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花魔芋GRAS家族基因全基因组鉴定与胁迫下表达分析
1
作者 李竹梅 陈咀牛 +1 位作者 何斐 褚洪龙 《江苏农业科学》 北大核心 2025年第4期40-53,共14页
GRAS家族是一类植物特有的转录因子,在植物生长发育和逆境响应等多个生物过程中发挥重要作用。花魔芋(Amorphophallus konjac)是我国重要的经济作物,目前尚无关于花魔芋GRAS家族基因的相关报道。采用生物信息学手段对花魔芋GRAS家族基... GRAS家族是一类植物特有的转录因子,在植物生长发育和逆境响应等多个生物过程中发挥重要作用。花魔芋(Amorphophallus konjac)是我国重要的经济作物,目前尚无关于花魔芋GRAS家族基因的相关报道。采用生物信息学手段对花魔芋GRAS家族基因进行全基因组鉴定与功能分析,通过RNA-Seq解析了花魔芋GRAS家族基因响应非生物和生物胁迫胁迫的表达情况。结果显示,花魔芋有51个GRAS家族成员,划分为8个亚家族。该家族编码的蛋白由144~850个氨基酸组成,分子量介于15 789.78~90 823.32 u之间,等电点在4.94~11.19之间,大部分AkGRAS编码蛋白为酸性不稳定蛋白。顺式作用元件分析显示AkGRAS基因的启动子区富含激素、干旱和低温等逆境响应元件。RNA-seq结果表明,多个亚家族基因成员响应干旱、盐胁迫和软腐病原菌侵染表达。且PAT1亚家族基因AkGRAS35、AkGRAS19、AkGRAS40在盐胁迫下显著上调表达,AkGRAS41显著下调表达;AkGRAS19、AkGRAS20、AkGRAS35、AkGRAS51在软腐病原菌侵染下上调表达,AkGRAS8和AkGRAS46下调表达。推测PAT1亚家族基因在花魔芋高盐胁迫和软腐病原菌侵染应答中发挥重要作用。 展开更多
关键词 花魔芋 gras家族基因 逆境响应 生物信息学分析
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亚麻GRAS基因家族的全基因组分析及其对外源赤霉素的响应研究
2
作者 李静 华鑫涛 +5 位作者 杨芸 鲁若妍 刘畅 孙健 戴志刚 谢冬微 《中国麻业科学》 2025年第1期1-13,共13页
亚麻(Linum usitatissimum L.)是重要的纤用作物,GRAS基因家族在植物生长发育中具有重要作用。研究利用生物信息学从亚麻全基因组数据库鉴定LuGRAS蛋白序列,经SMART和Pfam-search去除冗余序列后,通过ExPASy-ProParam、TBtools以及MEGA7.... 亚麻(Linum usitatissimum L.)是重要的纤用作物,GRAS基因家族在植物生长发育中具有重要作用。研究利用生物信息学从亚麻全基因组数据库鉴定LuGRAS蛋白序列,经SMART和Pfam-search去除冗余序列后,通过ExPASy-ProParam、TBtools以及MEGA7.0等进行理化性质、染色体定位和系统进化等分析,结合转录组测序(RNA-seq)分析亚麻GRAS家族成员在不同组织、不同时期的表达模式,并用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测部分具有显著差异的LuGRAS基因在赤霉素处理后的表达情况,通过共表达网络对LuGRAS基因之间的关系进行分析。结果表明:从亚麻全基因组中鉴定出114个LuGRAS转录因子,根据亲缘关系远近分为10个亚族;亚麻GRAS蛋白氨基酸数介于135~1377个,分子量介于15.3~152.9 kDa,平均等电点5.96,除LuGRAS114外,其他LuGRAS基因分布在15条染色体上;基于亚麻RNA-seq数据,可以将LuGRAS基因分为7组;通过qRT-PCR验证8个表达量具有显著差异的LuGRAS基因,结果显示,有4个LuGRAS基因经赤霉素处理后不同时间段的表达量变化明显。LuGRAS50与LuGRAS94的表达模式表现出极高的正相关关系,LuGRAS38和LuGRAS50与LuGRAS94之间可能存在负调控关系。以上结果将为进一步研究LuGRAS基因的生物学功能及其在亚麻生长发育中的表达模式提供理论参考。 展开更多
关键词 亚麻 gras基因家族 全基因组 生物信息学分析 表达分析
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单叶蔷薇GRAS转录因子家族鉴定及表达分析 被引量：1
3
作者 孔青洋 张晓龙 +5 位作者 李娜 张晨洁 张雪云 于超 张启翔 罗乐 《生物技术通报》 北大核心 2025年第1期210-220,共11页
【目的】对单叶蔷薇(Rosa persica)GRAS基因家族成员进行鉴定及功能分析,为单叶蔷薇GRAS基因家族功能研究及育种应用奠定理论基础。【方法】以单叶蔷薇基因组为研究对象,对单叶蔷薇GRAS基因家族进行成员鉴定、结构分析、进化分析、顺式... 【目的】对单叶蔷薇(Rosa persica)GRAS基因家族成员进行鉴定及功能分析,为单叶蔷薇GRAS基因家族功能研究及育种应用奠定理论基础。【方法】以单叶蔷薇基因组为研究对象,对单叶蔷薇GRAS基因家族进行成员鉴定、结构分析、进化分析、顺式作用元件分析、GRAS蛋白二级结构、三级结构预测,结合转录组对组织部位、不同水平干旱和低温胁迫环境中基因表达进行分析。【结果】鉴定出42个GRAS基因家族成员,分布在7条不同的染色体上;42个RbGRAS基因可分为9个亚族;基因结构分析表明RbGRAS基因具有保守的N端,而C端在结构上较多变;对基因家族成员共线性分析显示,有4对片段重复基因和4对串联重复基因;顺式作用元件分析发现,单叶蔷薇GRAS基因家族中含有丰富的激素应答元件和胁迫响应元件;RbGRAS蛋白二级预测结构以α-螺旋以及无规则卷曲为主,三级预测结果显示蛋白组成相似;组织特异性表达分析结果显示GRAS基因主要在根系和茎组织中表达,在花中表达量较低;RbGRAS基因在干旱和低温胁迫中也存在基因特异性表达。【结论】鉴定得到42个RbGRAS家族成员,均含有逆境相关作用元件,RbGRAS27和RbGRAS41分别对干旱和低温胁迫积极响应。 展开更多
关键词 单叶蔷薇 gras基因家族 生物信息学分析 表达分析 干旱胁迫 低温胁迫
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巴西橡胶树GRAS基因家族鉴定及表达分析
4
作者 李娟 袁渊 +2 位作者 吴挺开 邓治 程汉 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2024年第9期1761-1779,共19页
GRAS是植物特有的转录因子,在植物生长发育过程以及非生物胁迫应答中具有重要的调控作用,然而在巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)中还未见关于该基因家族的报道。本研究利用生物信息学工具分析巴西橡胶树GRAS基因家族成员的蛋白质理化性... GRAS是植物特有的转录因子,在植物生长发育过程以及非生物胁迫应答中具有重要的调控作用,然而在巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)中还未见关于该基因家族的报道。本研究利用生物信息学工具分析巴西橡胶树GRAS基因家族成员的蛋白质理化性质、系统进化关系、基因结构、染色体位置及启动子顺式作用元件,利用转录组数据及实时荧光定量PCR(qPCR)分析橡胶树GRAS基因的表达模式。结果表明:在巴西橡胶树基因组中共鉴定到91个GRAS家族成员,分别命名为HbGRAS1~HbGRAS91,其分子量在14.07~89.46 kDa之间。亚细胞定位预测结果显示,HbGRAS蛋白主要定位于细胞核和叶绿体。系统发育分析将其划分为14个亚家族,同一亚族成员的基因结构和基序组成较为保守。橡胶树GRAS基因分布在除11号染色体外的其他17条染色体和2条Scaffold上,其中17个HbGRAS基因组成10个串联重复事件。共线性分析显示,片段重复区域中有87个HbGRAS基因,说明片段重复可能是橡胶树GRAS基因扩张的主要驱动力。启动子顺式作用元件分析显示,橡胶树GRAS家族包含多个植物激素和胁迫应答顺式作用元件。HbGRAS基因表达具有组织特异性,并与橡胶树叶片发育有关。GRAS亚家族成员DELLA基因的表达与橡胶树木质部发育有关并受赤霉素(gibberellin,GA)抑制。本研究结果为橡胶树GRAS基因的功能研究提供参考。 展开更多
关键词 巴西橡胶树 gras基因家族 生物信息学 基因表达 DELLA
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葡萄GRAS基因家族生物信息学分析 被引量：18
5
作者 孙欣 王晨 +2 位作者 房经贵 慕茜 王西成 《江西农业学报》 CAS 2011年第7期1-8,共8页
为研究葡萄中GRAS基因家族的特征,本文首先利用生物信息学方法对葡萄91条GRAS蛋白序列的系统发生和GRAS基因组定位进行分析,然后对其氨基酸组成成分、理化性质以及二级和三级结构进行预测和分析,同时还分析了葡萄与拟南芥的GRAS基因家... 为研究葡萄中GRAS基因家族的特征,本文首先利用生物信息学方法对葡萄91条GRAS蛋白序列的系统发生和GRAS基因组定位进行分析,然后对其氨基酸组成成分、理化性质以及二级和三级结构进行预测和分析,同时还分析了葡萄与拟南芥的GRAS基因家族之间的联系。结果显示这91条蛋白序列与拟南芥35个GRAS基因蛋白序列一起分成了8个亚族,说明拟南芥与葡萄GRAS基因间具有较高的保守性。基因组定位结果发现91条GRAS基因分布在17条染色体上。研究还发现不同亚族间氨基酸数目、氨基酸序列间的疏水性存在一定的差异;而二级结构预测结果发现,91条氨基酸序列以α-螺旋和随机卷曲为主要组成部分,且91条氨基酸序列三维结构相似。 展开更多
关键词 葡萄 拟南芥 gras基因家族 氨基酸序列 生物信息学
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中华猕猴桃GRAS基因家族鉴定及低温胁迫表达分析 被引量：6
6
作者 毛可欣 王海荣 +4 位作者 安淼 刘腾飞 王世金 李健 李国田 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期297-307,共11页
GRAS基因家族广泛参与植物生长和逆境响应,而低温是制约猕猴桃生产和分布的重要因素之一,鉴定猕猴桃GRAS基因家族,分析其在低温胁迫中的表达情况,为猕猴桃的抗寒研究和品种选育提供理论依据。以中华猕猴桃‘红阳’基因组为参考进行GRAS... GRAS基因家族广泛参与植物生长和逆境响应,而低温是制约猕猴桃生产和分布的重要因素之一,鉴定猕猴桃GRAS基因家族,分析其在低温胁迫中的表达情况,为猕猴桃的抗寒研究和品种选育提供理论依据。以中华猕猴桃‘红阳’基因组为参考进行GRAS家族保守结构域比对,通过对鉴定到的家族成员进行系统进化树、蛋白理化性质、基因结构、蛋白三级结构、蛋白质motif、顺式作用元件、共线性、密码子偏好性和基因表达模式等进行分析。结果表明,猕猴桃基因组共存在79个GRAS家族成员,分属于8个亚家族,且各亚家族基因、蛋白结构有所差异。顺式作用原件分析显示该家族基因参与多种植物激素、生长发育以及胁迫响应。密码子偏好性分析发现,该家族密码子第3位碱基更偏好使用嘧啶类碱基(G/T)。鉴定到6个基因可能参与猕猴桃低温胁迫过程,并进行荧光定量PCR验证了该猜测。该研究补充了猕猴桃GRAS基因家族鉴定分析的空白,为猕猴桃抗寒研究奠定分子基础。 展开更多
关键词 猕猴桃 gras基因家族 密码子分析 低温胁迫
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小麦GRAS基因家族的全基因组鉴定与分析 被引量：9
7
作者 李亚飞 阳文龙 +2 位作者 顾晶晶 张爱民 詹克慧 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期549-559,共11页
GRAS基因是一类转录因子基因,在植物的生长和发育中起关键作用。本研究利用最新的小麦基因组数据,对小麦GRAS基因进行了全基因组鉴定和分析。结果从小麦中鉴定出153个GRAS基因,这些基因不均匀分布在小麦21条染色体上。系统发育分析将这... GRAS基因是一类转录因子基因,在植物的生长和发育中起关键作用。本研究利用最新的小麦基因组数据,对小麦GRAS基因进行了全基因组鉴定和分析。结果从小麦中鉴定出153个GRAS基因,这些基因不均匀分布在小麦21条染色体上。系统发育分析将这些基因分为12个亚家族,片段复制和串联重复是导致该基因家族扩张的主要原因。蛋白质序列分析发现不同亚家族间氨基酸数目、分子量存在一定差异;二级结构预测表明,小麦GRAS基因的氨基酸序列均以α-螺旋、随机卷曲为主要组成部分。通过对小麦GRAS基因在不同组织和不同逆境胁迫下的表达分析发现,GRAS基因在不同组织和逆境胁迫下存在明显的差异表达,表明GRAS基因具有组织或器官表达特异性,且可能在对逆境胁迫的响应中起重要作用。这些结果为进一步研究小麦GRAS基因的功能奠定了基础。 展开更多
关键词 小麦 gras基因家族 系统发育分析 表达分析
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玉米籽粒酵母双杂交cDNA文库的构建及ZmSCL1互作因子筛选 被引量：3
8
作者 赵倩倩 周晓今 陈茹梅 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第12期99-107,共9页
ZmSCL1属于GRAS家族基因,在玉米籽粒,尤其是胚乳中高表达,而这个时期是玉米灌浆的关键时期,鉴于ZmSCL1的分子功能以及其与玉米籽粒发育的关系尚不明确。利用SMART同源重组交换技术,在酵母菌株AH109中构建了玉米自交系B73授粉后不同时期... ZmSCL1属于GRAS家族基因,在玉米籽粒,尤其是胚乳中高表达,而这个时期是玉米灌浆的关键时期,鉴于ZmSCL1的分子功能以及其与玉米籽粒发育的关系尚不明确。利用SMART同源重组交换技术,在酵母菌株AH109中构建了玉米自交系B73授粉后不同时期籽粒的c DNA文库,利用此文库筛选了ZmSCL1的互作因子。文库质量评定结果显示:c DNA文库的滴度为1.10×105 CFU/m L,文库的库容量为1.32×106,文库的重组率为81.90%,插入片段所编码的蛋白质长度在133-500个氨基酸之间。最终,获得了190个阳性克隆。对这些克隆进行测序,利用GO注释对所筛选的互作因子进行初步分类,并进行功能富集分析。结果显示ZmSCL1可能参与结合、催化以及营养储备相关生物过程的调控。 展开更多
关键词 gras家族基因 SMART技术 CDNA文库 ZmSCL1基因
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