辣椒热激转录因子家族在驯化过程中的演变

以拟南芥HSFs基因家族的已知信息为基础,挖掘辣椒栽培品种及其野生祖先品系基因组中HSFs基因,并对这些基因进行系统的比对和功能分析。在栽培辣椒遵辣一号基因组中共鉴定出25个HSFs基因,其野生祖先品系Chiltepin中鉴定出26个HSFs基因。从HSFs基因的染色体位置看,与其野生祖先品系Chiltepin比较,遵辣一号HSFs基因家族基本是一致的,在驯化过程中没有发生大的变化。与拟南芥一样,辣椒HSFs基因家族分成了A/B/C3个亚家族。从系统发育树中,可以清晰的看到辣椒HSFs基因在拟南芥中的同源基因。与拟南芥抗逆重要基因HSFA2基因同源的是遵辣一号的Capana08g000497与Chiltepin野生辣椒品系的Capang01g003145基因。这一重要的抗逆基因在驯化过程中,由Chiltepin一号染色体移动到遵辣一号的八号染色体。本研究为分析辣椒HSFs基因家族成员的功能提供了有价值的信息,为辣椒品种多种抗逆能力的改善,积累基因资源。     

油菜素内酯对干旱胁迫下辣椒叶片活性氧代谢的影响

以辣椒品种湘研6号为材料,研究了干旱胁迫下0.05 mg/L的油菜素内酯(BR)对辣椒叶片活性氧代谢的影响.研究表明,干旱胁迫显著抑制了辣椒叶片净光合速率(Pn)、PSII光合电子传递量子效率(ΦPSII)和光化学猝灭系数(qP),虽然干旱胁迫诱导了非光化学猝灭系数(NPQ)以及超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的酶活性,但仍导致叶片PSII最大光化学效率(Fv/Fm)的下降和过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量的大幅上升;油菜素内酯有效地促进了干旱胁迫下辣椒叶片Pn、ΦPSII、qP和NPQ的增强,也显著增强了SOD、APX、CAT和POD的酶活性,从而减轻了干旱胁迫所导致的Fv/Fm的下降和H2O2和MDA含量的增加.结果表明,油菜素内酯可通过增强碳同化和热耗散能力,并诱导抗氧化酶活性的增加,以促进作物的抗旱性.     

油菜素内酯对干旱胁迫下辣椒开花结果的影响

以辣椒品种湘研6号为材料,研究了干旱胁迫下0.05mg/L的油菜素内酯(BR)对辣椒开花结果的影响。结果表明,BR处理促进了正常生长条件下辣椒的开花和花粉在柱头上的萌发率,增加了辣椒的结果及产量;干旱胁迫导致辣椒开花数的下降和落花率的增加,显著抑制了花粉活力和花粉在柱头上的萌发率,引起结实数的下降和落果率的上升,最终降低了其产量;BR则显著促进了干旱胁迫下辣椒的开花、花粉活力以及花粉在柱头上的萌发率,有利于干旱胁迫下辣椒总产量、单果重和千粒重的增加,减缓了干旱胁迫对辣椒开花结果的抑制作用。     

茶树NAC转录因子家族的鉴定及生物信息学分析

利用生物信息学手段对茶树NAC转录因子家族的成员、系统发育、编码蛋白的理化性质和结构以及创伤胁迫处理后的表达进行分析.研究结果显示,茶树NAC转录因子家族包含49个成员,与拟南芥的106个NAC成员构建系统发育进化树,结果显示,茶树缺乏拟南芥NAC家族17个亚族中的第10和第14两个亚族.理化性质和结构分析显示茶树NAC蛋白质绝大多数是亲水氨基酸,二级结构以无规则卷曲为主,三级结构大部分相似.保守基序分析表明,茶树NAC成员共包含7个保守基序,其中基序3、4、2和5、1分别代表NAC结构域的A、B、C和D亚结构域,而基序7表示的是亚结构域E.第15,16和17亚族的大部分成员都缺失了第2和第4两个保守基序,而第15亚族成员具有一个特异的保守基序6.在机械创伤处理条件下表达模式分析表明,第11亚族的CsNAC33和CsNAC34两个成员虽然具有不一样的蛋白结构域组成,但在应对创伤处理时呈现相对一致的表达模式,而16亚族的CsNAC47和CsNAC48两个成员具有一致的蛋白结构域组成,但其表达模式出现分化.上述结果为后续进行茶树NAC基因家族功能的研究提供了理论依据.     

转录因子和组蛋白修饰的分布特征

转录因子的结合与组蛋白修饰对于基因表达的精确调控是至关重要的.基于染色质免疫共沉淀的二代测序技术得到了大量转录因子结合和组蛋白修饰的ChIP-seq数据,借助于信号峰搜索(peak finders)算法,ENCODE数据库提供了转录因子结合和组蛋白修饰信号峰(Peaks)数据.利用人类GM12878与K562两类细胞系55种转录因子结合与11种组蛋白修饰最新的信号峰数据,统计了转录因子结合和组蛋白修饰在两类细胞系中全基因组范围及TSS附近的分布,计算了不同转录因子结合位点与组蛋白修饰的重叠率和平均重叠率,分析了转录因子之间发挥调控功能的相互作用模式,比较了转录因子结合与组蛋白修饰的细胞系特异性.     

一类植物中特有的转录因子——AP2/EREBP转录因子家族

AP2/EREBP转录因子家族是一类在植物中特有的转录因子.该家族转录因子的共同特点是其DNA结合域为保守的AP2/EREBP结构域.根据所含保守结构域数目,该家族分为AP2和EREBP两个亚族.AP2亚族转录因子与调控植物生长发育有关,EREBP亚族转录因子应答植物非生物逆境胁迫.本文就AP2/EREBP类转录因子的结构特征、功能、与靶元件的作用模式、对基因的调控表达以及最新研究进展做全面性的综述.     

欧洲山杨bHLH转录因子家族全基因组分析

为了研究欧洲山杨中bHLH转录因子家族成员的分类和进化,分析其在干旱胁迫应激中可能行使的功能,本研究利用多种生物信息学手段从全基因组水平鉴定和解析欧洲山杨bHLH转录因子,并对干旱胁迫下的欧洲山杨根部转录组进行分析.结果显示,欧洲山杨的基因组中有167个bHLH转录因子家族蛋白.通过与拟南芥bHLH蛋白序列进行系统发育分析将其分为15个亚家族,并推测出39个PtbHLH的功能,这些功能表明bHLH转录因子家族涉及到欧洲山杨生长发育的多个生理过程.基因结构和motif分析显示,同一亚家族中几乎所有的PtbHLH都有相似的外显子/内含子排布和蛋白质motif结构.此外,利用RNA-seq数据分析干旱胁迫处理下PtbHLH基因的表达情况,筛选出4个潜在的bHLH抗旱蛋白.     

具有AP2结构域的转录因子家族的研究进展

具有AP2结构域的转录因子是一种被认为只存在于高等植物中的转录因子,但根据最新的研究发现在一些低等的生物中同样存在该转录因子。这是一种基因的入侵,具有AP2结构域的转录因子在高等植物中存在有几百个。本文综述了具有AP2结构域的转录因子的研究进展,包括三个方面:1、具有AP2结构域的转录因子是一个从低等生物到高等生物进化上的入侵基因;2、具有AP2结构域的转录因子的分子结构及功能;3、在高等植物中该转录因子的研究进展情况。此外还展望了一下这个基因家族的研究前景。     

菠菜转录因子MYB基因家族的鉴定及表达分析

利用生物信息学手段鉴定了76个具有典型R结构的菠菜转录因子(Spinacia oleracea)MYB,其中包括72条R2R3-MYB基因(2R-MYB)和4条R1R2R3-MYB基因(3R-MYB)。通过生物信息学对菠菜MYB转录因子家族成员的理化性质、染色体定位、结构域序列保守性和系统进化关系进行了分析,结果表明:菠菜MYB家族有32个基因位于染色体正链,另外44个基因位于染色体反链;MYB的DNA结合域中的保守域主要位于两个R重复序列的第二和第三螺旋之间,结合域中每个R重复的第一和第二色氨酸之间的氨基酸序列相对不保守;根据菠菜、拟南芥及甜菜的MYB家族系统进化关系可以推测,菠菜MYB家族中56个成员可以按功能划分为4类,在菠菜的生长发育过程中可能起着重要的调节作用,其余成员中有7个MYB基因可能参与菠菜响应氮素浓度的氮素利用及生长发育进程。     

甘蓝型油菜苗光诱导花青素相关BnMYB转录因子的鉴定与分析

为了筛选并鉴定甘蓝型油菜苗光诱导花青素的相关BnMYB转录因子,本文以甘蓝型油菜GLH4为试验材料,通过对光诱导条件下甘蓝型油菜苗的叶片进行转录组分析,筛选出光诱导差异表达转录因子,经染色体定位、系统进化关系和蛋白关联分析等生物信息学分析,鉴定光诱导花青素的相关BnMYB转录因子。结果表明：转录组分析筛选出82个光诱导BnMYB转录因子,其中67个上调表达,15个下调表达;染色体定位发现,82个光诱导BnMYB转录因子分布在17条染色体和2个未知连锁群上;与拟南芥AtMYB蛋白进化分析结果表明,82个光诱导BnMYB转录因子分为17类,其中第Ⅱ类与花青素合成相关;蛋白关联分析结果表明,BnMYB75Ann和BnMYB75C03与花青素合成途径的多个关键酶关联,是甘蓝型油菜苗光诱导花青素合成的调节基因。本研究结果为探究甘蓝型油菜花青素的合成机理奠定基础。     

辣椒、花椒中罗丹明B免疫层析分析

为建立以胶体金标记抗体为基础的罗丹明B(RB)快速检测技术,利用戊二醛法将RB的衍生物罗丹明123(R123)与牛血清白蛋白(BSA)、卵清白蛋白(OVA)分别合成完全抗原(R123-BSA)和包被抗原(R123-OVA),对雌性大耳白兔皮下注射R123-BSA获得多克隆抗体.胶体金作为示踪标记物标记到硝酸纤维素膜(NC膜)上,涂覆R123-OVA作为检测线,用羊抗兔IgG作为质控线,通过优化实验条件,开发了渗滤式胶体金免疫快速检测试纸条,研制出RB标准品浓度比色卡.以比色卡作为判定依据,以辣椒、花椒为研究对象,消除基质影响,进行试纸条检测.结果表明:RB线性为0.01~20 ng/mL,其最低检出限为0.5 ng/mL,试纸条显色结果明显.该试纸条实验成功,无需特殊设备即可实现现场快速检测,适用于快速定性检测香料中RB.     

菠菜SoNAC转录因子家族的全基因组鉴定与分析

采用生物信息学分析方法,从菠菜基因组中筛选鉴定了57个菠菜NAC转录因子,并对其基因结构、编码蛋白和系统进化进行了分析;通过荧光定量聚合酶链式反应qRT-PCR分析,研究了高温和盐处理后菠菜叶片中NAC基因的表达模式.研究结果显示:菠菜NAC转录因子可以被归入2组17个亚组,GroupⅠ包含10个亚组,GroupⅡ包含...     

转录因子Bach1在心血管疾病中的研究进展

转录因子Bach1(BTB-CNC同源体1, BTB and CNC homology 1)是一种转录抑制因子, 广泛存在于哺乳动物的各种组织中. Bach1能抑制血红素环氧化酶-1(heme oxygenase-1, HO-1)等抗氧化基因的表达, 参与氧化应激反应. Bach1基因敲除对心肌缺血再灌注损伤有保护作用. 近期研究发现Bach1能抑制Wnt/b-catenin信号通路和小鼠缺血下肢血管新生. 主要就Bach1在心血管疾病中的研究进展进行简要综述.     

簸箕柳R2R3-MYB转录因子家族全基因组分析

为研究簸箕柳中R2R3-MYB转录因子家族成员的分类和进化,以及在抗重力刺激中可能具有的功能,本研究使用全基因组鉴定策略和其它生物信息学手段对簸箕柳相关家族成员进行详细的分析.结果表明,在簸箕柳中共鉴定出158个R2R3-MYB蛋白,这些成员进一步被分为23个亚组.基因结构和基序组成分析表明,在同一亚组中的基因通常具有相似的内含子-外显子结构和相似的基序组成,进一步支持了系统发育分析的结果.通过共线性分析了SsMYB家族的进化,85对SsMYB基因被预测来自串联或者片段复制事件,这在SsMYB家族的扩展中起着重要作用.此外,本研究利用RNA-seq数据分析重力刺激下SsMYB基因的表达情况,筛选出20个潜在的MYB抗重力刺激蛋白.