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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

    茶树14-3-3基因家族的鉴定和表达模式分析

    安海丽张宝会姚新转吕立堂...
    6613-6623页
    查看更多>>摘要：植物14-3-3蛋白,也称为通用调节因子(GRFs),由一个大型多基因家族编码,在调节植物生长发育和逆境反应中起着关键作用.本研究通过对茶树基因组数据进行分析,成功的从中鉴定到了茶树14-3-3基因,并对该基因家族成员的蛋白理化性质、亚细胞定位、进化关系、保守结构域、染色体定位等进行生物信息学分析,同时分析了茶树14-3-3成员在PEG诱导的干旱胁迫和盐胁迫处理中的转录组数据.结果表明:茶树14-3-3基因有23个家族成员,相对分子质量在26 460.00～32 852.02之间,等电点在4.67～5.91之间,亚细胞定位显示在细胞膜和细胞质中;根据系统进化树将茶树14-3-3基因家族分为ε类和非ε类;保守结构域和motif分析发现相同亚家族的基因结构,保守结构域都属于14-3-3基因家族;基因表达分析显示,14-3-3基因在花和果实组织中具有较高的表达水平;不同的14-3-3基因在PEG诱导的干旱胁迫下存在差异表达,茶树14-3-3基因广泛参与茶树生长发育和响应非生物胁迫并在其中发挥重要作用,本研究为进一步揭示14-3-3在茶树生长发育以及抗逆响应中提供参考依据.

    茶树14-3-3基因家族基因组鉴定基因表达分析

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    水稻CHYR家族全基因组鉴定与表达分析

    王研才晓溪沈阳金军...
    6624-6632页
    查看更多>>摘要：CHYR家族是一类含有CHYzinc finger和RING finger结构域的基因,广泛参与植物的耐逆应答过程.本研究通过生物信息学手段,在全基因组水平上筛选鉴定出7个水稻CHYR基因.通过系统发生分析,将水稻CHYR家族分为3个亚家族,且各组内的基因在基因结构和保守基序上比较保守;染色体定位分析表明水稻CHYR基因分布在5条染色体上,进一步不同物种共线性分析表明水稻和玉米的基因同源性较高;组织和胁迫表达模式分析表明,CHYR基因在水稻各组织均有较高的表达,且参与盐、干旱和低温胁迫应答;蛋白互作分析发现,OsCHYR可能通过与转录因子、泛素结合酶、泛素连接酶互作发挥功能.

    水稻CHYR基因家族全基因组鉴定表达分析

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    陆地棉PHB基因家族鉴定与表达分析

    章妮陈克龙
    6633-6643页
    查看更多>>摘要：抑制素(prohibitin,PHB)是一类普遍存在的高度保守蛋白,与植物的生长发育和生物及非生物胁迫等生物过程密切相关.目前,PHB蛋白在拟南芥、水稻和大豆等多种植物中已被鉴定,然而在陆地棉中尚未进行系统鉴定.本研究通过生物信息学方法鉴定了28个PHB基因家族成员,保守基序和基因结构分析证实了PHB蛋白的系统发育关系.此外,启动子区域预测出与多种激素调节及胁迫相关的顺式作用元件,同时研究发现GhPHBs在植物不同部位及受到不同的非生物胁迫时的表达模式存在差异.本研究系统分析了陆地棉中GhPHBs基因的一般特性,为陆地棉及其他植物中PHB基因的功能特性研究提供了理论基础.

    陆地棉PHB基因家族系统进化生物信息学表达分析

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    马铃薯SRO家族全基因组鉴定及生物信息学分析

    黄强郑敏刘小龙姜伟业...
    6644-6652页
    查看更多>>摘要：SRO(Similar to radical-induced cell death 1)蛋白是植物特有的一类小蛋白家族转录因子,在植物抵御生物/非生物胁迫(盐害,干旱,高温,低温,水涝等)和生长发育中发挥着重要的作用.尽管SROs已在许多物种中进行了研究,但在马铃薯中仍缺乏系统鉴定.基于马铃薯已公布的基因组数据对马铃薯SRO蛋白家族进行全基因组鉴定和生物信息学分析,共鉴定到9个StSROs家族成员,不均匀分布在5条染色体上,亚细胞定位预测该基因全部成员定位在细胞核上.启动子上游鉴定到了大量与生长发育、植物激素响应和生物/非生物胁迫有关的顺式作用元件,同时预测了调控该基因的miRNAs.该基因各成员对不同激素处理响应程度存在明显差异.上述结果为马铃薯StSROs潜在的分子功能提供了理论依据,表明该基因在马铃薯非生物胁迫方面可能具有重要意义.

    马铃薯SRO基因家族生物信息学分析

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    高温胁迫下茄子小热激蛋白基因SmsHSP20的克隆与表达分析

    周亚东赵恩鹏申磊杜丽慧...
    6653-6660页
    查看更多>>摘要：利用茄子SmsHSP20(基因编号＞Smechr0302276.1)在杭茄数据库中搜索得到其ORF(open reading frame)序列,然后参考此序列设计特异引物及荧光定量PCR引物.以茄子品种'AC013'叶片cDNA为模板克隆获得了该基因,该基因大小为714bp,编码237个氨基酸,C端含有一个Hsp20功能域.对SmsHSP20进行生物信息学分析,发现SmsHSP20蛋白与马铃薯、辣椒、番茄、枸杞等茄科植物有较高的同源性.对SmsHSP20的启动子序列进行分析,发现其包含2个光反应顺式作用元件、多个植物激素响应顺式作用元件以及多个转录因子结合位点.采用RT-qPCR研究了SmsHSP20在高温胁迫下茄子中的表达情况,结果显示该基因在茄子受到高温胁迫时其表达量急剧升高,在0.5 h达到最高值,说明该基因可能在茄子响应高温胁迫的过程中起正调节作用.

    茄子HSP20高温胁迫生物信息学分析荧光定量PCR

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    芸薹属植物KNOX1基因家族的鉴定及生物信息学分析

    刘皓琦殷质源仇梦萍许晔...
    6661-6674页
    查看更多>>摘要：KNOX基因家族是编码同源异型盒蛋白的转录因子,在植物生长发育和形态建成过程中起着重要的调控作用,同源异型盒基因(Class 1 KNOTTED-like homeobox,KNOX1)作为其中的一个分类,在调节和保持茎尖分生组织细胞活力方面,特别是在叶的生长和表型的形成中起到了非常关键的作用.为了进一步研究KNOX1基因家族在芸薹属植物不同组织发育中的作用,本研究利用生物信息学分析对芸薹属部分植物全基因组KNOX1基因家族成员进行鉴定,并对其基因结构、基因共线性关系、保守结构域和系统进化关系等情况进行分析.结果表明,在芸薹属植物白菜、甘蓝、甘蓝型油菜、芥菜和黑芥中共获得37个KNOX1基因,均编码不稳定的亲水性蛋白,所有蛋白均包含KNOX1、KNOX2、ELK和Homeobox KN的特征性保守结构域.通过结合进化和结构分析,发现芸薹属植物KNOX1蛋白的种间同源性非常高,但KNOX1位点不完全符合三倍体进化学说.同时从基因表达模式分析发现,不同芸薹属植物的KNOX1基因在根、茎、叶、花和种子中表达量有所不同.本研究将为进一步揭示芸薹属植物中KNOX1基因的具体功能提供相关的理论依据.

    芸薹属KNOX1基因家族生物信息学分析基因结构

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    金钗石斛法尼基焦磷酸合酶基因克隆及表达分析

    李丹丹肖逸飞李金玲黄明进...
    6675-6682页
    查看更多>>摘要：为探究金钗石斛法尼基焦磷酸合酶基因(DnFPPS)是否参与倍半萜类生物碱、萜类合成等代谢过程,根据金钗石斛转录组信息,克隆金钗石斛DnFPPS基因全长cDNA序列,采用荧光定量PCR技术检测其在石斛不同生长年限茎和叶中的相对表达水平,构建pGEX-6t-1-DnFPPS原核表达载体并在大肠杆菌中表达,获得金钗石斛DnFPPS基因cDNA全长序列共1 044 bp核苷酸.NCBI blastx结果显示,DnFPPS基因编码的蛋白与霍山石斛来源FPPS1具有最高相似性,氨基酸一致度达98％.DnFPPS具有异戊烯基转移酶基因的5个典型保守功能域.进化树分析结果显示,DnFPPS蛋白与霍山石斛的FPPS1具有较近的遗传距离.其推导出的蛋白质序列经预测其结构与穗状蒿(Artemisia spiciformis)中FPP/GFPP合成酶的嵌合体蛋白晶体结构相似性可达到73.16％.表达水平分析发现DnFPPS基因表达与石斛碱累积呈正相关.在大肠杆菌中表达后SDS-PAGE电泳观察得到72 kD左右的目的条带,与预测的蛋白分子量相符合.该研究为DnFPPS基因功能研究奠定重要基础,为阐明金钗石斛倍半萜及倍半萜类生物碱物质生物合成途径研究提供重要理论参考.

    法尼基焦磷酸合成酶倍半萜类生物碱基因克隆生物合成途径

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    基于高通量测序的两色金鸡菊转录组数据分析

    孙浩男刘冬云李明阳王鑫...
    6683-6697页
    查看更多>>摘要：本研究采用Illumina高通量测序技术对两色金鸡菊'轮盘'(Coreopsis tinctoria'Roulette')叶片进行转录组测序,共获得有效数据7.53 Gb.经拼接、组装并去冗余后获得unigenes 36 739条,平均长度为1 197 bp.将unigene在七大功能数据库中对比,共有27 372条(74.50％)成功获得注释,在NR和Swiss-Prot数据库中分别比对到20 454和20 849条;在GO数据库中,注释成功的18 971条unigenes包含3大类别55个功能组;在KOG数据库注释成功的7 189条unigenes可分为25个不同功能分类;通过KEGG数据库比对,7 697条unigenes可分为5大类、19个亚类、129条代谢途径.基于同源序列对比得到22 780条CDS,通过ESTScan预测后获得9 148条CDS;利用MISA软件从6 150条序列中搜索获得7 627个SSR位点.本次转录组测序分析可为两色金鸡菊功能基因的表达、分子标记开发、新品种改良和培育提供一定理论参考.

    两色金鸡菊转录组功能注释高通量测序

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    猕猴桃蔗糖合成相关酶SUS与SPS基因的鉴定与表达分析

    刘春晓蔡恒张涛朱海军...
    6698-6706页
    查看更多>>摘要：蔗糖合酶(SUS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)基因是高等植物蔗糖代谢的关键酶.为了探究猕猴桃SUS和SPS基因在蔗糖代谢中的作用,本研究以'红阳'和'华特'为试材,进行了全基因组鉴定与基因结构、系统发育关系、保守域分析、染色体定位和基因进化模式分析,并结合转录组数据分析了SUS和SPS基因的表达特征.结果表明,猕猴桃中包含8个SUS基因(AchSUS1～AchSUS8)和5个SPS基因(AchSPS1～AchSPS5),其中,SUS家族基因分为3个亚家族,分别为SUSⅠ、SUSⅡ和SUSⅢ;SPS基因家族分为4个组,分别为SPSA、SPSB、SPSC和SPSD.猕猴桃SUS和SPS基因家族成员不均匀地分布在11条染色体上,存在7对旁系同源基因,分别经历了片段重复和猕猴桃种内全基因组复制事件,SUS基因在SUSⅢ中的扩张得以保留,且这些基因在进化过程中受纯化选择作用.表达分析发现,所有SPS基因和4个SUS基因在'红阳'和'华特'中的表达呈现极显著差异,其中AchSUS7在'红阳'中特异表达.这些基因可能在猕猴桃糖分积累和品质形成中起着重要作用.

    猕猴桃SUSSPS全基因组鉴定表达分析

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    茶树类黄酮生物合成UGT基因的鉴定与表达分析

    范家坤念波周玲霞陈立佼...
    6707-6718页
    查看更多>>摘要：类黄酮物质是茶树最重要的次生代谢物,对茶叶风味和保健功能具有决定作用.尿苷二磷酸糖基转移酶(uridine diphosphate glycosyltransferase,UGT)催化的糖基化反应是黄酮类物质合成的关键步骤,具有重要的研究价值.本研究应用Iso-seq全长转录组技术获得了茶树UGT基因,通过与拟南芥以及已经报道的合成类黄酮的UGT基因进行序列比对,筛选参与类黄酮生物合成的UGT基因,并采用RT-qPCR和高效液相色谱测定候选基因的表达和类黄酮物质的含量,分析基因表达量与类黄酮物质含量的相关性.结果发现UDP75L121、UDP75L123、UDP78A15、UDP94P11 与儿茶素没食子酸酯(catechin gallate,CG)和表儿茶素没食子酸酯(epicatechin gallate,ECG)含量呈正相关,UDP78A15与花青素矢车菊色素(cyanidin,Cy)、天竺葵色素(pelargonidin,Pel)和锦葵色素(malvidin,Ma)含量呈正相关,而UDP75L123、UDP78A15与黄烷醇类山柰酚(kaempferol,Kae)和酚酸类鞣花酸(ellagic acid,EA)含量呈负相关(P＜0.05),初步表明这4个基因可能参与茶叶类黄酮物质的生物合成.本研究可为进一步分析茶树类黄酮物质的生物合成提供参考.

    茶树类黄酮尿苷二磷酸糖基转移酶基因Iso-seq全长转录组相关性分析

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