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藜麦SPP基因家族全基因组鉴定及表达模式分析
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作者 陈紫岩 林参 +5 位作者 尹航 张豪杰 魏真真 余希文 吴传万 李茹 《江西农业学报》 CAS 2022年第10期116-123,共8页
为明确CqSPPs基因家族的进化关系,以公开的藜麦基因组数据库为基础,鉴定出4个CqSPP基因,并进一步明确了各成员结构及其编码蛋白的理化性质、亚细胞定位、保守结构域、模体和启动子。以现有高通量转录组数据为基础,明确了各成员在藜麦不... 为明确CqSPPs基因家族的进化关系,以公开的藜麦基因组数据库为基础,鉴定出4个CqSPP基因,并进一步明确了各成员结构及其编码蛋白的理化性质、亚细胞定位、保守结构域、模体和启动子。以现有高通量转录组数据为基础,明确了各成员在藜麦不同组织中的表达水平,并采用qRT-PCR对各成员在苗期不同逆境下的表达水平进行了检测。CqSPPs分布于4个不同的染色体上,将其命名为CqSPP1~CqSPP4,其蛋白氨基酸数目在399~623之间,分子量介于45.24~70.77 kDa之间,理论等电点在5.64~6.93之间,同时表现出明显的亲水性。亚细胞定位预测显示除了藜麦SPP2蛋白预测结果为不确定外,其余蛋白主要定位在叶绿体上。蛋白保守模体分析结果显示,在该基因家族编码蛋白中预测得到10种保守模体,其中所有蛋白均含有8个排列顺序相同的模体。系统发育分析显示,植物中SPP基因家族可以分为5个组,其中CqSPP基因处于其中的2个组,并且与拟南芥SPP基因亲缘关系最近。启动子分析显示,各成员在启动子区域存在多种响应非生物胁迫的顺式转录元件。表达分析显示CqSPP1在各组织中均明显表达,而CqSPP4在各组织中表达量较低。在受到不同胁迫时,SPP基因家族的响应情况各不相同。结果表明CqSPPs有4个成员,且受多种非生物胁迫诱导表达,推测其可能在藜麦响应非生物胁迫过程中发挥了重要作用。 展开更多
关键词 磷酸蔗糖磷酸酶(spp) 基因家族 藜麦 表达分析
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磷胁迫下蔗糖对水稻苗期根适应性和磷酸转运蛋白基因表达的影响 被引量:11
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作者 苏军 张武君 +2 位作者 杜琳 宋亚娜 付艳萍 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1334-1340,共7页
磷是植物生长和发育中最重要的必须元素之一。尽管土壤中磷资源很丰富,但大部分磷是以植物不能吸收利用的固定态和有机态存在,特别是以酸性土壤为主的南方稻田,水稻缺磷现象非常严重。理解和掌握水稻对低磷的适应机制有助于利用分子手... 磷是植物生长和发育中最重要的必须元素之一。尽管土壤中磷资源很丰富,但大部分磷是以植物不能吸收利用的固定态和有机态存在,特别是以酸性土壤为主的南方稻田,水稻缺磷现象非常严重。理解和掌握水稻对低磷的适应机制有助于利用分子手段培育磷高效利用水稻品种。为阐明蔗糖提高水稻耐低磷的机制,本研究对水稻幼苗进行不同磷、糖处理,分析水稻幼苗在不同磷糖配比培养基中的根系结构、无机磷、酸性磷酸酶活性的变化,并利用定量RT-PCR技术分析水稻磷酸转运蛋白基因(OsPT)和酸性磷酸酶基因(OsSAP1)的表达。试验设2个磷浓度:无磷和85 mg·L?1KH2PO4,2个蔗糖浓度:无糖和3%蔗糖,正交设计。结果表明,在低磷胁迫时添加蔗糖,能使水稻幼苗的根总长度、总根数、根冠比显著增加,根分泌的酸性磷酸酶活性降低,但水稻体内的磷酸转运酶活性提高。11个与磷具有高度亲和力的磷酸转运酶的表达发生了改变,其中根优势表达的4个基因OsPT2、OsPT3、OsPT4、OsPT6对磷、糖的影响最为敏感,暗示了蔗糖是通过调节磷转运蛋白维持磷的吸收和平衡。增加根系的蔗糖分配能够提高水稻幼苗对磷胁迫的耐受性。 展开更多
关键词 水稻 磷胁迫 蔗糖 磷酸转运蛋白基因 酸性磷酸酶
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巴西橡胶树磷酸蔗糖磷酸化酶基因的克隆和表达模式分析 被引量:8
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作者 唐朝荣 肖小虎 +1 位作者 方永军 龙翔宇 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2013年第5期855-859,共5页
蔗糖是橡胶生物合成的主要碳源,而磷酸蔗糖磷酸化酶(SPP)是蔗糖合成最后步骤的关键酶,克隆橡胶树SPP家族基因并研究其表达特性,将有助于揭示橡胶树中蔗糖合成代谢的分子调控。本研究利用拟南芥和杨树的SPP氨基酸序列为探针,搜索橡胶树ES... 蔗糖是橡胶生物合成的主要碳源,而磷酸蔗糖磷酸化酶(SPP)是蔗糖合成最后步骤的关键酶,克隆橡胶树SPP家族基因并研究其表达特性,将有助于揭示橡胶树中蔗糖合成代谢的分子调控。本研究利用拟南芥和杨树的SPP氨基酸序列为探针,搜索橡胶树EST和基因组数据库,并设计引物进行PCR扩增,得到1个橡胶树SPP基因的cDNA和基因组序列,命名为HbSPP1。序列分析显示,HbSPP1基因组含有8个外显子、7个内含子,其cDNA序列的编码区(CDS)为1 278 bp,编码424个氨基酸,蛋白分子量为48.1 ku,等电点为6.02。进化上,HbSPP1基因与杨树SPP基因的亲源关系比拟南芥要近。组织特异性表达分析发现,HbSPP1在叶片中的表达丰度最高。另外,在叶片不同发育阶段中,HbSPP1在稳定期叶片中的表达明显低于幼期叶片。 展开更多
关键词 巴西橡胶树 磷酸蔗糖磷酸化酶 基因结构 进化 表达分析
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金柑磷酸蔗糖磷酸酶的基因克隆、表达与蛋白结构分析
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作者 龙凌云 黄秋岚 +5 位作者 黄秋伟 檀小辉 李慧敏 刘功德 单彬 毛立彦 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期2349-2360,共12页
磷酸蔗糖磷酸酶(SPP)是植物蔗糖生物合成最后一步催化反应的关键酶,对调控植物生长发育不同时期的蔗糖合成过程有重要作用。为探索金柑(Fortunella crassifiolia Swingle)SPP基因及其编码蛋白的序列特征及其在果实发育过程的表达特性,... 磷酸蔗糖磷酸酶(SPP)是植物蔗糖生物合成最后一步催化反应的关键酶,对调控植物生长发育不同时期的蔗糖合成过程有重要作用。为探索金柑(Fortunella crassifiolia Swingle)SPP基因及其编码蛋白的序列特征及其在果实发育过程的表达特性,本研究以四倍体品种脆蜜金柑(F.crassifiolia Swingle cv.Cuimi)为试验材料,采用反转录PCR和cDNA末端快速克隆(RACE)方法从金柑果肉中克隆SPP基因,对其进行生物信息学和原核表达分析,并检测果实发育不同时期该基因在果肉中的表达量。结果表明,FcSPP基因的cDNA序列全长1638 bp,最长开放阅读框(ORF)为1191 bp,编码396个氨基酸,理论等电点为6.57,为稳定的亲水性蛋白,二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成。FcSPP蛋白含有S6PP和S6PP_C保守结构域,属于植物磷酸蔗糖磷酸酶家族成员。系统进化分析结果显示,FcSPP蛋白与甜橙SPP同源性最高,在进化树上与拟南芥等双子叶植物SPP划归为一类。此外,本研究构建了FcSPP基因的原核表达载体,诱导表达获得纯化的FcSPP蛋白,分子量鉴定为45.96 kDa。定量分析结果表明,脆蜜金柑果实发育4个时期FcSPP基因相对表达量呈逐步上升趋势,果实膨大期、成熟期的果肉组织中该基因表达量显著高于初果期和生长期(P<0.05)。本研究为解析金柑果实蔗糖生物合成的分子机制及调控蔗糖生物合成相关基因的研究提供了理论基础。 展开更多
关键词 金柑 磷酸蔗糖磷酸酶 基因克隆 实时荧光定量PCR
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