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期刊信息/Journal information
分子植物育种
分子植物育种

张启发

双月刊

1672-416X

mpb@sophiapublisher.com

0898-68966415

570206

海南省海口市海秀大道128号双岛公寓13B室

分子植物育种/Journal Molecular Plant BreedingCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是由国家科技部批准，国家新闻出版署核准的刊物。本刊“立足国内，面向国际”，是一份为转基因育种、分子标记辅助育种及常规育种服务的国际化科学杂志。围绕水稻、小麦、玉米、油菜、大豆、棉麻、薯类、果树、蔬菜、花卉、茶叶、林草等，刊登分子遗传育种理论、分子育种方法、分子育种研究动态以及优良种质培育等方面的科学论文报道。
正式出版
收录年代

    芒果MiUFGT43启动子和MiMYB1基因的克隆、序列及互作分析

    寇明睿窦雅琪王莹邵远志...
    4873-4883页
    查看更多>>摘要：类黄酮3-0-糖基转移酶(UFGT)和MYBTF是花青苷生物合成的关键调节因子,本研究旨在明确MiUFGT43启动子与MiMYB1基因的序列特征和互作关系,为采后芒果色泽调控提供理论依据.根据芒果转录组和基因组数据,克隆MiUFGT43启动子和MiMYB1基因序列,利用RT-qPCR检测MiMYB1和MiUFGT43的相对表达水平.利用生物信息学,预测MiUFGT43启动子的核心区域、转录起始位点和顺式作用元件,MiMYB1的结构域和理化性质,利用MEGA-X构建系统进化树,构建表达载体pHis-MiUFGT43-pro和MiMYB1-AD并转入Y1H Gold菌株,通过酵母单杂(Y1H)试验,验证MiUFGT43启动子与蛋白MiMYB1的互作关系.MiUFGT43启动子含有一个核心区域,位于-532～-582 bp,转录起始位点为G,且包含多个MYB结合位点.MiMYB1基因具有MYB结构域,CDS全长846 bp,编码282个氨基酸,是一个不稳定的亲水蛋白.系统进化分析结果显示,与MiMYB1同源性最高的是PvMYB1.在贮藏期间,MiMYB1的表达量整体呈上升的趋势,但在第12天有所下降,而MiUFGT43的表达量第6天上升后在第12天显著下降,随后呈上升趋势.能够抑制MiUFGT43启动子自激活的3-AT浓度为10 mmol/L.酵母单杂(Y1H)结果表明,DNA结合蛋白MiMYB1与其在MiUFGT43启动子中的靶序列之间的相互作用能够刺激His的转录.本研究证实MiMYB1能通过直接与MiUFGT43启动子结合而激活MiUFGT43的转录,从而影响采后芒果花青苷的合成.

    芒果MiUFGT43启动子MiMYB1序列分析互作分析

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    甜高粱蔗糖转运蛋白SUT5的表达及功能分析

    吉怡颖潘成才周扬江行玉...
    4884-4891页
    查看更多>>摘要：为揭示甜高粱蔗糖转运蛋白SdSUT5基因的功能及在不同非生物胁迫下的表达模式,本研究利用同源克隆获得一个甜高粱SUT5基因,并进行生物信息学及亚细胞定位分析.采用实时荧光定量PCR法研究该基因在低温、高温、盐和干旱4种非生物逆境下不同组织的响应特性,同时通过转化己糖转运缺陷型酵母EBY.VW4000验证SdSUT5基因的功能.生物信息学分析结果表明,该基因全长1 602 bp,共编码534个氨基酸,理论等电点为8.63,属于稳定亲水性蛋白;存在12个跨膜区,43个磷酸化位点;二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主.亚细胞定位试验显示,SdSUT5蛋白定位在质膜.利用己糖转运缺陷型酵母EBY.VW4000证明SdSUT5基因编码蛋白具有转运蔗糖的功能.系统进化树表明甜高粱SUT5蛋白与甘蔗和玉米的亲缘关系较近.实时荧光定量PCR分析表明,低温、高温、干旱和盐胁迫后,甜高粱不同部位SUT5基因均有不同程度的响应.甜高粱SdSUT5基因的克隆和功能分析为甜高粱的抗逆育种提供了理论参考.

    甜高粱蔗糖转运蛋白细胞膜逆境胁迫功能分析

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    大豆FCS-like Zinc Finger家族基因的生物信息学鉴定

    魏振林林贵凯崔晓同李婷...
    4892-4904页
    查看更多>>摘要：FCS-like Zinc Finger(FLZ)是一类植物特有的基因家族,在植物生长发育以及对逆境胁迫的响应中有着重要的调控作用.然而,目前对于大豆FLZ家族基因特征和功能的研究仍然缺乏.本研究利用Hmmsearch方法从大豆基因组中鉴定了 40个FLZ(GmFLZs)基因,并分析了 GmFLZ基因家族的蛋白理化性质、基因结构、启动子顺式作用元件、进化和基因表达等特征.结果表明,GmFLZ蛋白平均氨基酸数目为220.7,均为亲水性蛋白.进化分析表明GmFLZ蛋白可分为7个亚组.GmFLZ基因启动子序列中有丰富的与光信号、激素和胁迫响应相关的顺式作用元件.GmFLZ家族基因分布于20条染色体上,之间未发现串联重复,而有28个基因参与片段重复.共线性分析表明15个GmFLZ基因同时与绿豆和拟南芥FLZ基因间存在同源关系.Ka/Ks分析结果表明GmFLZ基因在进化过程中经历了不同的进化方向.蛋白质Docking模拟结果表明GmFLZ7和GmFLZ9可与SnRK1α亚基对接.本研究结果为阐明大豆FLZ家族基因的功能提供了参考.

    Zf-FLZ基因家族系统发育顺式作用元件共线性分析蛋白质对接

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    油棕油脂合成调控因子WRI1s的挖掘鉴定及表达分析

    周丽霞杨蒙迪张安妮曹红星...
    4905-4911页
    查看更多>>摘要：WRI1基因在油棕油脂合成过程中起着重要的调控作用,本研究旨在挖掘油棕WRI1(EgWRI1)基因,并对其理化性质及组织表达特性进行分析.本研究利用生物信息学方法鉴定获得3个EgWRI1基因,均含有6个内含子,通过染色体定位分析发现EgWRI1-1和EgWRI1-2位于油棕的第5条染色体上,EgWRI1-3位于油棕第10条染色体上.3个基因均含有AP2保守结构域,编码氨基酸数目分别为337、338、367 aa,EgWRI1-1及EgWRI1-3蛋白的等电点均小于7,分别为6.51及6.29,EgWRI1-2蛋白的等电点大于7(8.31),3个EgWRI1蛋白均为不稳定亲水蛋白,无信号肽,含有多个磷酸化位点,均定位在细胞核中,EgWRI1-1和EgWRI1-3以α-螺旋为主,EgWRI1-2以无规卷曲为主.聚类分析表明在遗传系数为0.625处,3个EgWRI1和ATWRI1同处一个分支,在0.680处,EgWRI1-1和EgWRI1-2的进化关系最近,且与EgWRI1-3聚为一类.定量PCR分析得知EgWRI1-1在中果皮80 d时的表达量最大,EgWRI1-2在果仁95 d中的表达量最大,在其他组织中表达很低或不表达;EgWRI1-3在各组织中的表达量均较低,该结果为深入研究EgWRI1-1和EgWRI1-2在油棕中果皮和果仁脂肪酸合成过程中的调控机理提供参考.

    油棕WRI1s基因生物信息学表达分析

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    木薯过氧化氢酶基因的克隆与原核表达

    董亚彬白玉晶
    4912-4918页
    查看更多>>摘要：活性氧(reactive oxygen species,ROS)的动态变化在植物的胁迫应答中起到非常重要的作用.过氧化氢酶(catalase,CAT)是动植物体内维持ROS稳态平衡的关键酶之一.为了更好地研究MeCAT1的基因特性及其在木薯响应外界环境变化的作用,本研究鉴定并克隆了木薯MeCAT1基因,成功构建MeCAT1的原核表达载体.通过蛋白结构域分析发现,MeCAT1具有过氧化氢酶的保守蛋白结构域.此后经由蛋白诱导及酶活测定试验表明MeCAT1重组蛋白具有显著的CAT酶活性.本研究为进一步探究MeCAT1在木薯应对生物胁迫和非生物胁迫过程中的作用提供了一定的分子依据,有利于MeCAT1基因在木薯育种中功能的深度挖掘和创新利用.

    木薯(ManihotesculentaCrantz)过氧化氢酶载体构建原核表达

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    遮阴处理下睡莲'甘娜'叶脐解剖结构与转录组分析

    王亚坤李博文王丹宁岳泽众...
    4919-4929页
    查看更多>>摘要：睡莲具有胎生繁殖的特性,其胎生发育受光照影响.本研究以热带胎生睡莲'甘娜'品种为材料,对其进行遮阴处理,采用石蜡切片技术观察其叶脐形态发育过程,结合转录测序技术来分析遮阴处理对于胎生现象的发育机理和调控基因的影响.结果表明,遮阴处理下,睡莲'甘娜'叶脐的形态发育较缓慢,细胞结构的变化更迟缓,维管组织发育基本停滞.结合转录组分析发现,与正常光照相比,遮阴处理下其代谢途径、植物激素信号转导途径和光合作用等差异基因显著富集,与睡莲'甘娜'叶脐的生长发育过程中的细胞分化和生长物质调节有关.遮阴处理下的代谢途径中富集的上调差异表达基因为乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase,ADH)等,ADH对于睡莲叶脐对逆境的响应具有重要影响.在植物激素信号转导途径中,油菜素内酯信号激酶(brassinolide signaling kinase,BSK)和 吲哚乙酸(jndoleacetic acid,IAA)显著差异表达,其中 BSK 参与油菜素内酯(brasstnolide,BR)信号转导控制植物的生长发育,IAA参与植物细胞的分化、分裂,两者靠植物激素的相互作用来维持机体的平衡,使睡莲更好地适应遮阴胁迫.以上结果为理解遮阴胁迫下胎生睡莲叶脐的基因调控和生长机制提供了新的理论依据.

    胎生繁殖睡莲'甘娜'代谢途径发育机理

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    猕猴桃扩展蛋白基因家族鉴定及不同胁迫表达

    李健尹鹏王海荣安淼...
    4930-4945页
    查看更多>>摘要：扩展蛋白是细胞壁的重要组成部分,具有疏松细胞壁、增加细胞壁柔韧性的作用,广泛存在于植物基因组中.本研究以中华猕猴桃(Actinidia chinensis)'红阳'基因组序列为基础,通过毛果杨扩展蛋白序列进行特征结构域比对从而获得猕猴桃扩展蛋白序列信息.通过生物信息和密码子分析软件对猕猴桃扩展蛋白基因进行研究,从而得到基因家族特征和密码子偏好信息.猕猴桃扩展蛋白基因家族包含39个成员,分属于AcEXPA(28)、AcEXPB(6)、AcEXPLA(1)和AcEXPLB(4)4个亚家族,其中的36个成员定位于22个染色体中.氨基酸组成分析显示,Gly含量最高(11.74％),而His含量最低(1.91％).密码子特性分析显示,猕猴桃扩展蛋白第3位碱基更偏好使用嘧啶类,序列GC值趋向于平均使用.通过同义密码子相对使用频率分析发现,扩展蛋白共有高频密码子8个,且均以G/C碱基结尾.对猕猴桃植株进行逆境胁迫处理后分别有3、14、7、6个基因参与低温、高温、干旱和盐胁迫响应.通过对猕猴桃扩展蛋白基因家族的鉴定和密码子用法及功能分析有利于认识其在猕猴桃基因组中的组成特点、表达效率特点,也为今后扩展蛋白在猕猴桃中的作用以及异源表达研究提供一定基础.

    猕猴桃(Actinidiachinensis)扩展蛋白基因家族密码子偏性基因功能

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    比较转录组分析质体在烟叶产量和品质形成过程中的作用

    肖钦之邓斌胡日生李洋洋...
    4946-4956页
    查看更多>>摘要：为了研究烟草产量和品质的形成机理,本研究对栽培品种'K326'和突变材料EMSZ-18的性状进行调查,并对苗期(M)、旺长期(W)和成熟期(Z)进行了比较转录组分析.分析表明,'K326'和EMSZ-18在农艺性状和经济性状上都有明显差异,'K326'茎围、节距、叶长、叶宽、上等烟比例和上中等烟比例高于EMSZ-18,株高、有效叶数、产量低于EMSZ-18.转录组分析结果表明,拼接以后,共获得114635个unigene,其中unigene最短长度为4 847 bp,最长长度为85 255 bp,平均长度为13 892 bp.114 635个unigene注释到NR、Swiss-Prot、TREMBL、CDD、Pfam和KOG数据库中,注释率达到100％.差异基因分析结果显示,在'K326'中,上调基因数为900,下调基因数为381.在EMSZ-18中,上调基因数为1 043,下调基因数为383.Go和KEEG分析结果表明,多数差异基因参与细胞生长发育、能量代谢、氨基酸代谢、碳水化合物代谢等生物学过程,其中差异基因富集比较明显的有脂代谢、糖酵解和光合系统3个通路,如ko00460、ko00500和ko00630.本研究丰富了烟草转录组信息数据,为烟草功能基因挖掘、分子育种及品质改良等提供理论依据和资源.

    转录组烟草质体物质代谢

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    巴西橡胶树HbCPT7基因的克隆和亚细胞定位分析

    王澳盛刘晓东朱芳玉王艺玮...
    4957-4964页
    查看更多>>摘要：顺式异戊烯基转移酶(cis-prenyltransferase,CPT)是催化天然橡胶生物合成的关键酶之一,本研究克隆了橡胶树(Hevea brasiliensis)胶乳中高表达的顺式异戊烯基转移酶基因HbCPT7,并进行了组织表达模式、保守结构域和亚细胞定位研究.qPCR分析表明HbCPT7在胶乳中特异表达,蛋白质保守结构域分析发现HbCPT7具有CPTs基因家族的5个高度保守的结构域,表明其为一个结构完整的CPT酶.亚细胞定位分析发现HbCPT7定位在细胞核和细胞质中,且细胞质中的部分定位信号与内质网重合,推测HbCPT7定位在内质网,进而参与天然橡胶的生物合成.以上研究结果为进一步阐明HbCPT7的功能提供线索.

    天然橡胶巴西橡胶树顺式异戊烯基转移酶基因HbCPT7亚细胞定位

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    两种种源八角花色差异性的转录组分析

    曾祥艳李开祥黄开顺何小燕...
    4965-4973页
    查看更多>>摘要：花色是植物重要性状之一,目前尚未明确八角(Illicium verum)两种不同花色形成的原因.本研究以八角淡红花、红花两种种源为试验材料,利用RNA Sequencing(RNA-Seq)技术进行八角种源转录组基因表达分析,探索八角花色形成的分子调控网络基础.结果表明:八角淡红花与红花种源之间存在2 824个显著表达差异的基因,其中上调基因1 352个,下调基因1 472个.差异基因GO富集分析注释到3个大类共51个通路,KEGG富集分析注释到5个大类共130个通路,差异基因显著富集在次生代谢物的生物合成、花青素生物合成通路.本研究筛选与花青素生物合成相关的基因,发现共有8个差异基因与4个花青素合成途径中的结构基因4CL、CHI、DFR、3GT相结合且大部分表达上调,尤其3GT可能是决定八角花色加深的重要候选基因.本研究筛选到了八角淡红花与红花之间相关的差异基因,特别是花青素生物合成等方面的基因,揭示了花青素生物合成途径是八角花色加深的重要途径.

    八角(Illiciumverum)转录组花青素合成3GT

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