简介:为了解香蕉NBS抗病基因的密码子使用特点,掌握其基因编码规律,以香蕉全基因组NBS基因的74条高置信蛋白编码信息为数据来源,借助CodonW等软件对蛋白质的每个氨基酸编码数据进行了统计分析。结果表明,G+C含量范围为32.8%~45.4%,共鉴定获得了GUC和UAC等8个最优密码子且全部以G或C结尾。中性绘图分析发现,大部分基因分布在对角线及其附近区域,ENC与GC3的关联分析显示大部分基因落在标准曲线附近,这些都表明密码子偏好性受到碱基突变影响较大。密码子各参数相关性分析表明,ENC和G3s、C3s的大小都呈显著负相关,在基因表达密码子使用时,更倾向于选择第三位碱基是G/C的同义密码子。本研究分析了香蕉全基因组NBS基因的密码子偏好性,为通过密码子优化来提高NBS基因在香蕉中的表达,对香蕉进行抗性改良具有十分重要的指导作用。
简介:番茄Pto基因编码包含丝氨酸/苏氨酸激酶(STK)结构域的蛋白,它能抗由丁香假单胞菌番茄致病变种(Pseudomonassyringaepv.Tomato,Pst)造成的细菌性斑点病。本研究使用PVX系统的体内识别系统测定显示AvrPto在辣椒基因型中被特异性识别。这种AvrPto识别导致非寄主超敏反应(HR),以及PVX::AvrPto融合蛋白在接种辣椒叶组织中的定位,这表明在辣椒中存在与番茄类似的Pto识别机制。然而,辣椒全基因组分析显示没有对应番茄的Pto进化枝,表明在辣椒中有一个Pto识别的替代系统。不过,辣椒基因组中已经鉴定出25个具有高度保守STK结构域的类Pto蛋白激酶(PLPKso对于Ptos和PLPK的STK结构域中的大部分氨基酸位点,非同义(dN)与同义(dS)核苷酸替换速率的比值(ω)小于1。表明纯化选择在进化中起主要作用。然而,一些氨基酸位点在Pto同源物的进化过程中被发现为偶发性正选择,因此,不同的进化过程可能在植物中形成了Pto基因家族。基于RNA—seq数据,PLPK基因和其他Pto通路基因,例如Prf,Pti1,Pti5和Pti6在所有检测的辣椒基因型中都表达了。因此,辣椒中对Pst的非寄主超敏反应可能是由于PLPK同系物对AvrPto效应物的识别,以及Pto信号通路下游组分的后续作用。然而,辣椒中AvrPto的识别可能涉及其他类受体激酶(RLKs)的活性。本研究中鉴定的PLPKs将作为进一步了解PLPKs在非寄主抗性中作用的基础。
简介:【目的】探究不同品种烟草镉积累差异的分子机制。【方法】采用同源克隆方法从烟草不同镉积累基因型品种中克隆拟南芥AtNramp1同源基因NtNramp1;应用生物信息学方法分析烟草不同镉积累基因型品种中NtNramp1基因序列差异;通过酵母异源表达系统研究烟草不同镉积累基因型品种的NtNramp1对镉的转运活性差异。【结果】金英和KomotiniBasma两个烟草品种对镉的积累存在显著差异;从镉积累显著差异的两个烟草品种中克隆到的NtNramp1基因(分别命名为NtNramp1a和NtNramp1b)编码区存在57个单碱基差异,其中NtNramp1a1305位碱基变异(G>A)导致所编码蛋白比NtNramp1b编码蛋白缺少C端两次跨膜;酵母异源表达结果表明来自低镉含量品种金英的NtNramp1a转运镉的活性比来自高镉含量品种KomotiniBasma的NtNramp1b转运镉活性显著降低。【结论】金英和KomotiniBasma两个烟草品种中NtNramp1蛋白活性差异是导致两烟草品种镉积累差异的重要原因。
简介:为深入了解烤烟钾营养特性,选择烟叶钾含量具有差异的品种,在正常供钾和无外源钾条件下,研究了烤烟不同基因型对矿物钾活化、吸收、转运和积累的特性。结果表明:在供钾充足条件下,高钾基因型烤烟干物质积累、各部位钾含量和体外钾吸收效率显著高于低钾基因型,根系吸收钾素能力、向叶片中转运钾素能力较强。在无外源钾条件下,高钾基因型烤烟烟叶钾含量和整株钾积累量显著低于低钾基因型,耐低钾能力和根系吸钾能力显著低于低钾基因型。高钾基因型烤烟在缺钾时,会通过增大根系量,提高根冠比,增强对生长介质中矿物钾的活化来提高烟株根际钾含量,但是由于根系吸钾能力较弱,对活化出的钾素未能充分利用。高钾基因型具有对钾素敏感,吸收、转运和积累钾素能力强,钾响应度高,但是不耐低钾的特点,这对于高钾烤烟品种选育和营养施肥具有指导意义。
简介:NBS类抗病基因是植物中最大的一类抗病基因。亚麻荠是一种新型能源及特用油料作物,抗病、虫、杂草及逆境能力极强。然而,有关其抗性分子机理鲜有报道。本研究采用NB-ARC标准结构域的HMM模型,对亚麻荠本地蛋白质数据库进行检索分析,在全基因组水平上鉴定NBS类抗病基因。结果表明亚麻荠基因组共有472个NBS类抗病基因,分布于17条染色体上,56%的基因成簇分布。所有串联重复基因也都以基因簇的形式出现,这表明串联重复有利于基因簇的形成。系统发生树分析显示TIR-NBS-LRR(TNL)和CC-NBS-LRR(CNL)两类亚家族的抗病基因可能在进化过程中遵循不同的进化路径,导致其在应对病原菌侵染时发挥不同的功能。本研究发现将为鉴定新的植物抗病基因和解析亚麻荠高抗病机制提供科学参考。
简介:农杆菌已广泛应用于单、双子叶植物的遗传转化。T-DNA的传递是农杆菌介导转化的分子基础。T-DNA的传递是一个复杂的过程,与Ti质粒毒性区基因(Vir)、农杆菌染色体上毒性相关基因(chv)有关,另外植物体内部分基因也参与T-DNA的传递。T-DNA传递时在VirD1-VirD2蛋白的作用下形成T链,进一步形成T复合物,经农杆菌四型分泌系统(TypeIVsecretionsystem,T4SS)穿过细菌和植物细胞膜,运输到植物细胞胞质。进入植物细胞的T复合物在植物相关蛋白的作用下经核运输和T链的整合,最终整合到植物基因组。本研究从农杆菌对植物细胞的识别和附着、农杆菌对植物信号的感知和Vir基因的活化、T链的形成、T-复合物的运输、T链进入植物细胞后的核运输和T链的整合机制及相关基因作了详细综述,探讨了农杆菌转化机制研究中的问题,对今后农杆菌转化机制研究做了展望。