种植以来,由于种植面积不断扩大,重茬种植等原因,目前我省各藜麦种植... 尉天春 姜晓东 贺建元 郭雪梅 郝晓娟 王建明 李新凤关键词:病害种类 文献传递 高粱ClC基因家族鉴定、表达与DNA变异分析 被引量:3 2022年 氯离子通道蛋白(ClC)是存在于生物体细胞膜上一类分布极其广泛的阴离子通道,在抗盐胁迫等多种生理过程中发挥着非常重要的作用。使用生物信息学方法在高粱基因组中鉴定出10个SbClCs基因,对SbClCs基因家族进行基因组鉴定、启动子、保守基序、系统进化树和基因表达分析。结果显示:SbClCs基因家族主要分布在SBI-01、SBI-03、SBI-04、SBI-06、SBI-07、SBI-10共6条染色体上;SbClCs蛋白均为疏水蛋白且流动性较好,多为质膜上的分泌性蛋白,其二级结构主要为无规则卷曲和α-螺旋;基因蛋白结构域分析结果显示,相对较为保守的结构域是Voltage gated和CBS pair voltage gated ClC uk bac,ClC家族成员在蛋白上也都是比较保守的;分析SbClCs基因启动子顺式作用元件后发现都存在光响应元件(Sp1,G-box),除了SbClCg1基因外,其他基因的启动子区均存在干旱诱导相关MYB结合位点(MBS);系统进化树分析显示,高粱ClC与玉米、水稻亲缘关系更近;基因表达热图分析表明,SbClCc3、SbClCa基因对于高粱的耐盐胁迫和抗逆性起着重要的作用;选择进化分析表明,ClC蛋白质编码基因还受纯化选择作用。本研究初步分析了高粱10个氯离子转运蛋白基因的结构与表达,为进一步研究用SbClCs进行遗传转化与分子育种提供了基础。 朱立勋 范佳利 郭志强 杨博慧 柴文婷 赵珊珊 孙慧琼 吕晋慧 姜晓东 张春来关键词:高粱 CLC 基因表达 系统进化 分子育种 粒用高粱glutelin基因的表达与进化分析 2023年 高粱glutelin是一种储藏蛋白,存在于水稻、玉米等禾谷类作物的籽粒中,是不溶于纯水、中性的盐溶液或酒精,但溶于稀碱或稀酸的蛋白质总称。为进一步研究高粱glutelin功能,改善籽粒品质提供基础,通过BLAST Phytozome数据库获得高粱glutelin的DNA和氨基酸序列数据,结合生物信息学方法鉴定到SbGLUA1(So⁃bic.001G143700)、SbGLUA2(Sobic.009G017600)、SbGLUB4(Sobic.009G007100)基因,并对高粱glutelin基因家族信息、基因结构、系统进化树、glutelin不同基因型各组织表达以及glutelin蛋白质理化性质、跨膜、二级结构、三级结构、蛋白互作关系进行分析。结果表明,glutelin蛋白大多不是分泌性蛋白,是亲水蛋白且流动性较差,SbGLUB4的二级结构主要是无规则卷曲和α-螺旋。glutelin蛋白结构域分析结果显示,大多蛋白较为保守;高粱glutelin与小麦谷蛋白同源性较高。SbGLUB4为种子专性表达,且随种子成熟度程度的增加而增加;各基因表达在品种间存在差异,IS22204较Laohanye略高;SbGLUA2在种子、穗等多个器官表达。STRING预测互作蛋白显示,SbGLUB4与多个种子储藏蛋白结构基因及调节基因(如MYB和bHLH)互作,而SbGLUA2与DNA解旋酶、重组酶等互作,推测可能是其功能发生了变化。 赵珊珊 董琳琳 柴文婷 杨博慧 孙慧琼 王新宇 刘卓君 郭子浩 史小霞 郝昱宁 朱立勋 邹春雷 姜晓东 赵威军 吕晋慧 张春来关键词:高粱 GLUTELIN 生物信息学分析 系统进化