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核桃SPL基因家族的系统进化和表达分析
1
作者 阿丽亚·外力 陈永坤 +2 位作者 克拉热木·克里木江 王宝庆 陈凌娜 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期180-189,共10页
【目的】SQUAMOSA promoter binding protein-like(SPL)转录因子在植物开花诱导中起重要的调控作用。从核桃基因组中鉴定SPL(JrSPL)基因家族成员并分析其表达特性,为探究SPL在核桃开花诱导中的功能研究提供参考。【方法】采用生物信息... 【目的】SQUAMOSA promoter binding protein-like(SPL)转录因子在植物开花诱导中起重要的调控作用。从核桃基因组中鉴定SPL(JrSPL)基因家族成员并分析其表达特性,为探究SPL在核桃开花诱导中的功能研究提供参考。【方法】采用生物信息学方法鉴定JrSPL基因家族成员,并预测其基本理化性质、保守结构域、进化关系、启动子顺式作用元件等;利用转录组测序和RT-qPCR技术分析JrSPL家族成员在核桃不同组织及嫁接诱导开花后的表达水平。【结果】JrSPL家族有28个成员,其基因结构和蛋白结构均高度保守,分布在核桃14条不同的染色体,与拟南芥和毛果杨分别存在17处和24处共线性关系,根据系统发育关系可分为8组。JrSPL启动子存在大量的光响应元件、激素应答元件、胁迫响应元件等。转录组测序分析显示,JrSPL基因在核桃不同组织表达量有差异,在雄花、雌花、顶芽及叶中均有表达,多数基因在雌花中的表达量都比较高,有6个基因最为显著,它们可能在开花诱导中起关键作用。在嫁接诱导核桃开花材料中,检测的12个JrSPLs中除了JrSPL8外,在开花材料中的表达量均高于对照,JrSPL2和JrSPL25在混合花序的雄花中表达显著,JrSPL8在顶芽中高表达。【结论】JrSPL基因在核桃成花中具有重要作用,其高表达是花期提前的主要因素。 展开更多
关键词 核桃 SPL基因 全基因组鉴定 组织特异性表达 开花诱导
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薰衣草DXS基因家族的全基因组鉴定和表达分析 被引量：1
2
作者 克拉热木·克里木江 陈永坤 +2 位作者 李翠翠 贺启琛 陈凌娜 《基因组学与应用生物学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期919-926,共8页
脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶(1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate synthase,DXS)是植物萜类生物合成甲基苏糖醇磷酸(methylerythritol phosphate,MEP)途径的第一个关键酶,在薰衣草(Lavandula angustifolia)萜类物质的生物合成中起重要作用... 脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶(1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate synthase,DXS)是植物萜类生物合成甲基苏糖醇磷酸(methylerythritol phosphate,MEP)途径的第一个关键酶,在薰衣草(Lavandula angustifolia)萜类物质的生物合成中起重要作用。本研究中,通过薰衣草全基因组序列分析发现了DXS家族(命名为LaDXS)的22个成员,处于4个进化分支中。多数LaDXS是以α-螺旋和无规则卷曲为主的稳定性蛋白,其氨基酸数量在143~848,分子量为15.6~91.4 kDa,没有明显的信号肽和跨膜结构域,其中72%的成员定位于叶绿体。基因表达分析结果显示LaDXS在薰衣草不同组织中具有差异表达,La23G00913和La07G01277在除花瓣以外的各组织中的表达量显著;La11G00786、La17G01254和La22G01334在花蕾及花萼中的表达量最高,这可能与薰衣草精油中萜类合成密切相关。启动子分析结果显示它们受光强度、茉莉酸甲酯以及脱落酸等多种因素调节。RT-qPCR分析确认La11G00786、La02G02002、La03G00622和La23G00913在花蕾中的表达显著被光诱导。本研究结果为进一步研究LaDXS家族基因在薰衣草萜类物质合成中的作用奠定基础。 展开更多
关键词 薰衣草 LaDXS基因家族 萜类生物合成 表达分析 光诱导
原文传递
薰衣草LaGGPPS5基因在大肠杆菌中催化萜类物质合成
3
作者 岳俊齐 约日耶提·萨力 +1 位作者 克拉热木·克里木江 陈永坤 《中国农业科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期85-92,共8页
异戊烯基焦磷酸合酶(isoprenyl diphosphate synthase,IDS)在植物萜类多样化产物合成中发挥重要作用。克隆了薰衣草LaGGPPS5基因,其开放阅读框为1038 bp,编码345个氨基酸,蛋白的相对分子量为37.20 kD,在薰衣草的茎和叶中表达量显著高于... 异戊烯基焦磷酸合酶(isoprenyl diphosphate synthase,IDS)在植物萜类多样化产物合成中发挥重要作用。克隆了薰衣草LaGGPPS5基因,其开放阅读框为1038 bp,编码345个氨基酸,蛋白的相对分子量为37.20 kD,在薰衣草的茎和叶中表达量显著高于其他组织,在花蕾和花中表达量极低。利用包含MVA途径上游基因的载体共转化构建重组大肠杆菌菌株,经IPTG诱导后,重组蛋白LaGGPPS5表达条带37 kD左右,与预测蛋白分子量一致。GC-MS检测发酵产物显示,在MVA途径基础上,重组LaGGPPS5的BL21(DE3)菌株合成了包括香叶醇乙酯、反,反-金合欢乙酯、香茅醇乙酯、橙花醇乙酯、2,3-二氢金合欢醇乙酯、反式-金合欢醇、香叶醇等25种单萜和倍半萜及其衍生物,萜类组分占挥发性物质总量的88.2%,其中香叶醇乙酯和反,反-金合欢乙酯的相对含量各占总含量的43.21%和20.36%,单萜类和倍半萜类挥发性物质分别占萜类总量的65.38%和34.62%,表明LaGGPPS5兼具香叶基焦磷酸合成酶(GPPS)和法尼基焦磷酸合成酶(FPPS)的功能。研究结果为LaGGPPS5基因在植物芳香组分分子改良以及大肠杆菌工程菌发酵生产萜烯类物质提供参考。 展开更多
关键词 薰衣草 萜类 异戊烯基焦磷酸合酶 发酵
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