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紫花苜蓿CNGC基因家族全基因组鉴定及干旱胁迫下的调控模式分析
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作者 邱应德 罗永忠 +3 位作者 齐建伟 周晓彤 马超 于思敏 《干旱地区农业研究》 北大核心 2025年第1期54-68,116,共16页
环核苷酸门控通道蛋白(cyclic nucleotide-gated channel proteins,CNGC)在Ca^(2+)信号转导过程中发挥着重要作用。利用生物信息学和分子生物学的研究方法对四倍体紫花苜蓿(Medicago sativa‘Xinjiangdaye’)CNGC基因家族成员进行全基... 环核苷酸门控通道蛋白(cyclic nucleotide-gated channel proteins,CNGC)在Ca^(2+)信号转导过程中发挥着重要作用。利用生物信息学和分子生物学的研究方法对四倍体紫花苜蓿(Medicago sativa‘Xinjiangdaye’)CNGC基因家族成员进行全基因组鉴定和干旱胁迫下的调控模式分析。结果表明:新疆大叶苜蓿基因组中共包含67个MsCNGC基因,不均匀地分布在30条染色体上,分属5个亚家族,共包含20个Motif,其启动子区域存在多种响应逆境胁迫的作用元件。新疆大叶苜蓿叶片中共表达了28个MsCNGC基因,有26个在干旱胁迫下不均匀上调,其中MsCNGC 59表达量最高且在干旱胁迫下上调倍数最大。MsCNGCs含有29~120个磷酸化位点,能被LRR蛋白激酶磷酸化,MsLRRs与MsCNGCs基因表达之间呈显著的正相关关系。此外,Ca^(2+)信号转导相关基因MsCaM、MsCML和MsCDPK表达量在干旱胁迫下显著上调。综上,四倍体紫花苜蓿MsCNGCs对干旱胁迫的响应包括转录调控和蛋白质的磷酸化调控,在干旱胁迫下能通过参与Ca^(2+)信号转导途径提高紫花苜蓿的抗旱性。 展开更多
关键词 同源四倍体紫花苜蓿 cngc基因家族 蛋白质磷酸化 干旱胁迫 表达模式
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紫花苜蓿CNGC基因家族成员鉴定及分析 被引量:2
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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 基因 系统进化 基因结构 非生物胁迫
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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
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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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