决明苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因家族的全基因组分析

利用HMMER、Pfam与SMART等工具,从决明(Senna tora)等不同物种中筛选获得26条PAL(苯丙氨酸解氨酶)序列,并对其进行生物信息学分析。结果表明,决明PAL基因家族的基本特征在单双子叶植物分离之前就已形成,且6个PAL成员被分为3个亚类。决明PAL基因家族成员的二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成;含有较高的Ala、Ser和Leu残基;存在16种不同的保守基序,其中motif12(含有催化关键序列Ala-Ser-Gly)在所有PAL成员中均出现;启动子区含有较多的光反应、植物激素响应与逆境胁迫响应元件。进一步的GO、转录组与Pearson分析也强化了以上分析结果,即决明PAL基因家族成员多集中在叶、茎和花等易感受光的组织,参与抗旱与抗菌等生物学过程呈现多样化的特点。以上分析结果将为决明PAL基因的后续功能研究及抗逆功能基因筛选提供理论基础。

决明查尔酮合成酶全长基因序列的克隆与分析

从决明(Cassia tora)的新鲜子叶中提取基因组DNA作为模板,利用一对特异引物进行PCR扩增,然后克隆测序得到决明查尔酮合成酶(CHS)的基因全长。测序结果表明,决明CHS基因全长为1 766 bp,含有2个外显子和1个内含子。将其提交GenBank,登录号为(JX676773)。决明CHS基因的内含子位于188-765 bp之间,长度为578 bp,内含子的剪切符合GU-AG规律,含有多个酶切位点和顺式调控元件,可能与决明CHS基因的表达调控有关。CHS基因内含子具有多态性,可能是由不同植物存在多样性的生活史与生活环境导致的。决明CHS基因外显子2较为保守,编码几乎所有CHS的功能位点。构建外显子2编码氨基酸序列的NJ系统发育进化树,能够正确反映不同植物的亲缘关系,可用于不同植物的遗传分化和分子进化研究。

冷藏大黄鱼SSO希瓦氏菌致腐能力差异机制初探

为探讨特定腐败菌（SSO）希瓦氏菌致腐能力的差异机制,采用生化和16S r DNA鉴定冷藏大黄鱼货架期终点的产H2S菌,在灭菌鱼汁和无菌鱼块中筛选4株致腐差异的希瓦氏菌,扩增氧化三甲胺（TMAO）还原酶基因及分析其表达量,并预测其蛋白质的理化性质。结果显示,22株产H2S菌均为希瓦氏菌属,其中S.baltica占54.5%,S.putrefaciens占40.9%,S.hafniensis占4.5%。希瓦氏菌在灭菌鱼汁中致腐能力存在显著差异,其中S.baltica XH2和XH8的缺点评分和TVB-N最高,S.putrefaciens XH14和XH17菌最低。接种无菌鱼块的4株希瓦氏菌中,XH2的样品在72 h出现腐臭味,48 h细菌总数高于107cfu/g,产生较高的TM A、TVB-N、尸胺和腐胺,XH8菌次之,XH14和XH17菌最慢。4株希瓦氏菌都扩增出2 490 bp的tor A基因,其表达量与致腐能力密切相关,S.baltica XH2最高。预测的TorA蛋白中S.baltica XH2的分子量和不稳定指数最大,理论等电点和总平均疏水性最小。可见,S.baltica XH2为冷藏大黄鱼的SSO,其强致腐能力与tor A基因高表达量和TorA蛋白理化性质有关。研究为阐明希瓦氏菌致腐机制奠定了良好的基础。

志贺菌福氏2a301菌株torA基因改变的研究

目的 探讨志贺菌福氏 2a30 1菌株torA基因的改变以及与TorA(trimethylamineN oxideTMAOreductase ,三甲胺N 氧化物还原酶 )转运相关的TAT分泌系统的存在。方法 利用酶活性检测和Westernblot方法来验证志贺菌福氏 2a30 1测序菌株torA基因发生的碱基置换 ,并且利用正常大肠杆菌中torA基因的克隆转化来研究TAT分泌系统的存在。结果 实验表明志贺菌福氏2a30 1菌株不具有TorA酶活性 ,不表达TorA蛋白 ,和序列分析的结果相符 ;但是 ,将torA基因克隆子转化入 30 1菌株后 ,转化子获得了TorA酶活性 ,表达了TorA蛋白。结论 在志贺菌福氏 2a30 1菌株中torA基因发生了改变 ,但具有完整的TAT分泌途径 ,可以转运蛋白。

决明GSK基因家族全基因组鉴定及其表达分析

糖原合成激酶3(glycogen synthase kinase 3/SHAGGY-like kinase,GSK3)在调节植物生长发育和胁迫响应方面发挥重要作用。为揭示药用植物决明(Senna tora L.)GSK家族成员特性,本研究基于其全基因组数据,结合生物信息学及基因表达研究方法,开展决明GSKs基因鉴定及表达分析。共鉴定到9个StoSKs基因家族成员,均具有GSK特征激酶结构域,9个成员分布在6条染色体上,编码氨基酸长度为465~943 aa,蛋白分子质量介于33.57~88.83 kDa,平均等电点为8.2。StoSKs基因家族分为4个进化分支,同一进化分支中的StoSKs之间具有相同的外显子/内含子结构及保守基序。StoSKs家族成员扩张主要源于片段重复事件,与大豆(Glycine max)、蒺藜苜蓿(Medicagotruncatula)、拟南芥(Arabidopsisthaliana)、水稻(Oryzasativa)分别存在17、11、8和7对共线基因对。StoSKs启动子区域多含有与胁迫刺激、生长发育、激素诱导相关的响应元件。转录组数据分析发现StoSKs在不同组织中均有表达,在根中表达水平最高。qRT-PCR(quantitative real-time PCR)分析表明,不同进化分支的StoSKs表现出协同响应光照的表达模式,多数StoSKs能快速响应NaCl胁迫处理,表达显著上调。研究结果为下一步进行决明GSK基因家族的生物学功能分析提供基础。

决明GRAS基因家族全基因组鉴定及其在盐和干旱胁迫条件下的表达分析

目的:基于决明(Senna tora L.)全基因组数据,对GRAS家族成员、理化性质、基因结构、进化关系以及胁迫条件下的表达模式进行鉴定和分析。方法:将决明基因组蛋白数据与拟南芥GRAS成员进行比对,分别利用TBtools、MEGA-X、CLUSTALW、MEME等生物信息学软件和工具,对决明GRAS基因家族成员进行分析。利用qRT-PCR(quantitative real-time PCR)检测干旱和盐胁迫条件下决明根中GRAS基因的表达情况。结果:50个StGRAS分为9个亚家族,不均等地分布在13条染色体上。结构分析表明,StGRAS34和StGRAS12分别与蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)结瘤信号蛋白NSP1和NSP2高度同源。StGRAS的启动子区域多含有与胁迫响应、激素调节等相关的响应元件。qRT-PCR结果表明,在盐胁迫条件下,StGRAS表达具有明显差异;在干旱胁迫条件下,绝大多数检测基因能够快速响应,表达显著升高;两种胁迫条件下,StGRAS28和StGRAS29表达趋势互补,具有协同调控关系。结论:GRAS基因家族能够广泛参与胁迫响应,其中StGRAS28与StGRAS29可能共同参与介导决明根的盐与干旱胁迫应答,StGRAS34和StGRAS12分别作为决明共生结瘤的NSP1和NSP2,可能与增强结瘤因子信号诱导相关,这为进一步挖掘和研究GRAS基因在决明响应胁迫和共生固氮过程所发挥的作用提供了基础。