普通烟草PYL基因家族成员鉴定及干旱胁迫下基因表达分析

PYR/PYL/RCAR(PYL)蛋白作为脱落酸(ABA)的直接受体,在ABA信号转导途径中发挥着关键调控作用。为探究PYL基因在烟草中的系统发育和表达模式,本研究利用生物信息学手段在普通烟草品种K326全基因组范围内进行了鉴定分析,并利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测了各基因在遭受干旱胁迫0、1、3、6、12、24、36和48 h的基因表达量。结果共鉴定到26个烟草PYL基因,依据系统发育和结构特点可划分为3个亚家族(Ⅰ~Ⅲ),成员数目分别为9、11和6。蛋白理化性质分析结果表明,所有烟草PYL蛋白都呈亲水性,氨基酸长度在173~586 aa之间,相对分子量在16 763.26~65 709.39 Da之间,等电点(pI)在4.73~9.05之间。顺式作用元件分析结果发现,烟草PYL基因启动子区含有MYB、NAC、WARKY、TCP、ZF-HD等逆境胁迫响应相关元件。基因表达结果显示,烟草PYL基因在遭受干旱胁迫后,除NtPYL8、NtPYL9、NtPYL17和NtPYL21基因外、其余基因表达量整体表现为上调趋势,但各亚家族成员间基因表达具有明显差异。其中亚家族Ⅱ中NtPYL1、NtPYL2、NtPYL4基因和亚家族Ⅲ中NtPYL25基因在遭受干旱胁迫6~12 h后基因表达量达到最高,且相对表达量较0 h上升显著,可作为烟草应答干旱胁迫的重要候选基因。本研究为进一步开展烟草候选抗旱PYL基因功能研究及育种利用奠定了基础。

新疆红肉苹果杂种一代4个株系类黄酮含量及其合成相关基因表达分析

【目的】研究新疆红肉苹果(Malus sieversii f.neidzwetzkyana(Dieck)Langenf.)与‘富士’(M.domestica cv.Fuji)等苹果品种杂交后代株系间果实类黄酮合成差异的分子机理,为进一步完善功能型苹果育种的理论与技术体系提供科学依据。【方法】以紫红2号及红脆1、2、4号等红肉程度存在明显差异的4个苹果株系发育后期的果实为试材,进行MYB10启动子基因型鉴定,并测定类黄酮组分和含量,分析类黄酮合成相关基因的表达。【结果】红脆1、2、4号MYB10启动子基因型均是R6R1型,而紫红2号启动子类型为R6R6型。红脆1号和紫红2号果实成熟期类黄酮含量分别为3.0 mg·g^(-1)和3.1 mg·g^(-1);紫红2号花青苷含量(23.9 U·g^(-1) FW)是红脆1号(12.2 U·g^(-1) FW)的2倍,其他类黄酮组分含量(1 635.3 mg·kg^(-1))仅是红脆1号的69%。紫红2号MYB10和UFGT等转录因子及花青苷合成基因在果实发育后期(花后110—125 d)均具有较高的表达量;红脆4号的MYB10虽然在果实发育后期(花后110—125 d)表达量较高,但b HLH3、TTG1、ANS和UFGT表达量较低。红脆1、2、4号类黄酮组分含量分别为2 355.0、1 247.5和1 337.5 mg·kg^(-1),差异显著;红脆1号MYB12转录因子及FLS、LAR和ANR等类黄酮生物合成相关结构基因表达量较高,而MYB16和MYB111表达量较低;红脆2、4号MYB12转录因子及FLS、LAR和ANR等类黄酮生物合成相关结构基因表达量较低,而MYB16和MYB111转录因子表达量较高。【结论】MYB10、b HLH3和TTG1等转录因子及ANS和UFGT等花青苷生物合成结构基因在果实发育后期高水平表达,可能是导致紫红2号成熟期果肉花青苷含量高的主要原因,而MYB12、MYB16和MYB111等转录因子及DFR、FLS、LAR和ANR类黄酮生物合成相关结构基因的差异表达,可能是导致红脆1、2、4号等3个株系类黄酮组分及含量差异的主要原因。

不同砂梨果实中糖酸含量及代谢相关基因表达分析

【目的】探讨糖酸含量对梨果实口感的影响,并找出砂梨果实发育过程中可能的糖酸代谢关键基因。【方法】使用高效液相色谱仪对4个不同类型的砂梨果实中主要糖酸含量进行分析,从梨基因组注释数据中检索并分离获得糖酸代谢密切相关的基因家族,并使用‘雪青’梨转录组数据对这些基因家族在果实不同发育时期进行表达分析。【结果】‘翠冠’梨中糖含量高,‘1-8-34’梨酸含量高。口感偏酸的‘新酥’梨和‘1-8-34’果实中的总糖含量与口感偏甜的‘金二十世纪’梨差异不显著。研究共分离获得糖酸代谢密切相关的10个基因家族共44成员,其中23个成员在不同果实发育时期发生表达。2个蔗糖磷酸合成酶(SPS1和SPS2)、1个磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC3)和2个苹果酸脱氢酶(MDH3和MDH4)在梨果实成熟期均表现出较高表达量。【结论】梨果实口感酸的主要原因是果肉中酸含量高。SPS1,SPS2,PEPC3,MDH3和MDH4在梨果实糖酸合成中起关键作用。

根癌农杆菌胁迫下多花蔷薇(Rosamultiflora‘Inermis4’)的基因表达分析

多花蔷薇无刺4号(Rosamultiflora‘Inermis4’)对根癌病有较强抗性。以根癌农杆菌(Agrobacteriumtumefaciens)接种多花蔷薇无刺4号为目的材料,刺伤处理为对照,采用抑制差减杂交(suppressionsubtractivehybridization,SSH)方法,构建了富集多花蔷薇根癌病抗性相关基因的差减cDNA文库。差异筛选差减cDNA文库后,随机选取增强表达的92个克隆进行测序,去除冗余的cDNA和病菌的基因片段,共得到53个单一序列。利用GenBank数据库进行核酸和蛋白质同源性比较,获得的cDNA片段功能涉及:细胞分裂、生长(22个克隆),逆境防御、信号转导及激素调节(11个克隆)以及初生与次生代谢(10个克隆)。另有10个基因片段功能未知,可能为新的EST。根据测序及比对分析结果,对多花蔷薇无刺4号抗根癌病的分子机理进行了探讨。

低温胁迫下牛皮杜鹃MAPK级联参与ABA信号转导的基因表达分析

为了探究牛皮杜鹃在低温胁迫下MAPK级联途径参与ABA信号转导的分子机制,通过转录组测序的方法对4℃低温处理组和25℃正常对照组牛皮杜鹃进行研究。结果表明,转录组测序共得到6.40 Gb clean data,低温组筛选出12261个差异表达基因,其中上调基因和下调基因的数量分别为6811个和5450个。对关键基因进行KEGG注释发现,共有228个差异表达基因富集到MAPK信号通路-植物通路,其中ABA信号转导通路中大部分差异表达基因发生上调,说明该信号通路在低温胁迫下被激活。推测牛皮杜鹃在低温胁迫下可激活MAPK级联途径中相关基因的表达来参与ABA信号转导过程,进而应对低温环境所带来的不利影响。

机械点样DNA微点阵技术及其在基因表达分析上的应用(I)

从芯片制作、芯片杂交、芯片扫读与图像分析、基因表达数据分析等方面,详细介绍了机械点样DNA微点阵技术及其应用于多基因表达分析的基本步骤与原理。

冠心病急性心肌梗死患者外周血差异基因表达分析及功能

目的探讨冠心病急性心肌梗死患者外周循环血单核细胞中差异基因表达及功能。方法收集2020年9月至2021年9月在昆明市第一人民医院接受冠脉造影的患者,提取外周血单核细胞总RNA,使用DNBSEQ平台进行第2代高通量测序。检测并筛选差异表达基因,进行KEGG及GO富集分析。结果冠心病急性心肌梗死组与冠脉正常组对比,其中差异基因89个,上调基因67个,下调基因22个;其中差异lncRNA14个,差异mRNA72个,差异circRNA3个。完成KEGG pathway富集分析、KEGG disease富集分析、KEGG molecular富集分析。完成GO cell composition富集分析、GO cell function富集分析、GO biological process molecular富集分析。结论筛选出显著差异的10个mRNA、6个lncRNA、2个circRNA。富集分析中涉及感染、转录失调、PI3K-Akt信号通路、脂类合成、吞噬泡腔、细胞外基质、脂多糖结合等,与冠状动脉粥样硬化的发生与发展及急性血栓事件的发生可能相关。

鼻咽癌组织p130基因表达分析

目的 探讨鼻咽癌组织中抑癌基因p130的表达水平。方法 运用免疫组织化学技术检测鼻咽癌组织中p130 基因的表达。结果 鼻咽癌组26例标本中p130表达阳性率为46.2%,鼻咽慢性炎症组22例标本中p130表达阳性率为 81.8%,两组比较有显著性差异(P<0.05)。结论 p130基因表达量的减少与鼻咽癌有着密切的联系,p130基因在鼻咽癌的 发生发展中具有重要的作用。

微量材料系列性基因表达分析技术的研究

建立了微量材料 (1μgRNA)系列性基因表达分析技术 (minimalserialanalysisofgeneexpression ,miniSAGE) ,并用miniSAGE技术对冠心病 (coronaryarterydisease ,CAD)患者和正常人成纤维细胞的基因表达谱进行了分析 ,合成了两个高质量的SAGE库 ,比较了两个库的SAGE标签 ,为CAD发病机理的研究提供了大量表达异常基因的资料 .从而为后续分离与CAD发病相关的新基因打下了基础 .miniSAGE技术是一种有力的基因表达分析方法 ,可用于微量RNA (1μg)材料的基因表达分析 。

机械点样DNA微点阵技术及其在基因表达分析上的应用(II)

从芯片制作、芯片杂交、芯片扫读与图像分析、基因表达数据分析等方面,详细介绍了机械点样DNA微点阵技术及其应用于多基因表达分析的基本步骤与原理。

不同逆境胁迫下杉木Cu/Zn-SOD基因表达分析

逆境胁迫会对植物的生长发育产生影响,适度的胁迫会促进一些次生代谢产物的合成和积累,因而有利于品质的提高。逆境胁迫条件下,超氧化物歧化酶(SOD)介导的活性氧清除在维持植物体内活性氧稳态平衡,保护细胞免受活性氧伤害中扮演着关键角色。为揭示Cu/Zn-SOD基因在杉木逆境胁迫中的作用,采用荧光定量PCR(qRT-PCR)技术,分析杉木组培苗Cu/Zn-SOD基因在4℃低温、0.054 6 g·mL^(-1)甘露醇、2 mmol·L^(-1)铝离子和300 mmol·L^(-1)的Na Cl胁迫中的表达模式,同时探究SOD在不同处理下的活性变化规律。结果表明:在不同逆境胁迫下,杉木组培苗Cu/Zn-SOD基因均受到诱导,表达量总体呈现出先升高后降低的趋势。在4℃低温、干旱、铝离子和盐胁迫下,分别在48、48、16、24 h时达到最高,是对照的6.4、5.3、6.4、10.4倍,且与对照组相比,不同胁迫处理下Cu/Zn-SOD基因的表达量差异均达到显著水平,与该结果类似的是,SOD也发生不同变化趋势,但均高于对照组,推测可能存在SOD基因成员增加基因的表达量从而增加SOD含量。Cu/Zn-SOD基因在杉木组培苗逆境胁迫中发挥着重要的调控作用,为今后深入了解杉木Cu/Zn-SOD基因在逆境胁迫中的分子机制和杉木抗逆育种机理提供理论依据。

大花红景天内参基因筛选与POD基因表达分析

目的:筛选适合研究大花红景天的内参基因,并进行过氧化物酶(POD)基因的表达分析验证。方法:扩增常见内参基因,利用Bestkeeper,geNorm和NormFinder分析软件对其稳定性进行评估;用合适的内参基因作为参考,研究POD基因在大花红景天中的表达模式。结果:软件分析得到CyP和GAPDH稳定性好。以GAPDH为内参,检测到POD基因在叶中大量表达,RcPOD42在茎中表达最低。低温胁迫后RcPOD21和RcPOD1上调表达,其他成员下调表达。脱落酸(ABA)胁迫下RcPOD和RcPOD1持续诱导表达,其余基因表达先下调再上调。结论:筛选得到适于研究大花红景天的内参基因GAPDH,可以将其应用于分析POD基因在大花红景天不同部位和不同环境中的表达。

基因表达分析方法及其研究进展

近几年来 ,随着功能基因组学研究的兴起 ,基因表达研究的分析方法也在不断发展 ,主要有 :差减杂交、差异显示、表达序列标签、基因表达的序列分析、微阵列杂交等。简要评述这五种方法的原理、优缺点等。

基因表达分析与临床诊断(译文)

背景诊断试验新的基础正在由大量基因表达数据提供,这些数据通过大规模的测定富含mRNA材料现在都可以得到。从这些资源得到的知识对疾病发病机制、鉴定分子标志物用于更精确的诊断以及预后和治疗反应的预测,最可能继续提供更好的基础理解。方法今天,某些定量RT-PCR用来诊断恶性和非恶性疾病,但是在临床医学中采用基因表达测定,可以预计会显著增加。结论在重要的技术方面,必须充分解决,为的是得到完美的试验,如具有相应质量控制的标准化方案,以保证对被分析的特殊标本资料可靠,以及良好的实验室间的重现性。

碳饥饿和盐胁迫处理过表达OsAtg8a水稻转化植株的基因表达分析

为了探究Os Atg8a在水稻碳饥饿和盐胁迫过程中的作用,通过农杆菌介导法获得了过表达Os Atg8a的水稻转化植株.分别对野生型植株和转基因植株进行碳源饥饿处理0、8、16、24和48 h,发现碳饥饿处理时间为0、8、16、24 h时野生型植株和转基因植株中基因表达量均没有发生明显变化,处理48 h时,过表达Os Atg8a植株的Os Atg1a、Os Atg4a、Os Atg8a、Os Atg13a、Os Atg16a和Os TOR基因表达量均显著高于对照植株.盐胁迫处理组合下,发现250 mmol/L Na Cl处理4 h的过表达Os Atg8a植株中,Os Atg8a和Os Atg16a的表达量较未处理的转基因植株表达量明显增加,Os Atg8a的表达量较野生型增加了36倍.针对过表达Os Atg8a转化植株在无碳源和高盐胁迫过程中相关自噬基因表达量明显升高的结果,推测Os Atg8a基因在水稻抗非生物胁迫的过程中具有重要的作用.

全基因组基因表达分析技术及其在果树上的应用

基因表达分析对于揭示基因功能、了解基因间相互关系、阐明植物生长发育过程中的生理生化调控机制起着至关重要的作用。综述了mRNA差异显示、cDNA-AFLP、基因芯片、EST数据分析、基因表达系列分析(SAGE)等全基因组基因表达分析技术的原理特点及在果树上的应用情况,并介绍了利用全基因组基因表达分析技术开展果树研究的思路。

黄颡鱼雌雄性的生理生化和mTOR信号通路基因表达分析

同龄的黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)呈现明显的两性生长差异,即雄性个体的体长、体重皆大于雌性个体。而mTOR信号通路在细胞生长、发育以及蛋白合成过程中起重要作用。为了了解黄颡鱼两性差异的营养生长机制与mTOR信号通路之间的关联性,本试验首先在生理生化特性方面对雌、雄黄颡鱼的肌肉营养成分进行了比较分析。结果表明,在雌、雄黄颡鱼的比较分析中,除了两者的水分、粗蛋白、粗脂肪含量差别不大以外,在矿物元素、氨基酸组成、蛋白的氨基酸组成和脂肪酸组成等方面,雌性黄颡鱼肌肉的营养品质相对雄性更优。针对mTOR信号通路主要基因开展实时荧光定量PCR分析,结果显示,除性腺组织外,AKT1、AKT2、AKT3、mTOR、S6KA、S6KB、4E-BP1基因在雄性黄颡鱼的肌肉、肝、肾和心脏组织中的表达均显著高于雌性,这可能与雌雄黄颡鱼生长差异有关。本研究为进一步探索黄颡鱼两性生长差异的分子机制奠定了试验基础。