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花魔芋PAL基因家族的鉴定及其生物胁迫和非生物胁迫下的表达模式分析
1
作者
侍浩良
杨敏
+8 位作者
齐颖
赵永腾
郭建伟
高鹏华
黄飞燕
刘佳妮
赵建荣
李丽芳
余磊
《西南农业学报》
北大核心
2025年第9期1832-1846,共15页
【目的】苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanine ammonia-lyase,PAL)在植物苯丙烷代谢途径中充当关键酶和限速酶,在植物的生长发育和抵御不良环境胁迫方面起着重要的作用。探究花魔芋AkPAL基因家族的基本特性和表达模式,为深入研究AkPAL基因功...
【目的】苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanine ammonia-lyase,PAL)在植物苯丙烷代谢途径中充当关键酶和限速酶,在植物的生长发育和抵御不良环境胁迫方面起着重要的作用。探究花魔芋AkPAL基因家族的基本特性和表达模式,为深入研究AkPAL基因功能及魔芋抗逆分子育种提供理论依据和基因资源。【方法】基于花魔芋基因组数据,以拟南芥PAL家族蛋白序列为参考,使用软件TBtools中的本地BLAST及特征结构域筛选鉴定出花魔芋AkPAL基因家族成员。利用生物信息学方法系统分析该家族成员的理化特征、顺式作用元件、系统发育树、保守基序、蛋白结构及共线性关系等。利用转录组数据分析AkPAL基因在各组织器官、球茎4个发育时期,以及不同非生物胁迫与生物胁迫下的表达规律。【结果】对花魔芋全基因组进行系统性分析后,成功鉴定出9个PAL基因家族成员。PALs蛋白的理化性质差异较小,保守基序和基因结构较为相似。AkPAL基因家族可分为4个亚组,与单子叶植物(水稻和玉米)PAL蛋白亲缘性更近。在AkPAL启动子的序列结构中,不仅存在与逆境胁迫应答相关的顺式作用元件,还包含参与激素响应、生长发育调控及光响应过程的功能性调控元件。AkPAL基因家族在花魔芋不同组织、球茎不同生长阶段及不同激素、低温处理及胡萝卜软腐果胶杆菌(Pectobacterium carotovorum subsp.Carotovorum,Pcc)病原物胁迫下呈现差异表达,其中AkPAL04基因在花魔芋所有组织和球茎的各发育阶段均高表达,AkPAL03和AkPAL04基因在根、球茎、叶柄和叶片中均高表达,AkPAL04基因受脱落酸(Abscisic acid,ABA)、茉莉酸(Jasmonic acid,JA)和水杨酸(Salicylic acid,SA)诱导上调表达,在Pcc和低温胁迫下显著上调,AkPAL04基因在球茎发育的4个阶段均表现出较高的表达量。【结论】从花魔芋中获得9个PAL基因,其中AkPAL04基因在花魔芋各组织和球茎的各发育阶段均高表达,且在生物胁迫和非生物胁迫下也高表达,说明该基因除了调控花魔芋各组织的生长发育外,还可能参与花魔芋抵御Pcc侵染、ABA、SA、JA和低温过程,可作为花魔芋抗逆候选基因。
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关键词
花魔芋
PAL基因
生物胁迫和非生物胁迫
表达分析
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职称材料
外源硒处理对弥勒珠芽魔芋根际土壤细菌群落的影响
2
作者
何平
焦洪鹏
+5 位作者
吴吉利
麦顺之
冯先翠
江海燕
余磊
杨敏
《安徽农业科学》
2025年第11期161-166,171,共7页
[目的]探究外源硒处理对弥勒珠芽魔芋(以下简称珠芽魔芋)根际土壤细菌群落的影响。[方法]借助16S扩增子测序技术分析外源硒处理下珠芽魔芋根际土壤细菌群落组成和多样性的变化,并通过PICRUSt进一步解析相关群落的功能。[结果]外源硒处...
[目的]探究外源硒处理对弥勒珠芽魔芋(以下简称珠芽魔芋)根际土壤细菌群落的影响。[方法]借助16S扩增子测序技术分析外源硒处理下珠芽魔芋根际土壤细菌群落组成和多样性的变化,并通过PICRUSt进一步解析相关群落的功能。[结果]外源硒处理同时增加了珠芽魔芋根际土壤内细菌群落的OTU丰度、特有细菌OTUs和群落多样性,其中OTU丰度及特有细菌OTUs分别是对照组的1.03和1.08倍。PCoA主坐标分析进一步发现外源硒处理组和对照组的样本在第1主成分上发生了明显分离且间隔距离较远,表明2组间珠芽魔芋根际土壤中细菌群落结构明显不同。物种组成分析发现,外源硒处理组根际土壤中放线菌门、绿弯菌门、酸杆菌门和鞘氨醇杆菌属、链霉菌属、芽单胞菌属等有益微生物的相对丰度均较对照组有所增加。PICRUSt功能预测显示,外源硒处理后珠芽魔芋根际细菌群落的较多相关代谢功能较对照组有所提高,如氨基酸代谢、碳水化合物代谢和能量代谢等。[结论]外源硒处理会引起珠芽魔芋根际土壤细菌群落的组成和多样性变化,有利于营造稳定和更多样化的根际微生物群落结构。
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关键词
珠芽魔芋
根际土壤
外源硒处理
细菌群落
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职称材料
题名
花魔芋PAL基因家族的鉴定及其生物胁迫和非生物胁迫下的表达模式分析
1
作者
侍浩良
杨敏
齐颖
赵永腾
郭建伟
高鹏华
黄飞燕
刘佳妮
赵建荣
李丽芳
余磊
机构
昆明学院农学与生命科学学院
云南省魔芋生物学重点实验室/云南省都市特色农业工程技术研究中心
出处
《西南农业学报》
北大核心
2025年第9期1832-1846,共15页
基金
云南省科技厅项目(202401AU070020、202503AP140005、202401BA070001-001)
云南省科技厅云南省魔芋生物学重点实验室专项(202449CE340009)
云南省教育厅科学研究基金项目(2024Y741)。
文摘
【目的】苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanine ammonia-lyase,PAL)在植物苯丙烷代谢途径中充当关键酶和限速酶,在植物的生长发育和抵御不良环境胁迫方面起着重要的作用。探究花魔芋AkPAL基因家族的基本特性和表达模式,为深入研究AkPAL基因功能及魔芋抗逆分子育种提供理论依据和基因资源。【方法】基于花魔芋基因组数据,以拟南芥PAL家族蛋白序列为参考,使用软件TBtools中的本地BLAST及特征结构域筛选鉴定出花魔芋AkPAL基因家族成员。利用生物信息学方法系统分析该家族成员的理化特征、顺式作用元件、系统发育树、保守基序、蛋白结构及共线性关系等。利用转录组数据分析AkPAL基因在各组织器官、球茎4个发育时期,以及不同非生物胁迫与生物胁迫下的表达规律。【结果】对花魔芋全基因组进行系统性分析后,成功鉴定出9个PAL基因家族成员。PALs蛋白的理化性质差异较小,保守基序和基因结构较为相似。AkPAL基因家族可分为4个亚组,与单子叶植物(水稻和玉米)PAL蛋白亲缘性更近。在AkPAL启动子的序列结构中,不仅存在与逆境胁迫应答相关的顺式作用元件,还包含参与激素响应、生长发育调控及光响应过程的功能性调控元件。AkPAL基因家族在花魔芋不同组织、球茎不同生长阶段及不同激素、低温处理及胡萝卜软腐果胶杆菌(Pectobacterium carotovorum subsp.Carotovorum,Pcc)病原物胁迫下呈现差异表达,其中AkPAL04基因在花魔芋所有组织和球茎的各发育阶段均高表达,AkPAL03和AkPAL04基因在根、球茎、叶柄和叶片中均高表达,AkPAL04基因受脱落酸(Abscisic acid,ABA)、茉莉酸(Jasmonic acid,JA)和水杨酸(Salicylic acid,SA)诱导上调表达,在Pcc和低温胁迫下显著上调,AkPAL04基因在球茎发育的4个阶段均表现出较高的表达量。【结论】从花魔芋中获得9个PAL基因,其中AkPAL04基因在花魔芋各组织和球茎的各发育阶段均高表达,且在生物胁迫和非生物胁迫下也高表达,说明该基因除了调控花魔芋各组织的生长发育外,还可能参与花魔芋抵御Pcc侵染、ABA、SA、JA和低温过程,可作为花魔芋抗逆候选基因。
关键词
花魔芋
PAL基因
生物胁迫和非生物胁迫
表达分析
Keywords
Amorphophallus konjac
PAL gene
Biotic and abiotic stress
Expression analysis
分类号
S632.3 [农业科学—蔬菜学]
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职称材料
题名
外源硒处理对弥勒珠芽魔芋根际土壤细菌群落的影响
2
作者
何平
焦洪鹏
吴吉利
麦顺之
冯先翠
江海燕
余磊
杨敏
机构
广东省地质
实验
测试
中心
(广东省矿产应用
研究
所)/自然资源部放射性与稀有稀散矿产
重点
实验室
昆明学院农学与生命科学学院/
云南省魔芋生物学重点实验室/云南省都市特色农业工程技术研究中心
出处
《安徽农业科学》
2025年第11期161-166,171,共7页
基金
昆明学院引进人才科研项目(YJL24014)
云南省余磊专家基层科研工作站专项。
文摘
[目的]探究外源硒处理对弥勒珠芽魔芋(以下简称珠芽魔芋)根际土壤细菌群落的影响。[方法]借助16S扩增子测序技术分析外源硒处理下珠芽魔芋根际土壤细菌群落组成和多样性的变化,并通过PICRUSt进一步解析相关群落的功能。[结果]外源硒处理同时增加了珠芽魔芋根际土壤内细菌群落的OTU丰度、特有细菌OTUs和群落多样性,其中OTU丰度及特有细菌OTUs分别是对照组的1.03和1.08倍。PCoA主坐标分析进一步发现外源硒处理组和对照组的样本在第1主成分上发生了明显分离且间隔距离较远,表明2组间珠芽魔芋根际土壤中细菌群落结构明显不同。物种组成分析发现,外源硒处理组根际土壤中放线菌门、绿弯菌门、酸杆菌门和鞘氨醇杆菌属、链霉菌属、芽单胞菌属等有益微生物的相对丰度均较对照组有所增加。PICRUSt功能预测显示,外源硒处理后珠芽魔芋根际细菌群落的较多相关代谢功能较对照组有所提高,如氨基酸代谢、碳水化合物代谢和能量代谢等。[结论]外源硒处理会引起珠芽魔芋根际土壤细菌群落的组成和多样性变化,有利于营造稳定和更多样化的根际微生物群落结构。
关键词
珠芽魔芋
根际土壤
外源硒处理
细菌群落
Keywords
Amorphophallus muelleri
Rhizosphere soil
Exogenous selenium treatment
Bacterial community
分类号
S154.3 [农业科学—土壤学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
花魔芋PAL基因家族的鉴定及其生物胁迫和非生物胁迫下的表达模式分析
侍浩良
杨敏
齐颖
赵永腾
郭建伟
高鹏华
黄飞燕
刘佳妮
赵建荣
李丽芳
余磊
《西南农业学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
外源硒处理对弥勒珠芽魔芋根际土壤细菌群落的影响
何平
焦洪鹏
吴吉利
麦顺之
冯先翠
江海燕
余磊
杨敏
《安徽农业科学》
2025
0
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职称材料
已选择
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参考文献
引证文献
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