摘要：为阐明哈密瓜脱氢抗坏血酸还原酶(dehydroascorbate reductase,DHAR)基因的基本性质及在响应冷胁迫过程中的表达水平,基于生物信息学对2个哈密瓜DHAR基因(CmDHAR)的基本信息、多序列比对、系统进化关系、共线性关系、基因结构域特征、蛋白质三级结构、蛋白质-蛋白质相互作用及冷胁迫下的抗坏血酸(ascorbic acid,AsA)含量、DHAR活力、DHAR基因的表达水平及其基因集富集分析(gene set enrichment analysis,GSEA)进行研究。结果表明,2个CmDHAR编码蛋白氨基酸的长度分别为297 aa与206 aa,等电点分别为8.67与5.99,分子质量为33 082.9 Da与22 891.6 Da。多序列比对结果表明CmDHAR基因具有保守性较高的谷胱甘肽-S-转移酶(glutathione S-transferase,GST)-N端功能结构域。基因结构分析结果表明CmDHAR包含6个外显子、6个保守基序、3类顺式作用元件。共线性分析表明哈密瓜与西葫芦、笋瓜和南瓜在物种进化过程中更为接近。蛋白质三级结构预测CmDHAR2主要包含α-螺旋、无规卷曲、延伸链和β-转角等。蛋白互作分析表明CmDHAR家族蛋白与哈密瓜其他GST家族蛋白之间联系紧密。冷胁迫下耐冷型哈密瓜"伽师瓜-310"中的AsA含量、DHAR活力及CmDHAR基因表达量明显高于不耐冷型的"金皇后-308"。GSEA结果表明CmDHAR基因参与结构分子活性、大分子复合物、细胞膜封闭内腔以及抗氧化活性等生物过程。本研究阐明了CmDHAR的生物信息学特点,证明了DHAR基因在哈密瓜抵御冷胁迫过程中的重要性。

摘要：冷胁迫是限制石榴生产的主要非生物胁迫之一。C-repeat binding factors (CBFs)是一种可被快速诱导的关键信号基因,在植物的低温应答中起着至关重要的作用。然而,CBF家族在石榴中尚未阐明,该家族在低温诱导条件下的表达模式尚不清楚。本研究在石榴基因组中鉴定了7个Pg CBF家族基因,并分析了它们的蛋白保守结构域、蛋白理化性质、基因结构、系统进化、启动子顺式作用元件以及低温诱导条件下的表达模式。结果表明,7个Pg CBF蛋白均具有AP2/ERF结构域;7个PgCBF基因分布在1号(5个)和4号(2个)染色体;系统进化分析发现,7个Pg CBF蛋白分为3个亚类;启动子顺式作用元件分析发现,石榴CBF可能参与激素响应、非生物胁迫响应过程。冷胁迫处理下,除PgCBF4外,其余6个PgCBF基因均被显著诱导,表明PgCBF基因参与响应冷胁迫生物学过程,本研究为后续深入开展石榴抗性分子设计育种研究提供一定理论基础。

摘要：基于表达谱数据分析,根据公共数据库中的序列信息设计引物,通过RT-PCR扩增及克隆,从耐冷的东乡野生稻(Dongxiang Oryza rufipogon Griff.)中获得了在冷胁迫条件下高表达的热激转录因子BGIOSGA004402-DX的全长c DNA,与冷敏感水稻品种93-11的对应位点序列进行氨基酸同源比较分析,结果表明:该基因在2个不同材料中长度一样,都为249个氨基酸,具有99%的序列一致性,但存在2个氨基酸的差异,一个是第127号氨基酸,另一个是第155号氨基酸。

摘要：为了研究水稻Os09g29390基因在冷胁迫条件下的功能,以水稻苗期冷胁迫基因表达谱芯片中编码水稻质体蓝素类蛋白(Plastocyanin like protein)的下调表达基因Os09g29390为研究对象,对Os09g29390基因进行冷胁迫下表达特性分析、同源性分析及亚细胞定位分析。结果表明,Os09g29390基因在冷胁迫处理下表现为下调表达模式;氨基酸相似性分析与保守结构域分析显示,Os09g29390基因与其同源基因的氨基酸编码序列具有一个保守的铜结合位点;将Os09g29390基因与增强型绿色荧光蛋白(eGFP)融合,转化烟草原生质体,结果Os09g29390基因定位于细胞叶绿体中。以上结果初步阐明该基因在冷胁迫下的表达特性及作用位点,为以后更深入的研究该基因的功能提供了指导。

摘要：为提高新筛选的罗伊氏乳杆菌LTR1318冷冻干燥过程中的抗冻性能,通过单因素试验先筛选出影响乳酸菌冻干存活率的4个主要因素:脱脂乳、谷氨酸、低聚果糖和山梨糖醇。再利用Box-Behnken试验设计不同保护剂组合下的菌株冻干存活率为训练集和测试集,构建径向基函数人工神经网络模型,模型拟合度可达0.9844。结合遗传算法对神经网络的拟合结果进行50次迭代寻优后,得到的最佳保护剂配方为脱脂乳10.90%、谷氨酸1.20%、低聚果糖1.30%和山梨糖醇0.80%。验证此条件下的冻干存活率为(95.74±5.07)%。经过人工神经网络结合遗传算法优化保护剂组合的策略,菌株在冻干过程中的乳酸脱氢酶和β-半乳糖苷酶的酶活力分别提高了53.19%和3.53倍,是正常培养条件下酶活力的78.25%和86.43%。此外,冷休克蛋白基因的相对表达量小幅上调8.29%。通过采取上述策略,本研究探索出一种新型益生菌的冻干工艺,为乳酸菌冻干制剂的制备和真空冷冻干燥技术的进一步应用提供参考和指导。

摘要：为了阐明东乡野生稻中MYB转录因子基因LOC_Os01g62410-DX在低温胁迫条件下的功能作用机制,依据课题组前期的转录组分析数据,以东乡野生稻和籼稻品种“93-11”为材料,通过实时荧光定量PCR分析该基因位点在冷胁迫条件下的表达模式。并参考公共数据库中测序水稻品种日本晴对应位点的序列信息设计引物,利用RT-PCR技术,从东乡野生稻中扩增获得LOC_Os01g62410-DX基因的全长cDNA,构建该基因的过表达载体。序列分析结果表明,LOC_Os01g62410-DX基因的cDNA全长为1500 bp,共编码499个氨基酸,蛋白质分子质量为55.04 ku,理论等电点(pI)为7.62。在线分析软件预测LOC_Os01g62410-DX氨基酸序列N端包含2个高度保守结构域SANT,表明该基因属于R2R3类MYB转录因子。系统进化分析结果表明LOC_Os01g62410-DX与水稻Osmyb3和Osmyb4编码的蛋白位于邻近分支上,亲缘关系最近。进一步利用农杆菌介导转基因方法,获得转入LOC_Os01g62410-DX基因的37株阳性转基因植株,为深入研究东乡野生稻LOC_Os01g62410-DX基因在低温胁迫条件下的作用机制奠定材料基础。

摘要：根据禾本科转录因子cbf,dreb,myb基因已经报道的核酸序列保守区设计引物,使用RT-PCR技术首次在扁穗冰草(Agropyron cristatum)中克隆3个转录因子部分片段,分别将其命名为ACcbf,ACdreb,ACmyb。利用半定量RT-PCR技术研究这3个基因在冷胁迫及干旱胁迫下的表达趋势。结果表明,ACcbf基因对温度敏感,同时对干旱胁迫有一定程度的响应;ACdreb基因对冷胁迫和干旱胁迫都较为敏感;ACmyb基因则对干旱胁迫敏感,而对冷胁迫不敏感。

摘要：通过对东乡野生稻的渗入系群体进行低温筛选,获得了5个耐冷性较强的株系。通过对耐冷株系IL732和轮回亲本赣香B常温和低温下基因表达谱(DEG)差异的分析,筛选得到22个在IL732中特异响应冷胁迫的基因,其中存在多个参与糖类代谢的酶。这些酶基因的特异表达表明东野的耐冷机制可能与东野独特的能量代谢或多糖类物质代谢调控过程有关。

摘要：从实验室建立的甘薯冷胁迫抑制消减文库中分离出一cDNA片段,经NCBI比对后发现该片段与其它植物的S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因具有90%的同源性,根据相关物种S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因cDNA序列设计引物,以甘薯总RNA为模板,经RT-PCR扩增首次获得全长1182bp的甘薯SAMS完全编码区,NCBI比对分析结果表明:该片段与不同种属植物sams基因的编码区序列的核苷酸相似性达85.48%,所推导的氨基酸序列相似性达93.6%。根据核苷酸序列和氨基酸序列分别构建了SAMS系统进化树,从分子水平阐明了植物种属间的亲缘进化关系,为其种质资源利用提供理论依据。利用该序列与原核表达载体pET32a连接构建融合表达载体pET-SAMS,酶切鉴定后转入大肠杆菌BL21,在不同温度下诱导3h后均表达出一63KDa大小融合蛋白。