赵韩生
- 作品数：18 被引量：61H指数：5
- 供职机构：国家林业局更多>>
- 发文基金：国家林业公益性行业科研专项“十二五”国家科技计划农村领域国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：农业科学生物学更多>>
- 毛竹PeDWF4基因克隆及表达模式分析
- 2018年
- [目的]通过对毛竹PeDWF4基因结构特点和表达特征的研究,揭示其在响应逆境胁迫过程中的作用。[方法]采用同源序列比对的方法,从毛竹基因组数据库中获得DWF4同源基因信息并克隆,通过生物信息学方法分析该基因的结构、理化特征,以及基因编码蛋白的保守结构域、进化关系等,应用RT-PCR技术分析基因在毛竹不同组织中的表达情况,使用实时荧光定量PCR技术分别分析高盐、干旱、低温和强光等胁迫条件下该基因在叶片中的表达模式。[结果]从毛竹中克隆获得1个DWF4同源基因PeDWF4,编码区长度为1 503 bp,对应的基因组序列为6 149 bp,包含8个外显子和7个内含子,内含子完全符合GT-AG剪接原则。PeDWF4编码1个500 aa的碱性蛋白,属于细胞色素P450家族的单加氧酶。组织特异性表达分析表明,PeDWF4在毛竹不同组织中均检测到表达,其中,叶片中表达丰度最高,其次是根,茎、叶鞘和笋中的表达量较低。在Na Cl(400 mmol·L-1)和干旱胁迫条件下,叶片中PeDWF4的表达均先受到诱导,后受到抑制,其中,Na Cl处理下,表达量在2 h时达到最高(为对照的3. 5倍),6 h时最低(为对照的20%);干旱处理下,表达量在1 h时达到最高(为对照的2倍),8 h时最低(为对照的60%)。强光(1 200μmol·m-2·s-1)和低温(4℃)胁迫均诱导PeDWF4的表达,其中,强光处理2 h时表达量达到最高(为对照的4. 5倍),随后降低,8 h时仍为对照的2倍;低温处理下,叶片中PeDWF4表达量在1 h时达到最高(约为对照的3倍),随后持续下降,8 h时仍为对照的2倍。[结论]从毛竹中克隆了BL生物合成关键限速酶基因PeDWF4,该基因在毛竹中呈现组成型表达,在叶片中的表达受到Na Cl、干旱、低温和强光等非生物胁迫的影响,基因表达的变化表明PeDWF4可能有助于毛竹适应逆境胁迫。
- 王思宁孙化雨李利超杨意宏徐浩赵韩生高志民
- 关键词：毛竹油菜素内酯非生物胁迫基因表达
- 毛竹TIPs基因家族成员组织表达模式研究被引量：6
- 2016年
- [目的]通过研究毛竹TIPs的分子特征和表达模式,为揭示逆境胁迫条件下TIPs在竹子中的作用提供证据,为培育抗逆的植物新品种提供新的基因资源。[方法]以毛竹为对象,利用生物信息学方法对毛竹基因组中的TIPs基因进行了全面分析,采用实时荧光定量PCR技术分析基因在不同组织及干旱、水淹和Na Cl胁迫下的表达模式。[结果]毛竹基因组中含有6个TIPs同源基因,分别隶属于3个亚类(TIP1、TIP2和TIP4)。基因结构预测显示,Pe TIP1;1、Pe TIP1;2、Pe TIP2;2和Pe TIP4;2由2个外显子和1个内含子组成,而Pe TIP2;1和Pe TIP4;1由3个外显子和2个内含子组成。蛋白结构分析显示,毛竹6个TIPs均具有2个典型的NPA结构域和4个ar/R模体。通过转录组数据分析基因的组织表达特异性,结果表明Pe TIP1;1在各组织中的表达丰度均较高;Pe TIP1;2主要在花中表达;Pe TIP2;1在根和鞭中表达量较高;Pe TIP2;2在根中特异表达;Pe TIP4;1在叶片中表达丰度最高;Pe TIP4;2在笋和鞭中表达水平较高,在根中最低。实时定量PCR结果分析证明,干旱处理后毛竹根中Pe TIP4;1的表达量显著升高(p<0.01),Pe TIP2;1、Pe TIP2;2和Pe TIP4;2表达受到抑制(p<0.01);水淹处理后根中Pe TIP1;1和Pe TIP4;1表达量显著增加(p<0.01),Pe TIP1;2、Pe TIP2;2、和Pe TIP4;2则显著降低(p<0.01);Na Cl处理后根中6个Pe TIPs的表达量均显著增加(p<0.01)。干旱处理后毛竹叶片中Pe TIP1;1、Pe TIP1;2和Pe TIP4;1表达量均显著增加(p<0.01);水淹处理后叶片中Pe TIPs表达量均显著提高(p<0.01);Na Cl处理后叶片中Pe TIP2;1表达受到明显抑制(p<0.01)。[结论]Pe TIPs可能在毛竹抵抗干旱、水淹和Na Cl等非生物胁迫中发挥着不同程度的作用。
- 孙化雨娄永峰李利超赵韩生高志民
- 关键词：毛竹
- 毛竹油菜素内酯受体激酶基因的分子特征及表达模式分析被引量：1
- 2018年
- 为探究毛竹(Phyllostachys edulis)油菜素内酯(brassinolide,BL)受体激酶基因的分子特征和表达模式,采用生物信息学方法对毛竹中BL受体激酶基因进行了分析,并应用实时定量PCR技术对基因的表达模式进行了研究。结果表明,在毛竹基因组中共获得8条BL受体激酶基因同源序列(PeBRLs),分别属于4个亚家族。8个PeBRLs编码858~1 224氨基酸,分子量为92~130 kDa。PeBRLs结构相对保守,激酶区均具有BL受体激酶特有的3个保守结构域;除PeBRL1-1具有2个跨膜结构域外,其余PeBRLs只有1个跨膜结构域。8个PeBRLs全部定位在细胞膜上,属于典型的膜嵌合蛋白。实时定量PCR结果显示,每个亚家族成员基因的组织特异性表达模式基本一致,但不同亚家族之间差异明显;在不同发育阶段的竹笋中,PeBRLs的表达呈现为4种变化趋势。因此,8个PeBRLs在毛竹不同组织和笋的不同发育阶段可能发挥着不同的作用。
- 王思宁孙化雨徐浩杨意宏赵韩生高志民
- 关键词：毛竹生物信息学实时定量PCR组织特异性表达
- 竹类植物茎秆生长发育研究进展被引量：5
- 2017年
- 竹子集经济、生态、文化价值于一身,是最具开发潜力的绿色植物资源之一,其茎秆是最具开发利用价值的部分。文中概述了竹类植物由笋到茎秆的生长发育研究进展,包括生长规律、形态解剖结构、激素和生理生化、分子生物学等4个方面。文中在分析和综述的基础上,指出竹类植物茎秆生长发育研究尚比较薄弱,认为培育符合工业化利用要求和具有高观赏价值的竹子新品种是今后的主要研究方向和重点;提出了除常规的培育和经营措施外,分子辅助育种和基因工程育种将是实现高产、优质、抗逆等竹子新品种培育的重要手段,是提高竹子工业化利用效率、实现竹产业可持续发展的重要途径。
- 孙化雨娄永峰李利超赵韩生高志民
- 关键词：竹类植物茎秆生长发育
- 毛竹基因组测序及数据应用研究现状被引量：8
- 2015年
- 文章介绍了毛竹基因组学测序研究的时代背景,该研究是解决我国竹产业发展瓶颈中育种基础工作的需求,是组学时代促进竹类植物基础研究的结果,符合人类社会发展绿色经济的潮流。总结了该研究取得的成果,并对基因组数据的深度挖掘与应用研究进展进行了概述,包括数据库平台的构建、功能基因挖掘、分子标记开发、mi RNA的检测与鉴定等。最后,对竹类植物组学的发展提出了前景展望。
- 赵广枝孙化雨赵韩生高志民
- 关键词：毛竹基因组测序
- 毛竹漆酶基因PeLAC的克隆与表达分析被引量：10
- 2017年
- 漆酶(LAC)对植物生长发育具有重要作用。本研究以毛竹(Phyllostachys edulis(Carr.)Lehaie)为实验材料,克隆获得毛竹漆酶基因PeLAC的cDNA和基因组序列,长度分别为1692 bp和2785 bp。该基因包含5个内含子和6个外显子;PeLAC蛋白编码563个氨基酸,推测的分子质量和等电点分别为62.3 k D和9.056。系统进化分析表明,PeLAC与其它植物的漆酶具有较高的一致性。经预测PeLAC基因编码序列中含有miR397的靶点,利用RLM-5'RACE技术证明miR397对PeLAC能够准确切割,位点位于靶序列的第10~11位碱基之间。组织特异性分析表明,PeLAC基因在茎中表达丰度最高,根中次之,叶鞘中较少,叶片中几乎未检测到表达;随着笋高度的增加,PeLAC表达丰度上升,生长至15 cm时达到最大值,30 cm时又有所下降;而miR397的表达与PeLAC相反。本研究同时克隆了PeLAC基因上游启动子序列PeLACp,其包含ABRE、MBS等多种与逆境胁迫相关的响应元件。利用ABA(100μmol/L)和NaCl(400 mmol/L)溶液处理可明显诱导PeLAC在毛竹根中表达,而GA3(100μmol/L)处理则对其表达具有抑制作用。
- 李利超孙化雨娄永峰杨意宏赵韩生高志民
- 关键词：毛竹漆酶基因
- 毛竹CCR基因家族成员生物信息学和表达模式分析被引量：4
- 2019年
- 肉桂酰辅酶A还原酶(CCR)是木质素生物合成的关键酶之一,对木质素生物合成途径的碳流具有重要的调控作用。研究毛竹(Phyllostachys edulis) CCR基因的分子特征和表达模式对于揭示影响竹子材性的木质素调控机制具有重要意义。采用同源序列比对的方法在毛竹基因组中获取13个CCR基因同源序列,其中9个具有完整的保守结构域,依次命名为PeCCR1～PeCCR9。PeCCRs基因的内含子数量、长度和位置均存在较大差异,如PeCCR2有5个内含子,而PeCCR5没有内含子;内含子最长的为4 090 bp,最短的仅为89 bp。PeCCRs编码的氨基酸序列长度范围为136～391 aa,推测分子量在14.97～43.05 kD之间,理论等电点介于5.60～8.31之间。PeCCRs的氨基酸序列在N-端和C-端均存在明显的差异,二级、三级结构进一步显示了其差异,但中部序列具有很高的一致性,都含有肉桂酰辅酶A还原酶家族蛋白特有的保守结构域和催化位点,表明其进化上是比较保守的。基于转录组数据的基因组织表达特异性分析表明,PeCCRs在各组织中的表达量差异明显,如PeCCR6在盛花期花序、鞭和笋中均未检测到基因表达,PeCCR9在盛花期花序中的表达是所有PeCCRs最高的,而PeCCR5在50 cm笋中则是所有检测到PeCCRs中最低的。本研究为进一步研究毛竹CCR基因家族成员的功能提供了参考,为利用基因工程调控竹子木质素提供了依据。
- 徐浩孙化雨王思宁杨意宏赵韩生高志民
- 关键词：毛竹肉桂酰辅酶A还原酶生物信息学
- 竹类植物基因组学发展的机遇与挑战被引量：2
- 2013年
- 概述了竹类植物基因组学研究进展,包括对核酸信息的认知以及通过反向遗传学对重要性状相关基因功能的认知;分析了目前包括现代生物技术、可再生生物资源、生态文明所带来的良好发展机遇;提出了竹类植物基因组复杂、开花特殊、遗传转化体系不完善等基因组学研究所面临的瓶颈问题及其对策。
- 高志民杨丽赵韩生李雪平
- 关键词：竹类植物基因组学
- 3种棕榈藤叶片叶绿素荧光特征分析研究
- 2017年
- 棕榈藤作为热带、亚热带植物中重要的森林资源,优质的藤材是重要的加工利用材料,具有重要的经济价值。叶片光合能力对藤材的形成具有重要影响,利用叶绿素荧光仪测定黄藤(Daemonorops jenkinsiana)、大白藤(Calamus faberii)、小白藤(C.balansaeanus)的叶绿素荧光参数,为研究逆境条件下棕榈藤的光合能力和选择适宜的栽培条件提供参考。结果表明,在实验室条件下3种棕榈藤的光系统Ⅰ(PSⅠ)实际光量子效率Y(Ⅰ)为小白藤>大白藤>黄藤,光系统Ⅱ(PSⅡ)的Y(Ⅱ)为大白藤>黄藤>小白藤;非光化学猝灭系数qN由高到低依次为大白藤、黄藤和小白藤;而光化学猝灭系数q_P则是小白藤最高,黄藤次之,大白藤最低;PSⅠ的电子传递效率ETR(Ⅰ)是小白藤>大白藤>黄藤,而PSⅡ的ETR(Ⅱ)值则是小白藤>黄藤>大白藤;PSⅡ最大光量子产量F_v/F_m维持在0.78~0.8范围内,且大白藤显著高于黄藤和小白藤(P<0.05)。由此可见,在实验室条件下小白藤的光合效率在这3种藤中最高,其次为黄藤,大白藤最低;且光保护能力为大白藤最高,黄藤次之,小白藤最低。
- 杨意宏李利超孙化雨赵韩生高志民
- 关键词：棕榈藤叶绿素荧光光合作用
- 麻竹同源异型盒基因DlKNOX1的克隆及功能初步分析被引量：7
- 2014年
- 同源异型盒基因在决定植物的形态建成中发挥着重要作用。采用RT-PCR和RACE技术,从麻竹中分离到1个同源异型盒基因,其cDNA全长1 452 bp,编码1个330个氨基酸的蛋白,包含1个KNOX1区、1个KNOX2区、1个ELK区和1个Homeobox区,属于KNOX蛋白,该基因命名为DlKNOX1(GenBank No.KF709955)。组织表达特异性分析表明,DlKNOX1在节中的表达量最高,茎和鞘中次之,而在叶片中最低。将DlKNOX1置于35S启动子控制下,构建到载体pPZP的多克隆位点并转化拟南芥。RT-PCR分析表明,DlKNOX1已在转基因植株中表达。转基因植株表型变化明显,花期比野生型延迟,果荚着生部位明显发生变化,这意味着DlKNOX1基因可能参与麻竹形态建成的调控。
- 刘青汪玉凤赵韩生陈颖高志民
- 关键词：麻竹同源异型盒基因组织特异性表达异位表达
