甘蔗MYB2转录因子的电子克隆和生物信息学分析
甘蔗F2KP基因的克隆与表达的开题报告
甘蔗F2KP基因的克隆与表达的开题报告
一、研究背景与意义
甘蔗是一种重要的经济作物,广泛分布于亚洲、非洲和美洲等地区。
杂交育种是甘蔗品种改良的主要手段,然而甘蔗的生殖力较低,难以进行有效的杂交育种。
近年来,基因编辑技术的出现为甘蔗的育种提供了新的思路。
F2KP (Forkhead-associated (FHA) and 2 Kelch repeats (KELCH)-containing Protein)基因是近年来被发现的一种参与开花发育的关键基因,在水稻、拟南芥等模式植物中已有不少研究,但在甘蔗中尚未进行深入研究。
因此,本研究旨在克隆甘蔗F2KP基因,并进行初步表达分析,为进一步探究F2KP基因在甘蔗花发育中的作用奠定基础。
二、研究内容与方法
本研究将采用RT-PCR技术克隆甘蔗中的F2KP基因,并对该基因进行基本的生物信息学分析。
同时,利用qRT-PCR技术对F2KP基因在不同组织和不同生长阶段的甘蔗中的表达水平进行分析。
最后,利用原核表达系统对该基因进行初步功能验证。
三、预期结果
本研究将成功克隆甘蔗中的F2KP基因,并进行初步的生物信息学分析。
利用qRT-PCR技术将揭示F2KP基因在不同组织和不同生长阶段的表达水平,为后续进一步探究该基因在甘蔗中的作用提供参考。
四、研究意义
本研究将在一定程度上揭示F2KP基因在甘蔗花发育中的作用及分子机制,对于探究甘蔗的遗传调控机制,促进甘蔗育种以及提高甘蔗生产具有一定的意义。
甘蔗MYB2转录因子的电子克隆和生物信息学分析
甘蔗MYB2转录因子的电子克隆和生物信息学分析李国印;阙友雄;许莉萍;郭晋隆;闫学兵;陈如凯【摘要】用电子克隆方法获得甘蔗MYB2基因,采用生物信息学方法,对该基因编码蛋白从氨基酸组成、理化性质、跨膜结构域、疏水性/亲水性、亚细胞定位、高级结构及功能域等方面进行了预测和分析.结果表明:甘蔗MYB2基因全长991 bp,包含570 bp的ORF,编码189个氨基酸.甘蔗MYB2基因包含有MYB功能域,在序列组成、高级结构及活性位点等方面,与玉米等其它植物的MYB2基因具有高度的相似性.研究结果为该基因的实验克隆奠定基础.%An novel MYB2 gene from Saccharum officinarum was cloned in silico based on the EST seqences from Unigene of NCBL Some characters of the MYB2 encodes amino acid were analyzed and predicted by the tools of bioinformatics in the following aspects, including the compositon of amino acid sequence, hydrophobicity or hydrophilicity, secondary and tertiary structure of protein and funcion. Bioinformatical analysis showed that the full length of MYB2 gene from S. officinarum was 991 bp and it contained a complete ORF which encoded 189 amino acid. The MYB2 gene contained an typical MYB domain and was highly conservative compared with MYB2 from several different plant species in sequence compositon, advanced structure and activity sites. The results will provide the basis for MYB2 gene cloning in experiment.【期刊名称】《生物信息学》【年(卷),期】2011(009)001【总页数】4页(P24-27)【关键词】甘蔗;MYB2基因;电子克隆;生物信息学【作者】李国印;阙友雄;许莉萍;郭晋隆;闫学兵;陈如凯【作者单位】福建农林大学,农业部甘蔗遗传改良重点开放实验室,福建,福州,350002;福建农林大学,农业部甘蔗遗传改良重点开放实验室,福建,福州,350002;福建农林大学,农业部甘蔗遗传改良重点开放实验室,福建,福州,350002;福建农林大学,农业部甘蔗遗传改良重点开放实验室,福建,福州,350002;福建农林大学,农业部甘蔗遗传改良重点开放实验室,福建,福州,350002;福建农林大学,农业部甘蔗遗传改良重点开放实验室,福建,福州,350002【正文语种】中文【中图分类】Q785在植物中首先从玉米中克隆了含有MYB结构域的转录因子C1基因[1],此后在植物中发现的MYB相关基因的数量迅速增加。
甘蔗转录激活因子ScCBF1基因的克隆与表达分析
作物学报ACTA AGRONOMICA SINICA 2015, 41(5): 717-724/ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9E-mail: xbzw@ DOI: 10.3724/SP.J.1006.2015.00717甘蔗转录激活因子ScCBF1基因的克隆与表达分析成伟郑艳茹葛丹凤程光远翟玉山邓宇晴彭磊谭向尧徐景升*福建农林大学 / 农业部福建甘蔗生物学与遗传改良重点实验室, 福建福州 350002摘要: 植物在受到低温、高盐、干旱等非生物逆境胁迫后, CBF结合因子(C-repeat/dehydration-responsive element binding factor)会诱导一系列非生物胁迫应答基因的表达, 在提高植物抗逆性方面具有重要作用。
本研究利用生物信息学和RT-PCR (reverse transcription-polymerase chain reaction)方法从甘蔗中克隆到1个新的CBF类基因, 命名为ScCBF1。
该基因的开放读码框(open reading frame, ORF)长度为603 bp, 编码200个氨基酸, 编码蛋白相对分子质量为22.80 kD, 理论等电点为10.31。
氨基酸序列比对结果表明, ScCBF1与高粱(Sorghum bicolor)和玉米(Zea mays)中该蛋白相似度分别是96%和94%。
进化分析表明ScCBF1与高粱的亲缘关系最近。
qRT-PCR表达分析结果表明, ScCBF1在甘蔗根、茎、叶中均有表达, 在根中表达量最高。
ScCBF1在低温、干旱、脱落酸(ABA)胁迫下诱导表达, 而高盐抑制ScCBF1的表达。
成功构建了原核表达载体pGEX-6P-1-ScCBF1, 通过IPTG诱导, 实现了ScCBF1蛋白在大肠杆菌中的表达。
关键词:甘蔗; CBF结合因子; 荧光定量PCR; 原核表达Molecular Cloning and Expression Analysis of Transcriptional Activators ScCBF1 Gene from SugarcaneCHENG Wei, ZHENG Yan-Ru, GE Dan-Feng, CHENG Guang-Yuan, ZHAI Yu-Shan, DENG Yu-Qing, PENG Lei, TAN Xiang-Yao, and XU Jing-Sheng*Fujian Agriculture and Forestry University / Key Laboratory of Sugarcane Biology and Genetic Breeding, Ministry of Agriculture, Fuzhou 350002, ChinaAbstract: C-repeat/dehydration-responsive element binding factor (CBF) plays an important role in improving plant stress resis-tance. The CBF can induce a series of abiotic stress responsive gene expression when the plants are subjected to low temperature, high salt, drought or other abiotic stresses. In this paper, a new CBF-like gene, designed as ScCBF1, was cloned by bioinformatics and RT-PCR method from sugarcane. Sequence analysis showed that ScCBF1 contained a 603 bp open reading frame (ORF) and encoded a deduced protein of 200 amino acids. Its molecular weight and isoelectric point were predicted as 22.80 kD and 10.31, respectively. The amino acid sequence alignment results showed that ScCBF1 shared the similarity of 96% and 94% with the CBF1 protein from Sorghum bicolor and Zea mays, respectively. Phylogenetic tree analysis revealed that ScCBF1 had closer rela-tionships with Sorghum bicolor. qRT-PCR showed that ScCBF1 expressed in root, stem and leaf in sugarcane with the highest expression level in roots. ScCBF1 gene was induced by low temperature, drought or abscisic acid (ABA), but was downregulated under high salinity. The protokaryotic expression vector pGEX-6P-1-ScCBF1 was successfully constructed and transformed into E. coli. Under the induction of IPTG, ScCBF1was successfully expressed in E. coli. This study sheds light on the understanding ofthe function of ScCBF1.Keywords: Sugarcane; C-repeat/Dehydration-responsive element binding factor; Quantitative Real-time PCR; Prokaryotic ex-pression本研究由国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2013AA102604)和国家自然科学基金(31171605, 31371688)资助。
植物MYC转录因子的克隆与功能研究进展
植物MYC转录因子的克隆与功能研究进展作者:王颜那杰来源:《安徽农业科学》2021年第12期摘要 MYC转录因子属于植物bHLH类转录因子家族,为该家族中研究较多的转录因子。
综述了不同植物分离克隆的MYC转录因子的结构与特性,分析了其在植物的生长发育、抗逆反应、次生代谢产物合成、激素信号途径中起着重要的作用,为MYC转录因子在不同植物基因工程和代谢工程中改造应用,提高非生物胁迫耐受性以及药用活性成分的产量等研究提供参考。
关键词植物MYC转录因子;克隆;调控中图分类号 Q-943 文献标识码 A文章编号 0517-6611(2021)12-0013-03doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.12.004开放科学(资源服务)标识码(OSID):Advances on Cloning and Function Study of Plant MYC Transcription FactorWANG Yan,NA Jie (School of Life Sciences,Liaoning Normal University,Dalian,Liaoning 116081)Abstract As one member of the plant bHLH family,MYC transcription factor,which is studied widely,plays vital roles in plant growth and development,stress tolerance,secondary metabolite synthesis and hormone signaling pathway.With the gradually cloning of MYC transcription factor from different plants,some researches such as applications in gene engineering and metabolism engineering,improvement of tolerence against non biological stress and production output of active pharmaceutical ingredients in order to meet the need of current production become research highlights.Advances on studies in recent years on cloning methods and diversity regulating functions of plant MYC transcription factor were reviewed in this paper.Key words Plant MYC transcription factor;Clone;Regulation转录因子又称反式作用因子,定位于细胞核,能识别并特异性结合真核生物基因启动子顺式作用元件。
甘蔗中一个NBS-LRR类基因的全长克隆与表达分析
作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2009, 35(6): 1161−1166/zwxb/ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9E-mail: xbzw@本研究由国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2007AA100701), 农业部引进国际先进农业科学技术计划(948计划)项目(2006-G37), 国家自然科学基金项目(30170639), 福建省科技厅国家科技项目备案(F2007AA100701), 现代农业产业技术体系建设专项资助。
*通讯作者(Corresponding author): 许莉萍, E-mail: xlpmail@第一作者联系方式: E-mail: queyouxiong@Received(收稿日期): 2008-09-13; Accepted(接受日期): 2008-12-13.DOI: 10.3724/SP.J.1006.2009.01161甘蔗中一个NBS-LRR 类基因的全长克隆与表达分析阙友雄 许莉萍* 张木清 徐景升 张积森 陈如凯福建农林大学 / 农业部甘蔗遗传改良重点开放实验室, 福建福州350002摘 要: 采用RACE 技术, 从甘蔗高抗黑穗病品种NCo376中克隆了一个NBS-LRR 类基因的cDNA 全长序列, 命名为SNLR 。
生物信息学分析显示, 甘蔗SNLR 基因的cDNA 全长为2 985 bp (GenBank 登录号为EF155654), 包括一个2 661 bp 的完整开放读码框以及一个典型的29 bp poly-A 。
同时, 还具有NBS-LRR 类抗病基因的所有保守结构域, 包括4个NBS 区域保守结构域和6个潜在LRR 结构域; 蛋白疏水性分析和二级、三级结构分析表明, 该基因编码的蛋白质为弱碱性蛋白, p I 为7.76, 无明显的疏水结构域, 以卷曲结构和螺旋结构为骨架, 三级结构未见明显的跨膜信号蛋白区。
甘蔗ScF-box基因cDNA全长克隆和生物信息学分析
(1 . I n s t i t u t e o f S u g a r c a n e / K e y L a b o r t o r y o f g e n e t i c I mp r o v e me n t o f S u g a r c a n e ,Y A A S ,Y u n n a n K a i y u a n 6 5 1 6 9 9 ,C h i n a ; I n s t i t u t e o f A g n —
关键词 : 甘蔗 ; 独 脚 金 内酯 ; S c F - b o x ; 克隆; 生 物信 息 学
中 图分 类 号 : ¥ 5 6 6 . 1 文献标识码 : A
Cl o ni ng a n d Bi o i n f o r ma t i c s Ana l y s i s o f Ful l - Le n g t h
蛋 白存在一个 F . b o x 结构 , 能特异识别与之作用的底物。【 结论 】 推测 S c F - b o x可能作 为独脚 金 内酯调 控甘蔗分蘖 信号转 导途径 中
一
个具有特异性识别功能的组分而起 作用 。进 化树分析表 明该 蛋 白与高粱 、 玉米等单子 叶植物进化关 系较近。
c u l t u r e a n d Bi o t e e h n o l o g y ,Yu n n a n A c u l t u r l a Un i v e r s i t y,Yu n n a n Ku n mi n g 6 5 0 2 01,Ch i n a ;2.I n s t i t u t e o f Ag r i c u l t u r e nd a B i o t e c h n o l o —
g Y , Y u n n a n A c u l t u r a l U n i v e si r t y ,Y u n n n a K u n mi n g 6 5 0 2 0 1 ,C h i n a )
甘蔗eEF1A基因表达及遗传转化的研究的开题报告
甘蔗eEF1A基因表达及遗传转化的研究的开题报告一、选题背景甘蔗是热带地区重要的经济作物之一,其主要用途为制糖、酿酒等,具有广阔的应用前景。
目前,基因工程技术在甘蔗育种、改良中发挥着重要的作用。
其中,外源基因的遗传转化技术对于甘蔗植株抗病性、抗逆性等的提高有重要的意义。
而基因表达也是外源基因的表现与作用的关键因素之一。
在甘蔗eEF1A基因及其表达与遗传转化的研究方面,也是一个热点和难点问题。
二、选题目的本研究的目的在于:1、探究甘蔗eEF1A基因的基础信息及其与甘蔗发育和抗病抗逆方面的关系;2、研究甘蔗eEF1A基因的表达调控机制和异源表达效果;3、探究甘蔗eEF1A基因的遗传转化技术,并对其在甘蔗遗传改良中的应用进行探讨。
通过这些研究,旨在为甘蔗育种和甘蔗病虫害等问题的解决提供理论依据和实践应用。
三、研究内容及方案1、甘蔗eEF1A基因的基础信息及其与发育和抗病抗逆性的关系(1)甘蔗eEF1A基因的克隆和生物信息学分析;(2)研究甘蔗eEF1A基因在发育过程中的表达变化;(3)研究甘蔗eEF1A基因在病、虫害等胁迫条件下的表达变化。
2、甘蔗eEF1A基因的表达调控机制和异源表达效果(1)研究甘蔗eEF1A基因的转录调控机制,分析其启动子和编码序列的特点;(2)构建甘蔗eEF1A基因的表达载体,并在转化后的植株中检测异源表达效果。
3、甘蔗eEF1A基因的遗传转化技术(1)研究甘蔗遗传转化技术的最优条件及其效率的影响因素;(2)构建植物表达甘蔗eEF1A基因的遗传转化载体;(3)通过遗传转化技术将甘蔗eEF1A基因导入到目的植物中,并检测其遗传稳定性及对植物生长、发育的影响。
四、研究预期结果1、获得甘蔗eEF1A基因的序列信息及其表达调控机制,明确该基因在甘蔗发育和抗病抗逆方面的潜在作用;2、构建甘蔗eEF1A基因的表达载体,并成功实现其在转化后的植株中的异源表达;3、探究甘蔗eEF1A基因的遗传转化技术,并在目的植物中成功导入该基因,检测到其在植物体内的表达情况,为甘蔗遗传改良提供有力支持和理论基础。
甘蔗割手密种转录因子NAP亚家族的鉴定及SsNAP2a参与叶片衰老的功能分析
作物学报ACTA AGRONOMICA SINICA 2024, 50(1): 110 125 / ISSN 0496-3490; CN 11-1809/S; CODEN TSHPA9E-mail:***************DOI: 10.3724/SP.J.1006.2024.34037甘蔗割手密种转录因子NAP亚家族的鉴定及SsNAP2a参与叶片衰老的功能分析王恒波1,**冯春燕1,**张以星1谢婉婕1杜翠翠1吴明星1张积森2,*1 福建农林大学农业农村部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室 / 国家甘蔗工程技术研究中心 / 福建农林大学生命科学学院, 福建福州 3500022;2 广西大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室,广西南宁,530004摘要: NAP (NAC-like, activated by apetala3/pistillata)是转录因子NAC基因家族中一类参与调控植物生长发育、叶片衰老及响应激素和非生物胁迫应答的亚家族。
本研究利用甘蔗割手密种基因组数据和生物信息学方法, 首先, 基于比较基因组学对NAP亚家族成员进行鉴定、系统进化分析、保守结构域及顺式调控元件预测; 其次, 克隆获得割手密种SsNAP2的等位基因SsNAP2a, 分析该基因在不同生长发育阶段的表达及其在激素和非生物胁迫下的表达特征;最后, 利用瞬时表达和亚细胞定位分析SsNAP2a基因的功能。
结果表明, 在割手密种基因组中共鉴定5个NAP亚家族成员, 亚细胞定位预测所有成员编码蛋白均定位于细胞核上, 这些基因的K a/K s比值均小于1, 表明纯化选择在演化中起到关键作用。
系统聚类分析表明, 5个代表性的被子植物(拟南芥、菠萝、水稻、玉米和高粱)与已报道的12个物种及甘蔗的NAP亚家族成员, 共计46个, 分为4个Clade, 其演化的顺序Clade I > Clade II> Clade III > Clade IV。
生物信息学在甘蔗研究中的应用概述
───────────────收稿日期:2019-05-29;修回日期:2019-06-20作者简介:李美(1988-),女,硕士,研究方向:植物保护;E-mail :lim2850@ *通讯作者:胡朝晖(1970-),男,高级工程师,从事甘蔗制糖及其管理信息化技术与应用研究;E-mail :auto_hu@ 引文格式:李美,凌婉阳,邓丹丹,等. 生物信息学在甘蔗研究中的应用概述[J]. 甘蔗糖业,2019(3):40-45.甘蔗糖业 2019年第3期,2019年6月 Sugarcane and Canesugar No. 3, Jun. 2019生物信息学在甘蔗研究中的应用概述李 美,凌婉阳,邓丹丹,胡朝晖*(广东省生物工程研究所(广州甘蔗糖业研究所) 广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室,广东广州510316)摘 要:在甘蔗糖业研究过程中,生物信息学的应用为甘蔗产业带来了新的研究方向。
科研工作者和生产者可以结合现有常用数据库和生物信息学技术探测甘蔗深层研究机理,将其用于调控新品种选育及建立甘蔗防控体系。
本篇文章对目前生物信息学在甘蔗品种选育和甘蔗防控体系中的研究现状进行了总结和综合分析,希望对甘蔗研究和生产提供一些新思路。
关键词:生物信息学;甘蔗;数据库;品种选育;甘蔗防控体系中图分类号:S566.1 文献标识码:A 文章编号:1005-9695(2019)03-0040-06The Application of Bioinformatics in Sugarcane ResearchLI Mei, LING Wan-yang, DENG Dan-dan, HU Zhao-hui(Guangdong Provincial Bioengineering Institute (Guangzhou Sugarcane Industry Research Institute)/Guangdong Key Lab ofSugarcane Improvement & Biorefinery, Guangzhou 510316)Abstract: In the process of sugarcane industry research, the application of bioinformatics has brought a new research direction for the sugarcane industry. Combining common database and bioinformatics techniques to detect the mechanism of deep research on sugarcane, in order to regulate the breeding new varieties and establish sugarcane prevention and control system. Through the comprehensive analysis of the current research status of bioinformatics in sugarcane variety selection and sugarcane prevention and control system, hope to provide some new ideas for sugarcane research and production.Keywords: Bioinformatics; Sugarcane; Database; Breeding; Sugarcane prevention and control system0 引言随着现代技术的发展,生物信息学逐渐走向成熟并且能够不断降低成本大量生成序列信息。
MYB转录因子功能与调控研究进展
MYB转录因子功能与调控研究进展郭弘光;吴繁花【摘要】综述了MYB蛋白家族的结构、功能和调控机制的研究进展,为分析、预测和阐明植物多物种中的NYB家族成员的功能打下良好的基础.%The structure,functions and regulation mechanisms of MYB protein were summarized,laying foundation for analyzing,predicting and e-lucidating the MYB proteins in plant species.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2012(040)020【总页数】4页(P10381-10383,10516)【关键词】MYB;结构和功能;转录因子;调控【作者】郭弘光;吴繁花【作者单位】海南大学农学院,海南海口570228;海南大学农学院,海南海口570228【正文语种】中文【中图分类】S188;Q943植物MYB转录因子家族是功能多样、数量众多的转录因子之一,参与调控植物发育、代谢和对生物与非生物胁迫的反应等多种生理过程。
1987年,从玉米谷粒糊粉中克隆了COLORED1(C1)基因,编码一个具有MYB结构域的蛋白,参与花青素合成[1]。
拟南芥基因组测序成功后,第一次全面地对植物MYB基因家族进行描述和分类,为系统研究MYB转录因子家族在植物中的作用打下良好基础[2-3]。
目前,随着遗传学和分子生物学方法的应用,已在拟南芥、大豆[4]、玉米、水稻、葡萄、杨树等多种植物物种中研究了MYB蛋白家族成员的功能。
在控制MYB蛋白活性的调控机制、基因表达规律和靶标基因研究中取得一定进展[5-7]。
然而,MYB结构域中仅有少数DNA结合位点的功能得到阐明。
因此,笔者综述了MYB转录因子家族的分类、结构、生物功能以及调控机制的最新进展,结合更多的植物基因组测序结果,以阐明这一大类转录因子的进化规律和家族各成员的功能。
甘蔗TB1基因的克隆与生物信息学分析
甘蔗TB1基因的克隆与生物信息学分析作者:李旭娟林秀琴刘洪博李纯佳徐超华刘新龙来源:《热带作物学报》2015年第11期摘要以负调控禾本科植物分蘖的关键基因TB1为研究对象,根据水稻、玉米、高粱TB1同源基因保守序列设计引物,使用RT-PCR方法和RACE技术从甘蔗茎尖处克隆到该基因的同源基因ScTB1。
ScTB1 cDNA全长1 668 bp,包含274 bp的5′ UTR,1 149 bp的CDS和245 bp 的3′ UTR。
生物信息学分析表明该基因可编码382个氨基酸残基,编码产物含有保守的SP 区、TCP区和R区,属于TCP家族转录因子。
其分子量为40.7 ku,理论等电点为8.55,蛋白亚细胞定位预测其主要定位于细胞质。
系统进化分析表明ScTB1属于CYC/TB1亚族蛋白,与高粱TB1和玉米TB1聚为一个亚类。
根据序列的保守性和预测结果可推测ScTB1很可能也参与了甘蔗分蘖性状的调控。
关键词甘蔗;分蘖;TB1基因;克隆;生物信息学分析中图分类号 S566.1 文献标识码 AAbstract In this study, TB1 homolog of sugarcane was cloned from the stem apex by using RT-PCR and RACE method referring to the conserved sequence of TB1 homologs in rice, maize and sorghum. The cDNA length of ScTB1 is 1 668 bp,which contains 274 bp 5′ UTR, 1 149 bp CDS and 245 bp 3′ UTR. Bioinformatics analysis showed that ScTB1 belonged to the TCP family of transcription factors, which is composed of 382 amino acid residues and contains three conservative domains(SP, TCP and R domains). The molecular weight and theoretical isoelectric point of ScTB1 was 40.7 ku and 8.55, respectively, and the gene was likely located in cytoplasm. Phylogenetic tree analysis indicates that ScTB1 belonged to CYC/TB1 subfamily and had a very close relationship with TB1 homologs of maize and sorghum. Based on the sequence conservation, it is suggested that ScTB1 may be required for the regulation of tillering trait. This study provides important information for further research on the functional analysis and regulating mechanisms of ScTB1 in future.Key words Sugarcane; Tillering; TB1 gene; Cloning; Bioinformatics analysisdoi 10.3969/j.issn.1000-2561.2015.11.010甘蔗(Saccharum spp.)是主产于热带和亚热带区域的重要糖料经济作物,全世界近80%以上的食糖来自于甘蔗。
生物信息学序列分析利用生物信息学进行功能基因电子隆技术
在对目的基因进行克隆时所采取的策略十分重要, 其途径大致分为: 正向遗传学途径 反向遗传学途径 电子克隆(in silicon cloning)——一种全新的方法。
正向遗传学是指通过生物个体或细胞的基因组的自 发突变或人工诱变,寻找相关的表型或性状改变, 然后从这些特定性状变化的个体或细胞中找到对应 的突变基因,并揭示其功能。功能性克隆(functional cloning)、表型克隆(phonetypical cloning)等,如:遗 传病基因的克隆。
2.6 cDNA微阵列或芯片(DNA microarray or chip)技术
近年发展起来的又一新的分子生物学研究技术,其实验 包括6个步骤:将cDNA克隆加工为可供点印的材料;将 cDNA克隆(或寡核苷酸)点印到载体上;样品RNA的分离 (总RNA或mRNA);探针的制备(例如cDNA的合成和标 记);标记的探针DNA与载体上的DNA杂交;杂交结果的 成像和图象分析。主要应用于:基因表达水平的检测; 通过比较组织细胞基因的表达谱差异,可以发现新的可 能致病基因或疾病相关基因;可进行基因点突变、多态 性检测及染色体结构研究。其最为主要的优点是:可自 动、高效、同时检测目的材料中大量基因的表达情况; 并几乎可用于所有核酸杂交技术的领域。
然后以该D于植物基因的克隆,由于可供利用的转座子 的种类太少,而转座子在不同的植物中转座的频 率和活性相差很大,并且需要筛选大量的个体来 鉴定转座子突变个体,限制了转座子标签法的应 用范围。
二、电子克隆基因 (In silico cloning)
1. 功能性克隆(functional cloning) 1.1 纯化后克隆 若研究者可得到足够多的纯化目的蛋白以用于制备 了免疫 筛选方法外,也可根据目的蛋白的生物学功能,利 用同位素标记的配体来筛选受体表达的阳性克隆。
甘蔗应答黑穗病菌侵染的转录组与蛋白组研究及抗性相关基因挖掘
甘蔗应答黑穗病菌侵染的转录组与蛋白组研究及抗性相关基因挖掘一、本文概述甘蔗作为一种重要的经济作物,在全球糖业生产中占有举足轻重的地位。
然而,甘蔗应答黑穗病菌侵染的问题一直是困扰甘蔗种植业的难题。
黑穗病菌的侵染不仅导致甘蔗产量的大幅下降,同时也严重影响了甘蔗的品质,给甘蔗种植户带来了严重的经济损失。
因此,深入研究甘蔗应答黑穗病菌侵染的分子机制,挖掘甘蔗中的抗性相关基因,对于提高甘蔗的抗病性,保障甘蔗产业的可持续发展具有重要意义。
本文综合运用了转录组学和蛋白质组学的研究方法,全面解析了甘蔗应答黑穗病菌侵染过程中的基因表达变化和蛋白质互作网络。
我们通过对甘蔗接种黑穗病菌后的转录组和蛋白组数据进行深度挖掘,旨在揭示甘蔗应答黑穗病菌侵染的分子机制,并筛选出与甘蔗抗病性紧密相关的关键基因。
这些研究结果将为甘蔗抗病育种提供新的基因资源和理论依据,同时也为其他作物的抗病性研究提供借鉴和参考。
在接下来的章节中,我们将详细介绍实验材料的准备、实验方法的选择、数据分析的过程以及结果的解读。
我们期望通过本文的研究,能够为甘蔗抗病育种和病害防治提供有力的科学支撑,为甘蔗产业的健康发展贡献一份力量。
二、材料与方法本研究选用了对黑穗病菌侵染具有不同抗性表现的甘蔗品种,包括高感品种、中抗品种和高抗品种。
同时,我们采集了健康植株以及在侵染早期、中期和晚期的受黑穗病菌侵染的甘蔗样本。
主要试剂包括RNA提取试剂盒、反转录试剂盒、qPCR试剂盒等。
仪器主要包括离心机、PCR仪、凝胶成像系统、高通量测序仪、质谱仪等。
将采集的甘蔗样本进行清洗、剪碎并立即放入液氮中冷冻,以保留样品的RNA。
按照RNA提取试剂盒的说明提取总RNA,并使用质检方法对RNA的质量和完整性进行检测。
将提取的总RNA反转录为cDNA,构建测序文库,并在高通量测序仪上进行测序。
测序数据经过质量控制后,使用生物信息学方法进行组装、注释和差异表达分析。
将甘蔗样本进行蛋白提取,并使用质谱仪进行蛋白组测序。
甘蔗细胞色素C基因的电子克隆与分析
甘 蔗 细胞 色 素 C基 因的 电子 克 隆 与分 析
张玉 叶 , 黄 宁, 肖新换 , 苏炜华 , 黄 珑, 罗 俊 , 阙友雄
( 福建农林 大学农业部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室 国家甘 蔗产业技术研发 中心 , 福州 3 5 0 0 0 2 )
摘 要: 以甘蔗类似 细胞 色素 c 的 E S T序列 C F 5 7 6 9 4 3 . 1为探Байду номын сангаас , 通过 电子克隆技术获得 了甘蔗细胞 色素 c基 因( C y t o c h r o me
l o c li a z a t i o n,t r a n s me mb r a n e d o ma i n,h y d r o p h o b i c i t y/ h y d r o p h i l i c i t y ,s e c o n d a r y a n d t e r t i a r y s t r u c t u r e o f p r o t e i n p l u s
c l o n i n g u s i n g CF 5 7 6 9 4 3 . i s e q u e n c e f r o m S a e c h a r u m s i n e u s e a s t h e p r o b e s e q u e n c e . S o me c h a r a c t e r s o f t h e& C g e n e e n c o d i n g a mi n o a c i d,i n c l u d i n g t h e c o mp o s i t i o n o f a n H n o a c i d s e q u e n c e,p h y s i c a l a n d c h e mi c l a p r o p e r t i e s,s u b c e l l u l a r
《苦荞R2R3-MYB转录因子S4型基因的克隆与功能分析》
《苦荞R2R3-MYB转录因子S4型基因的克隆与功能分析》摘要:本文旨在研究苦荞中R2R3-MYB转录因子S4型基因的克隆及其功能分析。
通过生物信息学分析、基因克隆、表达模式研究及功能验证等手段,探究S4型基因在苦荞生长及抗逆机制中的作用,为苦荞遗传育种和分子改良提供理论依据。
一、引言苦荞作为一种重要的农作物,具有丰富的营养价值和药用价值。
近年来,随着分子生物学技术的发展,对苦荞的基因功能研究逐渐成为热点。
其中,转录因子作为调控基因表达的重要因子,在植物生长发育及抗逆过程中发挥着关键作用。
R2R3-MYB转录因子作为植物中广泛存在的一类转录因子,在苦荞中的功能研究具有重要意义。
二、材料与方法1. 材料准备选取适宜的苦荞品种,提取其基因组DNA和mRNA。
2. 生物信息学分析利用生物信息学软件对S4型基因进行序列分析,包括开放阅读框预测、蛋白结构预测及保守结构域分析等。
3. 基因克隆通过PCR技术扩增S4型基因,构建重组表达载体。
4. 表达模式研究利用荧光定量PCR技术,分析S4型基因在苦荞不同组织及不同处理条件下的表达模式。
5. 功能验证利用转基因技术,对S4型基因进行过表达和沉默处理,观察苦荞的生长及抗逆表型变化。
三、实验结果1. 生物信息学分析结果S4型基因具有典型的R2R3-MYB结构域,编码的蛋白具有MYB转录因子的特征。
通过序列分析,发现该基因具有保守的DNA结合位点及转录激活域。
2. 基因克隆结果成功克隆了苦荞S4型基因,并构建了重组表达载体。
3. 表达模式研究结果S4型基因在苦荞的不同组织中均有表达,且在不同环境条件下表达模式有所差异,表明该基因可能参与苦荞的多种生物学过程。
4. 功能验证结果过表达S4型基因的苦荞表现出较强的抗逆能力,包括抗旱、抗病等方面。
而沉默S4型基因的苦荞则表现出相反的表型。
这表明S4型基因在苦荞的生长及抗逆过程中发挥着重要作用。
四、讨论根据实验结果,我们得出以下结论:苦荞R2R3-MYB转录因子S4型基因在苦荞的生长及抗逆过程中发挥着关键作用。
EaDREB2B互作蛋白的筛选及分析
热带作物学报2022, 43(1): 051 059 Chinese Journal of Tropical Crops收稿日期 2021-04-21;修回日期 2021-07-28基金项目 国家糖料产业技术体系项目“甘蔗抗病品种选育岗位”(No. CARS170-109)。
作者简介 蒋夏兰(1994—),女,硕士研究生,研究方向:作物栽培学与耕作学。
*通信作者(Corresponding author ):张木清(ZHANG Muqing ), E-mail :*******************。
EaDREB2B 互作蛋白的筛选及分析蒋夏兰,黄翠霖,徐世强,张木清*广西大学广西甘蔗生物学重点实验室/蔗糖产业省部共建协同创新中心,广西南宁 530005摘 要:甘蔗(Saccharum officinarum )是我国重要的糖料作物之一,90%以上的食用糖是由甘蔗产生的,我国有85%以上的甘蔗种植区是分布在旱地,干旱是限制甘蔗生产重要的因素之一。
因此,改良和培育抗旱甘蔗新品种对甘蔗产业的发展具有重要意义。
AP2/ERF 转录因子是植物中特有的基因家族之一,该基因家族成员通过调控逆境胁迫相关基因的表达,从而在植物的干旱、盐害、冷冻等非生物胁迫中发挥重要作用。
前期研究表明斑茅转录因子EaDREB2B 在近缘种甘蔗中异源表达可提高甘蔗的抗旱性,但EaDREB2B 在甘蔗中的互作蛋白有待挖掘,其调控甘蔗抗旱的分子机制尚待阐明。
本研究在前期研究基础上,构建了干旱胁迫下转EaDREB2B 基因甘蔗GN18的酵母cDNA 文库,拟利用生物信息学和酵母双杂交技术筛选EaDREB2B 的互作蛋白,为阐明EaDREB2B 调控甘蔗抗旱的分子机制奠定基础。
结果表明:EaDREB2B 编码325个氨基酸,含有一个位于N 端71~129氨基酸区域的AP2保守结构域,EaDREB2B 存在转录激活活性,其自激活区位于EaDREB2B 的C 端255~325氨基酸区域;利用截短的EaDREB2B (1~255氨基酸)作为诱饵蛋白在甘蔗酵母cDNA 文库中筛选其互作蛋白,初步筛选出498个候选阳性克隆,通过PCR 检测筛选到432个有效阳性克隆,经测序和比对去除重复克隆后,成功筛选出269个与EaDREB2B 互作的候选蛋白,候选互作蛋白主要包括转录因子、泛素蛋白酶、乙烯不敏感蛋白、脱水诱导蛋白、核糖体蛋白、延伸因子、解旋酶、蛋白激酶和一些未知蛋白等。
甘蔗ASR基因克隆及水分胁迫下的表达分析
甘蔗ASR基因克隆及水分胁迫下的表达分析梁潘霞;邢颖;廖青;黄杏;李长宁;黄太庆;江泽普;李杨瑞【期刊名称】《西南农业学报》【年(卷),期】2017(030)010【摘要】[目的]克隆甘蔗ASR(AB A-stress-ripening)基因的序列并检测其在干旱胁迫下的表达量,为甘蔗抗逆胁迫机制的研究提供实验依据.[方法]以甘蔗叶片总RNA为模板,通过RT-PCR扩增ASR基因的cDNA,采用生物信息学软件分析所克隆基因的编码蛋白特性,并用荧光定量PCR分析该基因的表达情况.[结果]克隆得到的cDNA片段长度为402 bp,编码133个氨基酸,命名为SoASR1(GenBank登录号:JQ712581).同源性分析表明,SoASR1基因在12种植物中的一致性为56%~99%.实时荧光定量分析结果表明,随着甘蔗干旱胁迫时间的延长,SoASR1基因表达量先升高后下降,干旱胁迫加硅处理的甘蔗叶片SoASR1基因表达量峰值比干旱处理提前34h出现.[结论]克隆获得甘蔗SoASR1基因,SoASR1基因受到干旱胁迫的诱导表达,在转录水平上参与了甘蔗抗干旱胁迫反应,可作为候选基因用于甘蔗抗旱机制研究.施硅能进一步提高甘蔗抗旱性.【总页数】6页(P2196-2201)【作者】梁潘霞;邢颖;廖青;黄杏;李长宁;黄太庆;江泽普;李杨瑞【作者单位】广西农业科学院资源与环境研究所,广西南宁530007;广西农业科学院资源与环境研究所,广西南宁530007;广西农业科学院资源与环境研究所,广西南宁530007;中国农业科学院甘蔗研究中心/农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/广西甘蔗遗传改良重点实验室,广西南宁530007;中国农业科学院甘蔗研究中心/农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/广西甘蔗遗传改良重点实验室,广西南宁530007;广西农业科学院资源与环境研究所,广西南宁530007;广西农业科学院资源与环境研究所,广西南宁530007;中国农业科学院甘蔗研究中心/农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/广西甘蔗遗传改良重点实验室,广西南宁530007【正文语种】中文【中图分类】S566.1【相关文献】1.高羊茅 FaSRP基因克隆及在非生物胁迫下表达分析 [J], 于二汝;李小冬;舒健虹;吴佳海;王小利2.甘蔗小分子量热激蛋白(sHSP)基因克隆及水分胁迫下的表达分析 [J], 梁潘霞;黄杏;李杨瑞3.木薯MeASR基因克隆及表达分析 [J], 胡伟;颜彦;韦运谢;王文泉;夏志强;卢诚;侯晓婉;彭明4.甘蔗脱落酸胁迫成熟诱导蛋白基因(SoASR)的克隆和表达分析 [J], 黄杏;杨丽涛;张保青;宋修鹏;李杨瑞;王盛5.糜子PmASR2基因克隆与表达分析 [J], 沈力鸿;刘思辰;王海岗;陈凌;王君杰;曹晓宁;乔治军因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
甘蔗ScWRKY4基因的克隆与表达特性分析
作物学报ACTA AGRONOMICA SINICA 2018, 44(9): 1367-1379/ISSN 0496-3490; CN 11-1809/S; CODEN TSHPA9E-mail: xbzw@ DOI: 10.3724/SP.J.1006.2018.01367甘蔗ScWRKY4基因的克隆与表达特性分析王玲1刘峰1戴明剑1孙婷婷1苏炜华1王春风1张旭1毛花英1苏亚春1,2,*阙友雄1,2,*1福建农林大学 / 农业部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室, 福建福州 350002; 2福建农林大学 / 教育部作物遗传育种与综合利用重点实验室, 福建福州 350002摘要: WRKY是植物中特有的转录因子家族之一, 在植物对生物和非生物逆境胁迫的应答反应中起重要调控作用。
本研究基于课题组前期构建的甘蔗(Saccharum spp.)转录组数据库, 从新台糖22 (ROC22)中成功克隆到1个WRKY基因, 命名为ScWRKY4 (GenBank登录号为MG852087)。
序列分析发现, ScWRKY4基因cDNA全长1265 bp, 包含1个741 bp的完整开放读码框, 编码246个氨基酸, 该蛋白具有1个WRKYGQK保守结构域和C2H2锌指结构域, 属于IIc类WRKY转录因子。
生物信息学预测分析发现, ScWRKY4蛋白为碱性的不稳定亲水性蛋白, 不存在信号肽和跨膜结构域, 蛋白二级结构元件缺少β螺旋。
在本氏烟(Nicotiana benthamiana)叶片瞬时表达中, ScWRKY4蛋白定位于细胞核。
酵母杂交实验结果显示, ScWRKY4不具有转录激活活性。
实时荧光定量PCR分析表明, ScWRKY4基因在甘蔗的根、叶、芽和皮中的表达量无明显差异, 在蔗肉中的表达量最高, 为对照蔗根的18.38倍; 黑穗病菌侵染0~72 h, ScWRKY4在抗病品种崖城05-179中下调表达, 在感病品种ROC22中表达较稳定; 受到外源激素脱落酸、水杨酸和茉莉酸甲酯以及非生物胁迫因子氯化钠和聚乙二醇胁迫后, ScWRKY4基因均被诱导上调表达。
甘蔗ScHTD2基因的克隆及生物信息学分析
甘蔗ScHTD2基因的克隆及生物信息学分析吕爱丽;李旭娟;刘洪博;吴才文;曾千春;刘新龙【期刊名称】《热带作物学报》【年(卷),期】2016(037)006【摘要】D14是一类能够有效抑制水稻分蘖的水解酯酶,可能是独脚金内酯信号传导途径中的重要组分.为研究该基因在甘蔗分蘖性状中的功能,利用RT-PCR和RACE技术从甘蔗主栽品种ROC22中克隆出D14同源基因的cDNA全长,命名为ScHTD2,并对其进行生物信息学分析.结果表明:ScHTD2基因的cDNA全长为1 302 bp(KP137674.1),具有927 bp的开放阅读框,编码308个氨基酸;蛋白质分析表明,ScHTD2为不稳定的水溶性非分泌蛋白,主要作用于氨基酸的生物合成或者作为生长因子调控生物生长发育.亚细胞定位于叶绿体,存在14个磷酸化位点,不存在乙酰化位点和信号肽.二级结构以α螺旋和无规则卷曲为主,还有一些残基形成β-折叠和链延伸.保守结构域和三级结构预测均表明该蛋白包含一个α保守水解酶家族,属“D14-Like”或者“DAD2-Like”蛋白家族.推测ScHTD2可能作为独脚金内酯调控甘蔗分蘖信号转导中一个具有催化特性的水解脂酶而起作用.进化树分析表明该蛋白与高梁、玉米等单子叶植物进化关系较近.【总页数】8页(P1133-1140)【作者】吕爱丽;李旭娟;刘洪博;吴才文;曾千春;刘新龙【作者单位】云南农业大学农学与生物技术学院,云南昆明 650201;云南省农业科学院甘蔗研究所云南省甘蔗遗传改良重点实验室云南开远651699;云南省农业科学院甘蔗研究所云南省甘蔗遗传改良重点实验室云南开远651699;云南省农业科学院甘蔗研究所云南省甘蔗遗传改良重点实验室云南开远651699;云南农业大学农学与生物技术学院,云南昆明 650201;云南省农业科学院甘蔗研究所云南省甘蔗遗传改良重点实验室云南开远651699【正文语种】中文【中图分类】S566.1【相关文献】1.甘蔗蔗糖磷酸合成酶基因SPS IV电子克隆及生物信息学分析 [J], 吴小斌;端木卜文;齐永文;卢颖林;李奇伟2.甘蔗ScF-box基因cDNA全长克隆和生物信息学分析 [J], 吕爱丽;刘洪博;李旭娟;吴才文;刘新龙;曾千春3.甘蔗TB1基因的克隆与生物信息学分析 [J], 李旭娟;林秀琴;刘洪博;李纯佳;徐超华;刘新龙4.甘蔗HD-Zip Ⅰ亚家族转录因子基因ScGT1的克隆和生物信息学分析 [J], 李旭娟;李纯佳;林秀琴;刘洪博;徐超华;字秋艳;毛钧;陆鑫;刘新龙5.甘蔗SPSB基因5'侧翼序列的克隆及生物信息学分析 [J], 曹辉庆; 黄诚梅; 蒋胜理; 罗海斌; 邓智年; 吴凯朝; 徐林; 魏源文因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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第9卷第1期2011年3月生物信息学China Journal of Bioinformatics Vol.9No.1Mar.,2011收稿日期:2010-04-29;修回日期:2010-09-06.基金项目:国家948项目(2010-C21)。
作者简介:李国印,男,山东菏泽,硕士研究生E -mail :lyion029@163.com.*通讯作者:许莉萍,女,福建莆田,博士,博导、研究员,E -mail :xlpmail@yahoo.com.cn.doi :10.3969/j.issn.1672-5565.2011.01.006甘蔗MYB2转录因子的电子克隆和生物信息学分析李国印,阙友雄,许莉萍*,郭晋隆,闫学兵,陈如凯(福建农林大学农业部甘蔗遗传改良重点开放实验室,福建福州350002)摘要:用电子克隆方法获得甘蔗MYB2基因,采用生物信息学方法,对该基因编码蛋白从氨基酸组成、理化性质、跨膜结构域、疏水性/亲水性、亚细胞定位、高级结构及功能域等方面进行了预测和分析。
结果表明:甘蔗MYB2基因全长991bp ,包含570bp 的ORF ,编码189个氨基酸。
甘蔗MYB2基因包含有MYB 功能域,在序列组成、高级结构及活性位点等方面,与玉米等其它植物的MYB2基因具有高度的相似性。
研究结果为该基因的实验克隆奠定基础。
关键词:甘蔗;MYB2基因;电子克隆;生物信息学中图分类号:Q785文献标识码:A文章编号:1672-5565(2011)-01-024-04Electronic cloning and characterization of MYB 2gene from Saccharum officinarum using bioinformatics toolsLI Guo-yin ,QUE You-xiong ,XU Li-ping *,GUO Jin-long ,YAN Xue-bing ,CHEN Ru-kai(Key Laboratory of Sugarcane Genetic Improvement ,Ministry of Agriculture ,Fujian Agriculture&Forestry University ,Fuzhou 350002,China )Abstract :An novel MYB2gene from Saccharum officinarum was cloned in silico based on the EST seqences from Unigene of NCBI.Some characters of the MYB2encodes amino acid were analyzed and predicted by the tools of bioinformatics in the following aspects ,including the compositon of amino acid sequence ,hydrophobicity or hydro-philicity ,secondary and tertiary structure of protein and funcion.Bioinformatical analysis showed that the full -length of MYB2gene from S.officinarum was 991bp and it contained a complete ORF which encoded 189amino acid.The MYB2gene contained an typical MYB domain and was highly conservative compared with MYB2from several different plant species in sequence compositon ,advanced structure and activity sites.The results will pro-vide the basis for MYB2gene cloning in experiment.Key words :Saccharum officinarum ,MYB2gene ,In silico cloning ,Bioinformatics在植物中首先从玉米中克隆了含有MYB 结构域的转录因子C1基因[1],此后在植物中发现的MYB 相关基因的数量迅速增加。
对其功能的研究表明,植物MYB 转录因子具有广泛的生理功能,几乎参与植物发育和代谢的各个方面,重点是调控环境胁迫,如干旱和病害逆境胁迫、次生代谢调节、激素调控应答及控制细胞分化等。
植物MYB2转录因子是MYB 大家族中一个小的亚族,虽然不同植物的MYB2基因具有不同的生物学功能[2,3],但它们都是在转录水平上调控植物各个阶段的生长发育。
通过突变体及基因敲除技术,已克隆了很多植物MYB 类基因,但在甘蔗MYB 方面研究甚少。
以NCBI 数据库为基础,电子克隆得到甘蔗中编码MYB2的cDNA 序列,利用生物信息学方法,对该基因编码蛋白从氨基酸组成、理化性质、疏水性、亚细胞定位及结构功能等方面进行预测和分析,为后续通过实验手段克隆甘蔗MYB2基因和基因功能研究奠定基础。
1材料和方法1.1电子克隆获得新基因序列以玉米(Zea mays)MYB2转录因子基因(Gene Id:732760)作为探针,利用NCBI中的tblastn工具,搜索甘蔗EST数据库,得到具有同源性的甘蔗EST 序列,在拼接的基础上,以拼接好的EST拼接群(Contig)为新探针,在甘蔗EST数据库里重新搜索,直到没有新的甘蔗EST可供拼接为止。
将人工拼接完成的新基因序列在非冗余数据库中进行搜索,确认为新基因序列。
1.2生物信息学分析核酸及氨基酸序列组成分析、理化性质分析、开放阅读框(open reading frame,ORF)的查找和翻译,利用DNAstar软件及Prot-Param、pI/Mw、ORF Finder等在线工具进行;核酸和氨基酸序列的同源性比对及多序列比对利用Blast和Clustal W在线工具完成;亲水性/疏水性的分析利用在线工具ProtScale完成;蛋白质二级及三级结构的预测利用SOPMA和ESyPred3D等在线工具完成[5,6]。
2结果与分析2.1新基因的识别以玉米(Zea mays)MYB2转录因子基因(Gene Id:732760)作为探针,利用NCBI中的甘蔗EST数据库进行BLAST搜索,得到两个高度同源的EST 序列CA168157和CA207162。
进一步通过DNAstar 进行拼接,获得一个全长为991bp的cDNA序列。
通过ORF Finder分析可知,该cDNA序列包含570 bp的完整开放阅读框,编码189个氨基酸,见图1。
图1电子克隆获得的甘蔗MYB2基因cDNA序列及其推导的氨基酸序列(*表示终止密码子)Fig.1The nucletide acid sequence and deduced aminoacid sequence for MYB2Gene of S.officinarum obtainedby in silico cloning Stop codon is indicated by asterisk(*)2.2甘蔗MYB2基因编码氨基酸的一级结构预测经预测,甘蔗MYB2基因编码氨基酸的一级结构如下:编码的氨基酸数:189等电点(PI):8.88分子量(MW):21144.1负电荷残基(Asp+Glu):20正电荷残基(Arg+Lys):24分子式:C926H1480N280O272S8不稳定系数(II):43.49平均疏水性(GRAVY):-0.436脂肪系数(AI):88.362.3甘蔗MYB2信号肽预测和分析采用SignalP3.0Server预测甘蔗MYB2的信号肽,结果如图2。
根据图2的预测结果,MYB2基因所编码的蛋白不存在信号肽,为非分泌蛋白,该蛋白在细胞质中合成后,不进行蛋白转运。
图2甘蔗MYB2信号肽预测Fig.2The Signal P-NN prediction for MYB2of S.officinarum注:C score:原始剪切位点的分值;S score:信号肽的分值;Y score:综合剪切位点的分值2.4甘蔗MYB2蛋白疏水性/亲水性分析用ProtScale对甘蔗MYB2基因编码的氨基酸序列的疏水性/亲水性进行预测,结果如图3。
图3甘蔗MYB2氨基酸疏水性/亲水性进行预测Fig.3Predicted hydrophobicity/hydrophilicity of the sequence of MYB2deduced amino acid from S.officinarum52第1期李国印,等:甘蔗MYB2转录因子的电子克隆和生物信息学分析图3显示,多肽链的第181号的亮氨酸基(Leu)具有最高的分值2.256,疏水性最强;第16号的甘氨酸(Gly)具有最低的分值-2.45,其次是第103号的酪氨酸(Tyr),为-2.18,均属于亲水性氨基酸。
进一步比较玉米(Gene Id:732760)、小麦(GeneID:543160)和拟南芥(GeneID:819332)中的MYB2多肽链的亲水性和疏水性,其结果均显示亲水特性。
由此预测甘蔗MYB2蛋白属于亲水性蛋白。
2.5甘蔗MYB2蛋白的亚细胞定位通过软件psort预测,结果显示定位在细胞膜的可能性最大,为95.5%,而定位在细胞质和细胞壁的可能性分别只有3.2%和1.2%,所以,推测甘蔗MYB2蛋白是定位于细胞膜。
2.6甘蔗MYB2蛋白的二级结构预测分析通过SOPMA方法,对甘蔗MYB2蛋白二级结构进行预测,结果如图4。
该蛋白二级结构预测的分析结果见表1。
可以看出,α螺旋占的比例最高,为44.97%,其次是无规则卷曲,而β折叠和延伸链所占的比例低,分别只有9.52%和5.29%。
)图4预测的甘蔗MYB2蛋白二级结构Fig.4Predicted secondary structure of MYB2protein from S.officinarum注:Helix:Alpha helix(α螺旋)Sheet:Extended strand(延伸链)Turn:Beta turn(β折叠)Coil:Random coil(无规则卷曲)表1甘蔗MYB2蛋白的二级结构预测分析Table1The analysis of secondary structure predictionof MYB2protein from S.officinarum二级结构类型氨基酸残基数百分比α螺旋Alpha helix8544.97%延伸链Extended strand105.29%β折叠Beta turn189.52%无规则卷曲Random coil7640.21%2.7甘蔗MYB2蛋白结构域分析及功能预测使用NCBI的CDD(Conserved Domain Database)数据库,对甘蔗MYB2基因全长序列中可能有的蛋白功能结构域进行预测的结果如图5。