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紫花含笑TPS基因家族鉴定及与萜烯类物质代谢关系分析
1
作者
及浩楠
肖宇光
+4 位作者
牛小云
张志龙
刘军
姜景民
刁姝
《林业科学研究》
北大核心
2025年第3期29-38,共10页
[目的]探究紫花含笑花朵萜烯类物含量和TPS基因家族表达模式的相关性,为解析萜烯类物质合成途径的关键基因提供重要参考。[方法]基于紫花含笑无参转录组数据,采用生物信息学方法鉴定紫花含笑TPS基因家族成员,并对基因家族成员进行理化...
[目的]探究紫花含笑花朵萜烯类物含量和TPS基因家族表达模式的相关性,为解析萜烯类物质合成途径的关键基因提供重要参考。[方法]基于紫花含笑无参转录组数据,采用生物信息学方法鉴定紫花含笑TPS基因家族成员,并对基因家族成员进行理化性质、保守基序及系统进化分析;利用实时荧光定量PCR技术揭示不同发育时期TPS基因表达模式,并结合顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术获取的不同发育阶段萜烯类物质含量,分析TPS基因表达和萜类物质含量的变化关系。[结果]本研究共鉴定到10个TPS成员,其编码氨基酸数量在511~987 aa,蛋白分子质量在57810.20~113803.45 Da。系统进化分析结果显示,紫花含笑TPS基因家族分为3个基因亚家族,TPS-e/f基因亚家族成员缺少Motif 1、Motif 3、Motif 5,TPS-b基因亚家族成员C41348.3缺少Motif 3,其余TPS基因含有6个Motif。C41348.6、C41348.3在时期Ⅴ显著性高表达,C31983.0和C40582.0在时期Ⅴ高表达。甜香型物质Α-罗勒烯、α-石竹烯、罗勒烯、卡地那二烯在时期IV含量上升,甜香型物质β-榄香烯、α-石竹烯、δ-榄香烯在时期V含量上升。对基因表达量变化与萜烯类物质含量变化进行相关性分析,紫花含笑TPS-b基因亚家族成员C41348.3和C41348.6均与单萜1,2-二[(E)-丙-1-烯基]环丁烷合成正相关。紫花含笑TPS-e/f基因亚家族中的C31983.0与3种甜果香型物质正相关。[结论]Α-罗勒烯、α-石竹烯、罗勒烯、卡地那二烯这几种甜果香型物质可能与紫花含笑时期IV花的果香形成有关。β-榄香烯、α-石竹烯、δ-榄香烯这几种甜果香型物质可能与紫花含笑时期V花的果香形成有关。C41348.6和C41348.3可能与成分1,2-二[(E)-丙-1-烯基]环丁烷合成有关。C31983.0可能参与调控紫花含笑甜果香型物质β-榄香烯、δ-榄香烯、α-石竹烯的形成。TPS基因家族可能在萜烯类物质的合成过程中发挥作用。本研究对紫花含笑TPS基因家族成员进行了深入挖掘,为未来探索紫花含笑花朵中重要萜类成分合成的关键基因功能提供理论基础。
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关键词
紫花含笑
生物信息学
TPS基因家族
表达分析
挥发性萜类物质
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职称材料
栀子TPS基因家族鉴定及与萜类物质代谢的相关性分析
被引量：
2
2
作者
李金燃
张麒功
+3 位作者
陈丝雨
陈淑颖
陈清海
邹双全
《沈阳农业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期66-78,共13页
TPS基因家族是萜类化合物合成的末端关键酶,在栀子花香的形成中起重要作用。为了明确栀子TPS基因家族成员的基本特征,利用生物信息学方法对栀子TPS基因进行家族成员鉴定;通过外源激素喷施试验进行转录组测序,结合顶空固相微萃取和气相色...
TPS基因家族是萜类化合物合成的末端关键酶,在栀子花香的形成中起重要作用。为了明确栀子TPS基因家族成员的基本特征,利用生物信息学方法对栀子TPS基因进行家族成员鉴定;通过外源激素喷施试验进行转录组测序,结合顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术,分析不同外源激素浓度下栀子花朵TPS基因家族成员表达水平和代谢物含量变化关系。结果表明:从栀子基因组中共鉴定获得GjTPS家族成员41个,编码氨基酸380~849个,含有外显子5~15个不等,GjTPS家族成员定位在叶绿体中,并且不均匀地分布在10条染色体上;共线性分析表明栀子与其同科植物中粒咖啡的TPS基因有更近的亲缘关系。系统发育分析结果显示GjTPS基因分为5个亚家族,TPS-a、TPS-b亚家族包含了大多数GjTPS家族成员。GjTPS家族成员的大多数启动子顺式作用元件在植物激素响应类别中,并且包含MYC基序的茉莉酸甲酯响应元件是其中大类;通过转录组数据得到GjTPS02、GjTPS12、GjTPS14、GjTPS20、GjTPS21、GjTPS22这6个基因在各处理的表达量较高。对基因表达量与萜类物质含量变化进行相关性分析,发现1.25 mmol·L^(-1)的茉莉酸甲酯有助于栀子TPS基因家族成员的表达及萜类物质的释放;GjTPS12、GjTPS14、GjTPS20、GjTPS21、GjTPS22这5个基因可能参与栀子花香调控。本研究结果可为后续栀子TPS基因家族功能特性研究提供借鉴。
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关键词
栀子
萜
类合成酶
基因家族
生物信息学
挥发性萜类物质
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职称材料
题名
紫花含笑TPS基因家族鉴定及与萜烯类物质代谢关系分析
1
作者
及浩楠
肖宇光
牛小云
张志龙
刘军
姜景民
刁姝
机构
河北农业大学园林与旅游学院
中国林业科学研究院亚热带林业研究所
广西国有高峰林场
出处
《林业科学研究》
北大核心
2025年第3期29-38,共10页
基金
浙江省农业(花卉新品种选育)新品种选育重大科技专项(2021C02071-3)。
文摘
[目的]探究紫花含笑花朵萜烯类物含量和TPS基因家族表达模式的相关性,为解析萜烯类物质合成途径的关键基因提供重要参考。[方法]基于紫花含笑无参转录组数据,采用生物信息学方法鉴定紫花含笑TPS基因家族成员,并对基因家族成员进行理化性质、保守基序及系统进化分析;利用实时荧光定量PCR技术揭示不同发育时期TPS基因表达模式,并结合顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术获取的不同发育阶段萜烯类物质含量,分析TPS基因表达和萜类物质含量的变化关系。[结果]本研究共鉴定到10个TPS成员,其编码氨基酸数量在511~987 aa,蛋白分子质量在57810.20~113803.45 Da。系统进化分析结果显示,紫花含笑TPS基因家族分为3个基因亚家族,TPS-e/f基因亚家族成员缺少Motif 1、Motif 3、Motif 5,TPS-b基因亚家族成员C41348.3缺少Motif 3,其余TPS基因含有6个Motif。C41348.6、C41348.3在时期Ⅴ显著性高表达,C31983.0和C40582.0在时期Ⅴ高表达。甜香型物质Α-罗勒烯、α-石竹烯、罗勒烯、卡地那二烯在时期IV含量上升,甜香型物质β-榄香烯、α-石竹烯、δ-榄香烯在时期V含量上升。对基因表达量变化与萜烯类物质含量变化进行相关性分析,紫花含笑TPS-b基因亚家族成员C41348.3和C41348.6均与单萜1,2-二[(E)-丙-1-烯基]环丁烷合成正相关。紫花含笑TPS-e/f基因亚家族中的C31983.0与3种甜果香型物质正相关。[结论]Α-罗勒烯、α-石竹烯、罗勒烯、卡地那二烯这几种甜果香型物质可能与紫花含笑时期IV花的果香形成有关。β-榄香烯、α-石竹烯、δ-榄香烯这几种甜果香型物质可能与紫花含笑时期V花的果香形成有关。C41348.6和C41348.3可能与成分1,2-二[(E)-丙-1-烯基]环丁烷合成有关。C31983.0可能参与调控紫花含笑甜果香型物质β-榄香烯、δ-榄香烯、α-石竹烯的形成。TPS基因家族可能在萜烯类物质的合成过程中发挥作用。本研究对紫花含笑TPS基因家族成员进行了深入挖掘,为未来探索紫花含笑花朵中重要萜类成分合成的关键基因功能提供理论基础。
关键词
紫花含笑
生物信息学
TPS基因家族
表达分析
挥发性萜类物质
Keywords
Michelia crassipes
TPS genes family
Bioinformatics
Expression analysis
Volatile terpenoids
分类号
S722 [农业科学—林木遗传育种]
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职称材料
题名
栀子TPS基因家族鉴定及与萜类物质代谢的相关性分析
被引量：
2
2
作者
李金燃
张麒功
陈丝雨
陈淑颖
陈清海
邹双全
机构
福建农林大学林学院
南平市延平区东坑林业站
自然生物资源保育利用福建省高校工程技术研究中心
泉州市城市森林公园发展中心
出处
《沈阳农业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期66-78,共13页
基金
福建农林大学科技计划项目(闽林科便函[2020] 29号)
福建省林业科技项目(闽林科便函[2022] 9号)
福建省林业科技推广项目(2022TG09)。
文摘
TPS基因家族是萜类化合物合成的末端关键酶,在栀子花香的形成中起重要作用。为了明确栀子TPS基因家族成员的基本特征,利用生物信息学方法对栀子TPS基因进行家族成员鉴定;通过外源激素喷施试验进行转录组测序,结合顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术,分析不同外源激素浓度下栀子花朵TPS基因家族成员表达水平和代谢物含量变化关系。结果表明:从栀子基因组中共鉴定获得GjTPS家族成员41个,编码氨基酸380~849个,含有外显子5~15个不等,GjTPS家族成员定位在叶绿体中,并且不均匀地分布在10条染色体上;共线性分析表明栀子与其同科植物中粒咖啡的TPS基因有更近的亲缘关系。系统发育分析结果显示GjTPS基因分为5个亚家族,TPS-a、TPS-b亚家族包含了大多数GjTPS家族成员。GjTPS家族成员的大多数启动子顺式作用元件在植物激素响应类别中,并且包含MYC基序的茉莉酸甲酯响应元件是其中大类;通过转录组数据得到GjTPS02、GjTPS12、GjTPS14、GjTPS20、GjTPS21、GjTPS22这6个基因在各处理的表达量较高。对基因表达量与萜类物质含量变化进行相关性分析,发现1.25 mmol·L^(-1)的茉莉酸甲酯有助于栀子TPS基因家族成员的表达及萜类物质的释放;GjTPS12、GjTPS14、GjTPS20、GjTPS21、GjTPS22这5个基因可能参与栀子花香调控。本研究结果可为后续栀子TPS基因家族功能特性研究提供借鉴。
关键词
栀子
萜
类合成酶
基因家族
生物信息学
挥发性萜类物质
Keywords
Gardenia jasminoides
terpene synthase
gene family
bioinformatics
volatile terpenoids
分类号
Q943.2 [生物学—植物学]
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职称材料
题名
作者
出处
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被引量
操作
1
紫花含笑TPS基因家族鉴定及与萜烯类物质代谢关系分析
及浩楠
肖宇光
牛小云
张志龙
刘军
姜景民
刁姝
《林业科学研究》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
栀子TPS基因家族鉴定及与萜类物质代谢的相关性分析
李金燃
张麒功
陈丝雨
陈淑颖
陈清海
邹双全
《沈阳农业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
2
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