柽柳dir基因的克隆及序列分析

在柽柳cDNA文库测序中获得了dir基因的全长cDNA序列,去除PolyA后,该基因全长为724bp,其中5′非翻译区26bp,3′非翻译区143bp,开放阅读框(ORF)长555bp,编码184个氨基酸.基因编码蛋白的分子量为19·69kD,理论等电点为6·96·疏水性分析表明,蛋白的前41个氨基酸为亲水性的.dir基因编码的蛋白质参与木质素的形成,与植物体的病菌防御有关.该基因的Genbank登录号为DQ462418(基因)和ABE73781(蛋白).

连翘2个DIR基因的分子特征与表达分析

目的:克隆连翘DIR基因并分析其分子特征和表达特性。方法:克隆两条连翘的DIR基因全长序列,并采用实时荧光定量PCR法对该基因在连翘不同组织以及茉莉酸甲酯诱导下的表达进行分析。结果:克隆得到两个DIR基因(FsDIR1,MF168408;FsDIR2,MF168409),长度分别为558 bp和564 bp,编码氨基酸数目分别为185和187;系统进化树分析表明,FsDIR1属于DIR-a亚家族,FsDIR2属于DIR-b/d亚家族。连翘不同组织实时荧光定量PCR结果表明FsDIR1和FsDIR2在花瓣中表达量最低,而在雌蕊中最高。茉莉酸甲酯诱导后,叶片中连翘苷和连翘酯苷A含量升高,但FsDIR1和FsDIR2的表达量均显著下降。结论:本研究克隆了两个连翘DIR基因,为研究DIR基因在连翘木脂素类化合物生物合成及参与植物的抗性反应中的功能奠定了基础。

朝仓花椒DIR基因家族的鉴定及分析

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。

小豆Dirigent基因家族鉴定及锈菌侵染对不同成员表达的影响

为明确Dirigent (DIR)基因在小豆抗锈病中的作用,采用生物信息学方法,对小豆DIR基因家族(VaDIRs)进行了全基因组鉴定,结果发现小豆中共有33个DIR基因,其中29个成员分别定位在8条染色体上,系统进化分析表明,VaDIRs包括DIR-a、DIR-b/d、DIR-e和DIR-f四个亚家族,对VaDIRs成员启动子区顺式作用元件的分析发现,VaDIRs启动子区均包含激素、病原体应答等元件。对小豆抗锈病品种接种后不同时间的转录组数据分析发现,差异表达基因中共有17个VaDIRs成员,其中6个于接种后24 h显著上调,2个于接种后24 h和48 h均高量表达。进一步应用qRT-PCR技术对上述8个基因在抗、感品种中应答锈菌侵染的表达分析表明,高抗品种中VaDIR14、VaDIR16和VaDIR33的表达量在锈菌侵染不同阶段均显著高于感病品种。上述结果表明,VaDIRs家族成员可作为正调节因子参与小豆对锈病的抗性。

五味子DIR基因家族鉴定及特征分析

Dirigent(DIR)蛋白在植物体内参与木质素、木脂素及棉酚的生物合成过程,并响应生物和非生物胁迫。该研究基于五味子全长转录组,利用生物信息学的方法对五味子DIR基因家族进行了初步的鉴定及蛋白理化性质、亚细胞定位、保守基序、系统进化和表达模式的分析。结果显示,共筛选得到34条五味子DIR基因,编码的氨基酸长度在156~387 aa,蛋白质理化性质存在一定差异,二级结构主要以不规则卷曲为主,半数的DIR蛋白定位于叶绿体中,其他DIR则定位于胞外、内质网、细胞质等区域;结合拟南芥、水稻、大豆等其他8个物种的DIR蛋白进行系统进化分析,结果显示所有DIR可以分成5个亚家族,五味子DIR在其中4个亚家族中呈不同数量的分布;通过对DIR-a亚家族的多序列比对,再次验证了该亚家族具有8个β折叠的独特结构;最后,通过分析五味子不同发育时期果实的转录组数据,初步明确了其表达模式,并结合不同时期果实中木脂素的含量积累,推测DIR与五味子木脂素合成的相关性,为五味子DIR基因的生物学功能研究和木脂素生物合成途径解析提供理论基础。