摘要：【目的】通过对热激转录因子基因Bx-HSF-1的克隆和表达分析,为深入研究c GMP、TGFβ-like和Insulin/IGF等热激抗逆代谢路径提供理论基础。【方法】根据松材线虫基因组数据设计引物克隆松材线虫Bx-HSF-1基因。进一步对Bx-HSF-1进行Gene Ontology基因功能预测、系统发育分析、保守结构域分析等生物信息学分析。应用JASPAR预测Bx-HSF-1靶位点DNA序列,根据松材线虫基因组数据筛选含有该序列的靶基因,并通过蛋白质三维结构分析和分子对接验证。应用荧光定量q-PCR检测Bx-HSF-1及其靶基因在热激和低温处理条件下4个时间点的表达量,结合转录组数据对Bx-HSF-1及其靶基因的表达量相关性进行分析。采用原位杂交对Bx-HSF-1基因在松材线虫体内的表达部位进行了分析。【结果】根据基因组数据,克隆到松材线虫热激转录因子Bx-HSF-1基因长度为1 404 bp的涵盖完整蛋白编码区基因序列。结构域分析表明Bx-HSF-1基因编码蛋白质的氨基酸序列含有DNA结合结构域和亮氨酸拉链结构域。GO分析表明该基因参与延长线虫寿命、正向调控繁殖率、运动、热激反应、抗逆态幼虫发育和抗逆反应等生理过程,并具有特异DNA序列结合的分子功能。氨基酸疏水性分析表明该DNA结合结构域由3个α螺旋和4个反向平行的β折叠构成一个疏水核心,该疏水核心可以与热激元件靶位点互作。对松材线虫基因组进行BLAST比对筛选出Bx-DAF-7是Bx-HSF-1的靶基因,Bx-DAF-7基因TATA盒上游序列具有Bx-HSF-1靶位点序列。荧光定量q-PCR结果表明热激和低温处理同样促进Bx-HSF-1转录、抑制Bx-DAF-7转录,Bx-HSF-1与Bx-DAF-7的表达量负相关。原位杂交结果表明Bx-HSF-1基因在正常培养线虫体内各细胞均有微量表达,热激培养线虫前体部信号显著,峡部和肠区体壁信号较显著。【结论】本研究表明Bx-HSF-1具有特异DNA序列结合的分子功能。预测抗逆态幼虫形成基因Bx-DAF-7是Bx-HSF-1靶基因。转录组测序及q-PCR结果表明Bx-HSF-1与Bx-DAF-7的表达量负相关。Bx-HSF-1基因受温度刺激后多数体细胞内均有较高表达,特别是神经元、体壁肌肉细胞和皮下细胞中表达显著。

摘要：以铁炮百合(Lilium longiflorum)‘白天堂’为试材,采用RACE方法克隆到了1个热激转录因子(Heat shock transcription factor,HSF)A家族全长基因。该基因包含1个编码315个氨基酸的开放阅读框。对推定的氨基酸序列进行聚类分析,与已知的水稻5个HSFA2同源性较高,是1个新的HSFA2编码基因,命名为LlHSFA2b。经过与已报道的番茄、拟南芥、水稻和百合的HSFA2序列比对分析,该基因编码的HSF蛋白具有热激转录因子所具备的典型结构域和调控元件,不同的是,它缺少1个转录激活域和核输出信号。半定量RT-PCR分析表明,该基因特异地受高温和H2O2诱导表达。荧光定量PCR表明:该基因在百合根、鳞茎和叶片中均受热激诱导表达,且表达量无明显差异;37℃热激处理下,与已报道的LlHSFA2a相比,LlHSFA2b表达时间点和表达量的峰值均提前。这些结果说明,本试验中克隆到了1个新的HSFA2编码基因,与LlHSFA2a相比,该基因可能参与了百合早期热信号传导过程。

摘要：白颖苔草(Carex rigescens(Franch.)***.)的热激转录因子基因是重要的耐热候选基因。通过序列多重比对设计简并引物,扩增出白颖苔草的热击转录因子基因cDNA的中间片断,并在此基础上利用RACE技术得到3′端cDNA片段和5′端cDNA片段。结果表明:通过序列拼接获得该基因的全长cDNA(1226bp),命名为CrHSF。序列分析表明其含有一个完整的开放阅读框(103～1023bp),编码蛋白质含有306个氨基酸,分子量为38.75kDa,等电点为5.85。CrHSF的氨基酸序列与OsHSF的同源性为59%,与已知的其他热激转录因子也具有较高的同源性。在CrHSF的氨基酸序列中没有预测到信号肽以及跨膜区域,但是具有多种翻译后修饰的加工位点。

摘要：热害是目前葡萄设施生产中存在的主要问题之一。作为耐热性的主要调控因子,HSF的分析及其基因序列中分子标记研究对葡萄耐热相关育种具有重要意义。通过植物基因组数据库Phytozome(http://***/)下载19条葡萄热激转录因子(heat shock factor,HSF)蛋白序列,并对各HSF的氨基酸数目、分子量和等点电进行了预测。以拟南芥HSF为参照,经过多序列比对和进化树分析,对葡萄HSF进行序列分析和分类,发现葡萄基因组中HSF有10个A类、7个B类和2个C类。同时,分析了19条HSF基因序列中SSR(simple sequence repeats)位点,并设计特异引物,以‘赤霞珠’基因组DNA为模板,通过PCR(polymerase chain reaction)对引物有效性进行验证。结果表明,葡萄基因组内包括3类HSF因子编码基因,它们的序列上存在SSR位点,可用于分子标记的开发。研究结果为葡萄耐热相关分子辅助育种提供了参考。

摘要：对辣椒细胞质雄性不育系‘9704A’和其同核保持系‘9704B’早期花蕾转录组的Solexa测序结果进行分析,发现1个差异性表达基因,其在不育系中的表达比在保持系中的表达高10倍,该基因与番茄、葡萄、拟南芥中的hsf基因同源性分别为87%、73%和70%,推测该基因为辣椒的hsf基因。根据该基因序列设计引物,从辣椒‘9704A’中克隆该基因的全长及核心cDNA序列,克隆到的hsf全长与核心序列与转录组测序获得的序列一致,进一步分析表明,该基因属于hsf基因家族成员。用定量PCR分析hsf基因在‘9704A’和‘9704B’2种辣椒的根、茎、叶和晚期花蕾中的表达情况,结果表明,该基因在不育系叶组织的表达量为其在保持系叶组织表达量的13.7倍,在不育系晚期花蕾中的表达量也为其在保持系晚期花蕾的3倍,而在2种辣椒系的茎中的表达量都很低,在2种辣椒系的根中的表达量均较高。