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过表达杜仲EuDIR1基因对番茄灰霉病的抗性影响研究 被引量:1
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作者 徐艳 杨金玉 +2 位作者 陈炳竹 赵德刚 赵懿琛 《种子》 北大核心 2024年第2期10-17,29,共9页
Dirigent(DIR)蛋白在木质素的合成中发挥重要作用,同时还能提高植物对各种病原体的抗性。本研究以克隆的杜仲Dirigent1基因(EuDIR1)为基础,构建EuDIR1过表达载体遗传转化番茄,获得转基因植株后分析EuDIR1基因在番茄抗灰霉病中的作用。... Dirigent(DIR)蛋白在木质素的合成中发挥重要作用,同时还能提高植物对各种病原体的抗性。本研究以克隆的杜仲Dirigent1基因(EuDIR1)为基础,构建EuDIR1过表达载体遗传转化番茄,获得转基因植株后分析EuDIR1基因在番茄抗灰霉病中的作用。结果表明,与野生型和转空载番茄相比,接种灰霉菌后过表达EuDIR1基因的番茄发病更晚,病斑直径显著小于野生型与转空载植株,说明EuDIR1显著提高了番茄植株对灰霉病的抗性。过表达EuDIR1基因还可提高番茄植株接菌前后的保护酶活性与番茄病程相关蛋白(PRs)的基因表达,从而增强植株对灰霉病的抗性。此外,EuDIR1基因过表达后番茄叶片和茎的木质素含量都显著增加,且木质部导管附近的细胞壁显著增厚,推测EuDIR1基因可能通过增加番茄中木质素的含量,增厚番茄木质部导管附近的细胞壁来增强番茄对灰霉病的抗性。本研究揭示EuDIR1基因在番茄抗灰霉病中的功能,可为番茄抗病育种提供理论依据和利用途径。 展开更多
关键词 EuDIR1基因 番茄 灰霉病 木质素 抗病
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杜仲基因密码子使用模式分析 被引量:11
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作者 王艳 赵懿琛 赵德刚 《广西植物》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期274-282,共9页
为了解杜仲基因密码子使用模式,该文以杜仲基因组密码子为研究对象,运用CodonW软件对杜仲的320个蛋白编码基因进行同义密码子相对使用频率(RSCU)分析、ENC-GC3s关联分析编码基因的密码子ENC值、PR2-plot偏倚分析编码基因的密码子碱基使... 为了解杜仲基因密码子使用模式,该文以杜仲基因组密码子为研究对象,运用CodonW软件对杜仲的320个蛋白编码基因进行同义密码子相对使用频率(RSCU)分析、ENC-GC3s关联分析编码基因的密码子ENC值、PR2-plot偏倚分析编码基因的密码子碱基使用频率,并运用CUSP软件与Codon Usage Database软件对杜仲基因密码子的GC含量、使用频率与代表性物种烟草、拟南芥、大肠杆菌和酿酒酵母的密码子GC含量和使用频率进行比较。结果表明:杜仲基因密码子的RSCU>1的密码子有30个,其中18个以G/C结尾、12个以A/U结尾,说明杜仲基因密码子偏好以G/C结尾,且偏好性较强;有效密码子数(ENC)范围为30~60,该范围内的密码子距离标准曲线较远,其ENC值小,偏好性较强;PR2-plot偏倚分析碱基使用频率显示,G>C、U>A;杜仲与代表性物种的GC含量分析显示,杜仲的GC12、GC3以及平均GC含量均高于代表性物种;杜仲与代表性物种的密码子使用频率分析显示,杜仲与烟草、酿酒酵母的密码子偏好较为接近,杜仲与拟南芥、大肠杆菌的密码子偏好差距较大。杜仲是我国特有的珍贵中药材,对其进行密码子使用模式分析,并研究其密码子偏好规律,为杜仲植物基因工程中外源基因的改良及表达提供了理论基础。 展开更多
关键词 杜仲基因 密码子 偏好性 使用模式 代表性物种
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杜仲ABC转运蛋白基因家族成员鉴定与分析 被引量:4
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作者 蔡方阳 赵懿琛 +1 位作者 李义 赵德刚 《浙江农业学报》 CSCD 北大核心 2021年第9期1581-1591,共11页
ABC转运蛋白(ATP—binding cassette transpoter)是一类庞大而古老的跨膜运输蛋白家族,在生物体内参与多种物质的转运积累、有害物质解毒、气孔调节、植物防御等生理活动。杜仲(Eucommia ulmoides Oliv)作为重要的中药材,其药用成分主... ABC转运蛋白(ATP—binding cassette transpoter)是一类庞大而古老的跨膜运输蛋白家族,在生物体内参与多种物质的转运积累、有害物质解毒、气孔调节、植物防御等生理活动。杜仲(Eucommia ulmoides Oliv)作为重要的中药材,其药用成分主要为次生代谢产物,次生代谢物转运与积累过程需要ABC转运蛋白的参与。利用生物信息学手段对杜仲ABC转运蛋白基因家族进行鉴定,并分析该家族蛋白质性质和结构、跨膜结构、亚细胞定位、系统进化关系。研究表明,EuABC家族生物信息学预测有76个成员,含有1~7个保守基序;编码蛋白多为稳定蛋白,主要分布于细胞质膜上,二级结构以α-螺旋和无规卷曲为主要构成元件;进化树分析表明,杜仲ABC转运蛋白家族可分为8个亚家族(A~G;I),每组成员数量分别为3、19、14、1、1、1、29、8。研究结果可为进一步研究杜仲次生代谢物质转运与积累奠定基础,也为其他植物ABC转运蛋白家族的研究提供了参考依据。 展开更多
关键词 杜仲 ABC转运蛋白 基因家族 跨膜结构 亚细胞定位 进化树
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杜仲YABBY基因家族的全基因组鉴定及生物信息学分析 被引量:4
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作者 李彪 赵德刚 +1 位作者 杨仕梅 赵懿琛 《种子》 北大核心 2021年第11期54-60,共7页
YABBY基因是具有锌指结构和螺旋-环-螺旋结构的转录因子,在植物叶、花器官发育和侧生器官极性建立的过程中起重要的调控作用。本研究基于杜仲(Eucommia ulmoides Oliv.)全基因组组装及注释数据,首次通过生物信息学手段鉴定并分析杜仲EuY... YABBY基因是具有锌指结构和螺旋-环-螺旋结构的转录因子,在植物叶、花器官发育和侧生器官极性建立的过程中起重要的调控作用。本研究基于杜仲(Eucommia ulmoides Oliv.)全基因组组装及注释数据,首次通过生物信息学手段鉴定并分析杜仲EuYABBY基因家族的特征,包括保守结构域、基因结构、蛋白理化性质、进化关系、基因定位以及基因家族成员启动子区的分析等。结果表明,杜仲中有10个EuYABBY基因,均含有保守的锌指结构和YABBY结构域,进化关系分析显示为3个亚家族,基因定位发现YABBY基因家族均定位到scaffold上;启动子区分析显示,除了核心元件,还含有大量的MBS、G-box以及LTR等非生物胁迫响应元件,以及茉莉酸甲酯(MeJA)、水杨酸(SA)等激素响应元件。本研究初步研究了杜仲EuYABBY基因的特征,为EuYABBY基因的功能验证和研究提供理论基础。 展开更多
关键词 杜仲 生物信息学 YABBY基因 启动子
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朝仓花椒CBL基因家族的鉴定及分析 被引量:3
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作者 王作日 王超 +1 位作者 赵懿琛 赵德刚 《种子》 北大核心 2020年第11期31-37,共7页
通过NCBI BLAST分析,从朝仓花椒转录组中鉴定获得31条朝仓花椒类钙调磷酸酶B亚基蛋白(Calcineurin B-like protein,CBL)家族的编码基因序列,将其命名为ZpCBL 1-ZpCBL 31。对该基因家族进行分析发现,朝仓花椒的CBL基因家族在进化上可分为... 通过NCBI BLAST分析,从朝仓花椒转录组中鉴定获得31条朝仓花椒类钙调磷酸酶B亚基蛋白(Calcineurin B-like protein,CBL)家族的编码基因序列,将其命名为ZpCBL 1-ZpCBL 31。对该基因家族进行分析发现,朝仓花椒的CBL基因家族在进化上可分为4组,每组成员数量分别为16、8、5、2。该家族蛋白等电点均小于7,偏酸性,且较多数为不稳定蛋白。多基因序列比对可知朝仓花椒CBL家族均具有至少1个高度保守的EF-hand结构域。对空间结构的分析发现,ZpCBL蛋白为多链折叠蛋白,以α螺旋为主。 展开更多
关键词 朝仓花椒 CBL基因家族 生物信息学分析
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朝仓花椒DIR基因家族的鉴定及分析 被引量:1
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作者 陈炳竹 王润英 +1 位作者 赵懿琛 赵德刚 《山地农业生物学报》 2020年第2期21-26,共6页
本研究通过NCBI的BLAST比对分析,最终从朝仓花椒转录组数据库筛选出28条朝仓花椒Dirigent(DIR)蛋白家族的编码基因序列。利用MEGA、MEME、DNAMAN等软件对该蛋白家族进行生物信息学分析,结果显示:从朝仓花椒转录组中获得的28个DIR基因,... 本研究通过NCBI的BLAST比对分析,最终从朝仓花椒转录组数据库筛选出28条朝仓花椒Dirigent(DIR)蛋白家族的编码基因序列。利用MEGA、MEME、DNAMAN等软件对该蛋白家族进行生物信息学分析,结果显示:从朝仓花椒转录组中获得的28个DIR基因,经过鉴定,在进化上分为6个小组,每个小组的基因数量分别为7、5、1、0、5、10。该家族的蛋白等电点均小于7,均偏酸性,且多数属于稳定蛋白。多基因序列比对比发现,该家族蛋白均具有一个高保守性的DIR结构域。空间结构的分析预测ZpDIR蛋白多为多链线性折叠卷曲蛋白,且以线性无链非规则多链卷曲蛋白为主。 展开更多
关键词 朝仓花椒 DIR基因家族 生信分析
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