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药用植物大麻C2H2基因家族鉴定与表达分析 被引量:6
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作者 刘美琦 孙伟 +6 位作者 孟祥霄 万会花 刘廷霞 孙嘉莹 王震 米要磊 马伟 《药学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1486-1496,共11页
C2H2型转录因子在植物生长发育及次生代谢调控中发挥重要作用,本文利用生物信息学从基因组层面鉴定大麻(Cannabis sativa L.)C2H2基因家族成员,基于大麻基因组数据及转录组数据,使用TBtools、MEGA软件以及NCBI、PlantTFDB、ExPASy、HMMS... C2H2型转录因子在植物生长发育及次生代谢调控中发挥重要作用,本文利用生物信息学从基因组层面鉴定大麻(Cannabis sativa L.)C2H2基因家族成员,基于大麻基因组数据及转录组数据,使用TBtools、MEGA软件以及NCBI、PlantTFDB、ExPASy、HMMSCAN、MEME、WoLFPSORT、PlantCARE等在线网站对其基因信息、染色体定位、进化关系、保守基序、共线性关系等进行分析。结果显示,大麻中含有30个C2H2型基因家族成员(CsC2H2-1~CsC2H2-30),分布在大麻的9条染色体上,氨基酸大小介于138~635个氨基酸,理论等电点介于5.85~9.52,蛋白质分子质量介于15909.48~68445.53 Da。转录组结果分析显示,CsC2H2在大麻Diku品种的雌花、苞片、叶、茎及不同品种雌花中表达量均存在差异。实时荧光定量PCR结果验证了CsC2H2-1、CsC2H2-5、CsC2H2-19在Diku品种的雌花及苞片中表达显著,为深入研究C2H2基因家族功能及大麻优质品种的选育提供理论参考。 展开更多
关键词 大麻 c2h2基因家族 生物信息学 系统进化 功能预测
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玉米ZmC2s基因家族鉴定及ZmC2-15耐热功能分析
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作者 黄钰杰 张啸天 +2 位作者 陈会丽 王宏伟 丁双成 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期2331-2343,共13页
鉴定玉米ZmC2s基因家族成员,分析其遗传变异与玉米耐热性的关联性,为明确其在玉米耐热方面的功能和分子机制奠定基础。使用C2蛋白结构域PF00168,利用hmmsearch从玉米全基因组中搜索ZmC2s基因家族成员,分析其编码蛋白质等电点和分子量、... 鉴定玉米ZmC2s基因家族成员,分析其遗传变异与玉米耐热性的关联性,为明确其在玉米耐热方面的功能和分子机制奠定基础。使用C2蛋白结构域PF00168,利用hmmsearch从玉米全基因组中搜索ZmC2s基因家族成员,分析其编码蛋白质等电点和分子量、系统进化和基因家族复制。使用候选基因关联分析的方法,对ZmC2s基因自然变异位点与玉米苗期耐热性进行关联分析,发现玉米ZmC2s基因家族重要的耐热候选基因。使用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)的方法鉴定与玉米苗期耐热性最显著相关的ZmC2候选基因ZmC2-15在胁迫和激素处理下的基因相对表达水平,在玉米原生质体瞬时表达系统中鉴定ZmC2-15-GFP的亚细胞表达部位,以及获得过表达ZmC2-15的转基因拟南芥并分析其耐热性。从玉米参考基因组B73中共鉴定出95个玉米ZmC2s基因,根据其物理坐标的先后顺序,将95个玉米ZmC2s基因命名为ZmC2-1~ZmC2-95。其蛋白长度为130~2141,等电点为4.1~10.8,分子量为14.1~230.1。通过构建玉米、水稻和高粱基因组C2基因的进化树,发现C2基因可以分为3个大的聚类分支,每个聚类分支又可以细分为2个小的聚类分支。分析玉米、水稻和玉米、高粱的全基因组共线性数据,发现了59个ZmC2s基因在水稻和高粱基因组均有一一对应的复制基因。ZmC2s基因家族关联分析表明ZmC2-15/60/91是重要的玉米耐热候选基因(P≤0.001,MLM),其中ZmC2-15与玉米苗期耐热性最显著相关(P≤0.000,01,MLM),且该基因的表达量在多种逆境胁迫处理下上调表达。亚细胞定位分析表明ZmC2-15表达定位于细胞质、核膜和内质网。过表达ZmC2-15的转基因拟南芥提高了植物耐热性。ZmC2-15可作为调控玉米耐热性的重要候选基因。 展开更多
关键词 玉米 耐热 c2基因家族 候选基因关联分析 亚细胞定位
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核桃Q型C2H2锌指蛋白基因家族全基因组鉴定及表达分析 被引量:1
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作者 马乃膺 雒宏佳 +5 位作者 李建红 辛国 张瑞 王双成 张仲兴 王延秀 《果树学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期920-934,共15页
【目的】Q型C2H2锌指蛋白在植物抵抗非生物胁迫中起重要作用。为深入了解核桃Q型C2H2锌指蛋白基因家族在核桃全基因组中的特征,对核桃Q型C2H2锌指蛋白(JrZFP)基因家族进行全基因组鉴定与分析,并研究其在核桃干旱和盐胁迫应答过程中的表... 【目的】Q型C2H2锌指蛋白在植物抵抗非生物胁迫中起重要作用。为深入了解核桃Q型C2H2锌指蛋白基因家族在核桃全基因组中的特征,对核桃Q型C2H2锌指蛋白(JrZFP)基因家族进行全基因组鉴定与分析,并研究其在核桃干旱和盐胁迫应答过程中的表达模式。【方法】利用生物信息学方法鉴定了核桃全基因组中的Q型C2H2锌指蛋白基因家族成员,并对其理化性质、染色体定位、进化关系和基因结构进行分析;根据JrZFP基因家族进化树随机挑选15个JrZFP基因,并通过实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,qRT-PCR)方法检测15个基因在干旱和盐胁迫下的响应特性。【结果】在核桃中共鉴定出82个Q型C2H2锌指蛋白基因,其蛋白质序列长度介于59~636个氨基酸之间,亚细胞定位主要位于细胞核中;该基因家族成员不均匀分布在15条染色体上,其中有11对JrZFPs基因为串联重复基因,63个JrZFP基因参与片段重复事件;基因结构分析表明,75个JrZFP基因无内含子,其余成员含有1~10个外显子;上游启动子区分析发现,该基因家族成员含有参与逆境胁迫和激素响应相关的顺式作用元件。表达分析结果显示,在盐胁迫下15个JrZFP基因均显著上调,以JrZFP55最为明显,推测JrZFP55在核桃NaCl胁迫中起正向调节作用;在干旱胁迫下15个JrZFP基因中上调6个,其中JrZFP12上调最为显著,下调9个,以JrZFP4、JrZFP55和JrZFP57下调程度最大,推测这3个基因在核桃干旱胁迫中起负调控作用。【结论】核桃全基因组中有82个JrZFP家族成员都具有Q型C2H2锌指蛋白典型结构域,且通过qRT-PCR对随机挑选基因进行分析以发现可能参与干旱和盐胁迫的JrZFPs基因,为深入研究核桃JrZFP参与干旱胁迫和盐胁迫提供理论依据。 展开更多
关键词 核桃 Q型c2h2锌指蛋白基因家族 基因表达
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