瓠瓜KNOX基因家族全基因组鉴定及组织表达分析

【目的】探明瓠瓜KNOX基因家族特征,在瓠瓜全基因组水平上对KNOX基因家族成员进行鉴定和分析,研究其组织表达模式。【方法】利用生物信息学方法,对瓠瓜KNOX家族基因成员进行鉴定、编码蛋白理化性质分析及家族成员结构域和保守基序分析,利用MEGA 5.05软件构建系统进化树,采用实时荧光定量PCR技术,分析KNOX基因在瓠瓜不同组织(根、茎、叶、花、果实)中的表达情况。【结果】鉴定到12个瓠瓜KNOX家族基因,这些基因分布在6条染色体上,且均定位于细胞核。大多数瓠瓜KNOX家族蛋白含有同源异型盒蛋白特有的4种结构域KNOX1、KNOX2、ELK和Homeobox_KN。系统进化分析将瓠瓜KNOX基因分为KNOX ClassⅠ和KNOX ClassⅡ2大类群,2个类群又可进一步分为5个分支,其中ClassⅠ-C为瓠瓜特有的进化分支。KNOX基因启动子区有多个激素响应元件和植物生长相关元件。组织表达分析发现,瓠瓜KNOX基因具有不同的表达模式,KNOX ClassⅠ类基因表达具有组织特异性,在根、茎和果实中表达量较高,在其余组织中表达量较低或不表达,其中Lsi04G014450在根和茎中表达量最高,Lsi11G006380在果实中表达量最高;KNOX ClassⅡ类基因在所有组织中均有较高表达。【结论】瓠瓜KNOX基因家族有12个成员,分布于6条染色体上,在进化关系上可分为5组,具有瓠瓜特有的进化分支,在不同组织中的表达具有特异性。

西瓜ClKNOX基因家族全基因组鉴定及组织表达分析

KNOX基因家族是编码同源异型盒蛋白的转录因子,在植物生长发育和胁迫响应中发挥着重要的调控作用。为进一步挖掘西瓜KNOX转录因子家族成员信息,探究分析其表达模式及基因功能,通过生物信息学方法对西瓜KNOX基因家族成员进行了鉴定,并对其理化性质、基因结构、系统进化及表达模式进行了分析。结果表明,西瓜基因组中共有12个KNOX基因,均定位于细胞核中,符合转录因子属性特征;KNOX1、KNOX2、ELK和Homeobox_KN这4类典型结构域均存在于大多数西瓜KNOX基因中,表明这4类结构域在KNOX基因功能中具有重要作用;系统发育分析将ClKNOX基因家族成员分为ClassⅠA、ClassⅠB、ClassⅡA和ClassⅡB 4个亚组,启动子元件分析表明,ClKNOX基因家族含有较多与生长发育和胁迫响应相关的顺式作用调控元件;组织表达分析结果表明,ClKNOX基因具有明显的组织特异表达特性,ClKNOX6和ClKNOX11在根和茎中高表达,而ClKNOX3和ClKNOX10在所有器官中表达量都相对较高,但所有ClKNOX基因在果肉中的相对表达量都较低。研究结果为进一步深入探究ClKNOX基因在生长发育中的功能和组织表达特性奠定了基础。

甘蓝型油菜BnKNOX基因家族的鉴定与分析

植物特异的KNOTTED-LIKE HOMEOBOX(KNOX)蛋白属于转录调控因子家族,该家族在植物生长发育过程和各种胁迫应答中发挥着重要的作用。KNOX蛋白中存在4个保守的结构域:TALE(three amino acid loop extension)类型的HD(homeodomain)、ELK结构域,以及2个亚结构域KNOX1和KNOX2。目前,甘蓝型油菜的BnKNOX基因家族还未有系统的研究报道。本研究通过生物信息学分析鉴定获得甘蓝型油菜的36个BnKNOX家族成员。通过序列比对和系统发育树分析,将其分为3个亚家族(Ⅰ、Ⅱ和M类)。进化分析表明,全基因组复制(whole genome duplication,WGD)和片段复制(segmental duplication)是BnKNOX基因家族扩张的主要动力。基于甘蓝型油菜不同发育时期组织/器官的RNA-seq分析发现,该基因家族的BnKNAT25/26/29/30在胚乳和种子发育过程中特异表达,而BnKNAT31/32/34在成熟种子中高表达。通过BnKNOX家族的顺式作用元件分析和非生物胁迫条件下的表达模式分析,本文鉴定获得17个响应干旱和渗透胁迫的BnKNOX成员。

花生KNOX基因家族的全基因组鉴定及组织表达分析

为研究花生KNOX基因家族在生长发育以及非生物胁迫响应中的功能,本研究采用生物信息学手段在栽培种花生基因组水平上对KNOX基因家族成员进行鉴定,并对其理化性质、基因结构、蛋白质保守结构域、系统进化、启动子顺式作用元件以及组织与逆境下的表达模式进行分析。结果显示:花生基因组中共有26个KNOX基因家族成员,分布在17条染色体上,绝大多数编码酸性蛋白,均为亲水性蛋白,并全部定位于细胞核。系统发育分析可将花生KNOX家族分为ClassⅠ和ClassⅡ两个亚家族,并进一步分为4个亚组。启动子分析发现一些与生长发育、激素和胁迫响应相关的顺式作用调控元件。全生育期组织表达分析结果显示,ClassⅠ类基因表达组织特异性明显,主要在花、营养茎尖、生殖茎尖、果针等组织中高表达;ClassⅡ类基因时空表达更广泛。在7种非生物胁迫处理下,部分基因表达量变化较大,其中5个基因响应特定胁迫,RT-qPCR验证了2个特异性响应PEG胁迫的基因。本研究为进一步探究花生KNOX基因在生长发育、逆境响应中的功能奠定了基础。

7个苹果KNOX转录因子基因克隆、表达和蛋白互作分析

【目的】KNOTTED1likehomeobox(KNOX)蛋白在植物生长发育等多个生物学过程中发挥着重要作用。以紫弘富士为材料,分离了多个苹果(Malusdomestica)KONX基因,研究其结构域、进化分析、组织表达、非生物胁迫响应及其与MdOFP相互作用情况。【方法】使用RT-PCR技术克隆获得7个MdKNOX基因并进行生物信息学分析。利用Array技术检测MdKNOX基因在苹果不同组织中的表达模式。使用RT-qPCR技术检测MdKNOX基因在盐胁迫和渗透胁迫下的表达模式。通过Y2H实验检测了MdKNOX蛋白与MdOFP蛋白的互作情况。【结果】测序结果表明,获得了7个KNOX转录因子cDNA:MdKNOX1、MdKNOX2、MdKNOX5、MdKNOX10、MdKNOX13、MdKNOX16和Md-KNOX22(GenBank登录号:MG021644~MG021650)。结构域分析表明,获得的7个MdKNOX蛋白序列均含有MEI-NOX、HD和ELK结构域。进化分析表明,MdKNOX1、MdKNOX2和MdKNOX5属于KNOXⅡ亚组;MdKNOX10、MdKNOX13、MdKNOX16和MdKNOX22属于KNOXⅠ亚组。启动子顺式作用元件分析结果表明,7个MdKNOX基因启动子上包含多个顺式作用元件。Array分析结果显示,MdKNOX基因具有不同的组织表达模式。实时荧光定量PCR分析结果表明,盐胁迫处理下,MdKNOX13的相对表达水平上调,而MdKNOX1、MdKNOX2和MdKNOX5的相对表达水平下调;渗透胁迫处理下,MdKNOX2的转录水平下调。酵母双杂交结果显示,MdKNOX1/22蛋白能与MdOFP6蛋白相互作用,MdKNOX5蛋白能与多个MdOFP蛋白相互作用,且MdKNOX5蛋白与MdOFP蛋白相互作用,HD区域是互作必需的。【结论】这些结果为苹果KNOX转录因子在生长、发育和逆境下生物学功能的解析、调控网络的构建提供了强有力的理论基础和参考。

番茄KNOX基因家族鉴定及茄科作物KNOX基因进化关系分析

为了探明番茄KNOX基因家族特征及茄科作物中KNOX的进化关系,利用生物信息学方法,在全基因组水平上对番茄及其它茄科作物KNOX基因家族成员进行鉴定和分析。结果表明,番茄基因组中共含有8个KNOX基因(Sl KNOX1~Sl KNOX8),分别分布在番茄8条染色体上;多序列比对发现,除Sl KNOX5外,所有基因均含有同源异型盒蛋白特有的4种结构域,即KNOX1、KNOX2、ELK和Homeobox KN。利用系统发育树将茄科作物KNOX基因分为2类:ClassⅠ和ClassⅡ。茄科作物KNOX基因与拟南芥同源基因可能经历了不同的进化历程,在茄科作物中,特有的进化分支(Class I C)已经出现。qRTPCR分析发现,番茄Sl KNOX1在花蕾和花中具有较高表达,在果实生长发育过程中表达量逐渐降低,Sl KNOX2~Sl KNOX4在果实生长发育过程中几乎不表达,Sl KNOX6和Sl KNOX7在所测组织中均有表达,Sl KNOX8在果实成熟过程中表达量逐渐增加,且在根中表达量最大。本研究在全基因组水平上揭示了番茄中KNOX基因家族特征以及茄科作物中KNOX基因的系统发育关系,为进一步揭示KNOX基因家族在番茄组织器官中的功能及进化模式奠定了基础。

KNOX Ⅰ类基因在雌蕊发育中的作用

雌蕊由心皮和花柱组成并最终发育成果实,其发育对作物的产量、质量都有决定性的影响。因此,对雌蕊败育相关基因的研究是植物生物学研究领域的热点,KNOX家族是植物中的5个同源异型盒基因家族之一,分为Ⅰ类和Ⅱ类KNOX亚家族,主要在植物茎顶端分生组织中特异表达,是分生组织发生与维持所必需的关键基因,调控与器官发生相关的细胞分化,最终影响侧生器官的形态建成、该文综述了与雌蕊发育相关的KNOX家族基因功能,重点对KNOX家族中的KNOX Ⅰ类基因进行了阐述。

高粱KNOX基因家族鉴定及SbKNOX22基因表达分析

KNOX基因家族是植物生长发育过程中所特有的一类转录因子,其在植物的形态建成方面发挥着重要的作用。为研究高粱KNOX基因家族特征及SbKNOX22的表达特性,本研究利用生物信息学和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)的分析方法,对高粱KNOX基因家族进行了鉴定和表达分析。结果表明,在高粱中共鉴定到23个KNOX基因(SbKNOX1~SbKNOX23),亚细胞定位显示均定位于细胞核中,氨基酸序列长度介于184~802 aa之间,分子量大小介于20.23~86.14 kDa之间,理论等电点介于7.28~4.76之间,高粱KNOX基因家族蛋白均属亲水性蛋白,分布在8条染色体上。系统进化结果显示,高粱KNOX基因家族分为ClassⅠ和ClassⅡ两类;基因结构分析表明,ClassⅡ类中各亚类家族成员之间的外显子和内含子数量存在较大差异;Motif分析显示,Homeobox KN结构域最为保守。qRT-PCR分析表明,SbKNOX22在高粱叶片中表达,水杨酸处理6 h时表达量最高,PEG 6000和甘露醇模拟干旱胁迫处理0.5 h后表达量开始降低,NaCl胁迫处理9 h时表达量最高。本研究结果为进一步探索KNOX家族在调节高粱生长发育、信号转导和植物激素调控等过程中的作用提供了基础。

杨树中I类KNOX基因结构、表达与功能分析

[目的]分生组织对器官发生和形态建成起到至关重要的作用,其活性受多种转录因子的调控。KNOTTEDlike homeobox(KNOX)基因家族由2个亚类即I类和II类KNOX组成,在模式植物拟南芥中I类KNOX成员主要在茎的顶端分生组织区域表达,对维持顶端分生组织分化及侧生器官的形态建成过程起关键作用。木本植物生长发育过程主要包含以顶端分生组织(Shoot apical meristem,SAM)为中心的初生生长与以形成层为中心的次生生长过程,本研究通过分析杨树I类KNOX基因在SAM、根顶端分生组织(Root apical meristem,RAM)的形成过程及形成层相关区域的表达,探讨I类KNOX基因在杨树分生组织形成与分化过程中的功能。[方法]以拟南芥I类KNOX基因STM的蛋白序列在毛果杨基因组中进行同源比对分析,获取杨树I类KNOX成员的核酸和氨基酸序列。根据核酸及氨基酸序列信息构建系统发育树,并绘制基因结构与蛋白质结构图谱。利用84K杨(Populus alba×P.glandulosa)不定芽与不定根诱导实验体系模拟顶端分生组织发育过程,通过实时定量PCR(RT-PCR)技术,对杨树I类KNOX成员在不定芽与不定根形成过程及形成层相关区域中的表达进行分析。[结果]本研究通过同源比对分析鉴定出10个杨树I类KNOX成员,根据进化关系与基因结构差异将其分为三组:组1、组2、组3,其中,组1为拟南芥KNAT2和KNAT6同源基因,组2为STM和BP同源基因,组3为杨树所特有的I类KNOX基因。杨树I类KNOX基因在不定芽与不定根发生过程中表达量均发生较大的变化,在不定芽发生过程中,组1基因在芽原基分化产生不定芽的关键期上调表达,而组2与组3基因多在分生组织分化产生芽原基阶段高表达;在不定根发生过程中,组1成员多在根原基分化产生不定根的过渡期上调表达,组2与组3基因则多在发育后期不定根形态建成阶段高表达。杨树I类KNOX成员在形成层相关区域均表达,组1中KNAT2/6与组2中STM、BP同源基因的表达量明显高于其他成员。[结论]以上结果说明,杨树I类KNOX除了与拟南芥同源的2个组外,还进化产生新的组别,分别参与分生组织形成和分化过程中不同阶段的调控,且Pt KNAT2/6b、ARK1与ARK2在形成层区域高表达,提示以上3个基因可在形成层功能维持以及木质部分化中发挥主要作用。

过表达烟草NtabKNOX8导致烟叶发育异常

为探究KNOX(KNOTTED1-like homeobox)家族基因在烟草叶片发育中的功能,从普通烟草(Nicotiana tobacum)红花大金元中克隆获得KNOX家族基因NtabKNOX8,对其进行了生物信息学分析,并通过转基因技术获得了NtabKNOX8过表达材料,对转生长素报告基因DR5::GUS材料与NtabKNOX8过表达材料的杂交F1代叶片进行了GUS染色。结果表明,NtabKNOX8属于KNOX基因家族亚家族Ⅰ;过表达NtabKNOX8导致叶片变宽圆,对称性丧失,叶面皱缩并向叶背面弯曲,主脉明显缩短且脉序发生明显改变,类似掌状网脉,叶形指数变小,叶面积减小,比叶鲜重增大;NtabKNOX8过量表达的烟叶中生长素含量明显增加,且分布更加广泛。推测NtabKNOX8可能通过影响生长素的含量及分布,影响叶片生长发育过程,从而导致了烟叶形态的多重变化。

亚洲棉全基因组KNOX基因家族鉴定及组织表达分析

为探究亚洲棉KNOX基因家族特征及进化关系,本研究在石系亚1号中鉴定到23个KNOX基因(GaKNOX1-GaKNOX23)。23个基因定位于11条染色体上。除GaKNOX6、GaKNOX13、GaKNOX15、GaKNOX20和GaKNOX23外,其他GaKNOX蛋白均含有KNOX1、KNOX2、ELK和HOX 4个典型结构域。GaKNOX基因进化聚类形成两大分支:ClassⅠ和ClassⅡ。转录组数据分析显示,GaKNOX12在开花后20 d的纤维和胚珠中的表达量最高,说明它可能参与调控棉纤维次生壁形成过程。本研究在亚洲棉全基因组水平上鉴定KNOX基因家族并进行生物信息学分析,为进一步研究KNOX基因在棉花中的调控作用奠定基础。

Genome-Wide Identification, Classification and Evolutionary Expansion of KNOX Gene Family in Rice (<i>Oryza sativa</i>) and <i>Populus</i>(<i>Populustrichocarpa</i>)

The KNOX gene family codes for transcriptional regulators with a variety of functions in plant developmental and physiological processes. In this study, a genome-wide comparative analysis of KNOX genes in Poplar (Populustrichocarpa) and rice (Oryza sativa L. ssp. japonica) was carried out. With comprehensive computational analyses, which take into account the gene structures, phylogeny and conserved motifs, 15 and 13 KNOX genes in Poplar and rice were identified, respectively. These KNOX genes were further divided into 3 groups. The Poplar gene POPTR_0012s04040 and the rice genes LOC_Os03g47042 and LOC_Os03g47022 were classified to a new group of KNOX genes without ahomeobox domain together with KNATM, which were proposed to play potential role in plant development and pluripotency. The identification of KNATM homolog in monocotyledons (rice) provided a strong support for proposing an ancient shuffling of HOMEOBOX gene with MEINOX gene took place in the KNOX phylogeny. Using subcellular location information, GO (gene ontology) and expression profile analysis, KNOX genes in rice and poplar were proposed to function similarly to the members in Arabidopsis. Our observations may lay the foundation for future functional analysis of KNOX genes in rice and poplar to unravel their biological roles in cellular pluripotency.

有限空间无限可能——诺·盖特《中提琴空间》(KNOX)中的现代演奏技法研究

二十世纪后随着电子音乐的出现,作曲理念和演奏技法也随之发生了变革,这时期涌现出很多优秀的中提琴作品,使它成为了与现代音乐较为亲近的乐器之一。本文以当代作曲家、中提琴演奏家诺·盖特的作品《中提琴空间》(KNOX<VIOLA SPACE>)为例,对现代中提琴的演奏技法进行深度探究,相信这一研究对弦乐领域的创作、演奏及当代演奏技法的教学都是具有现实意义的。

Knox统计量泊松收敛定理的另一证明

§1引言 Knox曾提出了儿童白血病的传染扩散统计量模型,继后,有人通过不同条件证实了此猜想。在这里我们利用鞅论方法证明Knox统计量(见1.4)的泊松收敛定理。 定理A 设随机向量列{(x_n,y_n)}是取值于S=R^2×[0,∞),它是独立同分布的。

进军矿业GE再掀并购热潮 与GE矿业首席执行官Geoff Knox一席谈

动荡的后经济危机时期,许多企业纷纷将目光聚集在矿业市场,进一步导致了矿业领域竞争加剧.这样的大环境下,拥有百年历史的GE运输系统集团(以下简称GE)继201 2年8月并购美国井工矿设备制造商Fairchild International后,再次出手于同年12月3日完成了对澳大利亚井工矿装备及技术服务提供商Industrea的并购,这使得GE矿业的产品组合从露天扩展到井工的同时,也吹响了GE全面进军矿业的号角.

Knox Balbastro 见证创意女性领袖的力量

Knox’s personal slogan is'evolve always'.That’s why her career has spanned every shape and screen advertising can fit in--from activations to TVCs,tech builds to social media.As the former social media creative lead at Digitas,she pushed creative boundaries creating campaigns for Disney Studios,Marvel,and Star Wars across the region.Her next big leap:championing creativity at the Alibaba headquarters in Hangzhou,China.As a staff content strategist,her goal is to create a brand voice for globale-commerce platform AliExpress while driving content for the new retailtainment landscape.

基于Knox模型分析2019年中缅边境地区景洪市登革热时空聚集性特征

目的 分析中缅边境地区登革热流行特征,探讨不同时空尺度下登革热时空聚集性特点。方法 收集中缅边境地区云南省景洪市2019年登革热病例数据,采用Knox模型对登革热时空聚集性进行分析。结果 初步确定景洪市登革热传播平均时间距离为23.49 d,平均空间距离为5.54 km。其中,时间间隔在1 d时,空间距离在0.40~0.50 km内,发病风险处于最高水平[相对危险度(RR)≈2.00];空间距离在>0.50~1.00 km内,发病风险处于较高水平(RR>1.60),空间距离在>1.00~2.00 km内,发病风险处于中等水平(RR≥1.40);空间距离在15.00 km时仍RR>1.00。在不同特征人群(性别、年龄、职业)中,登革热时空传播规律具有异质性,长时间短距离接触人群时空聚集强度最强。从职业方面来看,大尺度下(0~1.00 km)工人-工人病例对子最强,小尺度下(0~0.10 km)农民-农民病例对子最强。结论 景洪市登革热传播风险随时间和空间距离增加而快速下降,且在不同尺度不同特征人群(性别、年龄、职业)下时空聚集具有明显差异。

玉米KNOX基因家族鉴定及表达分析

KNOX基因家族存在于大部分植物体中,是同源异型盒基因家族的一类,其编码的转录因子参与调控植物的模式形成、形态建成等生理活动。用含有KNOX结构域的隐马尔可夫模型文件(PF03790,PF03791)作为探针结合Hmmsearch软件,对玉米(Zea mays L.)基因组中KNOX家族成员进行了鉴定,并对其理化性质、亚细胞定位、系统进化树、基因在染色体定位、顺式作用元件和组织特异性表达模式进行了分析。通过hmmer搜索鉴定出16个玉米KNOX基因,其蛋白的氨基酸数在154~484之间,分子量在16.3~52.9 kD之间,等电点在4.33~7.74之间,其成员基因主要位于细胞核。根据玉米和拟南芥KNOX基因进化树分析,可将其分为2个进化分支。染色体定位结果表明,玉米KNOX基因家族的16个家族成员分布于9条不同染色体。1号染色体(Chr.01)分布6个成员,其中2个成员基因为串联重复基因。除ZmKNOX8和ZmKNOX9外,所有成员启动子区域都存在多个响应激素、光和逆境信号的cis-element。此外,ZmKNOX14和ZmKNOX15在嫩叶中表达量最高,可能与玉米叶细胞中次生细胞壁沉积作用有关。本研究为进一步了解KNOX的进化特征和功能提供参考。

雷蒙德氏棉KNOX基因家族全基因组鉴定及表达分析

为探究KNOX基因家族在棉花生长发育中的调控作用,本研究以雷蒙德氏棉为材料,利用生物信息学的方法全基因组鉴定KNOX家族成员,并对其保守结构域、进化模式、染色体定位、基因结构和基因表达情况进行分析。共鉴定到22个KNOX基因,分布于10条染色体上,其中13个基因发生了片段复制。除GrKNOX9和GrKNOX15外,其余GrKNOX蛋白均含有KNOX1,KNOX2,ELK和HOX四个典型结构域。Gr KNOX基因家族进化聚类成两组:ClassⅠ和ClassⅡ。ClassⅠ组包含13个基因,ClassⅡ组含有9个基因。GrKNOX基因在叶片、花瓣、开花后10、20、30和40 d的种子中的表达分析显示,ClassⅠ组成员表达模式差别较大,ClassⅡ组成员表达模式较相似。GrKNOX12、GrKNOX1、GrKNOX17、GrKNOX2、GrKNOX11、GrKNOX3和GrKNOX22在测定的组织中表达量均较高;GrKNOX6、GrKNOX16和GrKNOX19在开花后20、30和40 d的种子中表达量较高,推测这3个基因参与调控棉花种子发育过程。本研究为进一步探究KNOX基因家族在棉花中的功能及进化模式提供科学依据。

甘蔗KNOX基因(Sckn1)的电子克隆及生物信息学分析

KNOX基因对植物顶端分生组织的形成和维持有至关重要的作用。本文选择功能已知的水稻KNOX基因(OSH1,Oskn1)为参考序列,采用电子克隆技术克隆到甘蔗中与OSH1同源的一个KNOX基因Sckn1,并通过生物信息学分析预测该基因的结构、功能。结果表明:该基因包含一个1 071 bp的开放阅读框,编码356个氨基酸,分子量为39.36 kD,理论等电点为6.47。该基因很可能定位于细胞核,起转录调控作用,序列比对发现该基因编码蛋白与高粱、玉米、小米草等KN1蛋白高度相似。以上分析结果为进一步研究Sckn1基因的功能奠定了坚实的基础。