【目的】全基因组水平鉴定并解析玉米Dof(DNA binding with one finger)基因家族。【方法】基于玉米V3基因组数据鉴定玉米Dof基因家族,并从基因的结构、系统发育关系、染色体的位置分布、玉米不同组织和不同生理发育阶段基因的表达谱以...【目的】全基因组水平鉴定并解析玉米Dof(DNA binding with one finger)基因家族。【方法】基于玉米V3基因组数据鉴定玉米Dof基因家族,并从基因的结构、系统发育关系、染色体的位置分布、玉米不同组织和不同生理发育阶段基因的表达谱以及在充足氮(sufficient nitrogen,SN)和低氮(limiting nitrogen,LN)条件下V3期叶组织基因的差异表达5个方面分析玉米Dof基因家族。【结果】玉米参考基因组中存在46个Dof结构域基因,命名为Zm V3Dof1—Zm V3Dof46。通过系统发育关系和序列相似性将该基因家族分为8个亚类(Subgroup)S1—S8,每个亚类有3—8个Dof基因。通过分析该家族染色体分布,发现玉米10条染色体,除Chr.9外,均有Dof基因的分布,其中,在Chr.1上分布最为密集,有12个Zm V3Dofs;在Chr.5和Chr.3上分布次之,分别为8和7个Zm V3Dofs;在其他染色体上则分布较少,此外,Dofs在Chr.1的底部、Chr.5的顶部和底部分布密度相对较高。表达谱分析结果表明,Dof基因家族成员在不同组织及不同发育阶段均有差异表达,预示不同Dof基因功能的多样性以及在植物发育过程中扮演着不同角色,且同一亚类Dof基因表达模式存在一定程度的相似性。此外,玉米Dof基因家族对氮响应较为敏感,充足氮(SN)和低氮(LN)条件下,V3期叶组织基因的RNAseq表达结果显示35个Dof基因在2种氮处理下表达量存在差异,其中13个基因表达量差异较大。值得注意的是21个Dof基因在低氮处理下表达量上调,其中8个基因只在低氮条件下表达。【结论】基于最新版基因组数据鉴定玉米在自交系B73基因组中存在46个Dof基因,Dof基因家族成员参与玉米不同生理发育过程中,部分基因可能在氮代谢调控中发挥积极作用。展开更多
Dof(DNA binding with one finger)蛋白是一类植物特异性转录因子,通常含有200～400个氨基酸和2个主要结构域。该家族成员的N-末端为高度保守的单锌指Dof结构域,具有与DNA和蛋白质相互作用的双重功能,其C末端的氨基酸序列则较为多变,是...Dof(DNA binding with one finger)蛋白是一类植物特异性转录因子,通常含有200～400个氨基酸和2个主要结构域。该家族成员的N-末端为高度保守的单锌指Dof结构域,具有与DNA和蛋白质相互作用的双重功能,其C末端的氨基酸序列则较为多变,是Dof蛋白重要的特异转录调控结构域。研究表明,Dof蛋白作为转录激活物或阻遏物参与了多方面的植物生长发育过程。随着基因组测序技术的发展,已有大量的Dof基因从植物基因组数据库中鉴定出来。该文对近年来国内外有关Dof基因家族的结构特点、全基因组鉴定、蛋白互作以及生物学功能等方面的研究进展进行综述,以期为Dof转录因子的深入研究提供参考。展开更多
单锌指蛋白超家族Dof(DNA binding with one finger)转录因子广泛参与植物的各种生命活动。以甘薯泰中6号基因组为参照挖掘得到46个甘薯Dof基因,每个家族成员均具有C2C2-Dof锌指结构,按照其在染色体上的位置,命名为IbDof1~IbDof46。该...单锌指蛋白超家族Dof(DNA binding with one finger)转录因子广泛参与植物的各种生命活动。以甘薯泰中6号基因组为参照挖掘得到46个甘薯Dof基因,每个家族成员均具有C2C2-Dof锌指结构,按照其在染色体上的位置,命名为IbDof1~IbDof46。该基因家族可分为4个亚家族(A~D),且不同亚族的基因结构和基序的分布差异显著。基序1和基序2存在于所有亚家族中;基序5和基序9只存在于亚家族A中;基序6、基序7、基序8和基序10只存在亚家族D中。IbDof的进化极为保守,共有12对染色体复制事件和5对串联重复序列事件(IbDof2/IbDof3、IbDof12/IbDof13、IbDof9/IbDof10、IbDof28/IbDof29和IbDof32/IbDof33),分歧时间平均是3552万年前和186万年前,Ka/Ks比值范围从0.07(IbDof12/IbDof13)到0.68(IbDof6/IbDof25),且与甘薯野生近缘种Ipomoea trifida同一染色体上的Dof同源基因对有38对。组织特异性分析表明,IbDof各亚族在各个组织器官中表达强度不同,且亚族内部呈现不同的表达趋势。IbDof启动子序列中包含逆境和激素响应等相关元件,实时荧光定量PCR进一步分析表明,IDof基因受低温、干旱、高盐和H2O2等非生物胁迫诱导表达。比如大部分IbDof受低温调控表达;IbDof10和IbDof14受干旱胁迫诱导表达;IbDof2、IbDof14、IbDof37、IbDof41和IbDof43受高盐诱导表达;而IbDof8、IbDof10、IbDof25和IbDof41则受H2O2诱导表达,这说明IbDof家族成员协同控制了甘薯的生长发育及参与非生物胁迫过程。展开更多
Dof(DNA-binding with one finger)蛋白是一类在植物中起着关键作用的转录因子。本研究对萝卜Dof转录因子基因家族进行了系统进化关系、保守模体、染色体位置分布及不同组织表达模式分析。研究发现,萝卜基因组中鉴定出的63个Dof基因,分...Dof(DNA-binding with one finger)蛋白是一类在植物中起着关键作用的转录因子。本研究对萝卜Dof转录因子基因家族进行了系统进化关系、保守模体、染色体位置分布及不同组织表达模式分析。研究发现,萝卜基因组中鉴定出的63个Dof基因,分布于9条染色体上,可以分为9个亚族。十字花科(Brassicaceae)四种作物系统进化树的分析表明,该家族基因在植物中具有高度同源性。对其在不同组织和发育时期的表达模式研究发现,该基因家族具有一定的时空表达特异性。基因RsaDof03和RsaDof25在各个组织中表达量均相对较高,预测其参与萝卜不同的发育过程。本研究为进一步研究萝卜Dof基因家族的功能提供科学依据。展开更多
单锌指DNA结合蛋白(DNA binding with one finger,Dof)是植物中特有的一类转录因子,在植物生长发育与非生物胁迫响应中发挥非常重要的作用。利用妃子笑荔枝果实发育RNA-seq数据库,采用生物信息学分析方法,对荔枝Dof(LcDof)基因家族的基...单锌指DNA结合蛋白(DNA binding with one finger,Dof)是植物中特有的一类转录因子,在植物生长发育与非生物胁迫响应中发挥非常重要的作用。利用妃子笑荔枝果实发育RNA-seq数据库,采用生物信息学分析方法,对荔枝Dof(LcDof)基因家族的基本理化特性,亚细胞定位,蛋白质保守结构域,进化关系等进行分析,同时对LcDof基因家族在果实发育中的表达情况进行分析。结果表明:荔枝中包含有19个LcDof基因家族成员,LcDof编码蛋白范围在157~497个氨基酸残基(Amino acid,aa),对应的分子量为17.70~54.35 kDa,等电点(pI)范围为4.49~9.42;预测LcDof家族成员亚细胞定位均定位于细胞核。系统进化关系分析表明,LcDof基因家族分为4组(GroupⅠ~GroupⅣ),LcDof在不同发育阶段的表达模式不同,其中LcDof7、LcDof9、LcDof12、LcDof15在果肉不同发育时期表达量较高,而LcDof3、LcDof10、LcDof16、LcDof17、LcDof19表达量较低。展开更多
Both cDNA and DNA clones of PtDof1 （GenBank Accession No. FJ402844 and FJ402845） were isolated from plants grown in tissue culture ofPopulus tornentosa. The DNA sequence is 1597 bp including two exons and one intron...Both cDNA and DNA clones of PtDof1 （GenBank Accession No. FJ402844 and FJ402845） were isolated from plants grown in tissue culture ofPopulus tornentosa. The DNA sequence is 1597 bp including two exons and one intron. The cDNA is 969 bp in length with a 765 bp open reading frame which is capable of encoding 255 amino acids. The deduced amino acids sequence of the PtDofl protein shares 65%, 56% and 55% identity with Vitis vinifera （CAO48618）, Nicotiana tabacum （CAA08755） and Glycine max （ABI 16022） Dof protein by blast analysis in GenBank. Phylogenic analysis suggests PtDof1 gene could belong to the Dofgene family. PtDofl protein contains an unusual conserved single zinc finger with the pattern of C-X2-C-X21-C-X2-C, which may play a functional role in tissue-specific expression and possibly the auxin response of endogenous plant genes.展开更多
为研究甜橙单锌指DNA结合蛋白(DNA binding with one zine finger,Dof)家族的进化关系和该家族成员在不同花期甜橙品种花芽和叶片的表达模式,利用甜橙基因组筛选鉴定CsDof基因家族成员,对甜橙Dof基因家族成员及启动子区进行生物信息学分...为研究甜橙单锌指DNA结合蛋白(DNA binding with one zine finger,Dof)家族的进化关系和该家族成员在不同花期甜橙品种花芽和叶片的表达模式,利用甜橙基因组筛选鉴定CsDof基因家族成员,对甜橙Dof基因家族成员及启动子区进行生物信息学分析,并使用qRT-PCR检测不同花期甜橙品种中CsDof家族成员在成花时期的表达情况。共鉴定出24个CsDof基因家族成员,这些基因分布在甜橙的8条染色体上。系统进化树聚集为9个亚群,CsDofs被分在A、B1、B2、C1、C2.1、C2.2、D1和D2亚群,同一亚群的CsDofs具有相似的基因结构和基序分布。CsDofs启动子区域含大量的光响应元件和激素响应元件。qRT-PCR检测分析发现2个甜橙品种花芽和叶片组织中的CsDofs表达模式存在较大差异,对照品种‘纽荷尔’花芽和叶片中CsDof6、CsDof11、CsDof13、CsDof17和CsDof21表达量均高于早熟品种‘赣南早’,而‘赣南早’花芽和叶片中CsDof19和CsDof23表达量高于‘纽荷尔’,表明CsDofs在不同花期的甜橙中具有明显的品种表达特异性,推测CsDofs对甜橙开花时间起重要的调控作用。这些结果为阐明CsDof基因家族在甜橙花期调控中的功能提供了理论参考。展开更多
Dof(DNA binding with one finger)转录因子是植物中特有的一类转录因子,在植物种子发育、组织分化和代谢调控方面起着非常重要的调控作用。为了研究Dof基因家族在人参中的数量和功能,该文以人参转录组数据库为基础,利用生物信息学手段...Dof(DNA binding with one finger)转录因子是植物中特有的一类转录因子,在植物种子发育、组织分化和代谢调控方面起着非常重要的调控作用。为了研究Dof基因家族在人参中的数量和功能,该文以人参转录组数据库为基础,利用生物信息学手段,对人参Dof基因家族成员进行鉴定及其结构、进化、功能分化、表达模式及互作关系等进行了系统分析;同时,将人参Dof基因与已知人参皂苷合成关键酶基因进行关联分析,最终筛选到参与调控人参皂苷生物合成的候选PgDof基因。结果表明,吉林人参Dof基因家族含有57条基因;PgDof基因均具有Zf-Dof保守基序,在进化上比较保守且分成5个组群;表达模式分析结果确定了PgDof基因家族成员在不同组织部位、不同年生和不同农家品种之间存在不同程度的表达差异,同时通过"基因-皂苷含量""基因-基因"连锁分析,获得了PgDof14-1基因是参与调控人参皂苷生物合成的重要候选基因,并建立了该基因的人参发状根遗传转化体系,获得了阳性发状根无性系。该研究为人参中Dof基因家族的研究奠定了理论基础。展开更多
文摘Dof(DNA binding with one finger)蛋白是一类植物特异性转录因子,通常含有200～400个氨基酸和2个主要结构域。该家族成员的N-末端为高度保守的单锌指Dof结构域,具有与DNA和蛋白质相互作用的双重功能,其C末端的氨基酸序列则较为多变,是Dof蛋白重要的特异转录调控结构域。研究表明,Dof蛋白作为转录激活物或阻遏物参与了多方面的植物生长发育过程。随着基因组测序技术的发展,已有大量的Dof基因从植物基因组数据库中鉴定出来。该文对近年来国内外有关Dof基因家族的结构特点、全基因组鉴定、蛋白互作以及生物学功能等方面的研究进展进行综述,以期为Dof转录因子的深入研究提供参考。
文摘单锌指蛋白超家族Dof(DNA binding with one finger)转录因子广泛参与植物的各种生命活动。以甘薯泰中6号基因组为参照挖掘得到46个甘薯Dof基因,每个家族成员均具有C2C2-Dof锌指结构,按照其在染色体上的位置,命名为IbDof1~IbDof46。该基因家族可分为4个亚家族(A~D),且不同亚族的基因结构和基序的分布差异显著。基序1和基序2存在于所有亚家族中;基序5和基序9只存在于亚家族A中;基序6、基序7、基序8和基序10只存在亚家族D中。IbDof的进化极为保守,共有12对染色体复制事件和5对串联重复序列事件(IbDof2/IbDof3、IbDof12/IbDof13、IbDof9/IbDof10、IbDof28/IbDof29和IbDof32/IbDof33),分歧时间平均是3552万年前和186万年前,Ka/Ks比值范围从0.07(IbDof12/IbDof13)到0.68(IbDof6/IbDof25),且与甘薯野生近缘种Ipomoea trifida同一染色体上的Dof同源基因对有38对。组织特异性分析表明,IbDof各亚族在各个组织器官中表达强度不同,且亚族内部呈现不同的表达趋势。IbDof启动子序列中包含逆境和激素响应等相关元件,实时荧光定量PCR进一步分析表明,IDof基因受低温、干旱、高盐和H2O2等非生物胁迫诱导表达。比如大部分IbDof受低温调控表达;IbDof10和IbDof14受干旱胁迫诱导表达;IbDof2、IbDof14、IbDof37、IbDof41和IbDof43受高盐诱导表达;而IbDof8、IbDof10、IbDof25和IbDof41则受H2O2诱导表达,这说明IbDof家族成员协同控制了甘薯的生长发育及参与非生物胁迫过程。
文摘Dof(DNA-binding with one finger)蛋白是一类在植物中起着关键作用的转录因子。本研究对萝卜Dof转录因子基因家族进行了系统进化关系、保守模体、染色体位置分布及不同组织表达模式分析。研究发现,萝卜基因组中鉴定出的63个Dof基因,分布于9条染色体上,可以分为9个亚族。十字花科(Brassicaceae)四种作物系统进化树的分析表明,该家族基因在植物中具有高度同源性。对其在不同组织和发育时期的表达模式研究发现,该基因家族具有一定的时空表达特异性。基因RsaDof03和RsaDof25在各个组织中表达量均相对较高,预测其参与萝卜不同的发育过程。本研究为进一步研究萝卜Dof基因家族的功能提供科学依据。
文摘单锌指DNA结合蛋白(DNA binding with one finger,Dof)是植物中特有的一类转录因子,在植物生长发育与非生物胁迫响应中发挥非常重要的作用。利用妃子笑荔枝果实发育RNA-seq数据库,采用生物信息学分析方法,对荔枝Dof(LcDof)基因家族的基本理化特性,亚细胞定位,蛋白质保守结构域,进化关系等进行分析,同时对LcDof基因家族在果实发育中的表达情况进行分析。结果表明:荔枝中包含有19个LcDof基因家族成员,LcDof编码蛋白范围在157~497个氨基酸残基(Amino acid,aa),对应的分子量为17.70~54.35 kDa,等电点(pI)范围为4.49~9.42;预测LcDof家族成员亚细胞定位均定位于细胞核。系统进化关系分析表明,LcDof基因家族分为4组(GroupⅠ~GroupⅣ),LcDof在不同发育阶段的表达模式不同,其中LcDof7、LcDof9、LcDof12、LcDof15在果肉不同发育时期表达量较高,而LcDof3、LcDof10、LcDof16、LcDof17、LcDof19表达量较低。
基金supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 30271097)
文摘Both cDNA and DNA clones of PtDof1 （GenBank Accession No. FJ402844 and FJ402845） were isolated from plants grown in tissue culture ofPopulus tornentosa. The DNA sequence is 1597 bp including two exons and one intron. The cDNA is 969 bp in length with a 765 bp open reading frame which is capable of encoding 255 amino acids. The deduced amino acids sequence of the PtDofl protein shares 65%, 56% and 55% identity with Vitis vinifera （CAO48618）, Nicotiana tabacum （CAA08755） and Glycine max （ABI 16022） Dof protein by blast analysis in GenBank. Phylogenic analysis suggests PtDof1 gene could belong to the Dofgene family. PtDofl protein contains an unusual conserved single zinc finger with the pattern of C-X2-C-X21-C-X2-C, which may play a functional role in tissue-specific expression and possibly the auxin response of endogenous plant genes.
文摘为研究甜橙单锌指DNA结合蛋白(DNA binding with one zine finger,Dof)家族的进化关系和该家族成员在不同花期甜橙品种花芽和叶片的表达模式,利用甜橙基因组筛选鉴定CsDof基因家族成员,对甜橙Dof基因家族成员及启动子区进行生物信息学分析,并使用qRT-PCR检测不同花期甜橙品种中CsDof家族成员在成花时期的表达情况。共鉴定出24个CsDof基因家族成员,这些基因分布在甜橙的8条染色体上。系统进化树聚集为9个亚群,CsDofs被分在A、B1、B2、C1、C2.1、C2.2、D1和D2亚群,同一亚群的CsDofs具有相似的基因结构和基序分布。CsDofs启动子区域含大量的光响应元件和激素响应元件。qRT-PCR检测分析发现2个甜橙品种花芽和叶片组织中的CsDofs表达模式存在较大差异,对照品种‘纽荷尔’花芽和叶片中CsDof6、CsDof11、CsDof13、CsDof17和CsDof21表达量均高于早熟品种‘赣南早’,而‘赣南早’花芽和叶片中CsDof19和CsDof23表达量高于‘纽荷尔’,表明CsDofs在不同花期的甜橙中具有明显的品种表达特异性,推测CsDofs对甜橙开花时间起重要的调控作用。这些结果为阐明CsDof基因家族在甜橙花期调控中的功能提供了理论参考。
文摘Dof(DNA binding with one finger)转录因子是植物中特有的一类转录因子,在植物种子发育、组织分化和代谢调控方面起着非常重要的调控作用。为了研究Dof基因家族在人参中的数量和功能,该文以人参转录组数据库为基础,利用生物信息学手段,对人参Dof基因家族成员进行鉴定及其结构、进化、功能分化、表达模式及互作关系等进行了系统分析;同时,将人参Dof基因与已知人参皂苷合成关键酶基因进行关联分析,最终筛选到参与调控人参皂苷生物合成的候选PgDof基因。结果表明,吉林人参Dof基因家族含有57条基因;PgDof基因均具有Zf-Dof保守基序,在进化上比较保守且分成5个组群;表达模式分析结果确定了PgDof基因家族成员在不同组织部位、不同年生和不同农家品种之间存在不同程度的表达差异,同时通过"基因-皂苷含量""基因-基因"连锁分析,获得了PgDof14-1基因是参与调控人参皂苷生物合成的重要候选基因,并建立了该基因的人参发状根遗传转化体系,获得了阳性发状根无性系。该研究为人参中Dof基因家族的研究奠定了理论基础。
