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小麦SUS基因家族鉴定与生物信息学分析 被引量:1
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作者 孔斌雪 李娜 +5 位作者 马靖福 窦佳欣 陈涛 张沛沛 刘媛 杨德龙 《云南农业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-8,共8页
【目的】对小麦蔗糖合成酶(sucrose synthase,SUS)基因家族进行鉴定和生物信息学分析,为探究小麦SUS(TaSUS)基因家族的作用机制提供理论参考。【方法】采用生物信息学方法在小麦全基因组上鉴定TaSUS基因家族成员,并对其系统进化关系、... 【目的】对小麦蔗糖合成酶(sucrose synthase,SUS)基因家族进行鉴定和生物信息学分析,为探究小麦SUS(TaSUS)基因家族的作用机制提供理论参考。【方法】采用生物信息学方法在小麦全基因组上鉴定TaSUS基因家族成员,并对其系统进化关系、染色体位置、基因结构、保守结构域、启动子顺式作用元件和基因表达模式进行分析。【结果】在小麦基因组中共鉴定到分布于14条染色体上的24个TaSUS基因,可分为3个亚组。TaSUS基因含有多个外显子,但部分基因缺失非翻译区结构。TaSUS基因家族成员启动子区域包含45种顺式作用元件,涉及植物生长发育和逆境胁迫响应。大多数TaSUS基因在小麦穗中显著表达,在叶、茎和根中的相对表达量较低。【结论】研究结果有助于了解小麦SUS基因家族的进化,为后期小麦SUS基因家族的生物功能研究奠定理论基础。 展开更多
关键词 小麦 蔗糖合成酶(sus) 生物信息学分析 基因表达
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Genome-wide identification and function analysis of the sucrose phosphate synthase MdSPS gene family in apple 被引量:2
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作者 ZHANG Li-hua ZHU Ling-cheng +7 位作者 XU Yu LÜLong LI Xing-guo LI Wen-hui LIU Wan-da MA Feng-wang LI Ming-jun HAN De-guo 《Journal of Integrative Agriculture》 SCIE CAS CSCD 2023年第7期2080-2093,共14页
Sucrose phosphate synthase(SPS)is a rate-limiting enzyme that works in conjunction with sucrose-6-phosphate phosphatase(SPP)for sucrose synthesis,and it plays an essential role in energy provisioning during growth and... Sucrose phosphate synthase(SPS)is a rate-limiting enzyme that works in conjunction with sucrose-6-phosphate phosphatase(SPP)for sucrose synthesis,and it plays an essential role in energy provisioning during growth and development in plants as well as improving fruit quality.However,studies on the systematic analysis and evolutionary pattern of the SPS gene family in apple are still lacking.In the present study,a total of seven MdSPS and four MdSPP genes were identified from the Malus domestica genome GDDH13 v1.1.The gene structures and their promoter cis-elements,protein conserved motifs,subcellular localizations,physiological functions and biochemical properties were analyzed.A chromosomal location and gene-duplication analysis demonstrated that whole-genome duplication(WGD)and segmental duplication played vital roles in MdSPS gene family expansion.The Ka/Ks ratio of pairwise MdSPS genes indicated that the members of this family have undergone strong purifying selection during domestication.Furthermore,three SPS gene subfamilies were classified based on phylogenetic relationships,and old gene duplications and significantly divergent evolutionary rates were observed among the SPS gene subfamilies.In addition,a major gene related to sucrose accumulation(MdSPSA2.3)was identified according to the highly consistent trends in the changes of its expression in four apple varieties(‘Golden Delicious’,‘Fuji’,‘Qinguan’and‘Honeycrisp’)and the correlation between gene expression and soluble sugar content during fruit development.Furthermore,the virus-induced silencing of MdSPSA2.3 confirmed its function in sucrose accumulation in apple fruit.The present study lays a theoretical foundation for better clarifying the biological functions of the MdSPS genes during apple fruit development. 展开更多
关键词 APPLE sucrose phosphate synthase evolutionary pattern expression profile sugar accumulation
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大白菜SUS基因家族鉴定与节律表达分析
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作者 肖玉凡 许脉然 +3 位作者 秦田雨 王俊玲 王春阳 冯大领 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期48-54,共7页
植物体内的蔗糖合酶(SUS)是一种糖基转移酶,它参与调控蔗糖的合成与运输,研究大白菜SUS基因家族的表达为揭示糖代谢的分子调控机制提供了重要基础。本研究利用生物信息学方法,进行大白菜SUS基因家族成员鉴定、理化性质、系统进化关系、... 植物体内的蔗糖合酶(SUS)是一种糖基转移酶,它参与调控蔗糖的合成与运输,研究大白菜SUS基因家族的表达为揭示糖代谢的分子调控机制提供了重要基础。本研究利用生物信息学方法,进行大白菜SUS基因家族成员鉴定、理化性质、系统进化关系、蛋白基序、基因结构和物种内(间)共线性分析;利用RNA-seq技术,获得SUS家族基因的相对表达量,分析大白菜SUS家族基因的节律表达模式。结果表明:大白菜中包含13个SUS基因,均含有SUS结构域;大白菜SUS基因家族可分为3个亚家族(SUSⅠ,SUSⅡ,SUSⅢ);SUSⅡ亚家族的基因motif保守基序种类最多;多数基因含有11~14个CDS序列。大白菜SUS基因家族物种内共线性分析有4对基因参与了大片段重复事件,为大白菜进化提供动力。大白菜与拟南芥的SUS基因家族物种间共线性分析,物种间共构建了13对同源基因,其中有多个“一对多,多对一”的同源基因关系,均属于SUS基因家族的基因对有10个。对SUS家族基因的KEGG和GO功能富集分析,发现富集在淀粉与蔗糖代谢、蔗糖合酶活性通路等方面上。分析SUS家族基因的节律表达模式,发现BraSUSs基因中BraA10g019840.3C基因表达呈现节律性,而其余基因多在夜晚高表达。本研究结果可为大白菜SUSs基因功能解析及蔗糖代谢调控机制研究奠定理论基础。 展开更多
关键词 大白菜 蔗糖合酶 基因家族 昼夜节律表达 生物信息分析
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Structure and expression analysis of the sucrose synthase gene family in apple 被引量:13
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作者 TONG Xiao-lei WANG Zheng-yang +4 位作者 MA Bai-quan ZHANG Chun-xia ZHU Ling-cheng MA Feng-wang LI Ming-jun 《Journal of Integrative Agriculture》 SCIE CAS CSCD 2018年第4期847-856,共10页
Sucrose synthases(SUS) are a family of enzymes that play pivotal roles in carbon partitioning, sink strength and plant development. A total of 11 SUS genes have been identified in the genome of Malus domestica(Md SUSs... Sucrose synthases(SUS) are a family of enzymes that play pivotal roles in carbon partitioning, sink strength and plant development. A total of 11 SUS genes have been identified in the genome of Malus domestica(Md SUSs), and phylogenetic analysis revealed that the Md SUS genes were divided into three groups, named as SUS I, SUS II and SUS III, respectively. The SUS I and SUS III groups included four homologs each, whereas the SUS II group contained three homologs. SUS genes in the same group showed similar structural characteristics, such as exon number, size and length distribution. After assessing four different tissues, Md SUS1 s and Md SUS2.1 showed the highest expression in fruit, whereas Md SUS2.2/2.3 and Md SUS3 s exhibit the highest expression in shoot tips. Most Md SUSs showed decreased expression during fruit development, similar to SUS enzyme activity, but both Md SUS2.1 and Md SUS1.4 displayed opposite expression profiles. These results suggest that different Md SUS genes might play distinct roles in the sink-source sugar cycle and sugar utilization in apple sink tissues. 展开更多
关键词 APPLE sucrose synthase phylogenetic analysis gene expression enzyme activity
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Overexpression of aspen sucrose synthase gene promotes growth and development of transgenic Arabidopsis plants 被引量:2
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作者 Fuyu Xu Chandrashekhar P. Joshi 《Advances in Bioscience and Biotechnology》 2010年第5期426-438,共13页
In plants, sucrose synthase (SUS) enzymes catalyze conversion of sucrose into fructose and UDP-glucose in the presence of UDP. To investigate the impact of overexpression of heterologous SUS on the growth and developm... In plants, sucrose synthase (SUS) enzymes catalyze conversion of sucrose into fructose and UDP-glucose in the presence of UDP. To investigate the impact of overexpression of heterologous SUS on the growth and development of Arabidopsis, we transformed Arabidopsis plants with an overexpression vector containing an aspen SUS gene (PtrSUS1). The genomic PCR confirmed the successful integration of PtrSUS1 transgene in the Arabidopsis genome. PtrSUS1 expression in transgenic Arabidopsis plants was confirmed by RT-PCR. The SUS activity was dramatically increased in all transgenic lines examined. The three selected transgenic PtrSUS1 lines exhibited faster growth and flowered about 10 days earlier compared to untransformed controls, and also possessed 133%, 139%, and 143% SUS activity compared to controls. Both fresh weights and dry biomass yields of the whole plants from these three selected transgenic lines were significantly increased to 125% of the controls. Transgenic PtrSUS1 lines also had a higher tolerance to higher concentration of sucrose which was reflective of the increased SUS activity in transgenic versus wild-type plants. The growth differences between wild-type and transgenic plants, either in root and hypocotyl length or in fresh and dry weight of whole plant, became more pronounced on the media containing higher sucrose concentrations. Taken together, these results showed that the early flowering, faster growth and increased tolerance to higher sucrose in transgenic lines were caused by the genome integration and constitutive expression of the aspen PtrSUS1 gene in transgenic Arabidopsis. 展开更多
关键词 Arabidopsis ASPEN Trees (Populus Tremuloides) OVER-EXPRESSION sucrose synthase (sus) sus Enzyme Activity
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Molecular cloning,characterization and expression profile of the sucrose synthase gene family in Litchi chinensis 被引量:2
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作者 Dan Wang Jietang Zhao +2 位作者 Yaqi Qin Yonghua Qin Guibing Hu 《Horticultural Plant Journal》 SCIE CSCD 2021年第6期520-528,共9页
Sucrose synthase(SUS,EC 2.4.1.13)is widely considered as a key enzyme involved in plant sucrose metabolism,and the gene family encoding different SUS isozymes has been identified and characterized in several plant spe... Sucrose synthase(SUS,EC 2.4.1.13)is widely considered as a key enzyme involved in plant sucrose metabolism,and the gene family encoding different SUS isozymes has been identified and characterized in several plant species.However,to date scant information about the SUS genes is available in Litchi chinensis Sonn.Here,we identified five SUS genes in litchi.These Lc SUSs shared high levels of similarity in both nucleotide and amino acid sequences.Their gene structure,phylogenetic relationships,and expression profiles were characterized.Gene structure analysis indicated that the Lc SUSs have similar exon-intron structures.Phylogenetic analysis revealed that the five members could be classified into three groups(LcSUS1 and LcSUS2 in SUSⅡ,LcSUS4 and LcSUS5 in SUSⅢ,and LcSUS3 in SUSⅠ),demonstrating evolutionary conservation in the SUS family across litchi and other plant species.The expression levels of Lc SUSs were investigated via real-time PCR in various tissues and different developmental stages of aril.For tissues and organs,Lc SUSs exhibited distinct but partially redundant expression profiles in litchi,being predominantly expressed in young leaves(sink).During aril development,the expression pattern of LcSUS1 was consistent with the trend of sugar accumulation,indicating it may play important roles in determination of sink strength in aril.Moreover,transcript levels of LcSUS2,LcSUS4,and LcSUS5 varied between cultivars with different hexose/sucrose ratios,which may regulate the sugar composition in aril.Our results provide insights into physiological functions of SUS genes in litchi,especially roles in regulating sugar accumulation in aril. 展开更多
关键词 Litchi chinensis sucrose synthase Gene expression ARIL Sugar accumulation
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Regulation of sucrose synthase activity and sugar yield by nitrogen in sugar beet
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作者 LI Caifeng MA Fengming LI Wenhua WANG Rui CHEN Shengyong LUO Yu 《Journal of Northeast Agricultural University(English Edition)》 CAS 2007年第4期289-293,共5页
The content of sugar is influenced by sucrose synthase (SS) activity in roots. The effects of nitrogen level in the aminonitrate ratio on SS activity of leaves and roots, roots yield and sugar content in sugar beet ... The content of sugar is influenced by sucrose synthase (SS) activity in roots. The effects of nitrogen level in the aminonitrate ratio on SS activity of leaves and roots, roots yield and sugar content in sugar beet were studied in the field experiment by nutrient solution culture. The results showed that SS activity in leaves was lower than that in roots. With nitrogen level increasing, SS decomposition activity enhanced, and synthesis activity reduced. SS activity was regulated by different nitrogen forms and the ratio of NO3 and NH4^+. SS synthesis activity was enhanced as NH4^+ increasing when NO3 : NH4^+≥ 1, and it decreased as increasing NH4^+ when NO3 : NH4^+≤ 1, and it was the highest when NO3 : NH4^+=1. SS decomposition activity was enhanced as NO3- increasing. Sucrose content in root was lowed as nitrogen level increasing, but it was enhanced as NH4^+ increasing in the same nitrogen level. Root and sugar yield were the highest in the medium nitrogen level and NO3 : NH4^+=1. The result in field experiment corresponded with that in the nutrient fluid culture. It provides a basis for using reasonably nitrogen fertilizer in sugar beet production. 展开更多
关键词 sugar beet NITROGEN sucrose synthase
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植物SUS基因家族的系统进化及其在玉米中的干旱诱导表达分析
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作者 吴越 丁鹏钧 +4 位作者 陈君如 王睿蕾 张恺文 刘梦真 韩兆雪 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2023年第3期71-79,共9页
利用生物信息学方法从50个物种内鉴定出283个蔗糖合酶(SUS)家族成员,对鉴定出的SUS家族成员进行系统发育分析、共线性分析、蛋白理化性质和亚细胞定位分析,以及干旱胁迫下玉米SUS基因在不同组织的表达模式分析,综合全面地分析了SUS基因... 利用生物信息学方法从50个物种内鉴定出283个蔗糖合酶(SUS)家族成员,对鉴定出的SUS家族成员进行系统发育分析、共线性分析、蛋白理化性质和亚细胞定位分析,以及干旱胁迫下玉米SUS基因在不同组织的表达模式分析,综合全面地分析了SUS基因家族的进化规律。系统发育树分析表明:SUS家族可划分为SUSⅠ、SUSⅡ、SUSⅢ三个亚家族,SUSⅢ内部双子叶植物进化枝明显分为两个拓扑结构相似的进化枝;亚细胞定位结果显示SUS蛋白主要在细胞质和细胞核中发挥作用,且SUSⅢ成员的理化性质与SUSⅠ、Ⅱ之间差异明显;共线性结果表明:SUSⅠ、Ⅱ中的共线性基因分别聚成一个独立的亚群,SUSⅢ的共线性基因聚成两个亚群;RNA-seq数据表明:玉米SUS基因Zm00001d045042、Zm00001d029087、Zm00001d029091、Zm00001d014876在干旱胁迫下呈现差异表达,该表达模式分别与各亚家族的基因结构模式较为一致。综合上述研究,推测出植物SUS基因的进化轨迹,即在蕨类植物到种子植物进化过程中分化出SUSⅢ,在被子植物分化以前出现SUSⅠ和SUSⅡ,且SUSⅢ在双子叶植物中具有继续分化的趋势。 展开更多
关键词 玉米 干旱胁迫 蔗糖合酶(sus)基因家族 基因表达
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转Susy基因对棉花农艺性状的影响 被引量:7
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作者 张燕红 王冬梅 +2 位作者 周小云 曲延英 黄乐平 《新疆农业科学》 CAS CSCD 2008年第1期61-65,共5页
以新陆早13号为受体,对利用花粉管通道法得到的转蔗糖合成酶基因(Sucrose Synthase Gene,Susy)棉花进行研究,比较转Susy基因植株T5代株系与受体新陆早13号形态性状、产量性状和纤维品质的差异,结果表明,Susy基因的导入对棉花各农艺性状... 以新陆早13号为受体,对利用花粉管通道法得到的转蔗糖合成酶基因(Sucrose Synthase Gene,Susy)棉花进行研究,比较转Susy基因植株T5代株系与受体新陆早13号形态性状、产量性状和纤维品质的差异,结果表明,Susy基因的导入对棉花各农艺性状有不同程度的影响,各性状变异系数增加,其中果枝数和皮棉产量差异显著;植株叶片和茎秆的表皮茸毛密集,数量比对照显著增加5倍;纤维长度和强度略有增加,马克隆值降低,品质得到改善。有望为棉花品质育种提供优良材料。 展开更多
关键词 转基因棉花 农艺性状 蔗糖合成酶基因
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花生蔗糖合酶基因AhSuSy的克隆和干旱胁迫表达分析 被引量:8
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作者 何美敬 刘立峰 +3 位作者 穆国俊 侯名语 陈焕英 崔顺立 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2139-2146,共8页
蔗糖合酶(sucrose synthase,SuSy)是蔗糖代谢途径中的关键酶,在植物生长、发育和渗透调节过程中起着重要的作用。本研究利用同源克隆、RACE和TAIL-PCR相结合的方法从花生叶片中分离了蔗糖合酶基因,命名为AhSuSy(Gen Bank登录号为JF34... 蔗糖合酶(sucrose synthase,SuSy)是蔗糖代谢途径中的关键酶,在植物生长、发育和渗透调节过程中起着重要的作用。本研究利用同源克隆、RACE和TAIL-PCR相结合的方法从花生叶片中分离了蔗糖合酶基因,命名为AhSuSy(Gen Bank登录号为JF346233)。该基因cDNA序列全长2790bp,包含一个2421bp的开放阅读框(ORF),5′端非编码区57bp,3端非编码区为312bp。根据编码区预测AhSuSy编码806个氨基酸,与大豆、拟南芥、玉米等植物中相关蛋白的氨基酸序列同源性达75%以上;成功构建了该基因的原核表达载体pET32a-AhSuSy,在IPTG诱导下得到92kD左右的蛋白,与理论值一致。半定量RT-PCR分析表明AhSuSy在花生根、茎、叶中均有表达。利用10%PEG模拟干旱处理花生幼苗,分析胁迫后AhSuSy的转录水平,同时测定蔗糖合酶活性和蔗糖含量,发现三者均表现为处理后4~12h逐渐升高,相关性分析显示花生中蔗糖含量与蔗糖合酶活性的相关系数达0.993(P=0.007〈0.01),处理后12~24h逐渐降低。推测该基因响应干旱调控,在花生抗旱胁迫中可能起着一定的作用。 展开更多
关键词 花生 蔗糖合酶基因 克隆 半定量RT-PCR 表达分析
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蔗糖合酶基因AtSUS3干涉后对拟南芥角果发育的影响 被引量:7
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作者 柴静 俞嘉宁 +1 位作者 屈生宪 张会 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期678-683,共6页
蔗糖合酶(SuSy)是植物蔗糖代谢关键酶之一,该研究利用反向遗传学手段,采用RNAi技术抑制拟南芥中AtSUS3基因的表达,测定纯系转基因植株的抽苔率,并对酶活性、糖含量等指标以及糖代谢相关基因的表达进行了检测,探讨SuSy在植物发育中的作... 蔗糖合酶(SuSy)是植物蔗糖代谢关键酶之一,该研究利用反向遗传学手段,采用RNAi技术抑制拟南芥中AtSUS3基因的表达,测定纯系转基因植株的抽苔率,并对酶活性、糖含量等指标以及糖代谢相关基因的表达进行了检测,探讨SuSy在植物发育中的作用。结果显示:(1)转基因拟南芥的抽苔平均早于野生型植株2~3d,且优先3~4d完成抽苔。(2)开花后生长天数对角果蔗糖和葡萄糖含量有显著影响,而对果糖含量影响不显著;开花后5d时,野生型株系的葡萄糖含量显著高于转基因株系SUS3-2,至15d时,两种转基因株系葡萄糖含量均显著低于野生型株系。(3)开花后生长天数对SuSy、SPS、INV的活性均有显著影响,随开花时间延长,野生型株系SuSy活性显著低于转基因株系,而SPS和INV则相反。(4)AtSUS3基因沉默对其他糖代谢基因有不同程度的影响,开花后5d时,转基因植株的角果中AtCesA1、AtCesA7和AtCINV1的表达量较野生型都有所增加;开花后15d时,转基因植株的角果中AtCesA1、AtCesA7的表达量较野生型高,而AtCINV、AtCwINV的表达量比野生型低。研究表明,拟南芥AtSUS3基因沉默后,在正常生长条件下未造成植株发育异常,同时还可能通过同源家族中其他SuSy的表达水平增加,促进了该酶及糖代谢相关基因整体水平的增加,有助于角果成熟。 展开更多
关键词 蔗糖合酶 拟南芥 角果 RNA干扰
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棉花蔗糖合成酶(SuSy)分子结构特征与功能预测分析 被引量:3
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作者 卢合全 沈法富 +1 位作者 刘凌霄 孙维方 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第7期1372-1376,共5页
从生物信息学角度,利用http://www.us.expasy.org、http://www.ch.embnet.org和NCBI的核酸/蛋白质结构特征在线分析工具,对棉花蔗糖合成酶(SuSy,sucrosesynthaseE.C.2.4.1.13)基因及其推导的氨基酸序列进行结构特征和功能域预测分析,探... 从生物信息学角度,利用http://www.us.expasy.org、http://www.ch.embnet.org和NCBI的核酸/蛋白质结构特征在线分析工具,对棉花蔗糖合成酶(SuSy,sucrosesynthaseE.C.2.4.1.13)基因及其推导的氨基酸序列进行结构特征和功能域预测分析,探讨了棉花蔗糖合成酶的亲/疏水性、信号肽、跨膜拓扑结构、卷曲螺旋结构及功能域。结果表明该酶具有2个卷曲螺旋区段:20~30和190~215氨基酸区域,没有信号肽,是一个非跨膜的亲水性稳定蛋白,包含两个功能结构域7~555(Sucrose-synth)和568~747(Glycose-transf-1),分别行使蔗糖合成功能、糖基化合物(UDP、ADP、GDP或CMP)转移功能。 展开更多
关键词 棉花 蔗精合成酶(susy) 结构特征 功能 生物信息学
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山药SuSy基因全长cDNA序列的结构、进化和表达 被引量:5
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作者 周生茂 曹家树 +5 位作者 王玲平 向珣 韦本辉 李杨瑞 方锋学 李文嘉 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第7期2458-2468,共11页
【目的】阐明山药蔗糖合成酶(SuSy,EC 2.4.1.13)基因家族的成员及其功能。【方法】利用RT-PCR和RACE技术从大薯(Dioscorea alata)地下块茎中分离到1个SuSy基因(DaSuSy1)全长cDNA序列,并用DANSTAR和Clastal W等软件分析该序列的结构特征... 【目的】阐明山药蔗糖合成酶(SuSy,EC 2.4.1.13)基因家族的成员及其功能。【方法】利用RT-PCR和RACE技术从大薯(Dioscorea alata)地下块茎中分离到1个SuSy基因(DaSuSy1)全长cDNA序列,并用DANSTAR和Clastal W等软件分析该序列的结构特征和分子进化,采用RT-PCR和Northern杂交对该基因的时空表达进行分析。【结果】DaSuSy1全长cDNA序列大小为2673bp,其中最大开放阅读框(ORF)、5'端和3'端的非翻译区分别含有2445bp、7bp和221bp,而且3'端的非翻译区含1个24nt的Poly(A+)尾;最大ORF可编码814个氨基酸,分子量为92.76kD,等电点为6.42,含有蔗糖合成酶和葡糖基转移酶两个保守功能域及两个磷酸化位点,即N端的Ser10和C端的SNLDRRET781 RR(Ser774~Thr781)。该基因在全长cDNA序列、编码区cDNA序列及其编码氨基酸序列的水平上与GenBank中所选已知物种SuSy基因相应序列的同源性分别达45.3%~71.3%、45.8%~74.8%和50%~84.7%,与禾本科植物SuSy基因家族中一些成员亲缘关系最近。DaSuSy1在非光合器官中表达,其中地下块茎表达最为强烈,而且从块茎形成初前期开始表达一直增强至盛中期,此后逐渐减弱。【结论】DaSuSy1是山药SuSy基因家族成员,归为单子叶植物SuSy基因的组别,仅在非光合器官中表达编码负责蔗糖-淀粉转化功能的SuSy同工型。 展开更多
关键词 大薯(Dioscorea alata) 蔗糖合成酶 基因克隆 结构特征 分子进化 表达分析
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毛白杨蔗糖合酶基因PtSUS1的克隆、表达及单核苷酸多态性分析 被引量:3
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作者 潘炜 田佳星 +2 位作者 杜庆章 张志毅 张德强 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期52-58,共7页
利用RT-PCR方法,首次从毛白杨成熟木质部cDNA文库中分离出PtSUS1 cDNA全长,并进行了测序和序列分析。结果表明:克隆的毛白杨PtSUS1 cDNA片段总长为2703bp,基因内部含有完整的开放阅读框架,大小为2415bp,可编码长度为805个氨基酸残基的... 利用RT-PCR方法,首次从毛白杨成熟木质部cDNA文库中分离出PtSUS1 cDNA全长,并进行了测序和序列分析。结果表明:克隆的毛白杨PtSUS1 cDNA片段总长为2703bp,基因内部含有完整的开放阅读框架,大小为2415bp,可编码长度为805个氨基酸残基的蛋白质,所推导的蛋白质氨基酸序列与拟南芥AtSUS1、水稻OsSUS1的蛋白质氨基酸序列同源性分别为83.4%,75.7%。组织特异性Realtime-PCR结果显示,PtSUS1在成熟木质部表达丰度最高,在成熟叶片、根部和正在发育的木质部表达丰度中等,在韧皮部和形成层有少量表达,在嫩叶与顶端分生组织中表达丰度最低。在此基础上,组合利用MEGA4.0和DnaSP4.50.4软件对毛白杨40株基因型个体的PtSUS1序列进行比对和分析,共检测到235个单核苷酸多态性(SNP)位点,SNP频率为1/25bp,多样性指数π为0.00924。在外显子区域,共检测到66个SNP位点,其中55个为同义突变,10个为错义突变,1个为无义突变。在编码区内,非同义突变与同义突变的比率<1,这一结果显示在毛白杨物种演化过程中,纯化选择是PtSUS1基因内同义SNP位点主要的进化驱动力。 展开更多
关键词 毛白杨 纤维素 蔗糖合酶 系统进化 单核苷酸多态性
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花生中蔗糖合成酶基因AhSuSy在花生中的组织表达及对非生物胁迫响应研究 被引量:5
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作者 陈娜 胡冬青 +7 位作者 王道远 潘丽娟 迟晓元 陈明娜 王通 王冕 杨珍 禹山林 《花生学报》 2013年第4期25-32,共8页
低温、高盐和干旱胁迫严重影响植物的生长和产量。本研究以花生品种花育33号为实验材料,根据cDNA文库中已知的蔗糖合成酶基因AhSuSy全长序列设计引物,通过RT-PCR克隆到该基因。通过荧光定量PCR分析了该基因在花生各组织中的表达及在低... 低温、高盐和干旱胁迫严重影响植物的生长和产量。本研究以花生品种花育33号为实验材料,根据cDNA文库中已知的蔗糖合成酶基因AhSuSy全长序列设计引物,通过RT-PCR克隆到该基因。通过荧光定量PCR分析了该基因在花生各组织中的表达及在低温、高盐等非生物胁迫下的表达。结果显示,该基因为组成型表达基因,在叶片和根中表达量较高,在花中表达量最低;AhSuSy基因在花生的叶片和根中对低温均没有明显响应,但在花生根中受高盐胁迫和干旱胁迫明显诱导,说明该基因可能参与了花生对高盐和干旱胁迫的适应性调控;AhSuSy在花生根中受ABA的明显诱导,说明该基因对花生非生物胁迫的调控可能是以依赖ABA的方式进行的。 展开更多
关键词 花生 蔗糖合成酶 表达分析 非生物胁迫
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海岛棉Sus活性变化特征及时空表达模式与纤维比强度的关系 被引量:1
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作者 贾春平 耿洪伟 +4 位作者 倪志勇 朱亚夫 黄启秀 曲延英 陈全家 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期249-256,共8页
以海岛棉(Gossypium barbadense L.)品种‘C6015’和‘新海29’(高比强度组)以及‘巴1248’和‘比马1’(低比强度组)为实验材料,利用果糖和UDPG比色法以及qRT-PCR方法,对2个实验组不同纤维发育时期蔗糖合成酶(EC 2.4.1.13,Sus)活性变化... 以海岛棉(Gossypium barbadense L.)品种‘C6015’和‘新海29’(高比强度组)以及‘巴1248’和‘比马1’(低比强度组)为实验材料,利用果糖和UDPG比色法以及qRT-PCR方法,对2个实验组不同纤维发育时期蔗糖合成酶(EC 2.4.1.13,Sus)活性变化特征及其基因家族时空表达模式进行测定,并分析与纤维比强度的关系,探讨海岛棉纤维比强度差异形成的主要生理与分子机理。结果显示:(1)品种‘C6015’和‘新海29’的平均纤维比强度分别为47.5和44.7cN·tex-1,‘巴1248’和‘比马1’分别为31.2和32.6cN·tex-1,两实验组平均纤维比强度差异极显著。(2)纤维发育过程中4个海岛棉品种的Sus活性变化特征均呈单峰曲线,且低比强度组的峰值出现较早,但高比强度组的峰值以及后期活性极显著高于低比强度组。(3)海岛棉纤维发育过程中高表达的Sus基因有Sus1A、Sus1 D、Sus3A、Sus3 D、Sus6A、Sus6 D、Sus8 D,但各基因成员在纤维发育过程中具有表达特异性;其中两实验组的Sus3A基因都是在纤维次生壁加厚初期(花后20d)开始大量表达且达最大值后下降,说明Sus3A基因在纤维次生壁加厚初期起作用;Sus1A、Sus1 D基因在高比强度实验组的纤维次生壁加厚后期和末期(花后30d)相对表达量较高并有明显上升现象,而同期在低比强度实验组中相对表达量很低且无上升现象,说明Sus1A、Sus1 D基因作用于纤维次生壁加厚后期和末期。(4)两实验组的Sus活性水平及其基因家族各成员相对表达量高低与纤维次生壁加厚后期维持高活性时间的长短存在明显差异,表现为高比强度组>低比强度组;且两组Sus活性高低差异与Sus3A、Sus1A、Sus1 D基因的表达差异同步。研究表明,海岛棉Sus3A、Sus1A、Sus1 D基因的表达差异与纤维比强度的形成有关,可能是影响纤维比强度的关键基因。 展开更多
关键词 海岛棉 蔗糖合成酶活性 纤维比强度 表达模式
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甘蔗蔗糖合酶基因Susy半定量表达体系的建立及其应用 被引量:1
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作者 黄文静 檀小辉 +4 位作者 黄静丽 何龙飞 杨丽涛 李杨瑞 王爱勤 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2013年第7期1288-1293,共6页
为进一步研究高等植物体内控制蔗糖合成的关键酶基因蔗糖合酶基因Susy在甘蔗中的表达情况,本研究以甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)基因为内参基因,通过对退火温度、循环数的优化建立了一个稳定、方便的半定量RT-PCR体系。通过该体系检测干... 为进一步研究高等植物体内控制蔗糖合成的关键酶基因蔗糖合酶基因Susy在甘蔗中的表达情况,本研究以甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)基因为内参基因,通过对退火温度、循环数的优化建立了一个稳定、方便的半定量RT-PCR体系。通过该体系检测干旱处理下甘蔗叶的Susy基因表达,并结合叶片酶活性和蔗糖含量进行分析。结果表明:甘蔗Susy基因的半定量RT-PCR扩增,以循环数30个、退火温度为54℃、内参基因与目的基因同批异管进行扩增为宜。甘蔗Susy基因在不同叶位中的表达有很大差异,总体上表现为:+1叶、+2叶>+5叶、+6叶>心叶,干旱胁迫可诱导幼嫩叶中Susy基因的表达量上升,基因表达的变化与其酶活性和蔗糖含量变化的情况相一致。 展开更多
关键词 甘蔗 蔗糖合酶 干旱 基因表达
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棉纤维起始分化期基因枪介导的GhSuSy表达分析
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作者 吕淑芳 张红晓 +1 位作者 胥华伟 赵杏利 《浙江农业学报》 CSCD 北大核心 2022年第7期1361-1368,共8页
蔗糖合酶(sucrose synthase)通过调节植物糖代谢介导棉纤维的起始和发育。为进一步研究棉纤维起始分化过程中蔗糖合酶的转录调控机制,克隆了GhSuSy基因5′端上游2000 bp的启动子片段,构建了含LUC荧光报告基因的重组载体,采用基因枪瞬时... 蔗糖合酶(sucrose synthase)通过调节植物糖代谢介导棉纤维的起始和发育。为进一步研究棉纤维起始分化过程中蔗糖合酶的转录调控机制,克隆了GhSuSy基因5′端上游2000 bp的启动子片段,构建了含LUC荧光报告基因的重组载体,采用基因枪瞬时转化技术,把重组载体DNA分别转化到棉花叶片和花瓣,比较分析了不同载体膜压力、不同轰击距离与孵育时间等条件下的荧光素酶(luciferase,LUC)活性。用优化后的条件检测了棉纤维起始分化期蔗糖合酶基因GhSuSy偶联的LUC在叶片和花瓣中的活性,并与GhSuSy表达、蔗糖合酶活性比较分析。结果显示:-0.09 MPa真空度下,可裂膜压力设为6.80 MPa,载体膜距离叶片7 cm,轰击2次转化效率最高,转化后样品孵育16 h左右LUC荧光信号最强;与叶片中LUC表达相比,花瓣中LUC荧光信号强、活性高,特别是开花当天(0 d)和开花后1 d(1 DPA)差异明显;在纤维起始分化的开花前3 d(-3 DPA)到开花后3 d(3 DPA),叶片和花瓣中LUC活性先升高后降低,在0和1 DPA的LUC活性最高,这一结果与GhSuSy的定量分析、蔗糖合酶活性检测结果趋于一致,同时纤维起始时期胚珠中GhSuSy的表达和蔗糖合酶活性也显著升高。这些结果暗示GhSuSy基因或编码的蔗糖合酶在0和1 DPA可能调控了棉纤维的起始和分化,表明基因枪介导的瞬时转化系统可用于进一步的GhSuSy基因启动子转录调控分析。 展开更多
关键词 棉纤维 Ghsusy基因 蔗糖合酶 基因枪瞬时表达
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Sucrose enhances the chromogenic ability of Staphylococcus xylosus by improving nitric oxide synthase activity
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作者 徐志强 郑文滨 +3 位作者 赵尚 陈勇 杨庆利 朱英莲 《Food Quality and Safety》 SCIE CSCD 2023年第1期167-177,共11页
In this paper,the effect of different concentrations of sucrose stress on color formation of the Staphylococcus xylosus was investigated.The results showed that the highest a*value and the best coloring effect similar... In this paper,the effect of different concentrations of sucrose stress on color formation of the Staphylococcus xylosus was investigated.The results showed that the highest a*value and the best coloring effect similar to those of nitrite were observed after the addition of 0.05 g/mL sucrose to stress the S.xylosus.UV-Vis and electron spin resonance spectra analysis showed that production of coloring product Mb-NO was significantly enhanced after 0.05 g/mL sucrose stress.The growth curve,reactive oxygen content,cell cycle,nitric oxide synthase(NOS)activity,zeta potential,cell size,and protein composition of S.xylosus were investigated to reveal the mechanism of sucrose stress to enhance the coloring effect of the strain.The result showed that sucrose inhibited the growth of S.xylosus,which changed the physiological state by activating the oxidative stress response.The stress altered the rate of intracellular metabolism of S.xylosus by delaying the cell cycle and increasing cell surface zeta potential and cell particle size.These changes altered the protein composition of the cells and significantly enhanced the activity of intracellular NOS,which could improve the chromogenic ability of S.xylosus.This study will provide theoretical support for sucrose stress on S.xylosus to enhance its coloring effect,and sucrose stress for S.xylosus might be a promising biological alternative to nitrite in meat products. 展开更多
关键词 Staphylococcus xylosus NITRITE sucrose stress color formation nitric oxide synthase
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木薯蔗糖合酶(SuSy)基因的表达分析及SuSy1和SuSy4编码序列的克隆 被引量:3
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作者 方开星 陈新 +3 位作者 王海燕 王淑娟 马平安 王文泉 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2014年第10期1937-1943,共7页
依据拟南芥6个蔗糖合酶基因序列搜索木薯基因组数据库,获得了6个木薯蔗糖合酶基因亚型。将6个木薯蔗糖合酶基因亚型的外显子-内含子结构进行分析,结合其它物种蔗糖合酶基因的氨基酸序列构建进化树,将木薯蔗糖合酶基因可分为三类,分别为S... 依据拟南芥6个蔗糖合酶基因序列搜索木薯基因组数据库,获得了6个木薯蔗糖合酶基因亚型。将6个木薯蔗糖合酶基因亚型的外显子-内含子结构进行分析,结合其它物种蔗糖合酶基因的氨基酸序列构建进化树,将木薯蔗糖合酶基因可分为三类,分别为Su Sy1/Su Sy4,Su Sy2/Su Sy3和Su Sy5/Su Sy6。以木薯KU50的功能叶和5个不同时期块根的RNA为模板,利用RT-PCR的方法对蔗糖合酶基因家族进行表达分析,确定了Su Sy1和Su Sy4高表达的亚型,克隆并获得了Su Sy1和Su Sy4基因的编码区序列,对获得的序列进行同源性和功能结构域分析表明,2条序列的氨基酸同源性为97%,并且有相同的功能结构域。 展开更多
关键词 木薯 蔗糖合酶 RT-PCR 基因克隆
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