国家自然科学基金(31101608)
- 作品数：11 被引量：58H指数：7
- 相关作者：张岗郭顺星张大为李欢刘亮亮更多>>
- 相关机构：陕西中医药大学中国医学科学院北京协和医学院北华大学更多>>
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- 铁皮石斛促分裂原活化蛋白激酶基因DoMPK4的分离和差异表达分析(英文)被引量：7
- 2014年
- 促分裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinases,MAPKs）是所有真核生物中普遍存在的一种重要的信号转导组分,在植物生理代谢、生长发育和激素反应等多项途径中起重要调控作用。本研究利用RT-PCR、RACE方法,从珍稀濒危兰科药用铁皮石斛中分离到一个新的促分裂原活化蛋白激酶基因,命名为DoMPK4（GenBank注册号JX297597）。DoMPK4基因cDNA全长1 518 bp,编码一条由369个氨基酸组成的肽链,相对分子质量42.42 kD,等电点为5.55。推定的DoMPK4蛋白不含信号肽,具有一个跨膜域（214~232）,包含MAPK蛋白家族保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶活性位点（158~170）和MAP激酶的保守位点（71~174）。多序列比对表明,DoMPK4与多种植物MAPKs蛋白一致性较高（74.9%~80.6%）。进化树结果显示,DoMPK4隶属于植物MAPKs蛋白的Group A分支,与单子叶植物亲缘关系较近。实时定量PCR分析表明,DoMPK4在石斛根、茎、叶、种子和原球茎等5种器官中的相对表达量有显著差异。DoMPK4转录本在原球茎中的表达量为叶中的17.65倍,种子、根和茎等次之,分别为5.84、2.28和1.64倍。DoMPK4在原球茎较萌发种子中的高表达量特征,提示该基因在原球茎发育过程中起一定作用。
- 张岗李依民胡本祥张大为郭顺星
- 关键词：铁皮石斛激酶原球茎实时定量PCR
- 铁皮石斛己糖转运蛋白基因DoHT1的分离和表达分析被引量：3
- 2018年
- 该研究借助RACE技术克隆了铁皮石斛己糖转运蛋白（hexose transporter，HT）基因DoHTl，对其序列特征进行生物信息分析，并采用定量PCR分析基因表达模式。结果表明，DoHTl基因（GenBank注册号KUl60469）eDNA全长1586bp，ORF长l536bp，编码l条由511个氨基酸组成的多肽，56．18kDa，等电点9．08。DoHTl蛋白含有糖转运蛋白协助扩散超家族保守结构域（22～483）、糖转运基序1（139-164）、糖转运基序2（338～355）和功能基序；无信号肽，含11个跨膜域，预测定位在质膜，与多种植物HTs蛋白有较高的一致性（54．7％～80．7％），隶属于MST（单糖转运蛋白）分支，与小兰屿蝴蝶兰亲缘关系最近。DoHTt基因具有组织表达特异性，其转录本在石斛叶中显著最高，茎中次为，分别为根中的19．36，1．82倍。该研究获得DoHTl基因全长及分子特征，为进一步研究其在铁皮石斛糖代谢调控中的作用奠定基础。
- 李依民陈莹刘阿萍张娜黑小斌张岗张岗
- 关键词：铁皮石斛克隆定量PCR
- 铁皮石斛转录因子基因DoWRKY3的克隆与分子特性分析被引量：8
- 2017年
- 目的克隆珍稀濒危药用植物铁皮石斛转录因子基因DoWRKY3,并进行生物信息学和表达模式分析。方法采用RT-PCR和RACE技术获取基因全长;利用生物信息学软件预测蛋白的理化性质、结构域和亚细胞定位等分子特性;用软件DNASTAR 6.0和MEGA 6.0分别进行氨基酸多序列比对和进化关系分析;借助定量PCR检测基因表达模式。结果分离到DoWRKY3基因(GenBank注册号KT957549),cDNA全长2 065 bp,编码1条由509个氨基酸组成的多肽,相对分子质量55 580,等电点6.58;推定的DoWRKY3氨基酸序列具有植物WRKY蛋白家族保守的2个WRKY结构域(217~279、381~449)、2个WRKYGQK位点和2个C_2H_2型锌指结构元件(C-X_4-C-X_(22-23)-H-X_1-H);该蛋白预测无信号肽或跨膜域,定位在细胞核;DoWRKY3蛋白与多种植物WRKY蛋白一致性较高(46.3%~57.4%),与拟南芥At WRKY3、At WRKY4和丹参Sm WRKY54蛋白等亲缘关系近,聚在WRKY分子进化树的Group 1分支;DoWRKY3基因具有组织表达特异性,其转录本在石斛根和叶中表达量较高,分别为茎中的2.32倍和1.69倍。结论 DoWRKY3基因全长的分子克隆与特征分析,为深入研究该基因在铁皮石斛生长发育、逆境生理以及次级代谢调控中的生物学功能奠定基础。
- 张岗刘思思彭亮周丽思刘亮亮李欢黑小斌沈霞郭顺星
- 关键词：铁皮石斛WRKY克隆定量PCR
- 铁皮石斛S-腺苷酸脱羧酶基因DoSAMDC1的克隆及特征分析被引量：14
- 2013年
- S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶(S-adenosyl-L-methionine decarboxylase,SAMDC)是多胺合成的关键酶,通过调节多胺的代谢途径参与植物的多项生理生化过程。本文利用cDNA末端快速克隆技术(RACE),首次从铁皮石斛共生萌发种子中分离得到一个新的SAMDC基因,命名为DoSAMDC1(GenBank注册号JX966243),并对其编码蛋白的理化性质、保守结构域等特征进行分析。生物信息学分析表明,DoSAMDC1基因的全长为1979bp,涵盖tiny-uORF、small-uORF和mainORF3个植物SAMDC基因特征ORF。mORF编码一条368个氨基酸的肽链,预测分子质量为40.7kD,等电点为5.2,编码蛋白不含信号肽,具有22个氨基酸的跨膜域(89～110位),具有植物SAMDC的典型结构特点,包括酶原剪切位点、PEST结构域及催化功能必须的氨基酸。序列比对及系统发育树分析结果表明DoSAMDC1与单子叶植物SAMDC具有很高的同源性,与双子叶植物的亲缘关系较远。应用实时荧光定量PCR对DoSAMDC1基因在石斛不同组织中的表达模式分析发现,该基因在未接菌的植物组织中表达变化差异不大,在接菌共生萌发的植物种子中显著上调表达,为未萌发种子的2.74倍,具有受真菌侵染诱导表达的特性,揭示其可能通过参与多胺调控途径在植物?真菌共生方面发挥作用。
- 赵明明张岗张大为郭顺星
- 关键词：铁皮石斛共生萌发
- 珍稀濒危药用铁皮石斛HMGR基因的克隆和特征分析被引量：20
- 2014年
- 3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶（3-hydroxy-3-methylglutarylcoenzyme—Areductase，HMGR）是甲羟戊酸途径中的第一个限速酶，在植物细胞萜类物质合成代谢过程中发挥重要作用。但是，HMGR基因在珍稀濒危兰科药用植物铁皮石斛类萜生物合成途径中的作用尚不清楚。本研究利用RT-PCR和RACE技术，首次从铁皮石斛中克隆到一个HMGR基因，命名为DoHMGRl（GenBank注册号JX272632）。DoHMGRl基因eDNA全长2071bp，编码一条由562个氨基酸组成的多肽，分子量59-73kD，等电点6-18。DoHMGRl蛋白包含HMGR蛋白家族的4个保守结构域（63-561、147-551、268-383、124-541）和两个跨膜基序（42-64、85～107）。DoHMGR1基因与多种植物HMGR基因相似性很高（67％～89％），与万代兰、水稻、玉米等单子叶植物亲缘关系较近。DoHMGR1基因具有组织表达特异性，其转录本在石斛根和茎中表达量较高，为叶中的2-13和1-98倍。DoHMGR1基因的分子鉴定为进一步解析该基因在铁皮石斛萜类物质合成代谢途径中的分子调控作用奠定基础。
- 张琳王继涛张大为张岗郭顺星
- 关键词：铁皮石斛基因表达实时定量PCR
- 铁皮石斛镁离子转运蛋白基因的克隆及表达分析被引量：10
- 2014年
- 目的克隆珍稀濒危兰科药用植物铁皮石斛镁离子转运蛋白（magnesium transporter,MGT）基因（Do MGT1）并进行生物信息学和表达分析。方法采用RT-PCR和RACE技术,获得基因c DNA全长;利用生物信息学软件预测蛋白的理化性质、结构域及亚细胞定位等分子特征;用DNASTAR 6.0和MEGA 4.0分别进行氨基酸多序列比对和进化关系分析;借助实时定量PCR（q PCR）检测基因表达模式。结果克隆到Do MGT1（Gen Bank注册号KJ995532）,c DNA全长1 625 bp,编码一条由425个氨基酸组成的肽链,相对分子质量47 400,等电点4.79;Do MGT1蛋白含有Cor A家族镁离子转运蛋白保守结构域（313~420）和镁离子转运蛋白MRS2/LPE10保守域（27~420）;Do MGT1与多种植物MGTs基因一致性为46%~63%,编码蛋白与水稻Os MGTD、Os MGTE、Os MGTF等聚在一起,与At MGT4共同构成植物MGTs基因的一大类群;Do MGT1基因转录本在石斛根、茎、叶器官中为组成型表达,叶中相对表达量较高,为根中的3.46倍;茎次之,为根的1.54倍。结论成功克隆到一个镁离子转运蛋白基因Do MGT1,其转录本在叶中高的表达特征暗示该基因可能在铁皮石斛叶的生长发育中发挥重要作用。
- 张岗翟清华张大为胡本祥郭顺星
- 关键词：铁皮石斛基因克隆
- 铁皮石斛丙酮酸激酶基因的克隆与表达分析被引量：5
- 2014年
- 目的克隆珍稀濒危药用植物铁皮石斛丙酮酸激酶(pyruvate kinase,PK)基因(DoPK),并进行生物信息学分析以及检测基因在不同器官中的表达情况。方法采用RACE技术获得基因的全长cDNA;利用生物信息学软件预测蛋白的理化性质、结构域及亚细胞定位等分子特性;用DNASTAR 6.0和MEGA 4.0分别进行氨基酸多序列比对和进化关系分析;借助r实时荧光(real-time quantitative)PCR(RT-qPCR)分析基因在不同器官中的表达情况。结果克隆获得DoPK(GenBank注册号KC178572)的cDNA全长1 895 bp,编码一条由511个氨基酸组成的多肽,相对分子质量为55 040,等电点7.00;DoPK基因与江南卷柏、拟南芥、马铃薯和葡萄等植物的PK基因有71%、86%、89%和91%的相似性;DoPK蛋白包含保守的丙酮酸激酶结构域(21~497)和活性位点(235~247);DoPK属于胞质型的CYTOSOLIC-1亚类,与单子叶植物亲缘关系较近;DoPK基因为组成型表达,其转录本在石斛茎中的相对表达量较高,为叶中的2.29倍,根中次之,为叶中的1.28倍。结论克隆了胞质型的铁皮石斛DoPK基因的全长cDNA序列,为进一步研究其在铁皮石斛生长发育中的作用奠定基础。
- 张琳蔡茜张大为张岗郭顺星
- 关键词：铁皮石斛丙酮酸激酶基因克隆生物信息学
- 铁皮石斛过氧化氢酶基因DoCAT1的鉴定与表达分析被引量：4
- 2018年
- 目的分离珍稀濒危药用铁皮石斛过氧化氢酶基因Do CAT1cDNA全长,并进行生物信息和表达分析。方法采用RACE技术获基因全长;利用生物信息软件预测基因编码蛋白的理化性质、结构域和亚细胞定位等分子特性;用DNASTAR 6. 0和MEGA 6. 0分别进行氨基酸多序列比对和进化树构建分析;借助实时荧光定量PCR检测基因的表达模式。结果克隆到Do CAT1(Gen Bank获得注册号KF876840),c DNA全长1 796 bp,ORF长1 479 bp,编码蛋白含492个氨基酸,相对分子质量56. 90×103,等电点6. 7。Do CAT1蛋白不含跨膜域和信号肽,包含过氧化氢酶核心结构域(18~401)、活性位点(54~70)、血红素结合位点(344~352)和多个保守基序; Do CAT1与植物CATs蛋白一致性为83. 3%~88. 3%,所在分支隶属于CATs分子进化的Ⅲ分支,与单子叶植物CATs亲缘关系近; Do CAT1基因的表达呈器官特异性,根中相对表达量较高,为叶中的4. 27倍,叶中次之,茎中表达量很低。结论 Do CAT1基因鉴定与表达特征为石斛生长发育和抗逆生理提供分子基础。
- 李欢陈莹黑小斌张娜张岗张岗
- 关键词：铁皮石斛过氧化氢酶基因克隆定量PCR
- 铁皮石斛钙网蛋白基因DoCRT1的分子克隆与表达研究被引量：2
- 2017年
- 该研究采用RACE克隆铁皮石斛钙网蛋白(calreticulin,CRT)基因DoCRT1,进行生物信息学分析,并借助定量PCR检测基因表达模式,为揭示该基因在铁皮石斛生长发育及逆境生理中的分子作用奠定基础。结果表明:(1)DoCRT1基因(GenBank登录号KT957551)cDNA全长1 672bp,ORF长1 275bp,编码一条由424个氨基酸组成的多肽,分子量49.05kD,等电点4.42,具有CRT蛋白保守的钙网蛋白/钙联接蛋白P结构域(205~320)和类伴刀豆球蛋白凝集素/葡聚糖酶结构域A(20~222)以及多个基序;蛋白N端含有一个信号肽(1~23)和一个跨膜区域(8~24),预测结果显示主要定位于细胞液泡、胞外,与多种植物CRT蛋白一致性很高(80%~87%)。(2)DoCRT1蛋白与OsCRT1/2、ZmCRT1亲缘关系近,聚在CRT进化树的CRT1/2分支。(3)qRT-PCR检测结果显示,DoCRT1基因转录本在石斛根中表达量较高,为叶中的2.23倍,且茎与叶中表达量无显著差异。
- 李依民张娜李欢黑小斌高静张明英颜永刚张岗
- 关键词：铁皮石斛钙网蛋白基因克隆定量PCR
- 铁皮石斛2个F家族ABC转运蛋白基因的克隆和表达研究被引量：9
- 2017年
- 目的克隆铁皮石斛Dendrobium officinale ABC(ATP-binding cassette)转运蛋白F家族基因并进行生物信息学分析。方法利用RACE从铁皮石斛叶片cDNA中分离ABC基因,并进行编码蛋白相对分子质量、等电点、结构域、信号肽、跨膜域及亚细胞定位等生物信息学分析;采用DNASTAR和MEGA6进行氨基酸多序列比对和分子进化分析;借助实时荧光定量PCR技术检测基因组织表达模式。结果从铁皮石斛中分离到2个F家族ABC转运蛋白基因DoABCF1和DoABCF2(Gen Bank注册号KU160474和KU160475),全长为2 104 bp和2 193 bp,各编码1条由600和659个氨基酸组成的肽链,相对分子质量67 030和74 140,等电点6.20和5.71;DoABCF1和DoABCF2蛋白均包含2个保守的ABC结构域(分别为74~314、385~600和65~323、392~607)和多个基元;2个蛋白不含信号肽或跨膜域,预测均定位在叶绿体。2个基因与植物F家族ABC转运蛋白基因相似性高达80%以上,与玉米和水稻等单子叶植物F家族ABC转运蛋白基因亲缘关系较近。DoABCF1和DoABCF2基因转录本在石斛3个器官中差异表达且均在叶中高度表达,茎和根中相对表达量差异不显著;以茎为校正样本,前者在根中相对表达量为茎中的1.74倍,后者在叶中表达量为茎中的3.44倍。结论成功获得DoABCF1和DoABCF2基因全长cDNA,二者在铁皮石斛叶中的高表达特征暗示其可能在铁皮石斛生长发育过程中起一定作用。
- 李依民雷根平颜永刚彭亮张娜刘亮亮黑小斌李欢张岗郭顺星
- 关键词：铁皮石斛ATP-BINDINGCASSETTE转运蛋白
