分类： 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间： 2022-03-30 合作期刊: 《广西植物》
摘要： 晚期胚胎发育丰富蛋白（late embryogenesis abundant，LEA）与植物抗逆性密切相关，在干旱胁迫下保护植物细胞，减少植物损伤，并广泛存在于生物体内。垫状卷柏（Selaginella pulvinata）是一种在干旱胁迫下生存能力极强的蕨类植物，具有很强的恢复能力。为探究垫状卷柏SpLEA1基因在耐旱植物中的分子机制与表达特征，该研究以高耐旱性植物垫状卷柏为实验材料，基于转录组测序结果，采用RT-PCR技术获得SpLEA1基因cDNA序列，采用HiTail-PCR技术获得启动子序列，利用生物信息学对序列进行了分析，采用qRT-PCR技术，分析了SpLEA1基因在干旱胁迫下的表达模式。结果表明：（1）垫状卷柏SpLEA1全长为476 bp，开放阅读框（ORF）为279 bp，共编码92个氨基酸，通过在线工具预测到蛋白分子量为9 491.46 Da, 等电点为5.45，蛋白结构预测分析表明该蛋白为亲水性蛋白，含有10个磷酸化位点，二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主。（2）预测到SpLEA1蛋白的保守结构域为Lea-5，来源于LEA1家族，基于系统发生树和遗传距离矩阵，发现垫状卷柏SpLEA1与来自鹰嘴豆（Cicer arietinum ）和红三叶（Trifolium pratense）的Lea-5蛋白同源性较高。（3）利用在线工具对启动子序列进行顺式作用元件的预测分析发现SpLEA1基因启动子含有5类激素响应元件和与干旱胁迫响应有关的功能元件。（4）在自然干旱处理下SpLEA1基因表达上调并在12 h时达到峰值，在24 h干旱后进行复水处理，表达量显著下调。综上所述，SpLEA1基因在垫状卷柏中很可能参与了干旱胁迫响应机制的相关调控。此结果为进一步研究垫状卷柏SpLEA1基因在干旱胁迫下的功能及其表达调控机制奠定了基础。
分类： 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间： 2020-09-15 合作期刊: 《广西植物》
摘要： 为探究纤枝短月藓LEA2 基因的结构和表达特征，该研究以纤枝短月藓为材料，首次利用PCR 克隆技术得到纤枝短月藓BeLEA2 基因序列，对该基因进行分析。结果表明：该基因序列中含有2 个外显子和1 个内含子，其开放阅读框（ORF）为 456 bp，编码151 个氨基酸,预测其相对分子质量为16 515.96 Da。将纤枝短月藓与其他植物LEA2 基因氨基酸序列进行比对，构建系统进化树，结果显示纤枝短月藓与小立碗藓的亲缘关系最近。利用HiTail PCR 技术克隆获得1 072 bp 的BeLEA2 启动子序列，用PlantCARE 在线工具对该启动子的顺式作用元件进行预测，结果表明该启动子除了含有核心启动子元件TATA-box 和CAAT-box 外，还含有ABRE、MYB、MYC、MYB 结合位点（MBS）等其他顺式元件。实时荧光定量PCR 分析表明，BeLEA2 基因在纤枝短月藓不同发育时期和不同组织中都有表达，且对脱水胁迫有响应。以上结果为进一步探究LEA2 基因在苔藓植物中的功能及作用机制奠定了基础。
分类： 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间： 2024-03-26 合作期刊: 《广西植物》
摘要： 中甸刺玫（Rosa praelucens Byhouwer）是云南香格里拉县的特有“极危”植物和国家二 级重点保护植物，也是著名的高山花卉和重要的十倍体月季种质资源，种内存在丰富的表型 多样性。为了澄清中甸刺玫种内表型变异的遗传背景，该文利用二代测序技术对40 个不同 表型的中甸刺玫代表性个体的叶绿体基因组进行测序、组装和比较分析，结果表明：（1） 中甸刺玫的基因组序列长157 173～157 261bp，植株间仅相差88bp，共编码132 个功能基因， 主要为与光合作用和自我复制相关的基因。全部基因共由27 155 个密码子编码，以A-和U- 为末端的密码子较常见。（2）中甸刺玫的叶绿体基因组共鉴定出36 个重复序列和73 个简 单重复序列，后者大部分为单核苷酸SSRs，主要位于大单拷贝区的基因间隔区。（3）中甸 刺玫种内叶绿体全基因组的单倍型多样性为0.928±0.027，核酸多态性为0.00012；位于LSC 的petN-trnD、psaA-ycf3 等基因间隔区，以及rps16 和ycf1 等基因的核酸多态性相对较高； 不同表型的代表性个体的叶绿体基因组间在结构上不存在大片段或基因的逆转或者丢失。研 究结果表明中甸刺玫种内在叶绿体基因组大小、序列和基因结构等方面均高度保守，其种内 丰富的表型多样性不是由于叶绿体基因组的变异。
分类： 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间： 2023-07-13 合作期刊: 《广西植物》
摘要： 飘带兜兰(Paphiopedilum parishii) 分布范围狭窄，仅在中国、缅甸、泰国以及老 挝有少量分布。近年由于生境破坏和人为滥采导致飘带兜兰野生种群极度缩减。遗传多样性 代表着物种适应环境和生存发展的能力，保存珍稀濒危物种的遗传多样性是物种保护的重要 目标，但飘带兜兰的遗传信息还不清楚。该研究对飘带兜兰4 个野生个体经测序、组装、注 释获得的叶绿体基因组序列，与已公开的另外2 个个体的叶绿体全基因组序列进行比较，分 析种内差异。结果表明：(1) 飘带兜兰叶绿体基因组具有典型被子植物叶绿体基因组环状四 分体结构，基因组长度为154 403~154 809 bp，共编码129 个基因，包括78 个蛋白质编码基 因、39 个tRNA 基因、8 个rRNA 基因，以及4 个假基因。(2) 在飘带兜兰6 个个体叶绿体 基因组中检测到103~107 个SSRs (simple sequence repeats) 位点，其中21 个SSR 位点具有 多态性。此外，6 个个体叶绿体基因组中还检测到60 个长序列重复，包括17~21 个正向重 复，18~29 个反向重复，9~16 个回文重复，4~9 个互补重复。(3) 通过比较6 个个体叶绿体 基因组序列的核苷酸多样性， 共发现70 处变异， 包括10 个SNPs (single nucleotide polymorphism) 以及60 个插入缺失(InDels)。其中有3 个SNP 位点发生了非同义替换，导 致编码功能基因的氨基酸发生改变；19 个插入缺失多态性较高，具有开发为分子标记的潜 力。(4) 通过计算核苷酸多样性值(Pi) 共发现8 个有变异的区域，Pi 值为0 ~ 0.00632，其 中变异度较大的是rps3- rpl22、trnL-UAC-rpl32、rpoB- trnC-GCA 以及ycf4，这些高变区 可开发为分子标记用于评估飘带兜兰遗传多样性。(5) 系统发生分析结果表明，飘带兜兰6 个个体叶绿体基因组序列聚在一起，与长瓣兜兰互为姐妹群。综上所述，飘带兜兰叶绿体基 因组的SSRs、长序列重复、SNPs、InDels 以及核苷酸序列呈现了足够的种内多样性，可开 发成分子标记用于该种的系统演化及保护生物学研究。
分类： 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间： 2021-04-13 合作期刊: 《广西植物》
摘要： 大头茶属（Polyspora Sweet）为山茶科常绿树木，共50 种，主要分布于南亚和东南亚地区。大头茶属植物均具有较高观赏价值，可作为热带和亚热带地区的园林绿化树种，部分种类兼具食用和药用价值。在对大头茶属种质资源和应用情况简要介绍的基础上，对其系统演化及分类、繁殖特征、生理特性、生态习性、育苗技术、化学成分及药理活性等方面的研究进展进行了较详细的综述，提出目前研究中存在的问题，并对今后的研究方向进行了展望，指出未来应扩大大头茶属的研究范围和种类，加强种质资源搜集、系统发育、遗传多样性等研究，重点关注大头茶属的引种栽培与种质创新，充分发掘其药用价值，开展临床转化和药物研制工作，以期为合理开发利用野生大头茶属种质资源提供理论依据和研究思路。
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