基因组学与应用生物学杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

基因组学与应用生物学 2017年第08期杂志 文档列表

基因组学与应用生物学杂志植物组学与功能基因

油橄榄转录组数据库中HMGR基因的挖掘及生物信息学分析3011-3024

摘要：药用植物中萜类次生代谢产物数量庞大,结构多样,药理活性突出。3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶（HMGR）是MVA途径中第一个速控酶,对药用植物活性萜类成分的生物合成起重要调控作用。HMGR在很多植物中均有研究,但未见油橄榄中该基因的报道。本研究从油橄榄转录组数据库中挖掘到两条HMGR基因序列（Oe HMGR1和Oe HMGR2）,并对其编码蛋白的理化性质、结构特征、功能及系统进化关系进行了预测分析。结果表明,Oe HMGR1基因与人参Pg HMGR基因一致性达到80%,含有1 713 bp的开放阅读框（ORF）;Oe HMGR2基因与人参Pg HMGR基因一致性达到76%,含有1 773 bp的ORF。Oe HMGR基因编码蛋白均包含2个跨膜区,不含信号肽,具有N、L、S 3个催化活性中心结构域。Oe HMGR基因位于双子叶植物进化枝,在进化中保守度较高,Oe HMGR1与Eu HMGR和Pg HMGR遗传距离较近,Oe HMGR2与Js HMGR遗传距离最近。本研究为进一步鉴定Oe HMGR的功能和开展萜类成分的合成生物学研究提供了一定的理论依据。

香蕉4-CL基因Mu4CL15的功能鉴定3025-3033

摘要：在香蕉基因组中寻找具有抗倒伏功能的基因,为培育抗倒伏香蕉新品种奠定基础。香豆酸：Co A连接酶（4CL）是植物木质素合成的限速酶。香蕉A基因组中有25个4CL基因同源序列。高粱基因bmr2是一个已经被鉴定的具有4CL功能的基因。与bmr2进行序列比对,将候选基因在大肠杆菌中过量表达,提取重组蛋白,研究其催化活性。将候选基因在烟草中过量表达,研究转基因植株与对照的木质素含量和茎秆物理强度。香蕉4-香豆酸：Co A连接酶基因Mu4CL15预测的底物结合域序列、二级结构、三级结构都与bmr2的相应序列具有高度的相似性。将Mu4CL15在大肠杆菌中表达并提取纯化,重组蛋白质催化效率最高的底物是4-香豆酸,其次是咖啡酸、阿魏酸和芥子酸。将Mu4CL15在烟草中进行转化后发现,转基因植株茎秆的木质素含量显著高于只转化空载体的野生型。转基因幼苗的茎秆强度显著高于只转化空载体的野生型。在烟草中过量表达Mu4CL15能够增加烟草植株茎秆的木质素含量和抗倒伏能力。通过过量表达基因Mu4CL15极有可能能够提高香蕉植株假茎的抗倒伏能力。

普通烟草HD-ZipⅢ家族全基因组鉴定和表达分析3034-3041

摘要：植物HD-ZipⅢ家族基因在维持分生组织生长、调节避荫反应、决定新生叶背腹性方面起着重要作用。我们通过生物信息学分析对普通烟草（Nicotiana tobacum）TN90基因组序列中的HD-ZipⅢ进行广泛预测,并分析了其理化性质、基因结构、进化关系、亚细胞定位、表达谱等信息。本研究在栽培烟草TN90中发现了19个HD-ZipⅢ基因的候选序列,通过系统发生分析,可将栽培烟草HD-ZipⅢ基因家族成员分为两个亚家族。所有基因参与烟草叶、茎、根、花等各个器官的不同发育时期的表达。这些研究为烟草HD-ZipⅢ基因功能的深入分析提供了理论依据。

菠萝MADS-box基因家族的生物信息学分析3042-3052

摘要：MADS-box转录因子是植物生长发育过程的重要调控因子。为了解菠萝MADS-box转录因子的序列特征和分类情况,本研究采用生物信息学方法,对菠萝全基因组的MADS-box进行序列分析,包括菠萝MADS-box转录因子的数量、外显子和内含子组成情况、编码蛋白的基本特性及系统进化树的分析。结果表明,菠萝基因组中有40个MADS-box转录因子,且基因结构分析表明8个菠萝MADS-box基因符合植物MADS-box基因的典型结构,具有6个内含子和7个外显子;27个菠萝MADS-box转录因子编码氨基酸在200~300个之间,其中最小的Ac MADS40仅有104个氨基酸组成,最大的Ac MADS08由436个氨基酸组成;40个MADS-box蛋白中有31个偏碱性,4个显酸性,5个呈中性;二级结构分析结果表明,6个MADS-box蛋白无规卷曲所占比例最高,Ac MADS02α-螺旋和无规卷曲都为25个,β-转角为5个;其余33个菠萝MADS-box蛋白均以α-螺旋所占比例最高;亚细胞定位预测结果表明,大多数MADS-box蛋白定位于细胞核,其他零星分布于其他细胞器;保守基序查找分析表明,包含基序1和基序2的MADS-box蛋白所占比率均在85%以上,说明基序1和基序2是菠萝MADS-box蛋白中的重要保守基序;系统进化树分析表明,属于Ⅰ型的菠萝MADS-box基因有14个,属于Ⅱ型的菠萝MADS-box基因有26个,且可细分为11个亚组,除了FLC和AGL15这两个亚组中没有菠萝MADS-box的成员,其他9个亚组均有菠萝MADS-box基因的分布。

拟南芥开花诱导基因FT的蛋白表达及纯化3053-3056

摘要：FT蛋白是植物的成花素,在植物多条不同开花途径的交汇节点发挥重要作用。该蛋白在植物叶片中合成运输到顶端分生组织发挥作用。为了研究FT蛋白的运输机制,本研究利用原核表达技术体外诱导表达了His6-FT蛋白;利用His镍柱纯化获得了高质量的His6-FT融合蛋白;利用Western blotting免疫印迹技术确定该His6-FT蛋白能够被anti-His单克隆抗体特异识别。试验获得的正确融合的His6-FT蛋白为进一步研究FT蛋白的转运机制奠定了良好的基础。

百脉根钙调素基因LjCaM4的3＇-RACE克隆及其表达量分析3057-3064

摘要：本研究利用3＇-RACE技术从百脉根中克隆了一个钙调素基因（Lj Ca M4）,并利用荧光定量PCR技术对该基因在根、茎、叶、花和豆荚中的相对表达量进行了分析。结果显示,扩增得到642 bp的片段,开放阅读框为453 bp,3＇非翻译区（3＇-UTR）长189 bp,编码150个氨基酸,分子量约为17.13 k D,理论等电点为4.03。多序列比对显示Lj Ca M4与其它植物中的Ca Ms有较高的保守性,与蒺藜苜蓿的同源性高达91%。Lj Ca M4m RNA在百脉根各组织中均有分布,其中在根中表达量最高,依次为根〉茎〉叶〉豆荚〉花。本研究成功克隆并鉴定了百脉根Lj Ca M4基因,初步检测了该基因在百脉根各组织器官中的表达差异,为进一步探明该基因可能的生物学功能提供了一定的理论依据。

封面图片介绍3064-3064

摘要：卵胞浆内单精子显微注射技术（intracytoplasmic sperm injection，ICSI）是通过显微操作技术将单个精子注入卵母细胞浆内使精卵结合受精，并将受精卵体外培养形成早期胚胎植入母体子宫内的一种较为精细、尖端的辅助生殖技术。哺乳动物ICSI的研究首先在ICSI家兔的培育上获得突破性进展，随后ICSI技术先后在牛、小鼠、绵羊、马、猫、猪等动物上获得了后代。它作为一种新兴的动物繁殖技术，在濒危动物物种保护以及优良种畜扩繁等方面得到了广泛的应用，在进一步提高优良公畜利用率的同时，也为后续研究哺乳动物受精机制和胚胎的早期发育提供了基础。

CRISPR-Cas9多靶点载体构建及高效定向编辑水稻苯达松抗性基因CYP81A3065-3070

摘要：水稻CYP81A6基因（Bel）编码的细胞色素P450单加氧酶对苯达松和磺酰脲类除草剂具有抗性,该基因的隐性纯合突变体（bel）表现为苯达松敏感致死性,可作为植物化学致死标记,在水稻杂交制种中具有重要的应用价值。本研究在CYP81A6基因的首个外显子中设计两个靶位点,构建了含多靶点的CRISPR-Cas9载体,通过根癌农杆菌介导法转化粳稻中花11,获得了56株转基因T0代阳性植株,提取其中9株基因组DNA进行靶位点测序检测,发现基因敲除突变率为77.8%,其中纯合突变率高达71.4%,对纯合突变体水稻喷施苯达松,均表现出对苯达松敏感致死。为应用CRISPR-Cas9技术培育苯达松敏感致死水稻不育系和对其他水稻基因进行编辑提供理论依据。

拟南芥与水稻AAAP家族基因的鉴定与比较分析3071-3082

摘要：AAAP蛋白广泛存在于各种生物中,在生物生长与发育过程中扮演重要作用。本研究基于生物信息学方法对水稻和拟南芥AAAP进行系统剖析,旨在深入认识该家族基因的序列、表达及进化特征。结果显示：拟南芥包括49个AAAP基因,水稻包括71个AAAP基因,这些基因被分为3个类群,细分为13个亚类群;不同类群基因结构和保守基序均显示较高的多样性,亚类群水平基因结构和保守基序显示出较高的保守性,这说明该家族基因具有多样化的功能;进化树末端的同源基因对之间表达情况分化程度较高,但其进化速率具有较高的同质性,这说明同源基因对的分化主要体现在表达变化上。这些结果有助于研究其它植物AAAP家族基因的功能。

蓖麻基因组毒素家族的生物信息学分析3083-3090

摘要：采用生物信息学方法对蓖麻毒素蛋白家族的28条蛋白序列进行分析与预测,分别将这28条蛋白序列与NCBI中蓖麻毒素的序列以及凝集素的序列进行BLAST比对,确定60629.m00002是NCBI中蓖麻毒素,60637.m00004是凝集素。通过对蓖麻毒素进行基因结构分析,发现蓖麻毒素家族中除一条序列含有7个外显子,其余分别含有1~3个外显子,基本理化性质的预测结果表明蓖麻毒素家族的氨基酸数目、分子质量、疏水性等都存在一定的差异。二级结构预测显示蓖麻毒素蛋白主要由β螺旋和无规则卷曲组成,毒素蛋白家族主要分布在细胞质和周质中。利用同源建模法构建28条蓖麻毒素蛋白序列的三维结构模型,构建蓖麻毒素基因的系统进化发育树。

Legume Genomics and Genetics （LGG）3090-3090

基于rbcl部分序列探讨桔梗科的系统发育3091-3095

摘要：rbcl为催化光合作用的关键酶Rubisco大亚基的编码序列,它在种间和种内水平保守性都很高。本研究首先设计出引物并扩增到取自安徽太和的桔梗rbcl部分序列,紧接着从Gen Bank中下载相关桔梗科植物进行系统学分析。结果表明,桔梗科rbcl部分的遗传多样性较低,利用该序列构建的系统树与形态分类学的结果有一定的差异。但总体来看,还是可以将不同的属分开,因而rbcl可以用作桔梗科的系统学相关分析。

International Journal of Super Species Research3095-3095

金银花绿原酸提取物对α-葡萄糖苷酶的体外抑制作用3096-3102

摘要：探讨金银花绿原酸提取物对α-葡萄糖苷酶的抑制作用,为科学利用大别山金银花药材开发防治糖尿病、肥胖等疾病的医疗保健产品提供理论依据。利用醇浸水提、PEG提取和双水相萃取制备三种金银花绿原酸提取物,以绿原酸、木樨草苷和降糖药阿卡波糖为参照,用α-葡萄糖苷酶试剂盒测定抑制率进行统计分析。结果显示,对α-葡萄糖苷酶的抑制作用为PEG提取液〉上相萃取液〉水提液≈木樨草苷〉绿原酸≈阿卡波糖。金银花绿原酸提取物对α-葡萄糖苷酶的抑制作用比绿原酸和木樨草苷等活性成分单体更强,且PEG提取液抑制效果更好（IC50最小）,可用于开发防治糖尿病、肥胖等疾病的天然医药保健产品。

Journal of Mosquito Research （JMR）3102-3102

山茴香SRAP反应体系正交设计优化及引物筛选3103-3109

摘要：为了加强对野生山茴香物种资源的保护,本研究在单因素试验基础上,对山茴香SRAP-PCR反应体系进行了正交设计优化,对主要影响因素：Taq酶、d NTPs、Mg2＋、引物进行了4因素3水平的正交设计试验L9（34）。研究表明,最佳反应体系为：Taq聚合酶0.06 U/μL,d NTPs 0.6 mmol/L,Mg2＋1.5 mmol/L,引物0.1μmol/L,总体积25μL。利用最优体系进行了引物筛选,从30对SRAP引物中获得了15对条带清晰,多态性良好的引物组合。本研究为利用SRAP技术进行山茴香种质资源分析、分子遗传育种等研究奠定了技术基础。

不同金属醇盐预处理对甘蔗渣成分和酶解的影响3110-3118

摘要：木质纤维素原料的预处理中，碱处理是常用方法之一，其中无机碱较常见，而有机碱的应用较少。本研究选用三种金属醇盐乙醇钾、叔丁醇钠和叔丁醇钾，分别在不同浓度和中温60℃、高温121℃下预处理甘蔗渣，用纤维素酶和木聚糖酶进行酶解，比较预处理前后甘蔗渣成分、酶解产糖量、酶解效率和抑制物浓度的差异。结果表明，随着金属醇盐浓度的升高，预处理后甘蔗渣的纤维素含量上升，而木聚糖含量先升后降。高温121℃预处理的甘蔗渣的纤维素酶解效率、木聚糖酶解效率和总酶解效率均高于中温60℃组，但中温比高温的预处理液中抑制物浓度更低。在121℃下经5%乙醇钾预处理的甘蔗渣，其纤维素酶解效率、木聚糖酶解效率和总酶解效率均为所有预处理组最高。本研究旨在探索三种有机碱在纤维素物质预处理上的应用，为甘蔗渣的有效降解和利用打下基础。

International Journal of Marine Science （IJMS）3118-3118