香椿CCR家族基因TsCCR1的克隆与生物信息学分析
小麦lncRNA27195及其靶基因TaRTS克隆及表达分析
作物学报ACTA AGRONOMICA SINICA 2021, 47(8): 1417-1426 / ISSN 0496-3490; CN 11-1809/S; CODEN TSHPA9E-mail: zwxb301@DOI: 10.3724/SP.J.1006.2021.01071小麦lncRNA27195及其靶基因TaRTS克隆及表达分析王娜1,2,**白建芳2,**马有志1郭昊宇2王永波2陈兆波2赵昌平2,*张立平2,*1中国农业科学院作物科学研究所, 北京 100087; 2北京市农林科学院北京杂交小麦工程技术研究中心 / 杂交小麦分子遗传北京市重点实验室, 北京 100097摘要: 长链非编码RNA (long non-coding RNA, lncRNA)是一种大于200 bp的非编码RNA, 大量存在于植物体中,其可通过调节基因表达或蛋白功能, 在植物生长发育与胁迫应答中发挥重要作用。
前期在研究光照和温度对小麦光温敏核雄性不育系BS366育性诱导中, 利用转录组测序筛选获得与育性相关的lncRNA (lncRNA2719)。
为研究小麦lncRNA27195的功能, 本研究在BS366中克隆lncRNA27195及其靶基因TaRTS, 并对TaRTS进行生物信息学分析, 结果显示, TaRTS基因全长315 bp, 编码104个氨基酸, 且发现该RTS蛋白仅存在于禾本科植物中。
通过实时荧光定量PCR, 对lncRNA27195及TaRTS基因在不同组织不同光温处理及茉莉酸甲酯处理下进行表达模式分析, 发现lncRNA27195和TaRTS均在雄蕊中高表达, 呈显著的正相关, 且两者在不同光温条件下呈现出不同的表达模式。
光照和温度均对lncRNA27195和TaRTS有调控作用, 适当浓度的MeJA促进两者的表达, SA抑制两者表达。
以上结果表明, 在光周期、温度和植物激素的诱导下, lncRNA27195正向调节TaRTS基因表达, 进而影响花粉育性, 本研究结果有助于促进对小麦光温敏核型雄性不育系的机理研究和生产应用。
拟南芥肉桂酰辅酶A还原酶_AtCCR1_2_基因的生物信息学分析_刘晓晶
文章编号 :1672-4291(2011)03-0067-06
拟南芥肉桂酰辅酶 A 还原酶 (AtCCR1/2)基因的生物信息学分析
刘晓晶 , 崔浪军 , 夏 飞 , 杨章民＊
(陕西师范大学 生命科学学院 ;陕西师范大学 药用资源与天然药物化学教育部重点实验室 ; 西北濒危药材资源开发国家工程实验室 , 陕西 西安 710062)
结构的预测用 SWISS-MODEL 在线工具完成 ;三维 视图用 MolMol2K .2 软件完成 ;亚细胞定位用 Wolf spo rt 在线分析 ;启动子序列及作用元件用 P lantcare database 进 行 分 析 ;基 因 表 达 量 的 分 析 用 AtGenEx press Visualization Tool 进行在线分析 .
绝大多数植物在基因组中存在两个或 更多的 CCR 基因[ 3] .拟南芥(Arabidopsis thali ana)中含有 两条 CCR 基因 :AtCCR1 和 AtCCR2 , 二者均定 位 在 1 号染色体上 .其他植物 AtCCR1 有四个内含子 , 而 AtCCR2 只有 三个 内含 子 , 丢失 了第 一 个内 含 子 , 这种现象在其他植物中还未有其他发现[ 4] .但目 前植物中不同的 CCR 基因功能的差异尚不清楚 .
2 结果与讨论
2 .1 AtCCR 序列相似性比对分析 用 Blast 程序对 AtCCR1 和 AtCCR2 的核酸序
列进行比对 , 结果表明拟南芥的 CCR1 核酸序列与其 他植物 , 如黑麦草(Lolium perenne L ., AF278698.1)、 马 铃 薯 (Solanum tuberosum , AY149608 .1)、小 麦 (Triticum aest ivum , DQ449508 .1)、辣 椒 (Capsicum annuum , EU616555.1)、番茄(Lycopersicon esculentum M ., DQ019125.1)、 桦 树 (Betula platy phy llaSuk , FJ410450 .1)、桐树(Claoxylon indicum H ., EU338487.1)、 刺槐(Robinia pseudoacacia L ., DQ001168 .1)和松树 (Robinia pseudoacacia L ., AY064169 .1)的一 致性分 别 为 68 %、 75 %、68 %、76 %、 75 %、77 %、78 %、 42 %、70 %.CCR2 核 酸 序 列 与 其 一 致 性 分 别 为 66 %、72 %、76 %、74 %、 71 %、72 %、72 %、41 %、 67 %.拟南芥 CCR 1 和 CR 基因序列间相似性较 高 , 在初级结构上是保守的 .此外 , 拟南芥 CCR1 和 CCR2 的“G +C”含量分别为 47 .2 和 46 .1 , 与其他 单子叶植物如玉米 CCR1/ 2 基因的“G +C”含量为 57 .3 和 64 .2 接近 , 均比双子叶植物如马铃薯 、桉树 等的高 , 表 明高 “G +C” 含量 可 能是 单 子 叶植 物 CCR 基因的一个典型特征[ 5] .
杨树lrr-rlk基因家族的生物信息学分析及木材发育相关基因的克隆
杨树LRR-RLK基因家族的生物信息学分析及木材发育相关基因的克隆Populus LRR-RLK gene family bioinformatic analysis and cloning of genes involved in vascular development学科专业：食品科学研究生：袁炜指导教师：王洁华副教授天津大学化工学院二零一二年十二月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。
特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。
同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。
（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要富含亮氨酸重复序列的类受体蛋白激酶(LRR-RLKs）参与植物生长发育及对环境刺激应答反应的多种信号传导过程，在植物生命活动中发挥着重要功能。
最新研究表明，LRR-RLKs在植物多种分生组织的形态建成及细胞分化过程中也承担着关键的调控作用。
本论文使用生物信息学研究手段，通过与拟南芥的LRR-RLKs遗传资源相整合，在木本模式植物毛果杨中分离PtLRR-RLK基因家族，挖掘与木本植物杨树中与次生维管组织形态建成及形成层分化相关的PtLRR-RLK基因，掌握其时空变化规律与表达调控机制。
具体的方法是：在实验过程中，通过242个拟南芥基因在杨树数据库中blastp查找出384个杨树LRR-RLK基因，通过分析这个基因家族的遗传进化树特征，用不同表达数据库中的数据绘制表达图谱，整个在形成层、发育木质部、发育韧皮部等特异部位高表达的基因共115个，并结合拟南芥中与发育功能相关的基因构建系统进化树，预测杨树基因的功能，并筛选出17个高表达，且都在形成层和木质部、韧皮部的基因，并且可能与次生维管组织形态建成及形成层分化相关的PtLRR-RLK基因，进行cDNA克隆，构建表达载体，为后期转化杨树，研究这些基因对植物生长发育的影响奠定基础。
杨树CCR基因RNAi表达载体的构建及其转化研究的开题报告
杨树CCR基因RNAi表达载体的构建及其转化研究的开题报告一、研究背景和目的杨树是我国重要的经济林木之一，在林业、环境保护、建筑材料、生物质能源等方面具有广泛的应用价值。
然而，杨树生长发育中的许多重要特征、抗逆性能以及木质素合成等生物过程依赖于CCR基因的调控。
因此，CCR基因的研究对于杨树的遗传改良及利用其生物资源具有重要的意义。
本项目旨在构建杨树CCR基因的RNAi表达载体，并将其转化到杨树中，以此来研究CCR基因在杨树中的功能及调控机制。
二、研究方法和步骤1. CCR基因序列分析和PCR扩增使用基因组和转录组数据库分析获取杨树CCR基因序列，并进行序列比对和进化分析。
根据得到的序列设计合适的引物，使用PCR扩增CCR基因片段。
2. 构建CCR基因RNAi表达载体采用基因克隆技术将CCR基因片段插入RNAi表达载体中，构建CCR基因RNAi表达载体。
然后，将其进行测序和验证，确保其正确性。
3. 转化杨树使用农杆菌介导法，将构建的CCR基因RNAi表达载体转化到杨树的幼苗中。
然后通过PCR、Southern blot和Western blot等方式验证转化效果，并观察杨树转化后的表型和生理变化。
4. CCR基因功能的研究观察CCR基因RNAi转化的杨树在木质素合成、生长和生理代谢方面的变化，进一步研究CCR基因在杨树中的功能及调控机制。
三、预期成果和意义1. 成功构建杨树CCR基因RNAi表达载体，实现CCR基因在杨树中的RNAi效应。
2. 研究CCR基因在杨树中的功能及调控机制，深入了解杨树生长发育中的重要特征、抗逆性能以及木质素合成等生物过程的调控。
3. 为杨树的遗传改良及利用其生物资源提供重要的理论支持，推动木材工业的发展。
4. 本研究结果可为其他植物CCR基因的研究提供宝贵的参考和借鉴。
周氏啮小蜂CcGSTS1基因的克隆·蛋白表达纯化及酶学特征分析
（大连）有限公司；引物合成及测序由苏州金唯智生物科技有
限公司完成；其他如氯仿、异丙醇等试剂均为国产或进口分
析纯试剂。
菌种及质粒：大肠杆菌 Ｔｒａｎｓｅｔｔａ （ＤＥ３） Ｃｈｅｍｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍ⁃
ｐｅｔｅｎｔ Ｃｅｌｌ、Ｔｒａｎｓ１ － Ｔ１ Ｐｈａｇｅ Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ Ｃｈｅｍｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｔｅｎｔ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｃｈｏｕｉｏｉａ ｃｕｎｅａ Ｙａｎｇ；Ｇｌｕｔａｔｈｉｏｎｅ Ｓ⁃ｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅｓ；Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ；Ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ
昆虫的宿主适应性及杀虫剂抗性与解毒代谢相关蛋白
１－十二烯对小蜂已交配雌性具有较强的引诱性，但其诱发周
ｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒｓ， ＡＢＣ ）、 细 胞 色 素 ｐ４５０ （ ｃｙｔｏｃｈｒｏｍｅ Ｐ４５０ｓ，
和线粒体 ＧＳＴｓ。 迄今为止，在昆虫中只发现了胞质 ＧＳＴｓ 与
ｓｉｌｏｎ、Ｏｍｅｇａ、Ｓｉｇｍａ、Ｔｈｅｔａ 和 Ｚｅｔａ
［５］
。 普遍存在于原核生物和
真核生物中谷胱甘肽 Ｓ－转移酶，除对内源性和外源性化合
物的解毒作用以外，还参与多种细胞生理生化反应，如胞内
１．１ 材料 供试昆虫：周氏啮小蜂，由河南省漯河市豫中南
３４０ ｎｍ 处的吸光值，分别于 １ ｍｉｎ 和 ６ ｍｉｎ 各测定 １ 次，按照
１００ ｍｇ，用液氮研磨后，按照 ＲＮＡ ｉｓｏｌａｔｅｒ Ｔｏｔａｌ ＲＮＡ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ
２ 结果与分析
据反转录试剂盒说明书进行反转录反应获得单链 ｃＤＮＡ。
ＣｃＧＳＴＳ１ 基因，该基因全长 ４７４ ｂｐ，编码 １５７ 个氨基酸。 应用
基于生物信息学分析慢性荨麻疹的关键基因及分子机制
基于生物信息学分析慢性荨麻疹的关键基因及分子机制种凯艳【期刊名称】《中国现代医生》【年(卷),期】2022(60)21【摘要】目的运用生物信息学、机器学习等方法,分析慢性荨麻疹(chronic urticaria,CU)的关键基因及分子机制。
方法从GEO数据库获取GSE57178、GSE72540数据集,共包括16个CU样本及12个正常样本,运用R软件消除批次效应后进行差异分析,接着进行京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)富集分析,使用Lasso-Logistic回归分析及SVM-RFE机器学习筛选出CU关键基因,最后采用Cibersort反卷积算法计算两组样本的免疫细胞浸润量及浸润差异。
结果共鉴定出320个差异表达基因,其中上调基因256个、下调基因64个,KEGG富集分析出细胞因子-细胞因子受体相互作用通路、肿瘤坏死因子信号通路、白细胞介素-17信号通路、趋化因子信号通路等;筛选出5个CU关键基因,分别为PTPN22、TTC21B、PIGW、CD53和TNFAIP6;CD8^(+)T细胞、调节性T细胞、中性粒细胞等11种免疫细胞存在浸润差异。
结论本研究初步探讨了CU的潜在机制,并筛选出5个关键基因及11种具有浸润差异的免疫细胞,可为CU的机制研究提供一定的参考依据。
【总页数】5页(P76-80)【作者】种凯艳【作者单位】丽水市中医院皮肤科【正文语种】中文【中图分类】R758.24【相关文献】1.基于网络药理学和生物信息学探究黄芪抗非小细胞肺癌的关键靶点和分子机制2.基于网络药理学和生物信息学模式预测白花蛇舌草抗非小细胞肺癌关键靶点和分子机制3.鲸类低氧耐受的分子机制初探:基于HI F1α和TSC1基因的生物信息学分析4.基于生物信息学分析多发性肌炎的关键基因及发病机制5.基于生物信息学分析肝内胆管细胞癌与肝细胞癌基因表达和分子机制差异因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
芒果 CCR 基因的克隆及其序列分析
芒果 CCR 基因的克隆及其序列分析张宇;张波;赵志常;高爱平;陈业渊;黄建峰;党志国;罗睿雄【期刊名称】《华北农学报》【年(卷),期】2014(000)0z1【摘要】为了研究芒果CCR基因在芒果对芒果树抗性的功能。
采用传统的RT-PCR和RACE方法从芒果的枝梢中克隆得到了1个参与木质素生物合成的肉桂酰辅酶-A还原酶基因（ CCR）的全长cDNA序列，进而对得到的序列采用TMHMM、DNAMAN等软件进行生物信息学分析，发现芒果CCR基因包含编码区、3′和5′非翻译区的长度为1292 bp的cDNA序列，编码305个氨基酸；对跨膜结构域进行了预测，发现该基因无跨膜结构域；蛋白二级结构元件以无规则卷曲和β-螺旋为主；聚类分析发现，该基因与美洲山杨木、油茶等植物的亲缘关系较近，而与百合、橡胶树等亲缘关系较远。
从芒果中克隆得到了一个CCR基因，并对其生物信息学进行了分析，为后续转基因工作打下了基础。
【总页数】4页(P16-19)【作者】张宇;张波;赵志常;高爱平;陈业渊;黄建峰;党志国;罗睿雄【作者单位】海南大学应用科技学院，海南儋州 571737;中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所，农业部华南作物基因资源与种质创制重点开发实验室，海南儋州 571737; 海南大学农学院，海南海口 570228;中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所，农业部华南作物基因资源与种质创制重点开发实验室，海南儋州 571737;中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所，农业部华南作物基因资源与种质创制重点开发实验室，海南儋州 571737;中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所，农业部华南作物基因资源与种质创制重点开发实验室，海南儋州 571737;中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所，农业部华南作物基因资源与种质创制重点开发实验室，海南儋州 571737;中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所，农业部华南作物基因资源与种质创制重点开发实验室，海南儋州 571737;中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所，农业部华南作物基因资源与种质创制重点开发实验室，海南儋州 571737【正文语种】中文【中图分类】Q78;S667.7【相关文献】1.芒果乙烯受体ETR1和ERS1基因的克隆及序列分析 [J], 李丽;唐雅园;李杰民;郑凤锦;孙健;易萍;饶川艳;李昌宝;何雪梅;零东宁;肖占仕;盛金凤2.兔CCR9基因的克隆与序列分析 [J], 贾海丽;惠参军;乔新安;韩立强;王月影;王艳玲;杨国宇3.茶树‘紫娟’肉桂酰辅酶A还原酶基因(CCR)克隆及序列分析 [J], 陈林波;宋维希;李晓霞;夏丽飞;周萌;梁名志;焉文光4.杉木木质素合成酶基因CCR的克隆和序列分析 [J], 陈喜;童再康;黄华宏;林二培;程龙军5.兔CCR10基因的克隆与序列分析 [J], 贾海丽;乔新安;韩立强;惠参军;王月影;王艳玲;杨国宇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
欧美杨107木质素生物合成酶CCR基因的克隆及其鉴定
Ｔ栽 体连接 ， 重组 质粒 经 限制性 内切酶 酶切 、 异 引物 Ｐ Ｒ扩增 和测序 鉴 定。 结果表 明该扩 增 片 特 Ｃ
段 长 为 ９ １ｐ含 一 个编码 ３１ 基酸 的 完整开放 阅读框 ， ６ｂ ， ０氨 其核 苷酸序 列与 Ｌｐｅ 发表 的 白杨 杂种 ｅｌ等 Ｐｐｌ ｉｏａ ａＣ Ｒ的 ｅ Ｎ ｏｕｕ ｔｃ ｃｒ Ｃ ｓｒｈ ｐ Ｄ Ａ序 列 （Ｊ２９６ Ａ２４８ ）同 源性 达 到 ９ ． ８２％ ， 并且反 向插 入 到 ｐ ２ ＭＤ ０一Ｔ 载体 ， 因此构 建 了 Ｃ Ｒ的反 义大肠杆 茵表 达 载体 ， Ｃ 为后 续的 基 因操 作 打 下基础 。 该基 因序 列 已提 交 国际核 苷酸序 列库 ， 录号 为 Ａ ９ １９ 。 登 Ｍ ２６８ 关 键 词 ： Ｃ Ｒ Ｐ Ｒ； 隆 ； Ｃ Ｒ；Ｔ— Ｃ 克 木质 素
‘４７” ｄｖｌ ｉ ｃｎ ｙ ｍ Ｒ Ａ， ｄｂ ｌ ｅ ｔ ｐ Ｄ ０一Ｔｖｃ ｒｔｅ ｅｔ ｅ ｙｒ ｔｃｏ ｎｙ ｅＰ Ｒ ａ — ＇ ／６ ）ｅｅ ｐｎ ｓ ｏｄｘｌ ｍ Ｎ ａ ｅｃ ｎｄｉｏ Ｍ ２ ７ ｏ ｇｅ ｅ ｎ ｏ ｎ ｅｔ ， ｎｉ ｎｉｄ ｂ ｓｉｉ ｅｚｍ ，Ｃ ｍ ｏ ｈ ｄ ｆ ｉ ｅ ｒ ｔｎ
ｐ ｔ ａ ｏ ｄ ｓｑ ｅ ｃｎ ．Ｔ ｅｓ ｑｌｎ ｅｏ ｔｅａ ｐｉ ｅ ＤＮ ｆ ｇ ｅ ｔ ａ ９ １ｂ ｓ ａｎ ａ ｄ ｃ ｎａｎ ａ ０Ｒ ｉ ｅｉ ｎ ｌ ｌ ｔ ｎ ａ ｅ ｕ ｎ ｉｇ ｈ ｅ ｌ ｃ ｆ ｈ ｍ ｌ ｄ ｅ ｉ ｆ Ａ ｉ ｍ ｎ ｗ ｓ ６ ａｅｐ ｉ ｎ ｏ ｔｉｅ ｎ ＇ ａ ｄ Ｆｗ ｉｈｔ ｎ ｌｔ ｈｃ ｒ ｓ ｅ ａ ａ ａ ｐ ｄｎ ｗ ｔ ０ ｍ ｎ ｃｄ ．Ａ ｄｉ ｗ ｓｃ ｎ ｉｔ ＭＤ ０一Ｔ ｖ ｃｏ ｎｒ ｖ ｒ ｍｔ ｉ ３ １ ａ ｉ ｏ ａ ｉｓ ｎ ｔ ａ ｌ ｅ ｎｏ ｐ ２ ｈ ｏｄ ｅ ｔｒｉ ｅ ｅｓ ｄ ｅ ０ ．Ａ ｉ ｍｅ ｔ ｉ Ｄ Ａ ， ｑ／／ ｅ ｏ ｎ ｌ ｎ ｎ ｗ ｔ ｅ Ｎ ￣ ｌ ｌ ｆ ｇ ｈ ｅｃ
杉木木质素合成酶基因CCR的克隆和序列分析
第３卷 Ｏ
第６ 期
浙
江
林
业
科
技
ＶｏＩ ３ Ｎ ｏ． ．０ ６ Ｎｏｖ ２ ０ １０ ．
２ ０ １ 月 １ 年 １ ０
Ｊ ＯＵＲ． ＯＦ ＺＨＥＪ ＡＮＧ Ｆ Ｉ ＯＲ 编号 ： １０ —７６ （ ０ ０）０ —０ ６０ ０１ ７ ２１ ３ ６０ ０ －６
高良姜CCR基因的序列特征和表达模式分析
高良姜CCR基因的序列特征和表达模式分析
黄琼林
【期刊名称】《现代园艺》
【年(卷),期】2024(47)3
【摘要】肉桂酰辅酶A还原酶(cinnamoyl-CoA reductase,CCR)是植物苯丙氨酸代谢途径的关键酶,参与调控木质素等次生代谢产物的生物合成。
从前期建立的高良姜转录组测序数据中鉴定出高良姜CCR基因的cDNA序列,采用生物信息学方法对其编码蛋白的理化性质、保守功能域、亲/疏水性、跨膜结构域、信号肽、空间结构及系统发育关系等进行分析,并利用实时荧光定量PCR技术检测CCR基因在高良姜不同器官中的相对表达量。
结果显示,高良姜CCR基因编码区长度为1 008bp,编码335个氨基酸。
该基因的编码蛋白分子量为36.68 k Da,含有一处转运肽,不含信号肽、靶向肽和跨膜结构,具有CCR保守功能域。
CCR基因在高良姜叶、茎和根茎中均有表达,其中以在茎中的表达最为显著,其次是根茎,最少是叶片。
本研究明确了高良姜CCR酶基因的序列特征和表达模式,为基于CCR基因工程的高良姜木质素生物合成及种质改良奠定了一定基础。
【总页数】4页(P38-40)
【作者】黄琼林
【作者单位】广东医科大学
【正文语种】中文
【中图分类】R28
【相关文献】
1.黄瓜生长素受体同源基因的克隆、序列特征及表达模式分析
2.猪ADAR2基因全长cDNA克隆、序列特征及表达模式分析
3.杨树微卫星序列对基因表达频率的影响及表达序列中微卫星特征的分析
4.高良姜PAL基因的序列和表达模式分析
5.鳙goat基因序列特征及其时空表达模式分析
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
26
阜阳师范学院学报（自然科学版）
第 36 卷
经济树种，因此具有很好的开发前景[2-3]。 木质素是一种广泛存在于植物体内的酚类多
聚体，其含量仅次于纤维素，是植物体内的第二大 有机物。木质素填充于纤维素的构架中，能够增 强植物体的机械强度、有利于水分运输和抵抗外 界不良环境侵袭[4]。研究木质素在香椿中的含量， 对于提高香椿的栽培抗性，扩大香椿的种植范围 与栽培面积具有重要的意义。研究表明，木质素 的生物合成过程受到多种酶的调控，其中肉桂酰 辅酶 A 还原酶（Cinnamoyl-CoA Reductase，CCR） 是木质素合成特异途径中的第一个关键限速酶， 能将肉桂酸辅酶 A 硫酯还原为肉桂醛，在木质素 的特异合成途径中发挥重要的调控功能[5]。前人 研究表明，通过生物技术手段降低烟草（Nicotiana tabacum）、杨树（Populus L.）、玉米（Zea mays）等植 物中 CCR 基因的表达含量，会导致木质素组成及 含量发生显著变化，影响植物正常生长[6- 。 8] CCR 基因属于一个较小的多基因家族，在很多植物如 玉米、小麦（Triticum aestivum）、高粱（Sorghum bicolor）中均存在 2 个或 2 个以上的 CCR，植物中 不同 CCR 基因单体在木质素合成的不同途径中 可能催化不同的底物，不同 CCR 单体具有功能补 偿或独立调节木质素合成的作用[5]。从多种植物 中克隆得到的 CCR 家族基因发现，CCR1 基因主 要参与木质素合成的调控，CCR2 基因主要参与植 物的抗逆反应，如柳枝稷（Panicum virgatum）、玉 米，但在另一些植物中，CCR2 基因既参与了木质 素合成又参与了植物抗逆，如丹参（Salvia miltiorrhiza）[9]。为了研究香椿中 CCR 基因的调控作用， 从香椿中克隆了 CCR2 基因，并对其蛋白特性及 不同逆境胁迫下的基因表达特征进行了分析，发 现 CCR2 基因在香椿逆境胁迫下的表达发生了显 著变化 。 [10] 为进一步研究香椿 CCR 基因其它家 族成员在香椿木质素合成及逆境胁迫条件下的参 与情况，本研究从香椿中克隆得到了另一个香椿 CCR 基因，将其命名为 TsCCR1。以 NCBI 数据库 为基础，对该基因进行了蛋白特征及生物信息学 分析。
Key words: Toona sinensis; gene cloning; TsCCR1; sequence analysis
香椿（Toona sinensis）属于楝科香椿属大型落 叶乔木，因其早春嫩芽中含有独特的香味，又含有 丰富的铁、磷、钙、维生素以及黄酮类、萜类等营养
物质，从而成为人们喜爱的一种蔬菜[1]。香椿通身 是宝，叶片、果实、树皮及树根中均含有抗炎、抗氧 化、降血脂等药用功效化合物，是一种药食同源的
文献标志码：A
文章编号：1004-4329（2019）02-025-05
DOI:10.14096/34-1069/n/1004-4329（2019）02-025-05
Cloning and bioinformatics analysis of TsCCR1 of CCR family genes from Toona sinensis
摘 要：肉桂酰辅酶 A 还原酶在木质素生成过程中发挥重要作用，本研究从香椿幼苗中克隆得到 1 个肉桂酰辅酶 A
还原酶家族基因（CCR）。生物信息学分析表明，该基因含有 924 bp 的开放阅读框，共编码 307 个氨基酸，分子量为 35.48
பைடு நூலகம்
kDa，等电点为 5.34，亲水性平均系数为-0.162，为亲水性、酸性蛋白；蛋白结构域分析发现该基因编码的蛋白含有底物结合
位点、酶活性位点以及 NADP 结合位点，属于 SDR 超家族成员；系统进化树分析表明，该基因编码的蛋白与胡杨 CCR1 的
亲缘关系最近，因此将其命名为 TsCCR1。其基因的克隆为通过基因工程手段改良香椿优良品种的栽培抗性提供了参考。
关键词：香椿；基因克隆；TsCCR1；序列分析
中图分类号：S644.4
阜阳师范学院学报（自然科学版） Journal of Fuyang Normal University（Natural Science）
Vol. 36，No.2 Jun. 2019
香椿 CCR 家族基因 TsCCR1 的克隆与 生物信息学分析
隋娟娟，江 平，孙晶晶，刘小丽，姬云涛*
（阜阳师范学院 抗衰老中草药安徽省工程技术研究中心，安徽 阜阳 236037）
收稿日期：2019-02-22 基金项目：阜阳师范学院创新团队（XDHXTD201702）；阜阳师范学院横向合作项目（XDHX2016016，XDHX201726）
资助。 作者简介：隋娟娟（1981- ），女，博士，副教授，研究方向：园艺植物栽培生理与生物技术。 通讯作者：姬云涛（1972- ），女，博士，教授，研究方向：香椿深加工。Email:jiyuntao@
SUI Juanjuan, JIANG Ping, SUN Jingjing, LIU Xiaoli, JI Yuntao*
(Engineering Technology Research Center of Anti-aging Chinese Herbal Medicine，Fuyang Normal University, Fuyang Anhui 236037, China)
Abstract: Cinnamoyl-CoA reductase plays a major role in lignin biosynthesis. In this study, one of cinnamoyl-CoA reductase genes (CCR) was cloned from Toona sinensis seedlings. Bioinformatics analysis showed that the gene contained an open reading frame of 924 bp which encoded a total of 307 amino acids with molecular weight of 35.48 kDa, isoelectric point of 5.34 and grand average of hydropathicity of -0.162. The protein is hydrophilic and acidic. Protein domain analysis revealed the protein contained substrate binding sites, enzyme active sites and NADP binding sites, belonged to the SDR super-family. Phylogenetic tree analysis showed the protein was closely related to Populus euphratica CCR1, so it is named TsCCR1. The TsCCR1 gene provides a reference for improving Toona sinensis varieties resistance through genetic engineering.
2019阜阳师范学院学报自然科学版journaloffuyangnormaluniversitynaturalscience香椿ccr家族基因tsccr1的克隆与生物信息学分析隋娟娟江平孙晶晶刘小丽姬云涛阜阳师范学院抗衰老中草药安徽省工程技术研究中心安徽阜阳236037摘要
第 36 卷第 2 期 2019 年 6 月