雷蒙德氏棉DnaJ蛋白的生物信息学预测及盐胁迫下的表达分析

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中华补血草LsRab7基因的克隆及盐、干旱胁迫下表达分析

第３１卷第３期２０１８年７月
烟台大学学报（自然科学与工程版）
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＹａｎｔａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＥｄｉｔｉｏｎ）
Ｖｏｌ．３１Ｎｏ．３Ｊｕｌ１８）０３０２１３０６
ｄｏｉ：１０．１３９５１／ｊ．ｃｎｋｉ．３７１２１３／ｎ．２０１８．０３．００５
教授，博士，研究方向：植物发育与分子生物学．
２１４
烟台大学学报（自然科学与工程版）
第３１卷
泌盐、抗旱相关基因在参与盐胁迫和离子胁迫中的作用研究相对较少．笔者成功从中华补血草中克隆出了ＬｓＲａｂ７的ｃＤＮＡ序列，并对该基因在不同时间内的盐处理（２００ｍｍｏｌ／ＬＮａＣｌ）和模拟干旱（２０％ＰＥＧ－６０００）处理下的相对表达量进行了分析．为研究该基因在中华补血草中的功能及中华补血草的耐逆分子机制奠定了基础．
１材料与方法
１１试剂ＲＮＡｐｒｅｐｐｕｒｅ植物总ＲＮＡ提取试剂盒购自天
根生化科技（北京）有限公司；ＦｒｕｉｔｍａｔｅｆｏｒＲＮＡＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ、克隆载体ｐＭＤ１９－Ｔ、ＳＹＢＲＰｒｅｍｉｘＥｘＴａｑ（ＴｌｉＲＮａｓｅＨＰｌｕｓ）购自宝生物工程（大连）有限公司；ＲｅｖｅｒｓｅＴｒａｎｓｃｒｉｐｔａｓｅ试剂盒购自普洛麦格（北京）生物技术有限公司；ＴａｑＤＮＡ聚合酶、ｄＮＴＰｓ、Ｍｇ２＋购自上海生工生物工程公司；大肠杆菌ＤＨ５α 为本实验室保存；氯化钠、聚乙二醇－６０００（ＰＥＧ－６０００）等均为国产分析纯．１２材料
中华补血草ＬｓＲａｂ７基因的克隆及盐、干旱胁迫下表达分析
艾丽花，姜夕雷，贾冰晨，王宇，陈世华，尹海波，郭善利

紫花苜蓿CAMTA_基因家族鉴定及其在非生物胁迫下的表达模式分析

第 33 卷第 5 期Vol.33，No.5143-1542024 年 5 月草业学报ACTA PRATACULTURAE SINICA孔海明，宋家兴，杨静，等. 紫花苜蓿CAMTA基因家族鉴定及其在非生物胁迫下的表达模式分析. 草业学报， 2024， 33（5）： 143−154.KONG Hai-ming， SONG Jia-xing， YANG Jing，et al. Identification and transcript profiling of the CAMTA gene family under abiotic stress in alfalfa. Acta Prataculturae Sinica， 2024， 33（5）： 143−154.紫花苜蓿CAMTA基因家族鉴定及其在非生物胁迫下的表达模式分析孔海明1，宋家兴1，杨静1，李倩2，杨培志1，曹玉曼1*（1.西北农林科技大学草业与草原学院，陕西杨凌 712100；2.新疆农业大学草业学院，新疆乌鲁木齐 830052）摘要：钙调蛋白结合转录激活因子（CAMTA）是一类重要的钙调素结合蛋白，在激素信号转导、发育调控和环境胁迫耐受中发挥着重要作用。

本研究采用生物信息学技术，基于紫花苜蓿“新疆大叶”参考基因组，对紫花苜蓿中CAMTA家族成员进行鉴定，并对这些基因的理化性质、系统发育树、保守结构域、染色体上位置、顺式作用元件、转录表达谱进行分析和验证。

结果表明，共鉴定出17个MsCAMTA基因，MsCAMTA家族成员可划分为3个亚家族，亚家族成员在基因结构、保守基序位置上较为相似。

染色体定位结果显示，MsCAMTA家族成员不均匀地分布在7条染色体上。

启动子区具有大量响应低温、盐胁迫及植物激素信号相关的顺式作用元件。

此外，采用RT-qPCR对盐（300 mmol·L-1 NaCl）、模拟干旱（400 mmol·L-1甘露醇）、低温（10 ℃）和脱落酸（100 μmol·L-1）处理下紫花苜蓿叶片中MsCAMTA1、MsCAMTA3、MsCAMTA11和MsCAMTA12的表达模式进行了初步研究。

棉花水通道蛋白序列生物信息学初步分析

Ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓａｎａｌｙｓｉｓｏｆａｑｕａｐｏｒｉｎｓｅｑｕｅｎｃｅｓａｖａｉｌａｂｌｅｉｎｃｏｔｔｏｎ
Ｈｕｎａｎ，ＮａｔｉｏｎａｌＨｙｂｒｉｄＣｏｔｔｏｎＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｍｏｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒ，Ｃｈａｎｇｄｅ４１５１０１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｑｕａｐｏｒｉｎ（ＡＱＰ）ｉｓａｋｉｎｄｏｆｉｎｎｅｒｅｐｉｃｙｔｅｐｒｏｔｅｉｎｗｈｉｃｈｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙｔｒａｎｓｐｏｒｔｓｗａｔｅｒｍｏｌｅｃｕｌｅｒｅｌｅｖａｎｔｔｏｄｒｏｕｇｈｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｐｌａｙｓａｎｉｍｐｏｔｒａｎｔｒｏｌｅｉｎｗａｔｅｒｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ．ＴｏｅｖａｌｕａｔｅａｎｄａｎｌａｙｚｅｃｏｔｔｏｎＡＱＰｓｅｑｕｅｎｃｅｒｅ —
广中心，湖南常德４１５１０１）
摘
要：ＡＱＰ）是高效转运水分子的膜内在蛋白，在调控植物的水分关系中有重要作
用，和抗旱性能紧密相关。为初步评价分析棉花ＡＱＰ序列资源，对网上最新且仅有的５２条棉花ＡＱＰ序列进行分子聚类，同时将其进行多序列比对及亚细胞定位，结果表明：棉花ＡＱＰ大致分为７类，具有丰富的多样性，ＡＱＰ基因在跨膜转运以及光合中起重要作用。另外，来自水稻、大豆、玉米、拟南芥的３２８条ＡＱＰ序列和

绿豆C3H和NBS_转录因子家族成员鉴定及盐胁迫响应分析

３０ａｎｄ２８９ｍｕｎｇｂｅａｎＣ３ＨａｎｄＮＢＳｆａｍｉｌｙｍｅｍｂｅｒｓｗｅｒｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. ＴｈｉｒｔｅｅｎＣ３Ｈａｎｄ１３ＮＢＳｇｅｎｅｓｗｅｒｅ
ｐｕｒｉｆｉｅｄａｎｄｓｅｌｅｃｔｅｄꎬ ａｎｄｔｈｅｉｎｔｒａｓｐｅｃｉｆｉｃｃｏｌｌｉｎｅａｒｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆＣ３ＨａｎｄＮＢＳｇｅｎｅｆａｍｉｌｉｅｓｗａｓｆｒａｇｍｅｎｔｄｕｐｌｉｃａｔｉｏｎ.
ＮＢＳ基因的功能有着重要影响
[１２]
[１１]
ꎮ
ꎮ ＮＢＳ转录因子
基因已被证明在花生青枯病、大豆花叶病、番茄菟丝
目前ꎬ有关绿豆ＮＢＳ和Ｃ３Ｈ基因家族成员组成、
ꎮ 同时ꎬＮＢＳ基因
序列及进化特征ꎬ与盐胁迫响应相关的ＮＢＳ和Ｃ３Ｈ
ＮＢＳ基因通常包含各种类型的重复ꎬ 这些重复对
经济作物研究所保存的苏绿１号为材料ꎬ鉴定绿豆
数量从几十个到上千个不等
[８￣１０]
组成的不同会导致植物对病原体抗性形成差异
关键词: 绿豆ꎻ ＮＢＳ基因家族ꎻ Ｃ３Ｈ基因家族ꎻ 盐胁迫ꎻ ＶｒＮＢＳ２０转录因子
中图分类号: Ｑ７８６文献标识码: Ａ文章编号: １０００￣４４４０(２０２３)０５￣１０９７￣１３
ＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｓａｌｔｓｔｒｅｓｓｒｅｓｐｏｎｓｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｍｕｎｇｂｅａｎＣ３ＨａｎｄＮＢＳ
收稿日期:２０２２￣１１￣２９
基金项目:科学技术部重点研发政府间国际合作项目(２０１９ＹＦＥ０１０９１００)ꎻ
江苏省一带一路国际合作项目(ＢＺ２０２２００５)ꎻ国家食用豆产业

陆地棉耐盐相关基因GhSAMS的克隆及表达

其中一部分基因在转录陆地棉耐盐相关基因ghsams的克隆及表达1013水平起作用通过调控其他基因的表达来达到调节代谢途径的作用如类锌指蛋白基因另一部分基因则在翻译成蛋白后对盐胁迫直接进行生理调节锌超氧化物歧化酶类活性氧清除基因胚胎晚期丰富蛋白基因等通道蛋白基因
作物学报
ACTA AGRONOMICA SINICA 2011, 37(6): 10121019 ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9
[10]
。在酿
酒酵母中 , 该酶由 2 个不同基因编码的同工酶催化形成 , 这 2 个基因已经被克隆。在植物中 , S-腺苷甲硫氨酸合成酶与酵母具有相似的特性, 即活性受 Mg2+和单价阳离子的促进而被三聚磷酸盐抑制。目前, 已从拟南芥[11]、酿酒酵母[12]、长春花[13]、水稻[14]、矮牵牛花 [15]、白杨 [16]、康乃馨 [17]、芥菜 [18]、番茄 [19] 等物种中相继克隆出 S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因。研究表明 , 盐胁迫下盐地碱蓬的 S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因的 cDNA 表达上调 , 同时酶活性也增加
要 : 为了挖掘棉花耐源
EST 设计引物 , 利用 RACE 结合 RT-PCR 技术克隆陆地棉 S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因的 cDNA 全长 , 命名为 GhSAMS。该 cDNA 全长 1 576 bp, ORF 为 1 182 bp, 编码 393 个氨基酸的多肽。生物信息学分析表明 GhSAMS 蛋白与拟南芥、盐地碱蓬、水稻中该蛋白的相似性分别为 91%、93%和 93%。系统发育树结果显示 GhSAMS 与盐地碱蓬中该蛋白的亲缘关系最近。 Real-time PCR 分析结果表明 , GhSAMS 的表达受盐胁迫诱导 , 在盐敏感材料中诱导被推迟 , 而且 , 该基因表达水平在耐盐材料中 9835 中明显高于在盐敏感材料中 S9612 中。构建了原核表达载体 pET28-GhSAMS, 经 IPTG 诱导 , 实现了 GhSAMS 在大肠杆菌中的表达 , 为进一步开展 GhSAMS 的遗传转化工作奠定了有益基础。关键词 : 陆地棉 ; 盐胁迫 ; S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因 ; 原核表达

受多逆境诱导表达的GhWRKY64基因启动子克隆与功能分析

作物学报ACTA AGRONOMICA SINICA 2015, 41(4): 593 600/ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9E-mail: xbzw@ DOI: 10.3724/SP.J.1006.2015.00593受多逆境诱导表达的GhWRKY64基因启动子克隆与功能分析杜皓丁林云何曼林蔡彩平郭旺珍*南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室 / 教育部杂交棉创制工程研究中心, 江苏南京210095摘要: WRKY蛋白属于锌指型转录调控因子, 参与植物生长发育及耐逆响应。

以陆地棉遗传标准系TM-1为材料, 克隆GhWRKY64 (KF031101)基因上游1064 bp的启动子序列, 并对其调控元件及功能进行分析。

生物信息学分析表明, 该区域含18个组织器官表达及诱导表达关键元件, 分别为6个ROOTMOTIFTAPOX1根特异调控元件, 4个CACTFTPPCA1叶肉特异性调控元件、4个OSE2ROOTNODULE病菌诱导元件、2个GTIGMSCAM4盐调控元件和2个W-box胁迫应答响应元件。

将该启动子与GUS基因融合, 构建pBIW64:GUS植物表达载体, 通过农杆菌介导叶盘转化法获得12个转基因烟草株系。

选择GUS表达量最高的pBIW64-5进行转基因不同组织器官表达及诱导表达分析。

GUS组织化学染色显示, 苗期的转基因烟草植株在叶和根部均具有GUS活性, 开花期在转基因烟草植株根、叶及叶柄均检测到GUS活性, 特别在转基因烟草的根及根尖部分染色更深, 在茎和花组织上未检测到GUS活性。

对该转基因烟草幼苗进行黄萎病菌诱导处理, 诱导48 h后, 转基因烟草幼苗根和叶片的GUS染色比未诱导处理的对照明显加深。

结果表明, GhWRKY64上游1064 bp长度的DNA序列，具有启动子的相关顺式作用元件，且为病原菌诱导型启动子。

该启动子可为开展棉花抗黄萎病转基因研究提供调控元件。

二倍体棉花热激转录因子HSFs家族全基因组生物信息学分析

二倍体棉花热激转录因子HSFs家族全基因组生物信息学分析张华崇;闫振华;赵树琪;黄晓莉;戴宝生;李蔚【期刊名称】《江苏农业科学》【年(卷),期】2017(045)020【摘要】热激因子(heat shock factors,HSFs)是生物体内调节热激应答的一类转录因子,在热胁迫信号转导和耐热性的产生过程中发挥了重要的作用.从已释放的二倍体亚洲棉和雷蒙德氏棉全基因组测序结果中分别鉴定到42个和40个HSFs蛋白家族成员,运用生物信息学分析其序列特征、亚细胞定位、聚类分析和保守基序等.结果表明,亚洲棉HSFs蛋白长度116～526个氨基酸,分子量13748.4～60028.2 u,等电点4.40～8.75;雷蒙德氏棉HSFs蛋白长度为190～528个氨基酸,分子量21993.0～60413.6 u,等电点4.36～9.50.染色体定位显示二倍体棉花中的HSFs基因不均匀分布在13条染色体上;聚类分析表明,HSFs蛋白序列分为A、B、C 3类,每一亚类中二倍体棉花与拟南芥的蛋白具有较高的同源性,趋向于聚集在一起,且每个亚组具有相同或相似的保守基序类型及排列顺序.【总页数】8页(P35-42)【作者】张华崇;闫振华;赵树琪;黄晓莉;戴宝生;李蔚【作者单位】黄冈市农业科学院,湖北黄冈438000;黄冈市农业科学院,湖北黄冈438000;黄冈市农业科学院,湖北黄冈438000;黄冈市农业科学院,湖北黄冈438000;黄冈市农业科学院,湖北黄冈438000;黄冈市农业科学院,湖北黄冈438000【正文语种】中文【中图分类】Q755【相关文献】1.黄瓜全基因组热激转录因子(HSFs)的鉴定与表达分析 [J], 陈先知;王燕;史建磊;朱隆静;王克磊;徐坚2.铁皮石斛热激转录因子(Hsf)基因家族鉴定及生物信息学分析 [J], 韩利红;刘潮;张维维;李发;邓发虎;阮子恒3.铁皮石斛热激转录因子(Hsf)基因家族鉴定及生物信息学分析 [J], 韩利红; 刘潮; 张维维; 李发; 邓发虎; 阮子恒4.谷子bZIP转录因子家族的全基因组鉴定与生物信息学分析 [J], 卢平;武懿茂;武强强;李雪垠5.甜瓜热激转录因子(Hsf)基因家族鉴定及生物信息学分析 [J], 司修洋;梁文杰;罗澜;汪宇欣;刘大伟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

拟南芥盐胁迫响应启动子的生物信息学分析

因的启动子，得到１０个保守元件。通过显著性分布分析表明ＭｏｆｌＭｔ＿＼ｔ＿０显著分布于上调基因启ｔ＿＼ｏｉ８Ｍｏｆ１ｉｆｉ动子中；ｏｉｌＭｔ＿０显著不分布于盐胁迫下调基因启动子中。Ｍｏｆ１件是Ｇ—ｂｘ元件（ＢＥ（ＢＭｔ＿＼ｏｉ１ｆｆｔ一元ｉｏＡＲＡＡＲｓｏｓｅＥｅｅｔ元件）大量分布于盐胁迫上调基因启动子中，ｅｐｎｉｌｎ）ｖｍ，广泛参与盐胁迫过程中ＡＡ依赖的信号转导Ｂ途径。Ｍｏｆ８Ｍｏｆ１别类似于ＡＲｔ一、ｔ一０分ｉｉＢＥ元件和ＤＥ（ｅｙｒｔｎ—ＲｓｏｓｅＥｅｅｔ元件，由于和ＲＤｈｄａｏｉｅｐｎｉｌｎ）ｖｍ但ＡＲＤＥ元件的保守序列不尽相同，ｏｉ８Ｍｔ＿０很有可能是新的盐胁迫响应元件。本研究对于研究拟ＢＥ、ＲＭｔ＿＼ｏｉ１ｆｆ南芥在盐胁迫应答过程中在转录水平上发生的调控过程具有重要帮助作用．关键词：南芥；拟全基因组芯片；盐胁迫响应启动子
ＡｂｔａｔＳｌｎｔｓｒｃ：ａｉｉｙ—ｒｓｏｓｖｔｓｗｅｅａａｙｅｔｌｉｌｉｉｆｒｔｏｔｒｓｉｈｓｓｕｙ２ａｅｐｎｉｅｍｏｉｒｎｌｚｄｗｉｈｍｕｔｐｅｂｏｎｏｍａｉｓｆｆｃｗａｅｎｔｉｔｄ．６７ｓ－ｌｎｔｐ—ｒｇｌｔｄｇｎｅｎ８ｗｎ—ｒｇｌｔｄｇｎｓｗｅｅｉｅｔｆｄｆｏｔｅｍｉｒａｒｙｄｔｂｕ５ｈｉｉｙｕｅｕａｅｅｓａｄ２２ｄｏｅｕａｅｅｅｒｄｎｉｅｒｍｈｃｏｒａａａａｏｔ０．ｉａｄ１ｉｈｓｌｔｔｅｓｉａｉｏｓｓｎｈｇａｉｙｓｒｓｎＡｒｂｄｐｉ．Ｔｈｐｔｅｍ００ｐｐｏｔｒｒｇｏｓｏｌｓｌｎｔｈｎｉｅｕｓｒａ１０ｂｒｍｏｅｅｉｎｆａｌａｉｉｙ—ｒｇｌｔｄｇｎｓｅａｅｅｅｕｒｔｉｖｄｆｏＴＡＩｗｅｅｕｅｏｎｄｎｏｓｒｅｔｓｂｅｒｅｅｍｒＲｒｓｄｆｒｆｉｇｃｎｅｖｄｍｏｉｙＭＥＭＥｓｆｒｎ０ｐｔｔｖｕｈｍｏｉｓｗｅｅｉｆｏｔｅａｄ１ｕａｉｅｓｃｔｆｒｗａｉｅｔｅｄｎｉｄ．Ｍｏｉｓｉｄｎｉｉｄａ —ｂｘｅｅｎ，ｗｈｃｓｏｅｏｈｉｆｔ１ｗａｎｅｔｆｅｓａＧｆｏｌｍｅｔｉｈｉｎｆｔｅＡＢＡ — ｒｓｏｓｖｌｍｅｔｈｔｅｐｎｉｅｅｅｎｓｔａｆｎｔｎｎＡＢＡ —ｄｐｎｄｎｅｅｅｐｅｓｏｎｅｂｏｉｔｅｓ，ａｄｏｅｒｐｅｅｔｎｓｌｎｔｐ—ｒｇｌｔｄｕｃｉｓｉｏｅｅｅｔｇｎｘｒｓｉｎｕｄｒａｉｔｃｓｒｓｎｖｒｅｒｓｎｓｉａｉｉｕｙｅｕａｅ

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雷蒙德氏棉DnaJ蛋白的生物信息学预测及盐胁迫下的表达分析徐珍珍1袁郭琪1袁刘静2袁徐鹏1袁张香桂1袁沈新莲1*

渊1.江苏省农业科学院经济作物研究所/农业部长江下游棉花和油菜重点实验室袁南京210014曰

2.江苏省农业科学院生物技术研究所/江苏省农业生物学重点实验室袁南京210014冤

摘要院DnaJ蛋白是一类很大的蛋白家族袁是近年来研究较多的与胁迫反应等相关的蛋白遥本文利用生物信息学手段袁系统研究了雷蒙德氏棉渊冤DnaJ蛋白的数目尧分类尧染色体定位尧亚细胞定位尧进化以及在旱地棉渊冤和克劳茨基棉渊冤盐胁迫下的表达模式遥结果显示院雷蒙德氏棉基因组有119个DnaJ蛋白袁长度从73个氨基酸到2574个氨基酸不等曰在13条染色体上不均匀分布袁且具有不同的亚细胞定位曰DnaJ结构域大致被分为9个小组袁每个小组都有与拟南芥同源的基因曰盐胁迫下袁鉴定到旱地棉和克劳茨基棉共同差异表达的DnaJ基因3个袁在旱地棉盐胁迫整个过程中差异表达的基因2个遥雷蒙德氏棉DnaJ基因家族的鉴定和分析袁将为进一步研究DnaJ基因家族的功能奠定一定的基础遥关键词院DnaJ蛋白曰雷蒙德氏棉曰旱地棉曰克劳茨基棉曰生物信息学曰表达模式曰差异表达基因中图分类号院S562.035.3文献标志码院A文章编号院1002-7807渊2015冤05-0391-1010.11963/issn.1002-7807.201505002

XuZhenzhen1,GuoQi1,LiuJing2,XuPeng1,ZhangXianggui1,ShenXinlian1*

(1.210014,;2.210014,)

DnaJproteinscomprisealargefamilyandhavebeenshowntobeinvolvedinvariousstressresponsesinrecentstudies.Inthisstudy,wesystematicallystudiedthenumber,types,chromosomedistribution,subcellularlocalizationandevolutionaryre-lationshipsofDnaJproteinsintheusingabioinformaticsmethod.Inparallel,westudiedtheexpressionpatternsofDnaJproteinsinandundersaltstress.119DnaJfamilymemberswereidentifiedwithanunevenchromosomedistributionandvarioussubcellularlocalizations.TheaminoacidlengthsoftheDnaJproteinfamilymem-bersvariedfrom73to2574.TheirDnaJdomainscouldbedividedintoninegroups,andtherewerehomologsofgenesineachgroup.ThreeDnaJgenefamilymembersweredifferentiallyexpressedundersaltstressinbothand,andtwogenesweredifferentiallyexpressedateverytimepointundersaltstressin.Theidenti-ficationandbioinformaticsanalysisoftheDnaJgenefamilyinwillprovideafirmfoundationforfuturestudyofthesegenes'functionsincotton.DnaJprotein;;;;bioinformatics;expressionpattern;differentiallyexpressedgene

收稿日期院2015-05-27作者简介院徐珍珍渊1984―冤袁女袁博士袁lele20032@163.com曰*通信作者袁xlshen68@126.com基金项目院江苏省农业科技自主创新[CX渊14冤5008]曰棉花生物学国家重点实验室开放课题渊CB2014A01冤曰国家科技重大专项野转基因生物新品种培育冶渊2014ZX08005-004-002冤曰江苏省自主创新基金[CX(14)2065]

DnaJ蛋白属于热激蛋白40渊Heat-ShockPro-tein40,HSP40)袁是近年来研究较多的与胁迫反应等相关的蛋白袁首先在大肠杆菌渊冤

中被鉴定分离[1]

袁随后袁在几乎所有的生物中都发

棉花学报CottonScience2015袁27渊5冤院391―40027卷棉花学报现了DnaJ蛋白的同源序列[2-3]遥DnaJ蛋白含有DnaJ结构域袁非常保守袁大约由70个氨基酸组成袁其核心结构为组氨酸/脯氨酸/天冬氨酸渊His/Pro/Asp,HPD冤三肽[4]遥目前袁根据结构域的种类袁DnaJ蛋白可被分为3类[5]袁类型I渊A类冤主要含有3种结构域院DnaJ结构域尧富含甘氨酸和苯丙氨酸区域渊G/F结构域冤和锌指结构曰类型II渊B类冤主要有2种结构域院DnaJ结构域尧富含甘氨酸和苯丙氨酸区域渊G/F结构域冤或者锌指结构曰类型III渊C类冤只有DnaJ结构域袁可能还含有其他各种结构域遥DnaJ蛋白作为辅助蛋白单独或者通过激活热激蛋白70渊Heat-shockprotein70,HSP70冤的ATP酶活性而调控其活性袁在细胞生命活动中起着重要作用袁包括蛋白折叠尧组装尧运输尧降解和再折叠等袁从而参与到各种胁迫渊干旱尧盐渍尧低温尧高温和病害等冤反应尧叶绿体移动和生物体发育过程等[2,6]遥棉花作为世界上重要的经济作物袁是纤维产出及油料的重要来源袁盐渍尧低温尧高温和干旱等非生物胁迫往往严重影响棉花的产量[7]遥现有主栽的棉花品种虽然产量高尧品质好袁但种质资源遗传基础较窄袁耐盐水平较低遥而棉花野生种质资源丰富袁具有许多优良性状遥在前期的研究中作者发现袁棉属二倍体D组野生种旱地棉渊冤和克劳茨基棉渊冤具有较好的耐盐性遥另外袁二倍体棉花具有相同的染色体数目渊n=13冤袁且基因组在不同二倍体种间具有很强的共线性[8]遥因此袁借助已公布的D组雷蒙德氏棉渊冤的基因组图谱[8-9]以及D组棉花盐胁迫下的转录组数据可开展盐胁迫有关的基因层面的机理研究遥已有报道表明袁DnaJ蛋白参与到不同的胁迫反应中[3]遥过表达番茄的叶绿体靶DnaJ蛋白渊LeCDJ2冤提高了烟草的抗旱性和抗青枯病性[10]曰在烟草中袁大豆的细胞核靶GmHSP40.1蛋白参与类似超敏反应的细胞死亡过程遥而将此基因在大豆叶片中沉默后袁大豆叶片对大豆花叶病毒抗性下降[11]曰沉默烟草的1个DnaJ蛋白渊NtMPIP1冤显著抑制了烟草花叶病毒渊TobaccoMosaicVirus,TMV冤的扩散[12]曰过表达野生型拟南芥DnaJ基因的细菌在含有0.5mol窑L－1的NaCl培养基中仍然可以生长袁初步推断DnaJ的表达与耐盐有一定的相关性[13]曰AtTMS1渊Thermosensitivemalesterile1冤是拟南芥DnaJ的成员之一袁在花粉管耐热的过程中有重要的作用[14]曰在拟南芥中过表达BIL2渊线粒体定位的DnaJ蛋白冤后袁其耐盐能力有所增强[15]曰叶绿体定位的DnaJ蛋白AtJ8尧AtJ11和AtJ20可能作为分子伴侣袁通过帮助相关蛋白的折叠尧再折叠和组装维持强光下光合系统II的稳定[16]遥棉花中DnaJ基因家族的相关研究还少有报道遥本文利用公布的雷蒙德氏棉基因组的测序数据袁对DnaJ蛋白家族成员进行了相关的生物信息学分析遥同时袁利用旱地棉和克劳茨基棉盐胁迫下的转录组数据袁对DnaJ蛋白在盐胁迫下进行了表达分析袁以期更清晰地了解该类蛋白的结构尧种类和功能遥材料和方法雷蒙德氏棉DnaJ蛋白的鉴定和分类DnaJ蛋白都含有保守的DnaJ结构域袁因此作者利用在线Pfam软件渊http://pfam.xfam.org/冤搜索DnaJ结构域的种子文件袁上传到服务器遥在Linux操作系统下袁利用HMMER程序在雷蒙德氏棉蛋白数据库中搜索DnaJ蛋白的同源序列袁并剔除没有组氨酸/脯氨酸/天冬氨酸渊His/Pro/Asp,HPD冤核心区的序列遥然后袁根据DnaJ蛋白的结构特征袁对雷蒙德氏棉DnaJ蛋白的同源序列进行分类袁分类标准参考MiernykJA等[5]遥同时袁根据MiernykJA等[5]的命名方法袁将雷蒙德氏棉中的DnaJ蛋白进行命名遥雷蒙德氏棉DnaJ蛋白的染色体定位和亚细胞定位通过Tblastn分析袁得到雷蒙德氏棉DnaJ蛋白所对应的基因在染色体上的位置袁并对它们的染色体分布进行统计分析遥利用Mapchat2.2软件绘制DnaJ蛋白的染色体定位图遥利用在线软件CELLO:SubcellularLocalizationPredictiveSystem渊http://cello.life.nctu.edu.tw/冤对雷蒙德氏棉DnaJ蛋白进行亚细胞定位遥雷蒙德氏棉和拟南芥DnaJ结构域的进化分析在http://www.ncbi.nlm.nih.gov/protein/数据3925期库中袁下载拟南芥89个DnaJ蛋白的氨基酸全长[5]袁通过校对袁最终得到87个拟南芥DnaJ蛋白的氨基酸全长遥提取雷蒙德氏棉119个和拟南芥87个DnaJ蛋白的DnaJ结构域的氨基酸序列院利用在线Pfam软件渊http://pfam.xfam.org/冤搜索DnaJ结构域的种子文件袁利用HMMER程序在雷蒙德氏棉和拟南芥DnaJ蛋白序列中搜索DnaJ结构域的序列曰利用Perl语言编程袁提取雷蒙德氏棉和拟南芥DnaJ蛋白的DnaJ结构域序列遥利用MEGA5.1软件对雷蒙德氏棉和拟南芥DnaJ蛋白的DnaJ结构域氨基酸序列进行多序列比对袁采用最大似然法渊MaximumLikelihood,ML冤构建系统进化树袁并进行500次Bootstrap抽样遥盐胁迫下DnaJ蛋白在D组棉花旱地棉和克劳茨基棉的表达分析在前期的研究中作者发现袁棉属野生种D组的旱地棉和克劳茨基棉具有较好耐盐性遥利用200mmol窑L－1NaCl处理旱地棉和克劳茨基棉0尧3尧12尧72和144h袁取根部提取RNA袁进行了转录组测序遥旱地棉NaCl处理0尧3尧12尧72和144h的数字基因表达谱数据渊DigitalGeneExpressionProfiling,DGE冤分别与0h进行差异表达分析[15]遥同时袁对克劳茨基棉也进行了同样的处理袁200mmol窑L－1NaCl处理0尧3尧12尧72和144h的RNA-Seq数据分别与0h进行了差异表达分析遥利用CROSS_MATCH程序搜索DnaJ蛋白基因的CDS序列与转录组数据Unigenes的匹配袁参数设定为匹配长度＞100bp袁相似度＞98%遥利用Cluster3.0软件将该家族基因的表达差异进行聚类分析遥