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绿豆C2H2型锌指蛋白转录因子家族鉴定及非生物胁迫下的表达分析
1
作者
张均
郭飞翔
+2 位作者
田文仲
李春霞
马超
《核农学报》
北大核心
2025年第9期1875-1885,I0008-I0010,共14页
C2H2型锌指转录因子家族在植物非生物胁迫应答和生长发育等生命过程中起着重要的调控作用。为明确C2H2型锌指转录因子家族在绿豆生长发育中的功能,本研究利用绿豆(Vigna radiata L.)基因组数据和生物信息学技术鉴定了C2H2转录因子,对其...
C2H2型锌指转录因子家族在植物非生物胁迫应答和生长发育等生命过程中起着重要的调控作用。为明确C2H2型锌指转录因子家族在绿豆生长发育中的功能,本研究利用绿豆(Vigna radiata L.)基因组数据和生物信息学技术鉴定了C2H2转录因子,对其理化性质、系统进化、染色体定位、共线性、启动子顺式作用元件及基因结构做了预测分析,并通过绿豆转录组数据和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析了其在不同组织与非生物胁迫下的表达模式。结果表明,共鉴定到60个C2H2转录因子成员,其中53个分布于9条染色体,7个成员染色体信息未知;Motif1和Motif3是绿豆C2H2转录因子家族所特有的保守基序,Motif3则是部分C2H2转录因子家族成员所特有的一段保守序列“QALGGH”;编码155~1 581个氨基酸,均为亲水性蛋白且均定位在细胞核中;系统进化将绿豆C2H2转录因子家族分为7个亚组(V1~V7)。共线性分析表明,片段复制事件均进行了纯化选择;启动子顺式作用元件分析表明,绿豆C2H2基因启动子区含有大量与生长发育、逆境胁迫和激素相关的响应元件;基因表达分析表明,叶柄、叶片、下胚轴、籽粒种皮中表达量较高(FPKM值大于10)的基因分别占25.0%、26.7%、20.0%、26.7%;qRT-PCR分析发现,VrC2H2-22和VrC2H2-46对于温度胁迫具有特异性的调控作用,VrC2H2-51对干旱胁迫的响应程度较强。本研究结果为进一步对绿豆C2H2锌指转录因子家族的功能研究提供了理论基础。
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关键词
绿豆
C2H2锌指蛋白转录因子
生物信息学
共线性分析
基因表达
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职称材料
小麦TaSnRK基因家族鉴定及在局部根区干旱下的表达分析
2
作者
张恒
冯雅岚
+3 位作者
田文仲
郭彬彬
张均
马超
《作物学报》
北大核心
2025年第3期632-649,I0688-I0697,共28页
蔗糖玉米非发酵-1相关蛋白激酶(Sucrose non-ferment-1-related protein kinase,SnRK)在响应非生物胁迫过程中发挥着核心调控作用。为系统分析小麦(Triticum aestivum L.)TaSnRK基因家族成员的基本理化性质、染色体分布、基因结构、系...
蔗糖玉米非发酵-1相关蛋白激酶(Sucrose non-ferment-1-related protein kinase,SnRK)在响应非生物胁迫过程中发挥着核心调控作用。为系统分析小麦(Triticum aestivum L.)TaSnRK基因家族成员的基本理化性质、染色体分布、基因结构、系统进化关系和在局部根区干旱下的表达特性,本研究利用生物信息学的方法在小麦全基因组进行鉴定,并通过小麦公共表达数据库和实时荧光定量PCR(Real-time fluorescent quantitative PCR,qRT-PCR)分析了其在局部根区干旱下的表达模式。结果表明,在小麦中共鉴定到139个SnRK基因家族成员,并将其分为3个亚家族,每个亚家族中分别含有15(SnRK1)、31(SnRK2)和93(SnRK3)个成员,蛋白质序列长度在154~836个氨基酸之间。通过保守基序分析发现,3个亚家族的成员中均含Motif2和Motif4;在SnRK1亚家族中所有成员均含Motif14和Motif15,而在SnRK2和SnRK3亚家族中均不含这2个结构域;在SnRK3亚家族中所有成员均含Motif10,而在SnRK1和SnRK2亚家族中均不含Motif10。通过种内共线性分析发现,TaSnRK基因共有217个重复事件,同源性较高且进化过程非常保守,K_(a)/K_(s)比率显示仅有4对家族成员受到了正向的自然选择压力。顺式作用元件分析发现,小麦TaSnRK基因中的顺式作用元件大多与生长发育有关,此外还包含多种逆境响应的结合元件。基因表达模式分析显示,在TaSnRK家族成员中仅有20个基因在籽粒中的相对表达量较高,而在穗、叶、芽、根中分别有85、90、92和80个基因具有较高的表达量。qRT-PCR分析表明,TaSnRK基因在抗旱性强的小麦中表达量更高,另外SnRK2和SnRK3这2个亚族中的成员可以感受并传递干旱胁迫信号。蛋白互作分析结果表明,35个TaSnRK蛋白和与其相关的23个功能蛋白共存在267对蛋白互作事件。上述结果为深入研究TaSnRK基因在调控小麦生长发育与干旱胁迫中的响应提供了理论依据。
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关键词
小麦
TaSnRK基因
生物信息学
局部根区干旱
基因表达
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职称材料
题名
绿豆C2H2型锌指蛋白转录因子家族鉴定及非生物胁迫下的表达分析
1
作者
张均
郭飞翔
田文仲
李春霞
马超
机构
河南科技大学农
学院
洛阳市农林科学研究院/中国农业科学院洛阳旱地农业试验基地
出处
《核农学报》
北大核心
2025年第9期1875-1885,I0008-I0010,共14页
基金
国家自然科学基金项目(32372227)
河南省高等学校青年骨干教师培养计划项目(2021GGJS050)
河南省现代农业产业技术体系建设专项项目(HARS-22-04-G2)。
文摘
C2H2型锌指转录因子家族在植物非生物胁迫应答和生长发育等生命过程中起着重要的调控作用。为明确C2H2型锌指转录因子家族在绿豆生长发育中的功能,本研究利用绿豆(Vigna radiata L.)基因组数据和生物信息学技术鉴定了C2H2转录因子,对其理化性质、系统进化、染色体定位、共线性、启动子顺式作用元件及基因结构做了预测分析,并通过绿豆转录组数据和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析了其在不同组织与非生物胁迫下的表达模式。结果表明,共鉴定到60个C2H2转录因子成员,其中53个分布于9条染色体,7个成员染色体信息未知;Motif1和Motif3是绿豆C2H2转录因子家族所特有的保守基序,Motif3则是部分C2H2转录因子家族成员所特有的一段保守序列“QALGGH”;编码155~1 581个氨基酸,均为亲水性蛋白且均定位在细胞核中;系统进化将绿豆C2H2转录因子家族分为7个亚组(V1~V7)。共线性分析表明,片段复制事件均进行了纯化选择;启动子顺式作用元件分析表明,绿豆C2H2基因启动子区含有大量与生长发育、逆境胁迫和激素相关的响应元件;基因表达分析表明,叶柄、叶片、下胚轴、籽粒种皮中表达量较高(FPKM值大于10)的基因分别占25.0%、26.7%、20.0%、26.7%;qRT-PCR分析发现,VrC2H2-22和VrC2H2-46对于温度胁迫具有特异性的调控作用,VrC2H2-51对干旱胁迫的响应程度较强。本研究结果为进一步对绿豆C2H2锌指转录因子家族的功能研究提供了理论基础。
关键词
绿豆
C2H2锌指蛋白转录因子
生物信息学
共线性分析
基因表达
Keywords
mung bean
C2H2 zinc finger protein gene family
bioinformatics
collinearity analysis
gene expression
分类号
S522 [农业科学—作物学]
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题名
小麦TaSnRK基因家族鉴定及在局部根区干旱下的表达分析
2
作者
张恒
冯雅岚
田文仲
郭彬彬
张均
马超
机构
河南科技大学农
学院
武昌理工
学院
生命
科学
学院
洛阳市农林科学研究院/中国农业科学院洛阳旱地农业试验基地
出处
《作物学报》
北大核心
2025年第3期632-649,I0688-I0697,共28页
基金
国家自然科学基金项目(32372227)
河南省高等学校青年骨干教师培养计划(2021GGJS050)
河南省科技研发计划联合基金项目(232103810021)资助。
文摘
蔗糖玉米非发酵-1相关蛋白激酶(Sucrose non-ferment-1-related protein kinase,SnRK)在响应非生物胁迫过程中发挥着核心调控作用。为系统分析小麦(Triticum aestivum L.)TaSnRK基因家族成员的基本理化性质、染色体分布、基因结构、系统进化关系和在局部根区干旱下的表达特性,本研究利用生物信息学的方法在小麦全基因组进行鉴定,并通过小麦公共表达数据库和实时荧光定量PCR(Real-time fluorescent quantitative PCR,qRT-PCR)分析了其在局部根区干旱下的表达模式。结果表明,在小麦中共鉴定到139个SnRK基因家族成员,并将其分为3个亚家族,每个亚家族中分别含有15(SnRK1)、31(SnRK2)和93(SnRK3)个成员,蛋白质序列长度在154~836个氨基酸之间。通过保守基序分析发现,3个亚家族的成员中均含Motif2和Motif4;在SnRK1亚家族中所有成员均含Motif14和Motif15,而在SnRK2和SnRK3亚家族中均不含这2个结构域;在SnRK3亚家族中所有成员均含Motif10,而在SnRK1和SnRK2亚家族中均不含Motif10。通过种内共线性分析发现,TaSnRK基因共有217个重复事件,同源性较高且进化过程非常保守,K_(a)/K_(s)比率显示仅有4对家族成员受到了正向的自然选择压力。顺式作用元件分析发现,小麦TaSnRK基因中的顺式作用元件大多与生长发育有关,此外还包含多种逆境响应的结合元件。基因表达模式分析显示,在TaSnRK家族成员中仅有20个基因在籽粒中的相对表达量较高,而在穗、叶、芽、根中分别有85、90、92和80个基因具有较高的表达量。qRT-PCR分析表明,TaSnRK基因在抗旱性强的小麦中表达量更高,另外SnRK2和SnRK3这2个亚族中的成员可以感受并传递干旱胁迫信号。蛋白互作分析结果表明,35个TaSnRK蛋白和与其相关的23个功能蛋白共存在267对蛋白互作事件。上述结果为深入研究TaSnRK基因在调控小麦生长发育与干旱胁迫中的响应提供了理论依据。
关键词
小麦
TaSnRK基因
生物信息学
局部根区干旱
基因表达
Keywords
wheat
TaSnRK gene
bioinformatics
local root zone drought
gene expression
分类号
S512.1 [农业科学—作物学]
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职称材料
题名
作者
出处
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被引量
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1
绿豆C2H2型锌指蛋白转录因子家族鉴定及非生物胁迫下的表达分析
张均
郭飞翔
田文仲
李春霞
马超
《核农学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
小麦TaSnRK基因家族鉴定及在局部根区干旱下的表达分析
张恒
冯雅岚
田文仲
郭彬彬
张均
马超
《作物学报》
北大核心
2025
0
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