海岛棉耐盐相关基因GbPLA1-32的克隆及生物信息学分析

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作者 张红 张悦新 +16 位作者 徐楠 芮存 范亚朋 王晶 韩明格 王琴琴 孙亮庆 陈修贵 陆许可 王俊娟 王德龙 王帅 郭丽雪 赵兰杰 陈超 陈全家 叶武威 《分子植物育种》 CAS 北大核心 2024年第5期1421-1429,共9页

为了解海岛棉GbPLA1-32基因结构特征及功能,本研究以海岛棉‘海7124’为实验材料,利用前期耐盐转录组测序结果筛选得到差异表达基因并进行克隆。通过生物信息学分析,获得‘海7124’GbPLA1-32基因全长CDS,分析该基因编码蛋白的理化性质... 为了解海岛棉GbPLA1-32基因结构特征及功能,本研究以海岛棉‘海7124’为实验材料,利用前期耐盐转录组测序结果筛选得到差异表达基因并进行克隆。通过生物信息学分析,获得‘海7124’GbPLA1-32基因全长CDS,分析该基因编码蛋白的理化性质、鉴定其亲水性与疏水性,对磷酸化和糖基化位点、信号肽和跨膜区以及蛋白质结构进行预测,确定亚细胞定位并构建系统进化树。结果表明,该基因编码区全长1530 bp,编码509个氨基酸,编码蛋白在磷脂酶A1家族,属α/β-水解酶超家族。它属于亲水性蛋白,不存在明显信号肽且不具有跨膜结构,亚细胞定位于叶绿体中。同时,α-螺旋、延伸链、β-转角和无规则卷曲这4个元件构成了Gb PLA1-32蛋白的二级结构。进化树分析表明海岛棉与陆地棉亲缘关系最为接近,根据其编码蛋白将该基因命名为GbPLA1-32。RT-qPCR分析结果表明,GbPLA1-32基因能够对PEG和盐两种胁迫做出响应。本研究结果可为进一步阐明GbPLA1-32在海岛棉中的生物学功能提供参考。 展开更多

关键词 海岛棉 磷脂酶A1 基因克隆 表达分析 生物信息学分析

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早熟棉花品种湘棉早3号

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作者 王俊娟 王帅 +8 位作者 彭凡嘉 王德龙 陆许可 阴祖军 陈修贵 郭丽雪 赵兰杰 陈超 叶武威 《中国棉花》 2024年第8期47-48,51,F0002,共4页

湘棉早3号于2022年4月通过湖南省农作物品种审定委员会审定,2023年5月获得植物新品种权授权。该品种为非转基因早熟常规棉品种,2020年湖南省早熟棉生产试验中平均每666.7 m^(2)皮棉产量为93.3 kg,比对照省工棉2号增产3.9%。概述了湘棉早... 湘棉早3号于2022年4月通过湖南省农作物品种审定委员会审定,2023年5月获得植物新品种权授权。该品种为非转基因早熟常规棉品种,2020年湖南省早熟棉生产试验中平均每666.7 m^(2)皮棉产量为93.3 kg,比对照省工棉2号增产3.9%。概述了湘棉早3号的选育经过、特征特性、适宜种植区域,并总结了其关键栽培技术。 展开更多

关键词 棉花 湘棉早3号 品种选育 早熟 适应性

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陆地棉遗传标准系TM-1的特性及其耐冷性 被引量：1

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作者 王俊娟 陆许可 +14 位作者 王延琴 王帅 阴祖军 付小琼 王德龙 陈修贵 郭丽雪 陈超 赵兰杰 韩迎春 孙亮庆 韩明格 张悦新 范亚朋 叶武威 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1503-1517,共15页

【目的】通过系统调查TM-1农艺性状及纤维品质,研究芽期和苗期的耐冷性,以及对其在低温胁迫条件下的耐冷相关基因进行实时荧光定量分析,深入挖掘其耐冷机理,为该种质利用提供理论依据。【方法】在田间,以中棉所35为对照,以人工调查方式... 【目的】通过系统调查TM-1农艺性状及纤维品质,研究芽期和苗期的耐冷性,以及对其在低温胁迫条件下的耐冷相关基因进行实时荧光定量分析,深入挖掘其耐冷机理,为该种质利用提供理论依据。【方法】在田间,以中棉所35为对照,以人工调查方式对TM-1进行表型鉴定,依据国际校准棉花标准(HVICC)测定纤维品质,同时采用卡那霉素筛选和分子鉴定进行Bt检测。以抗冷品种豫2067和冷敏感品种衡棉3号为对照,对TM-1芽期和子叶期进行耐冷性鉴定,4℃低温处理,然后正常条件下恢复生长7 d,调查芽期相对子叶平展率及子叶期植株受胁迫后的冷害级别,计算冷害指数和耐冷指数;使用便携式叶绿素仪进行叶片活体测定,以SPAD值代表相对叶绿素含量;在三叶期进行4℃低温处理24 h,利用实时荧光定量方法进行耐冷相关基因在叶片中的表达测定。【结果】表型鉴定结果显示,TM-1叶片较大,颜色深绿,生育期较长,约135 d,霜前籽棉产量为2791.50 kg·hm^(-2),株高94.60 cm,霜前籽棉产量、株高、单株果枝数和单株结铃数均高于中棉所35,其他农艺性状与中棉所35接近,纤维品质中等水平。卡那霉素和试纸检测结果表明TM-1与中棉所35均不含Bt。芽期耐冷性鉴定结果表明,与对照处理相比,TM-1叶片的相对叶绿素含量极显著下降,株高极显著降低,低温胁迫极显著抑制了棉花下胚轴的伸长,并且抑制了叶片叶绿素的合成;低温处理后,TM-1的主根受到了伤害,恢复生长后侧根却比较发达,侧根生长优于对照。TM-1芽期耐冷级别达到高抗冷。苗期抗冷性鉴定结果表明,与对照相比,TM-1的相对叶绿素含量显著下降,株高极显著降低。TM-1子叶期耐冷指数为85.32%,显著高于抗冷材料豫2067,耐冷级别达到抗冷。TM-1三叶期受低温胁迫24 h后,在叶片中,有9个耐冷相关基因上调表达,上调表达倍数显著或极显著高于衡棉3号;其中,� 展开更多

关键词 棉花 低温胁迫 TM-1 耐冷性

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陆地棉GhLEA3基因的克隆及其响应低温胁迫表达分析 被引量：2

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作者 王俊娟 陆许可 +8 位作者 阴祖军 王德龙 王帅 穆敏 陈修贵 郭丽雪 樊伟丽 陈超 叶武威 《棉花学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期89-100,共12页

【目的】本研究旨在探索棉花GhLEA3基因的结构特征及其在低温胁迫下的表达模式,研究其抗逆功能。【方法】利用同源序列克隆法在陆地棉中克隆GhLEA3;采用生物信息学方法分析其蛋白质性质,构建系统进化树。采用In-Fusion连接技术构建融合... 【目的】本研究旨在探索棉花GhLEA3基因的结构特征及其在低温胁迫下的表达模式,研究其抗逆功能。【方法】利用同源序列克隆法在陆地棉中克隆GhLEA3;采用生物信息学方法分析其蛋白质性质,构建系统进化树。采用In-Fusion连接技术构建融合蛋白表达载体35S∷GhLEA3-GFP并进行亚细胞定位;在棉花三叶期进行叶片低温表达分析;采用农杆菌介导的花序浸染法将GhLEA3基因转入拟南芥;对T_3转基因拟南芥种子进行4℃低温萌发试验;低温处理后测转基因拟南芥叶片的电导率。【结果】GhLEA3基因编码序列全长1 218bp,编码405个氨基酸;GhLEA3蛋白含有4个功能结构域PF02987。陆地棉GhLEA3与拟南芥AtLEA3氨基酸序列之间相似性为52.6%。GhLEA3蛋白可能定位在液泡和小泡中。GhLEA3基因在低温处理的棉花叶片中上调表达。T_3转基因拟南芥低温萌发率显著高于野生型,低温处理后转基因拟南芥叶片电导率显著低于野生型。【结论】陆地棉GhLEA3属于典型的LEA3家族成员,与拟南芥AtLEA3亲缘关系最近;该基因响应低温胁迫,可能在抗冷中起重要作用。 展开更多

关键词 棉花 GhLEA3 亚细胞定位 低温胁迫 功能研究

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陆地棉GhPKE1的生物信息学分析及功能验证

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作者 王琴琴 陈修贵 +5 位作者 陆许可 王帅 张悦新 范亚朋 陈全家 叶武威 《中国农业科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期38-45,共8页

为研究棉花重金属结构域基因GhPKE1在棉花中的作用,采用生物信息学方法对GhPKE1 DNA序列的结构特性及其编码蛋白质的理化性质、疏水性和蛋白二级结构等进行分析,并根据GhPKE1的结构特点构建了GhPKE1的病毒诱导基因沉默(VIGS)载体侵染棉... 为研究棉花重金属结构域基因GhPKE1在棉花中的作用,采用生物信息学方法对GhPKE1 DNA序列的结构特性及其编码蛋白质的理化性质、疏水性和蛋白二级结构等进行分析,并根据GhPKE1的结构特点构建了GhPKE1的病毒诱导基因沉默(VIGS)载体侵染棉花。结果表明,GhPKE1基因序列全长1048 bp,蛋白质相对分子质量27.54 kD,等电点9.3,不稳定系数35.56。分别用硫酸钠(Na_(2)SO_(4))和氯化镉(CdCl_(2))胁迫处理沉默GhPKE1的三叶期棉苗,处理后植株表现出明显的表型差异。qRT-PCR表达模式分析表明,用pYL156:GhPKE1侵染过的棉花中GhPKE1转录水平与对照相比显著降低;与对照相比,沉默GhPKE1棉花幼苗的抗Na_(2)SO_(4)和抗CdCl_(2)性显著减弱。综上所述,GhPKE1基因在棉花响应逆境胁迫过程中发挥重要作用,为进一步研究棉花的抗逆机制奠定基础。 展开更多

关键词 陆地棉 GhPKE1 生物信息学分析 VIGS

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陆地棉GhDHN1基因结构及内含子生物信息学分析 被引量：1

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作者 王俊娟 郭丽雪 +7 位作者 陆许可 阴祖军 王德龙 陈修贵 王帅 樊伟丽 陈超 叶武威 《中国棉花》 2018年第6期10-11,28,共3页

利用生物信息学方法分析陆地棉脱水素基因GhDHN1的DNA序列结构特性,预测其功能。序列分析表明,GhDHN1基因的基因组DNA中AT碱基含量为52.16%,而内含子具有较高的AT碱基含量(63.33%);GhDHN1基因不含CpG岛;其内含子序列含有核心启动子元件T... 利用生物信息学方法分析陆地棉脱水素基因GhDHN1的DNA序列结构特性,预测其功能。序列分析表明,GhDHN1基因的基因组DNA中AT碱基含量为52.16%,而内含子具有较高的AT碱基含量(63.33%);GhDHN1基因不含CpG岛;其内含子序列含有核心启动子元件TATA框、启动子的增强子元件CAAT框,并含有参与光响应的保守DNA模块的部分元件(Box4)、赤霉素响应元件GARE-motif、生长素响应元件TGA元件等,说明该内含子可能参与了该基因的转录活动,可能受光、激素的诱导;GhDHN1内含子具有GT-AG规则的保守序列,推测GhDHN1基因具有保守的内含子剪接机制。 展开更多

关键词 陆地棉 脱水素基因GhDHN1 基因结构 内含子 生物信息学分析

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棉花GhMGL11基因的克隆和表达分析 被引量：1

7

作者 张冰蕾 舒娜 +9 位作者 崔瑞峰 韩明格 王俊娟 王德龙 王帅 郭丽雪 陈修贵 陆许可 樊伟丽 叶武威 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2018年第16期5173-5182,共10页

为研究陆地棉甲硫氨酸裂解酶(Methionineγ-lyase)基因的结构与功能,本研究以陆地棉中9807叶片为试验材料克隆得到棉花甲硫氨酸裂解酶(Methionineγ-lyase)基因c DNA全长,命名为GhMGL11(Cottongen:Gh_A12G2168)。蛋白序列分析该基因的... 为研究陆地棉甲硫氨酸裂解酶(Methionineγ-lyase)基因的结构与功能,本研究以陆地棉中9807叶片为试验材料克隆得到棉花甲硫氨酸裂解酶(Methionineγ-lyase)基因c DNA全长,命名为GhMGL11(Cottongen:Gh_A12G2168)。蛋白序列分析该基因的编码区序列全长1 359 bp,编码452氨基酸;GhMGL11蛋白属于亲水性蛋白,预测含有41个磷酸化位点;亚细胞定位显示位于细胞质,无信号肽。序列比对分析,该基因含有Cys_Met_Meta_PP家族特有的保守结构域Cys_Met_Meta_PP,属于PLP(Pyridoxal phosphate)依赖性氨基转移酶中的一种。系统进化分析,陆地棉GhMGL11蛋白与可可(Theobroma cacao)亲缘关系较近。在陆地棉中发现23个与GhMGL11基因同源的含有Cys_Met_Meta_PP结构域的基因。组织特异性分析,GhMGL11基因在棉花根、茎、叶中均有表达,其中在根中的表达量最高;碱胁迫处理后不同时间内,该基因的表达量先升高后降低,说明该基因表达受碱胁迫影响。 展开更多

关键词 陆地棉碱胁迫 MGL Cys_Met_Meta_PP 表达分析

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陆地棉脱水素基因GhDHN1与拟南芥AtCOR47基因的比较

8

作者 王俊娟 陆许可 +7 位作者 郭丽雪 阴祖军 王德龙 陈修贵 王帅 樊伟丽 陈超 叶武威 《中国棉花》 2018年第5期13-15,19,共4页

利用生物信息学分析了陆地棉脱水素基因GhDHN1与拟南AtCOR47基因的区别。结果发现,GhDHN1与拟南AtCOR47基因均有2个外显子,1个内含子;不同的是,AtCOR47基因的内含子和外显子均长于GhDHN1基因的。两个基因的内含子均有较高的AT含量,AtCO... 利用生物信息学分析了陆地棉脱水素基因GhDHN1与拟南AtCOR47基因的区别。结果发现,GhDHN1与拟南AtCOR47基因均有2个外显子,1个内含子;不同的是,AtCOR47基因的内含子和外显子均长于GhDHN1基因的。两个基因的内含子均有较高的AT含量,AtCOR47内含中AT的含量更高,两者外显子和内含子的剪接符合GT-AG规则。GhDHN1与AtCOR47基因所编码的蛋白质均为酸性,带负电荷,属于亲水性蛋白质,均属于SKn型脱水素,其氨基酸序列的一致性为45.2%;不同的是,AtCOR47比GhDHN1多一个保守性的K片段;GhDHN1和AtCOR47基因的启动子比较发现,2个基因的启动子中含有相似的响应非生物逆境胁迫的顺式作用元件和激素响应顺式作用元件,而GhDHN1拥有AtCOR47不具有的参与保卫与胁迫响应顺式作用元件TC-rich repeats,AtCOR47拥有GhDHN1不具有的乙烯响应元件。 展开更多

关键词 陆地棉 拟南芥 脱水素基因GhDHN1 AtCOR47 生物信息学

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陆地棉耐盐相关SNP筛选和鉴定

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作者 王晓歌 舒娜 +7 位作者 王俊娟 陆许可 陈修贵 王德龙 王帅 郭丽雪 陈超 叶武威 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1202-1210,共9页

盐胁迫是限制作物产量提高的一个主要非生物因素。棉花是盐碱地的先锋作物,研究棉花的耐盐性,筛选耐盐相关分子标记,对充分利用棉花的耐盐性及棉花耐盐种质鉴定有重要意义。在本研究中,我们对前期筛选到的1281个耐盐相关候选SNP即SNPr(S... 盐胁迫是限制作物产量提高的一个主要非生物因素。棉花是盐碱地的先锋作物,研究棉花的耐盐性,筛选耐盐相关分子标记,对充分利用棉花的耐盐性及棉花耐盐种质鉴定有重要意义。在本研究中,我们对前期筛选到的1281个耐盐相关候选SNP即SNPr(SNP related to salt tolerance)进行分析,利用BEDTools软件获得位于基因上的SNPr,并使用AgriGO(http://bioinfo.cau.edu.cn/agriGO/)和KAAS(http://www.genome.jp/tools/kaas/)网站对这些基因进行GO和KEGG分析。借助perl编程,获得非同义SNPr。分析发现,1281个SNPr中,有353个位于基因上,其中247个位于基因外显子区,且有174个是非同义SNPr。从中选择12个非同义SNPr,使用CAPS/dCAPS引物进行验证,并结合田间耐盐鉴定的结果,最终得到1个与耐盐相关的SNPr。这个SNPr位于CHD3/CHD4家族基因上,可能与盐胁迫过程中的表观修饰有关。 展开更多

关键词 陆地棉(Gossypium hirsutum) 耐盐 70KSNP芯片

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棉花GhUGT75L6的生物信息学分析及功能验证

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作者 王心蕾 陆许可 +6 位作者 陈修贵 王俊娟 王德龙 王帅 郭丽雪 陈超 叶武威 《分子植物育种》 CAS 北大核心 2021年第7期2136-2141,共6页

糖基转移酶(glycosyltransferases,GT;EC 2.4.x.y)是植物体内催化糖基化的主要酶,在催化次生代谢物合成、调节激素平衡以及参与植物非生物胁迫等方面发挥着重要的作用。为了更好地探究棉花中糖基转移酶的结构与功能,本研究通过生物信息... 糖基转移酶(glycosyltransferases,GT;EC 2.4.x.y)是植物体内催化糖基化的主要酶,在催化次生代谢物合成、调节激素平衡以及参与植物非生物胁迫等方面发挥着重要的作用。为了更好地探究棉花中糖基转移酶的结构与功能,本研究通过生物信息学分析初步探究了GhUGT75L6基因编码蛋白的理化性质、二级结构、三级结构。采用实时荧光定量技术检测了GhUGT75L6基因在棉花中的表达情况。从棉花中克隆糖基转移酶基因GhUGT75L6,并将构建的过表达载体pBI121-GhUGT75L6转入拟南芥,对转基因拟南芥T3代种子进行功能验证。结果表明GhUGT75L6编码的蛋白分子量为52.624 kD,不含跨膜结构域,具备糖基转移酶所特有的UDP-glycosyltransferases标签,是一种非分泌型亲水蛋白。qRT-PCR分析结果表明,棉花中GhUGT75L6的相对表达量在根中最高,茎部其次,叶中最低。使用25 mmol/L Na2CO3对转基因植株进行胁迫处理,发现野生型植株萎蔫程度更高,表明转基因植株的耐碱性得到了提高,GhUGT75L6参与了棉花抗逆的过程。 展开更多

关键词 陆地棉 糖基转移酶 生物信息学分析 转基因拟南芥

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棉花DNA甲基转移酶GhDMT9抗逆性分析

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作者 杨笑敏 芮存 +8 位作者 张悦新 王德龙 王俊娟 陆许可 陈修贵 郭丽雪 王帅 陈超 叶武威 《中国农业科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期12-19,共8页

为探究GhDMT9基因的功能,深入了解DNA甲基转移酶在植物表观遗传方面的作用及其作用机制,利用PCR技术从陆地棉TM-1中克隆GhDMT9基因,构建pYL156:GhDMT9VIGS沉默载体并侵染棉花;构建PBI121:GhDMT9过表达载体转染拟南芥。生物信息学分析结... 为探究GhDMT9基因的功能,深入了解DNA甲基转移酶在植物表观遗传方面的作用及其作用机制,利用PCR技术从陆地棉TM-1中克隆GhDMT9基因,构建pYL156:GhDMT9VIGS沉默载体并侵染棉花;构建PBI121:GhDMT9过表达载体转染拟南芥。生物信息学分析结果为:GhDMT9蛋白质相对分子质量为57691.44kDa,等电点为5.45,总平均亲水性是-0.359,不存在跨膜结构域。GhDMT9是一种具有亲水能力的酸性稳定蛋白,不是分泌型蛋白,不能在细胞中发生迁移。二级结构预测显示含有α螺旋(29.61%)、无规则卷曲(45.29%)、延伸链(19.22%)、β-转角(5.88%)。干旱和盐胁迫处理VIGS沉默GhDMT9基因的棉花幼苗出现明显的表型差异。实时荧光定量PCR的表达模式分析结果表明:干旱和盐胁迫处理pYL156:GhDMT9侵染过的棉花与对照相比,GhDMT9的转录水平明显降低。干旱和盐处理转GhDMT9基因的拟南芥T3代幼苗叶片失水、发黄、长势较弱。棉花幼苗沉默GhDMT9基因后与对照相比耐盐性降低,过表达GhDMT9基因的拟南芥与野生型的拟南芥相比耐盐性降低。上述结果表明GhDMT9基因在棉花响应胁迫过程中发挥重要作用,为进一步研究棉花的抗逆机制,挖掘功能基因奠定基础。 展开更多

关键词 陆地棉 GhDMT9 生物信息学分析 VIGS沉默 超表达

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高校排球教学中快乐教学法的应用及设计 被引量：1

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作者 陈修贵 《科技资讯》 2020年第26期137-139,共3页

随着国家发展得越来越迅速,我国在各高校的课外教学力度日益重视,学生已经不光是只注重学习,而是更加注重学生的德、智、体、美全面发展。国家多年来在排球领域取得的成就,让各国为之感叹。现如今国家希望把排球推向高校让更多的人了解... 随着国家发展得越来越迅速,我国在各高校的课外教学力度日益重视,学生已经不光是只注重学习,而是更加注重学生的德、智、体、美全面发展。国家多年来在排球领域取得的成就,让各国为之感叹。现如今国家希望把排球推向高校让更多的人了解排球并丰富课业以外的生活。高校排球教学在体育领域中有着举足轻重的影响。现如今排球不仅仅是一个体育项目,它背后蕴含的是国家对高校学子的良苦用心。高校排球教学不仅锻炼其身体的综合素质,同时也培养各高校学生的协作能力。为此,高校排球的教学方法一时之间得到了各方面的重视,快乐教学法随之脱颖而出,文中的高校排球教学更加系统地让我们了解到排球教学中快乐教学法给我们带来的深意,以及各高校对快乐教学法如何更好地应用有了更深刻的了解。 展开更多

关键词 高校 排球教学 快乐教学法 应用

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