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毛果杨CNGC家族全基因组鉴定及胁迫响应分析
1
作者 王雪莹 王瑞琪 +3 位作者 张洋 刘聪 夏德安 魏志刚 《植物研究》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期613-625,共13页
植物环核苷酸门控离子通道(cyclic nucleotide-gated channels,CNGC)家族具有多种生物学功能,尤其是在植物的生长发育及逆境胁迫响应中发挥着重要的作用。本研究通过生物信息学方法及qRT-PCR对PtrCNGC家族成员蛋白的基本理化性质与结构... 植物环核苷酸门控离子通道(cyclic nucleotide-gated channels,CNGC)家族具有多种生物学功能,尤其是在植物的生长发育及逆境胁迫响应中发挥着重要的作用。本研究通过生物信息学方法及qRT-PCR对PtrCNGC家族成员蛋白的基本理化性质与结构特征、系统发育、基因结构和保守基序、启动子顺式作用元件,以及基因表达模式进行分析。结果表明:在毛果杨(Populus trichocarpa)全基因组中共鉴定出19个PtrCNGC基因,PtrCNGC家族成员可分为4个亚群(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ亚群),其中第Ⅳ亚群分为2个亚组(Ⅳa组和Ⅳb组)。PtrCNGC基因编码的蛋白均为碱性蛋白,此外,该家族仅有1个成员为疏水性蛋白,其余成员全部为亲水性蛋白。19个PtrCNGC不均匀地分布于毛果杨的11条染色体上,剩余8条染色体上没有成员分布。PtrCNGC家族包含7对同源基因且它们之间的Ka/Ks值均远小于1。PtrCNGC家族各亚群成员之间的基因结构、蛋白保守基序分布差异较小。启动子顺式作用元件预测分析发现,PtrCNGC基因序列启动子区域存在响应多种激素以及逆境胁迫相关的作用元件。qRT-PCR结果表明,PtrCNGC家族在不同组织中的表达具有特异性,在茎中的表达量较高,在根和叶中的表达量较低;在盐胁迫和干旱胁迫下,PtrCNGC家族同一分支上的多数成员表现出相似的表达模式。本研究结果为进一步研究毛果杨CNGC家族在非生物胁迫中的功能提供参考。 展开更多
关键词 毛果杨 cngc家族 生物信息学分析 逆境胁迫
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紫花苜蓿CNGC基因家族成员鉴定及分析
2
作者 李小红 王晓彤 +4 位作者 麻旭霞 蔡文祺 冯学丽 马梦凡 李淑霞 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期588-598,共11页
环核苷酸门控通道(CNGC)基因家族作为非选择性阳离子通道基因家族之一,在植物信号转导、生长发育和环境胁迫等生理过程中发挥着重要作用。本研究利用生物信息学手段和转录组数据对紫花苜蓿CNGC家族成员的进化关系、基因结构、保守基序... 环核苷酸门控通道(CNGC)基因家族作为非选择性阳离子通道基因家族之一,在植物信号转导、生长发育和环境胁迫等生理过程中发挥着重要作用。本研究利用生物信息学手段和转录组数据对紫花苜蓿CNGC家族成员的进化关系、基因结构、保守基序、顺式作用元件、染色体定位、共线性关系以及基因表达进行分析。结果表明,紫花苜蓿MsCNGC基因家族成员有16个,在染色体上不均匀分布,存在片段重复,大多数蛋白定位于细胞质膜。系统发育树将MsCNGCs为4个亚家族。基因结构和保守基序分析表明,都含有cNMP/CNBD和ITP功能域。顺式作用元件分析表明,MsCNGCs基因含有许多与非生物或生物胁迫和激素响应元件。MsCNGC4和MsCNGC7.2蛋白之间存在互作。MsCNGC基因具有组织表达特异性。MsCNGC基因对干旱、盐和激素等非生物胁迫均有显著的响应,为进一步研究MsCNGC基因在调控非生物胁迫过程中的潜在功能提供了理论依据。 展开更多
关键词 紫花苜蓿 cngc基因家族 全基因组 系统进化 基因结构 非生物胁迫
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蓖麻CNGC基因家族鉴定与冷胁迫下的表达模式分析 被引量：1
3
作者 王晓宇 张洪雨 +5 位作者 刘栩铭 孟迪 苑伟鹏 霍红雁 于丽丽 张继星 《分子植物育种》 CAS 北大核心 2021年第22期7373-7382,共10页
环核苷酸门控通道蛋白(cyclic nucleotide-gated channel proteins,CNGCs)是介导低价阳离子转运的重要蛋白,在植物信号传递、生长发育与非生物胁迫响应等方面发挥重要作用。本研究利用序列比对法在蓖麻基因组水平进行CNGC家族成员鉴定;... 环核苷酸门控通道蛋白(cyclic nucleotide-gated channel proteins,CNGCs)是介导低价阳离子转运的重要蛋白,在植物信号传递、生长发育与非生物胁迫响应等方面发挥重要作用。本研究利用序列比对法在蓖麻基因组水平进行CNGC家族成员鉴定;利用生物信息学手段对蓖麻CNGC家族成员的基因结构、保守基序、特征结构域、聚类方式、顺式作用元件及染色体定位信息进行分析。研究成功鉴定到17个蓖麻CNGC基因家族成员,定位于16个未完整拼接的染色体片段上;除RcCNGC13外,其他蛋白序列均包含高度保守的环核苷酸结合结构域CNBD,但RcCNGC4RcCNGC6RcCNGC13RcCNGC14均存在明显的基序缺失;部分RcCNGCs启动子区均含有MYB、MYC与ABRE、ARE元件,推测其响应逆境胁迫。聚类分析将蓖麻CNGC成员分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组,推测不同类型CNGC蛋白存在功能差异。转录组数据分析发现仅有RcCNGC14受冷胁迫显著上调表达,暗示该基因参与调控蓖麻的冷适应性。本研究首次在蓖麻全基因组水平对CNGC基因家族进行鉴定,并分析其冷胁迫下的表达模式,为进一步创制蓖麻抗冷新种质提供重要的候选基因。 展开更多
关键词 蓖麻 cngc基因家族 冷胁迫 表达模式
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甘蓝型油菜BnCNGC基因家族鉴定及其在核盘菌侵染和PEG处理下的表达特性分析
4
作者 陈松余 丁一娟 +5 位作者 孙峻溟 黄登文 杨楠 代雨涵 万华方 钱伟 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1357-1371,共15页
CNGC是植物中普遍存在的环核苷酸门控通道,对植物的逆境响应有重要作用。系统分析甘蓝型油菜BnCNGC基因家族成员全基因组分布、结构、进化及其响应不同逆境胁迫的表达特性,对于阐明其生物学功能具有重要意义。本研究利用拟南芥和甘蓝CNG... CNGC是植物中普遍存在的环核苷酸门控通道,对植物的逆境响应有重要作用。系统分析甘蓝型油菜BnCNGC基因家族成员全基因组分布、结构、进化及其响应不同逆境胁迫的表达特性,对于阐明其生物学功能具有重要意义。本研究利用拟南芥和甘蓝CNGC蛋白保守结构域及特异基序氨基酸序列在全基因组水平鉴定了甘蓝型油菜BnCNGC家族成员,分析其基因结构、染色体定位、蛋白理化性质、蛋白保守结构域、系统进化及启动子顺式作用元件等。利用转录组数据,筛选甘蓝型油菜逆境响应候选BnCNGC成员,并采用实时荧光定量PCR分析其在核盘菌、PEG模拟干旱胁迫下的表达模式。结果显示,共鉴定到49个甘蓝型油菜BnCNGC成员,分布于除A08、C06的17对染色体上,含有5~10个内含子,其上游1500 bp包含大量逆境胁迫响应元件。BnCNGC家族成员编码的蛋白质含413~801个氨基酸,相对分子量(MW)范围47.62~110.58kD,等电点(pI)范围6.10~9.88。系统进化分析表明,BnCNGC分为Group Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ四类。转录组数据分析表明, BnCNGC9、BnCNGC27和BnCNGC48均参与逆境胁迫响应。实时荧光定量PCR分析表明,甘蓝型油菜叶片中BnCNGC9、BnCNGC27和BnCNGC48均在核盘菌胁迫下表达下调,下调量分别为48.2%~99.1%、79.4%~87.1%和39.7%~92.6%。PEG模拟干旱胁迫时,甘蓝油菜叶片中BnCNGC9在处理24 h后上调3.34倍, BnCNGC48在处理48 h后上调6.27倍, BnCNGC27对干旱胁迫不敏感。 展开更多
关键词 甘蓝型油菜 cngc基因家族 核盘菌 PEG模拟干旱 表达分析
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