大白菜YUCCA基因家族的鉴定与生物信息学分析

愚见解读文稿Front.Genet.大白菜富甘氨酸蛋白基因家族分析写在前面Emmmm，慢慢地发现越来越多TBtools 用户朋友发表的论文。

农学的，医学的，大田的，分子的，湿实验的，数据分析的.... 我可能跟大家有所不同，看到有朋友文章发表并引用了TBtools 时，我常常会关心的是：1.用了啥功能？2.用的如何?（比如可视化是否好看）3.是否有出乎我意外的使用方式（相对常见）现在几乎每天，我都会收到 Google Scholar 的邮件，大体提醒我，今天哪些（对哪些，一般都是两三篇）文稿发表并引用了TBtools。

我有时间就会看看。

看多了，自然会发现一些我个人觉得还不错的TBtools 应用结果（亦即，用户常常用得比我还好）。

于是，我决定在《生信札记》上，开一个板块《TBtools-用户文章解读》。

主要目的：1.我可以了解下用户都拿 TBtools 干啥了2.给其他用户做参考，如 TBtools 还能这么用3.....文稿发现不少TBtools 用户本身也是我的微信朋友。

早上在朋友圈看到了截图。

看来是老铁，直接把TBtools 写到摘要里面去了.....这估摸着是第一次看好。

哈哈。

既然如此，那就选这篇文章来解读。

文稿解读文稿发表在Frontiers in Genetics，查了下JCR Q2。

之前我也有多少看到过这个杂志，应还是不错。

基于题目和摘要，我们很清楚，作者主要工作是鉴定了大白菜的富甘氨酸蛋白基因家族，并分析其在胁迫条件下的表达模式，为后续进一步工作开展提供基础。

先看看结果部分的主标题：1.Identification and Characterization of BrGRP Genes in Chinese Cabbage 即家族成员鉴定2.Sequences Analysis of BrGRP Genes and Phylogenetic Relationship 即序列分析与进化分析3.Chromosome Localization and Orthologous Gene Analysis of BrGRPs in Chinese Cabbage 即基因的染色体定位与同源基因分析（结合拟南芥）4.Expression Profiling of BrGRPs in Chinese Cabbage 即成员的表达分析（包括不同组织，温度胁迫，干旱胁迫，软腐病菌侵染- 基于公开已发表转录组）5.Analysis of Cis-Acting Elements in the Promoter Region of BrGRPs 即顺式作用元件分析6.Two BrGRP Genes Participated in NaCl Stress 即基于前述鉴定与表达分析，确定两个进一步分析的成员，开展实验验证整体脉络简单且清晰，应属于相对中规中矩的文稿，完善了大白菜富甘氨酸蛋白基因家族的各项信息。

1102㊀㊀2024年第65卷第5期收稿日期:2023-09-19基金项目:浙江省自然科学基金(LY19C150009);浙江省农业新品种选育重大科技专项(2021C02065)作者简介:雷娟利(1971 ),女,陕西西安人,副研究员,博士,研究方向为大白菜甘蓝抗病育种,E-mail:juanlil@㊂通信作者:李必元(1976 ),男,湖北仙桃人,副研究员,从事大白菜甘蓝育种研究工作,E-mail:16061944@㊂文献著录格式:雷娟利,赵彦婷,岳智臣,等.大白菜CHS 基因鉴定及其在高氮水平下转录表达分析[J].浙江农业科学,2024,65(5):1102-1107.DOI:10.16178/j.issn.0528-9017.20230943大白菜CHS 基因鉴定及其在高氮水平下转录表达分析雷娟利,赵彦婷,岳智臣,陶鹏,胡齐赞,李必元∗(浙江省农业科学院蔬菜研究所,浙江杭州㊀310021)㊀㊀摘㊀要:为了探究高氮水平引起大白菜叶柄黑点症加剧的机制,通过对抗㊁感叶柄黑点症大白菜品系进行正常氮和高氮水平处理,处理前和处理后不同时间对叶柄取样并进行转录组测序,然后再对大白菜查尔酮合酶(chalcone synthetase,CHS)基因进行鉴定并分析不同的大白菜CHS 基因在正常氮水平和高氮水平㊁抗性品系和感性品系之间的差异表达,结果表明,共鉴定到7个大白菜CHS 基因,其中有3个(BrCHS 1㊁BrCHS 3及BrCHS 4)在高氮水平下表达量比正常氮水平下高,且在高氮水平下感性品系表达量高于抗性品系㊂因此推测这3个大白菜CHS 基因可能与大白菜叶柄黑点症的形成有关㊂研究结果为揭示大白菜叶柄黑点症发生机制奠定了基础㊂关键词:大白菜;叶柄黑点症;查尔酮合酶;高氮;表达分析中图分类号:S634.1㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:0528-9017(2024)05-1102-06Identification of CHS gene in Chinese cabbage and transcriptionalexpression analysis under high nitrogen levelsLEI Juanli,ZHAO Yanting,YUE Zhichen,TAO Peng,HU Qizan,LI Biyuan ∗(Institute of Vegetables,Zhejiang Academy of Agricultural Sciences,Hangzhou 310021,Zhejiang)㊀㊀Abstract :In order to investigate the mechanism of exacerbation of Chinese cabbage petiole black spot disease causedby high nitrogen levels,the resistant and suscetible Chinese cabbage were treated with normal and high nitrogen levels,andsampled petioles were sampled at different time before and after treatment for transcriptome sequencing.The Chinese cabbage chalcone synthase (CHS)gene was identified and analyzed for different Chinese cabbage CHS genes at normal andhigh nitrogen levels.The differential expression between resistant and susceptible Chinese cabbage showed that a total of 7CHS genes were identified,of which 3genes (BrCHS 1,BrCHS 3,and BrCHS 4)had higher expression levels under highnitrogen levels than the normal nitrogen levels,and the expression level of susceptible Chinese cabbage was higher than that of resistant Chinese cabbage under high nitrogen levels.Therefore,it is speculated that these three Chinese cabbage CHSgenes may be related to the formation of Chinese cabbage petiole black spot disease.This study lays the foundation for revealing the mechanism of black spot disease on the petiole of Chinese cabbage.Keywords :Chinesecabbage;petioleblackspotdisease;chalconesynthetase;highnitrogenlevel;expression analysis㊀㊀植物查尔酮合酶(chalcone synthetase,CHS)是生物化学与分子生物学领域中的一种酶,属于植物聚酮合成酶超家族,催化3分子丙二酰辅酶A与1分子香豆酰辅酶A 经脱羧缩合成查耳酮,而查尔酮是类黄酮物质合成途径中的第一个化合物[1]㊂黄酮类物质在植物中具有许多重要的生物功能,它们参与植物的生长发育[2]㊁花色形成[3]㊁防UV损伤[4]㊁抗病和抗氧化等过程[5]㊂因此,查尔酮合酶对于植物的适应性和产量都有重要影响㊂大白菜叶柄黑点症是由多方面因素共同作用引起的一种生理性病害,对大白菜的商品性造成严重影响㊂不同的大白菜品种对黑点症的感病程度不同,研究人员通过对多份大白菜自交系㊁组合及国内外大白菜品种叶柄黑点症的发生情况调查,发现大白菜叶柄黑点症的发生存在明显的品种间差异,表明叶柄黑点症的发生与基因型有关㊂氮肥过盛是引起叶柄黑点症的重要因素,施用高水平的氮肥量可使叶柄黑点症加剧,即单位面积上的小黑点数量增加[6-8],且氮素营养形态对大白菜叶柄黑点症的发生也会产生影响,研究表明,铵态氮促进大白菜叶柄黑点症发生的作用高于硝态氮和酰胺态氮[9-10]㊂研究结果表明,在高氮处理下,叶柄黑点症感病品系的细胞膜透性㊁SOD活性都显著高于抗病品系,说明ROS诱导细胞死亡直接导致叶柄黑点症的发生[11-12]㊂由于大白菜叶柄黑点症形成机制方面的研究几乎没有,因此,目前为止引起大白菜叶柄黑点症发生的机制完全不清楚㊂在本研究中,以抗㊁感大白菜叶柄黑点症品系为材料,通过正常氮和高氮水平水培处理,处理前和处理后不同时间取样进行转录组分析,鉴定大白菜CHS基因家族成员,并通过对各成员相对表达水平的比较分析,以期阐明高氮水平下大白菜叶柄黑点症发生与CHS表达的关系,为进一步揭示大白菜叶柄黑点症发生机制奠定基础㊂1㊀材料与方法1.1㊀试验设计㊀㊀试验于2018年秋季在浙江省农业科学院试验基地桑园温室中进行㊂试验材料为抗㊁感叶柄黑点症大白菜品系韩春娃C8-1(A)和韩春娃-4-2-3-4 (B),采用水培方法进行培养,当幼苗长至四叶一心时进行正常氮水平和高氮水平处理,对照正常氮水平为1ˑ的菜心营养液,处理高氮水平为1ˑ的菜心营养液+10mol㊃L-1NH4NO3[13]㊂处理前和处理后7d及14d分别取样,取样部位为叶柄,每样3次重复㊂取样后液氮迅速冷冻,置于-80ħ冰箱备用㊂1.2㊀转录组测序㊀㊀所有30个样品由北京百迈客生物科技有限公司完成转录组测序㊂转录组测序实验流程为RNA 样品检测㊁文库构建(包括mRNA富集㊁反转录㊁末端修复㊁3ᶄ加A及PCR富集)㊁文库质量控制和上机测序㊂不同文库按照目标下机数据量进行pooling,用Illumina平台进行测序㊂将测序数据进行质量评估,去除接头和低质量数据,然后已完成测序的白菜(Brassicarapa)[14]基因组作为参考基因组进行比对,检测SNP㊁InDel等变异㊂1.3㊀大白菜CHS基因鉴定㊀㊀在TAIR()网站查找拟南芥CHS基因及其序列,根据拟南芥CHS基因及其序列在BRAD()网站查找大白菜PAL基因及其序列(参考数据库BRAD V3.0),然后在BRAD网站进行注释查找基于拟南芥对应基因比较㊂1.4㊀大白菜CHS基因系统树构建㊀㊀从TAIR和BRAD网站分别下载拟南芥和大白菜CHS基因序列,从NCBI分别下载油菜㊁甘蓝㊁芥菜及萝卜的各一个CHS基因序列,然后用MEGA7.0进行系统树构建㊂首先用ClustalW对拟南芥和大白菜PAL蛋白的氨基酸序列进行比对分析,手动调整使比对结果整齐,采用邻接法(Neighbor-Joining)进行系统发育树构建[15]㊂1.5㊀大白菜PAL基因结构分析㊀㊀从BRAD网站分别下载大白菜PAL基因的核苷酸序列和CDS序列,然后利用在线软件Gene Structure Display Server(GSDS2.0)绘制基因结构图[16]㊂1.6㊀大白菜PAL基因的染色体定位分析㊀㊀从BRAD网站分别获取大白菜PAL基因所在染色体及起始和终止位置信息,然后利用在线软件MG2C(http://mg2c.iask.in/mg2c_v2.1/)绘制基因在染色体上的定位分布图[17]㊂1.7㊀数据分析与处理㊀㊀大白菜叶柄CHS基因的相对表达数据在百迈客提供的所有基因的表达量(fpkm)矩阵文件(All.DEG.final.xls)中查找㊂每个样品3次重复取平均值,所有数据分析与处理均采用Excel计算和作图㊂2㊀研究结果2.1㊀大白菜CHS基因鉴定结果㊀㊀通过在TAIR网站查找,共找到1个拟南芥CHS基因,为AT5G13930㊂在BRAD网站中共查1104㊀㊀2024年第65卷第5期找到7个大白菜CHS基因(表1)㊂大白菜7个CHS基因碱基数数最少的仅为277个,最多的为1698个,分别为BrCHS6和BrCHS4;氨基酸数最少也是BrCHS6,仅有68个,最多的是BrCHS7,有395个氨基酸㊂与拟南芥CHS基因比较,同源性范围是72.500%~95.707%㊂表1㊀㊀大白菜与拟南芥中查尔酮合酶基因比较Table1㊀Comparison of chalcone synthase genes in Chinese cabbage and Arabidopsis序号大白菜基因名称基因号碱基数氨基酸数同源性/%e值0AtCHS AT5G139301577395 1BrCHS1BraA02g005190.3C145239495.4550 2BrCHS2BraA02g039760.3C126939488.1310 3BrCHS3BraA03g005990.3C145839695.2140 4BrCHS4BraA06g019160.3C169835072.500 6.12ˑ10-89 5BrCHS5BraA09g002250.3C96632189.7520 6BrCHS6BraA09g002260.3C2776888.710 3.76ˑ10-35 7BrCHS7BraA10g024990.3C126339595.7070㊀㊀注: 表示无此栏㊂㊀㊀从百迈客提供的所有基因的表达量(fpkm)矩阵文件(All.DEG.final.xls)中查找,共找到3个相对表达量有差异的大白菜CHS基因,分别为BraA02g005190.3C(BrCHS1)㊁BraA03g005990.3C (BrCHS3)和BraA06g019160.3C(BrCHS4)㊂在后续的内容中会详细分析这3个基因在抗㊁感品系及不同氮素水平下的相对表达情况㊂2.2㊀大白菜CHS基因进化分析㊀㊀大白菜CHS基因的进化分析,从TAIR和BRAD分别下载了拟南芥和大白菜CHS基因序列,并从NCBI分别下载了油菜(KP301153.1)㊁甘蓝(KP301161.1)㊁芥菜(KP301187.1)和萝卜(KP301239.1)的各一个CHS基因序列,运用MEGA7.0软件[15],采用邻接法构建了CHS基因的系统发育进化树(图1)㊂BrCHS2和BrCHS6分别与其他基因关系较远,尤其是BrCHS6基因与其他基因的关系最远㊂其余基因则基本与拟南芥CHS 基因归在一起(图1)㊂图1㊀大白菜和拟南芥CHS基因的系统发育树Fig.1㊀Phylogenetic tree of CHS genes in Chinese cabbage and Arabidopsis2.3㊀大白菜CHS基因结构分析㊀㊀从BRAD网站获得大白菜CHS基因的核苷酸序列和CDS序列,利用在线软件Gene Structure Display Server(GSDS2.0,http://gsds.gao-lab. org/)[16]绘制大白菜CHS基因结构图(图2)㊂结果显示,大白菜CHS基因一般包含1~5个外显子㊂其中,BrCHS4包含的外显子最多,有5个, BrCHS5包含的外显子数最少,仅有1个,其他5个CHS基因均包含有2个外显子㊂2.4㊀大白菜CHS基因的染色体定位分析图2㊀大白菜CHS基因结构Fig.2㊀CHS gene structure in Chinese cabbage㊀㊀从BRAD网站分别获取大白菜CHS基因所在染色体及起始和终止位置信息,利用在线软件MG2C(http://mg2c.iask.in/mg2c_v2.1/)[17]绘制出大白菜CHS基因在染色体上的定位分布图(图3)㊂结果显示,大白菜CHS基因主要分布在5个染色体上,其中2号染色体和9号染色体上分别分布2个CHS基因,另外3号㊁6号和10号染色体各分布有1个CHS基因㊂图3㊀大白菜CHS基因染色体定位Fig.3㊀Chromosomal localization of CHS gene in Chinese cabbage2.5㊀高氮水平下抗性品系CHS基因相对表达量分析㊀㊀对抗性品系在高氮水平及正常氮水平下,不同处理时间CHS基因表达水平分析发现3个差异表达的CHS基因,分别是BrCHS1㊁BrCHS3和BrCHS4㊂这3个CHS基因在高氮水平处理下变化趋势一致,即在高氮处理7d时基因相对表达量与对照相比显著增加,而在处理14d时基因相对表达量又恢复到跟正常氮一样水平(图4)㊂2.6㊀高氮水平下感性品系CHS基因相对表达量分析对感性品系在高氮水平及正常氮水平下,不同处理时间CHS基因表达水平分析发现了与抗性品系相同的3个差异表达CHS基因,同样分别是BrCHS1㊁BrCHS3和BrCHS4㊂且这3个CHS基因在高氮水平处理下变化趋势一致,即在高氮处理7 d时基因相对表达量与对照相比显著增加,而在处理14d时基因相对表达量又恢复到跟正常氮一样水平(图5)㊂2.7㊀抗、感性品系CHS基因在不同氮水平下相对表达量比较分析㊀㊀对抗㊁感性品系在高氮水平及正常氮水平下,1106㊀㊀2024年第65卷第5期㊀㊀图4㊀抗性品系CHS基因在高氮水平下相对表达量Fig.4㊀Relative expression levels of CHS genes in resistant line under high nitrogen levels图5㊀感性品系CHS基因在高氮水平下相对表达量Fig.5㊀Relative expression levels of CHS genes in susceptible line under high nitrogen levels不同处理时间下3个差异表达CHS基因,即BrCHS1㊁BrCHS3和BrCHS4的表达水平进行综合分析发现,3个CHS基因在正常氮水平下抗㊁感品系间相对表达量无显著差异,而在高氮水平处理7d 时感性品系基因相对表达量与抗性品系比较显著增加,处理14d时又都恢复到相同水平(图6)㊂CK 表示正常水平; HN 表示高氮水平图6㊀抗、感性品系CHS基因在不同氮水平下相对表达量Fig.6㊀Relative expression levels of CHS genes in resistant and susceptible strains at different nitrogen levels3　结论与讨论查尔酮合酶(CHS)是黄酮类生物合成途径的起始和关键酶㊂黄酮类化合物在植物中扮演着多种重要角色,对植物的生长㊁发育和防御都有重要意义㊂首先,它们是植物次生代谢产物,广泛存在于蔬菜㊁水果和药用植物中,对植物的生长发育㊁开花结果以及抵御异体生物入侵起着重要作用;其次,黄酮类化合物是植物资源中一种典型的活性功能成分,具有重要的生理功能㊂许多黄酮类成分具有止咳㊁祛痰㊁平喘及抗菌活性,同时具有护肝㊁解肝毒㊁抗真菌㊁治疗急㊁慢性肝炎㊁肝硬化及抗自由基和抗氧化作用[18];此外,黄酮类化合物也是植物化学防御的关键物质之一,它们可以作为抗菌剂和抗氧化剂等防御物质来保护植物免受病虫害的侵袭[19]㊂在本研究结果中,以拟南芥CHS基因序列为参考,在大白菜基因组中共注释到7个CHS基因,分别为BrCHS1(BraA02g005190.3C)㊁BrCHS2 (BraA02g039760.3C)㊁BrCHS3(BraA03g005990.3C)㊁BrCHS4(BraA06g019160.3C)㊁BrCHS5 (BraA09g002250.3C)㊁BrCHS6(BraA09g002260.3C)和BrCHS7(BraA10g024990.3C)(表1)㊂研究发现有3个大白菜CHS基因响应高氮胁迫,且抗㊁感品系在高氮水平下的表达水平有差异㊂虽然抗㊁感品系CHS基因的表达水平在高氮处理7d时与对照相比均达到最高,但感性品系CHS表达水平要显著高于抗性品系㊂抗㊁感品系在高氮处理14d 后,CHS的表达水平回落至正常,此时抗㊁感品系在正常氮水平及高氮处理下均没有显著差异㊂这与苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因在高氮水平下转录水平表现完全一致㊂这3个CHS基因分别为BrCHS1㊁BrCHS3及BrCHS4,可能与大白菜叶柄黑点症发生有关㊂虽然国内外研究人员对大白菜叶柄黑点症发生的影响因素进行了广泛的探究,但是目前为止引起大白菜叶柄黑点症发生的具体机制尚不清楚㊂本研究发现的3个可能与大白菜叶柄黑点症发生有关的CHS基因,BrCHS1㊁BrCHS3和BrCHS4,为进一步从分子水平揭示大白菜叶柄黑点症发生的分子机制及大白菜叶柄黑点症抗病育种工作及防治工作提供理论基础与技术支撑㊂参考文献:[1]㊀王小菁.植物生理学[M].8版.北京:高等教育出版社,2019.[2]㊀张必弦,朱延明,来永才,等.植物查尔酮合酶(CHS)及其基因的研究进展[J].安徽农业科学,2012,40(20):10376-10379.[3]㊀OHNO S,HORI W,HOSOKAWA M,et al.Post-transcriptional silencing of chalcone synthase is involved inphenotypic lability in petals and leaves of bicolor Dahlia(Dahlia variabilis) Yuino [J].Planta,2018,247(2):413-428.[4]㊀LI J,OU-LEE T M,RABA R,et al.Arabidopsis flavonoidmutants are hypersensitive to UV-B irradiation[J].The PlantCell,1993,5(2):171-179.[5]㊀郭泽西,孙大运,曲俊杰,等.查尔酮合成酶基因在葡萄抗灰霉病和霜霉病中的作用[J].中国农业科学,2022,55(6):1139-1148.[6]㊀WARNER J,CERKAUSKAS R,ZHANG T Q,et al.Responseof Chinese cabbage cultivars to petiole spotting and bacterial softrot[J].HortTechnology,2003,13(1):190-195. [7]㊀杨晓云,张淑霞,张清霞,等.基因型对大白菜小黑点病发生的影响及抗病品种筛选[J].北方园艺,2006(6):25-26.[8]㊀雷娟利,钟新民,李必元,等.有机肥对大白菜叶柄黑点症及叶缘黑点症的影响[J].浙江农业科学,2015,56(10):1593-1597.[9]㊀郭莹,杨晓云,司朝光,等.不同形态氮素营养对大白菜芝麻状斑点病发生的影响[J].园艺学报,2011,38(8):1489-1497.[10]㊀于业志,陈振德,李德全.氮素形态对抗大白菜小黑点病品种生理代谢的影响[J].山东农业科学,2007,39(3):79-82.[11]㊀雷娟利,李必元,岳智臣,等.氮素水平对大白菜叶柄黑点症发生的影响[J].浙江农业科学,2017,58(11):2010-2012.[12]㊀雷娟利,李必元,王五宏,等.大白菜叶柄黑点症细胞显微结构观察[J].浙江农业科学,2017,58(4):688-690,694.[13]㊀雷娟利,钟新民,岳智臣,等.大白菜叶柄黑点症抗性苗期水培鉴定方法[J].浙江农业科学,2019,60(3):430-431.[14]㊀WANG X W,WANG H Z,WANG J,et al.The genome of themesopolyploid crop species Brassica rapa[J].NatureGenetics,2011,43:1035-1039.[15]㊀KUMAR S,STECHER G,TAMURA K.MEGA7:molecularevolutionary genetics analysis version7.0for bigger datasets[J].Molecular Biology and Evolution,2016,33(7):1870-1874.[16]㊀HU B,JIN J P,GUO A Y,et al.GSDS2.0:an upgradedgene feature visualization server[J].Bioinformatics,2015,31(8):1296-1297.[17]㊀CHAO J T,LI Z Y,SUN Y H,et al.MG2C:a user-friendlyonline tool for drawing genetic maps[J].MolecularHorticulture,2021,1(1):16.[18]㊀BARTLEY G E,SCOLNIK P A.Plant carotenoids:pigmentsfor photoprotection,visual attraction,and human health[J].The Plant Cell,1995,7(7):1027-1038.[19]㊀廖靖军,安成才,吴思,等.查尔酮合酶基因在植物防御反应中的调控作用[J].北京大学学报(自然科学版),2000,36(4):566-575.(责任编辑:董宇飞)。

山东农业大学学报(自然科学版),2021,52(2):174-181VOL.52NO.22021 Journal of Shandong Agricultural University(Natural Science Edition)doi:10.3969/j.issn.1000-2324.2021.02.003白菜DBB基因家族的鉴定与表达分析陈雨,邓九州*,吴晓宇,赵玉梅,王洁,段巧红,黄家保**山东农业大学园艺科学与工程学院/作物生物学国家重点实验室,山东泰安271018摘要:DBB基因在开花调控、根系生长、光形态建成、种子萌发、果实发育、逆境胁迫等生物学过程中发挥重要作用，但在白菜中还未有关于DBB基因的报道。

本研究通过生物信息学方法鉴定到18个白菜DBB基因，其蛋白分子量为11285.63~35796.93D，理论等电点介于4.66~9.35之间，外显子数量为2~5个；大多数成员N端都含有保守结构域B-box1和B-box2，精氨酸和亮氨酸是在所有成员中都保守的氨基酸残基；该家族基因不均匀分布于白菜10条染色体上，多数基因出现基因复制，产生2个以上同源基因；多数基因与拟南芥DBB基因具有线性对应关系。

顺式作用元件分析表明白菜DBB基因启动子上含有大量的光、厌氧、激素、低温等响应元件。

组织特异性表达分析发现多数基因在不同组织中的表达水平与根类似；Bra032441在花中的表达水平显著高于其它成员。

此外，绝大多数白菜DBB基因对盐胁迫有不同程度的响应。

这些结果为后续解析DBB基因在白菜中的生物学功能奠定了基础。

关键词:白菜;DBB;生物信息学分析中图法分类号:S634.3文献标识码:A文章编号:1000-2324(2021)02-0174-08 Identification and Expression Analysis of DBB Family Genes in Brassica rapaCHEN Yu,DENG Jiu-zhou*,WU Xiao-yu,ZHAO Yu-mei,WANG Jie, DUAN Qiao-hong,HUANG Jia-bao**College of Horticulture science and engineering/State Key Laboratory of Crop Biology,Shandong Agricultural University, Tai’an271018,ChinaAbstract:DBBs play an important role in plant flowering regulation,root growth,photomorphogenesis,seed germination, fruit development and abiotic stress response.However,DBB gene family has not been identified in Brassica rapa.In this study,18DBB genes were identified by bioinformatics method.The molecular weight was11285.63~35796.93D,the theoretical isoelectric point ranged from4.66to9.35,and the number of exons ranged from2to5;The N-terminus of most members contained the conserved domains B-box1and B-box2,and the arginine and leucine were found as the most conserved amino acid in all DBBs.The DBBs were distributed unevenly on10chromosomes,and most of the genes were duplicated,producing more than2homologous genes.Most of the genes had linear correspondence with Arabidopsis DBB genes.The cis-element analysis showed that the DBB gene promoter contained a large number of light,anaerobic,hormonal and low temperature response elements.Tissue expression analysis showed that the expression level of most genes in different tissues was similar to that in the roots,interestingly,the level of Bra032441in flowers was remarkably higher than that in other members.In addition,most of the DBBs in Brassica rapa respond to salt stress.These results laid a foundation for further analysis of the biological functions of DBB genes in B.rapa.Keywords:Brassica rapa;DBB;bioinformatic analysis锌指蛋白是真核生物中的一类具有锌指结构域的转录因子家族[1]，其中含有B-box基序的蛋白称为BBX，在拟南芥中有32个成员，其C端通常含有CCT结构域[2]。

大白菜转录因子MYB基因家族在花粉形成过程的研究进展摘要：大白菜（Brassica rapa L. ssp pekinesis）是中国最重要的蔬菜作物之一，存在明显杂种优势，利用自交不亲和系和雄性不育系制种是目前最常用的杂交制种技术。

雄性不育系，雌雄同株植物中，雄蕊发育不正常，不能产生有功能的花粉，但它的雌蕊发育正常，能接受正常花粉而受精结实，并能将雄性不育遗传给后代的植物品系。

Myb(v-myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog)转录因子是最大的植物转录因子家族成员之一，参与了细胞分化、细胞周期的调节，激素和环境因子应答，并对植物次生代谢以及叶片等器官形态建成具有重要的调节作用。

植物MYB转录因子以台有保守的MYB 结构域为共同特征，广泛参与植物发育和代谢的调节单一MYB结构域的MYB转录因子在保持染色体结构和转录调节上发挥着重要作用，是MYB转录因子家族中较为特殊的一类。

Myb类转录因子参与了植物花色素形成过程的调控，对果皮、果肉，甚至叶片的着色都起到了重要作用。

MYB，控制大白菜籽粒α淀粉酶的诱导表达，同时控制大白菜花器官，尤其是花粉的发育。

关键词:大白菜;雄性不育;Myb转录因子;花药绒毡层;花粉高等植物花药形态发育完成后, 小孢子母细胞被四层二倍体的壁细胞, 即表皮层、内皮层、中层和绒毡层所围绕。

作为花药壁的最内层, 绒毡层直接与发育中的配子体相互作用。

本文通过绒毡层发育的各时期的形态结构改变及物质的变化来阐述绒毡层对花粉发育的影响, 同时通过阐述绒毡层发育相关的特异表达基因, 进一步认识了绒毡层的功能及其与花药发育的相互关系。

高等植物的配子需要单倍体的配子体细胞和二倍体的孢子体细胞的共同参与而产生。

当高等植物花药形态发生完成后, 小孢子母细胞被四层二倍体的壁细胞所围绕。

这四层细胞从外向内依次是: 表皮层、内皮层、中层和绒毡层。

绒毡层作为花药壁的最内层直接与发育中的配子体相互作用。

大白菜—结球甘蓝1号染色体异附加系衍生后代外源染色体的遗传分析异附加系是创造异代换系和异源易位系的重要桥梁材料,在理论研究和育种实践中具有十分重要的价值。

在异附加系的有效利用中,对外源染色体的精确鉴定以及遗传分析非常重要。

在各种鉴定方法中,基于基因组重测序开发的多态性In Del标记为异附加系的鉴定提供了技术保证。

异附加系外源染色体的遗传分析包括外源染色体传递给子代频率和染色体片段大小,它决定着异附加系衍生后代染色体的数目和组成。

为了创新大白菜(Brassica rapa L.ssp.pekinensis,AA)遗传种质,丰富其遗传背景,近年来,本课题组开展了将结球甘蓝优良基因导入大白菜进行种质创新研究,获得了整套大白菜—结球甘蓝单体异附加系和部分二体异附加系等珍贵材料。

但关于外源染色体在异附加系衍生后代中的遗传情况尚需系统的研究。

本研究利用In Del标记和细胞学方法,对大白菜—结球甘蓝1号染色体二体异附加系(AC1D)自交后代及小孢子再生植株、大白菜—结球甘蓝1号染色体单体异附加系(AC1M)辐射诱变后代的染色体组成及数目进行了鉴定,对获得的2个携带甘蓝易位片段材料的特征特性进行了研究。

主要研究结果如下:1.以大白菜‘85-1’、结球甘蓝‘11-1’为对照,利用均匀分布在甘蓝9条染色体上的6~8个In Del标记,对从大白菜—结球甘蓝AC1D自交后代中获得的21条和22条染色体的2个单株进行PCR扩增,确定了大白菜—结球甘蓝1号染色体异附加系附加了结球甘蓝的C03染色体,并渗入了C05和C07的染色体片段;进一步利用2个单株对甘蓝C03染色体沿全长分布的67个多态性In Del标记进行筛选,结果表明染色体数为21的单株携带了C03染色体的52个标记,染色体数为22的单株携带了C03染色体的40个标记,推断2个单株分别为大白菜—结球甘蓝单体异附加系和大白菜—结球甘蓝二体异附加系。

2.利用甘蓝C03染色体67个多态性In Del标记和细胞学方法对大白菜AC1D 自交后代46个单株进行鉴定分析,结果表明,其中3个单株为染色体数22条的大白菜—结球甘蓝二体异附加系,6个单株为染色体数21条的大白菜—结球甘蓝单体异附加系,1个单株为染色体数20条的大白菜双体代换系,29个单株为染色体数20条的附加了结球甘蓝染色体片段的大白菜易位系,还有3个单株染色体数为22条,2个单株染色体数为21条,推断其分别为易位了结球甘蓝染色体片段的大白菜双三体和三体。

第45卷第4期2022年7月河北农业大学学报JOURNAL OF HEBEI AGRICULTURAL UNIVERSITY Vol.45 No.4 J ul.2022收稿日期：2022-03-10基金项目： 国家自然科学基金（32172589）；河北省人力资源和社会保障厅项目（C20200329）；河北省科学技术厅项目（216Z2904G）；河北省教育厅项目（BJ2019020）.第一作者：李敬蕊（1979-），女，河北衡水人，副教授，研究方向为蔬菜逆境生理及分子生物学.E-mail:***************.cn 通信作者： 赵建军（1971—），男，河北沧州人，研究员，研究方向为蔬菜分子染色体工程、蔬菜种质资源评价与利用创新.E-mail:******************本刊网址：文章编号：1000-1573(2022)04-0015-10DOI ：10.13320/ki.jauh.2022.0055大白菜GH3基因家族全基因组鉴定及表达分析李敬蕊，解紫薇，卢 银，李 娜，刘紫俊，赵建军（河北农业大学 园艺学院/省部共建华北作物改良与调控国家重点实验室/河北省蔬菜种质创新与利用重点实验室/河北省蔬菜产业协同创新中心,河北 保定 071000)摘要：生长素酰胺合成酶（GH3）基因家族是生长素早期应答基因家族之一，在植物生长素信号转导过程中发挥重要作用。

基于大白菜全基因组数据对大白菜GH3家族进行全基因组鉴定及生物信息学分析，结果表明，在大白菜基因组中共鉴定到45个包含GH3结构域的BrGH3家族成员；BrGH3家族成员编码氨基酸数在286～826之间，分子量介于32.06～90.77 KD 之间；系统进化分析将BrGH3家族分为4类；基因结构分析发现该家族成员外显子数为2～10个；蛋白保守基序（motif ）分析表明，除了BrGH3.2和BrGH3.18外，BrGH 3家族成员都含有10个Motif ；41个BrGH3成员在10条染色体上均有分布，4个基因未定位到染色体上；共线性分析发现29个基因参与片段复制事件，存在5个串联重复；启动子顺式作用元件分析表明，BrGH3成员含有大量光、激素、逆境和生长发育等响应元件。

大白菜YUCCA基因家族的鉴定与生物信息学分析綦洋王柬钧桑园园沈玲玲申颖曹雪刘振宁摘要：生长素（IAA）是一种重要的植物内源激素，YUCCA基因作为IAA生物合成的限速酶编码基因，在植物生长发育过程中起着重要的调控作用。

为深入研究大白菜YUCCA基因家族的功能，利用生物信息学分析对大白菜中YUCCA基因家族成员进行全基因组水平鉴定，并对其基因组信息、蛋白质生理生化特征、基因结构、保守结构域、系统进化树等方面进行研究。

结果表明，在大白菜基因组中共鉴定出19个YUCCA基因，可以聚类到2个大的分支，Clade Ⅰ和Clade Ⅱ;YUCCA基因在大白菜10条染色体上呈不均匀分布，并有1对基因以串联重复现象在染色体上分布;基因结构分析表明大白菜YUCCA基因一般含有0～3个数量不等的内含子;对大白菜YUCCA蛋白质氨基酸序列多重比对的分析表明大白菜YUCCA蛋白质存在高度保守的FAD结合位点（一致序列为GAGPxG）和NADPH结合位点（一致序列为GxGNSG）;通过MEME软件对大白菜YUCCA蛋白质模体（motif）的预测还发现12个比较保守的motif。

上述研究结果为大白菜YUCCA基因功能的研究奠定了一定的基础。

关键词：大白菜;YUCCA;基因家族;生物信息学分析S634.101 文献标志码： A ：1002-1302（2019）03-0049-06生长素（IAA）作为一种重要的植物内源激素，在植物的生长发育过程中起着关键的调控作用[1]。

依赖色氨酸的IPA（吲哚丙酸）途径是生长素合成的主要途径，以色氨酸为前体合成的IPA在黄素单加氧酶（YUCCA）的催化下生成IAA，这一过程也是IAA生物合成的限速步骤[2-3]。

该途径产生的生长素是维管系统发生、花发育、胚胎和种子形成等生物学过程所必需的[4-5]。

YUCCA酶是含黄素的单氧化酶，黄素单加氧酶属于FMOs（flavin-containing monooxygenase）酶类，由YUCCA基因家族编码。

櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄参考文献：［１］中华人民共和国药典委员会．中华人民共和国药典（一部）［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００５．［２］郭　勇，程晓磊．石斛在恶性肿瘤治疗中的作用［Ｊ］．浙江中西医结合杂志，２００７（７）：４５４－４５５．［３］张沂平，马胜林，朱　远．铁皮枫斗晶对肿瘤患者放化疗辅助治疗的疗效观察［Ｊ］．中国中西医结合杂志，２０００（８）：６２８．［４］杨立昌，乙　引，张宇斌，等．铁皮石斛快速繁殖体系研究［Ｊ］．北方园艺，２０１０（２２）：１３６－１３８．［５］张　明，夏鸿西，朱利泉，等．石斛组织培养研究进展［Ｊ］．中国中药杂志，２０００，２５（６）：３２３－３２６．［６］曾万勇，李金华，王　智，等．铁皮石斛无菌萌发及小苗快繁培养条件研究［Ｊ］．武汉工业学院学报，２０１２，３１（３）：１０－１２，４７．［７］李景蕻，张丽华，张　宇．中药材铁皮石斛组培苗不同培养基的筛选与优化［Ｊ］．基因组学与应用生物学，２０１８，３７（６）：２５５１－２５５７．［８］张　妍，刘宗欢，杨　超，等．铁皮石斛组培苗快速繁殖的研究［Ｊ］．安徽农业科学，２０１５，４３（２８）：７７－７８．［９］蒋向辉，佘朝文，王善粉，等．不同激素浓度对铁皮石斛高效快繁体系的影响［Ｊ］．江苏农业科学，２００９（６）：７６－７８．王仁汉，宋志美，屈　旭，等．普通烟草ＹＵＣＣＡ基因家族的生物信息学分析［Ｊ］．江苏农业科学，２０２１，４９（３）：６１－６５．ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－１３０２．２０２１．０３．０１０普通烟草ＹＵＣＣＡ基因家族的生物信息学分析王仁汉１，宋志美１，２，屈　旭１，刘少云１，２，李毅君１，２（１．青岛中烟种子有限责任公司，山东青岛２６６０００；２．中国农业科学院烟草研究所，山东青岛２６６０００） 摘要：ＹＵＣ基因家族催化吲哚－３－丙酮酸（ＩＰＡ）生成生长素（ＩＡＡ）的过程，进而调控植物生长素的合成。

河南农业科学,2020,49(4):93-100Journal of Henan Agricultural Sciencesdoi :10.15933/ki.1004-3268.2020.04.013收稿日期:2019-12-10基金项目:江苏省高等学校自然科学基金项目(18KJB180002);江苏省自然科学基金项目(BK20170756)作者简介:闫㊀敏(1988-),女,安徽六安人,实验师,博士,主要从事植物分子生物学研究㊂E -mail:yingying880506@大白菜BrROP 基因家族的生物信息学分析闫㊀敏,王㊀晗,刘少华,顾小敏,许㊀晔(江苏第二师范学院生命科学与化学化工学院,江苏南京211200)摘要:为了揭示大白菜BrROP 基因家族的功能和进化关系,利用生物信息学方法对大白菜BrROP 基因家族成员进行了鉴定,并对其基因结构㊁蛋白质序列㊁染色体定位㊁保守结构域㊁进化关系和表达模式等进行系统分析㊂结果表明,在大白菜基因组中共鉴定出22个BrROP 基因成员,在大白菜染色体上呈不均匀分布;氨基酸序列分析表明,BrROP 蛋白的结构较保守,均含有G 结构域(G1 G5)㊁效应因子结合点㊁插入序列和C 端可变区;根据系统发育进行聚类分析,大白菜BrROP 基因可被分为4类,GroupⅠ㊁GroupⅡ㊁GroupⅢ和GroupⅣ;利用EMBL -EBI 数据库对BrROP 基因家族进行分析,22个BrROP 基因在大白菜根㊁茎㊁叶㊁花和角果中呈组织差异表达㊂关键词:大白菜;BrROP 基因家族;生物信息学;系统分析中图分类号:S634.1㊀㊀文献标志码:A㊀㊀文章编号:1004-3268(2020)04-0093-08Bioinformatics Analysis of BrROP Gene Family in Chinese CabbageYAN Min,WANG Han,LIU Shaohua,GU Xiaomin,XU Ye(School of Life Sciences,Chemistry &Chemical Engineering,Jiangsu Second Normal University,Nanjing 211200,China)Abstract :To reveal the function and phylogenetic relationship of the BrROP gene family in Chinesecabbage,bioinformatics methods were used to identify the BrROP gene family members of Chinesecabbage,and the gene structure,protein sequence,chromosomal distribution,conserved domain,phylogenetic relationship and expression pattern were systematically analyzed.The results showed that 22BrROP genes were identified in the Chinese cabbage genome,which were unevenly distributed on thechromosome of Chinese cabbage.Amino acid sequence analysis indicated that the structure of BrROP protein was conserved,including G domain (G1-G5),effector binding site,Rho insert region and C-terminal hypervariable region.According to the phylogenetic analysis,BrROP genes were divided into fourcategories,Group Ⅰ,Group Ⅱ,Group Ⅲand Group Ⅳ.The expression of BrROP genes was analyzedusing the EMBL-EBI database.22BrROP genes were differentially expressed in root,stem,leaf,flower and silique.Key words :Chinese cabbage;BrROP gene family;Bioinformatics;Phylogenetic analysis㊀㊀小G 蛋白是一类单体GTP 结合蛋白,具有GTP酶活性,分子质量介于21~30ku,其结构与功能类似于异三聚体G 蛋白中的α亚基[1]㊂植物中的Rho GTPase 被称为ROP (Rho-related GTPase from plants)家族㊂ROP 蛋白的结构极为保守,主要包含与鸟苷酸结合有关的5个G 结构域㊁1个效应因子结合点㊁1个插入序列和C 端可变区㊂其中,G 结构域和效应因子结合点决定ROP 蛋白的功能,C 端可变区与蛋白质定位相关,而插入序列的功能目前尚不清楚[2]㊂拟南芥中有11个ROP 基因,相似性很高㊂根据拟南芥ROP 蛋白序列的相似性及C 端可变区将其分为4类:第Ⅰ类包括ROP8;第Ⅱ类包括ROP9㊁ROP10㊁ROP11;第Ⅲ类包括ROP7;第Ⅳ类包括ROP1至ROP6[3]㊂近年来的研究发现,植物小G 蛋白ROP 参与调控植物生命活动的众多生理过程,包括花粉管的生河南农业科学第49卷长[4]㊁根毛的发育[5]㊁表皮细胞的极性扩张生长[6]㊁激素的应答[7]㊁植物的逆境胁迫[8]和防御反应[9]等,发挥重要的信号转导作用㊂例如,拟南芥持续激活型ROP1(Constitutively active ROP1,CA-ROP1)过表达植株的花粉管顶端发育异常,膨大呈球状,而负显性ROP1(Dominant negative ROP1,DN-ROP1)过表达会抑制花粉管的生长[4]㊂ROP1位于花粉管顶端细胞的质膜上,ROP1激活RIC3(ROP interactive CRIB-containing protein3)诱导花粉管顶端Ca2+浓度的增加并导致微丝的解聚,同时ROP1激活RIC4却促进微丝的聚合,ROP1通过这2个信号通路共同调控花粉管的极性生长[10]㊂拟南芥CA-ROP2过表达会增加根毛的长度和密度[5],PLP(PLURIPETA-LA)和PAT4(Protein S-acyl transferase4)可影响质膜ROP2的分布,参与调控根毛的生长[11-12]㊂MAP18(Microtubule-associated protein18)可结合并刺激ROP2活性的增加,影响根毛尖端的生长[13]㊂ROP发挥不同的生理功能,同时一些ROP也存在一定程度的功能冗余㊂在拟南芥叶片表皮细胞的凸起区,ROP2可激活RIC4促进微丝的组装,同时ROP2抑制RIC1与周质微管的结合,从而促进细胞的扩张[6]㊂进一步的研究表明,凹陷区的ROP6通过激活RIC1促进微管的形成,抑制凹陷区细胞的侧向扩张[14]㊂由此可见,ROP2和ROP6通过2条相互拮抗的信号途径来调控拟南芥表皮细胞的极性扩张生长[15]㊂SPK1(SPIKE1)能够激活ROP,包括ROP2㊁ROP4和ROP6,调控花瓣表皮细胞的各向异性生长,进而影响花瓣的生长发育[16]㊂拟南芥CA-ROP2和CA-ROP11过表达植株的叶片呈明显向下卷曲形态,表皮细胞的形态发生改变[17-18]㊂此外,研究发现,拟南芥中被激活的ROP2通过抑制RIC1调控微管动态变化,提高了植物对盐胁迫的耐受能力[8],过表达香蕉MaROP5g也会增加植物的耐盐性[19],表明ROP在植物抗盐胁迫中发挥重要作用㊂目前,已从拟南芥[1]㊁水稻[20]㊁玉米[21]㊁烟草[22]㊁葡萄[23]㊁苜蓿[24]㊁香蕉[19]等植物中分离获得了多个ROP蛋白,其中拟南芥中有11个ROP基因家族成员,水稻中有7个,玉米中有9个[25],香蕉中有17个㊂而关于大白菜(Brassica rapa ssp.pekinen-sis)ROP基因家族及其功能的研究鲜见报道㊂大白菜是我国分布最广㊁栽培面积最大㊁产量最高㊁最大众化的蔬菜品种之一,在我国居民生活中具有非常重要的地位㊂大白菜(Chiifu-401-42)全基因组测序的完成使得对大白菜中相关基因家族的鉴定和功能分析成为可能[26]㊂本研究利用生物信息学方法对大白菜BrROP基因家族成员进行鉴定和基因组注释,并对其基因结构㊁蛋白质序列㊁保守结构域㊁进化关系和表达模式等进行系统分析,为今后开展大白菜BrROP基因家族的生物功能研究奠定基础㊂1㊀材料和方法1.1㊀大白菜BrROP基因家族的鉴定通过TAIR(/)下载拟南芥ROP基因家族的氨基酸序列,与白菜基因组数据库(/brad/)中的大白菜氨基酸序列进行比对,以Eɤ10-10的序列作为候选序列,获得大白菜BrROP基因㊂利用NCBI的保守结构域数据库(https:///structure/ cdd/wrpsb.cgi)分析候选蛋白的保守结构域以验证大白菜BrROP基因家族鉴定的准确性㊂1.2㊀大白菜BrROP基因的染色体定位通过白菜基因组数据库获得大白菜BrROP基因的CDS序列和基因组信息,根据BrROP基因在染色体上的精确位置和染色体的长度,利用MG2C (Map Gene2chromosome V2,http://mg2c.iask.in/ mg2c_v2.0/)在线分析软件将所有BrROP基因定位到对应的染色体上㊂1.3㊀大白菜BrROP蛋白的生理生化分析用蛋白质分析软件ProtParam(/protparam/)对BrROP蛋白序列进行分析,得到BrROP蛋白的分子质量㊁等电点㊁氨基酸数目等参数信息㊂1.4㊀大白菜BrROP基因结构、保守结构域和系统进化树分析利用在线GSDS(. cn/)软件对BrROP基因的外显子和内含子进行分析㊂利用DNAMAN软件对BrROP蛋白的氨基酸序列进行多序列比对㊂利用在线MEME(http:// /tools/meme)软件鉴定大白菜BrROP 蛋白的保守结构域㊂通过ClustalW软件对大白菜和拟南芥ROP蛋白的氨基酸序列进行多序列比对,将多序列比对结果运用MEGA5.0软件采用邻接法构建系统进化树,设置Bootstrap进行1000次抽样,其他参数为默认值㊂1.5㊀大白菜BrROP基因的表达部位分析通过EMBL-EBI数据库(http://www.ebi.ac. uk/gxa/home)检索获得BrROP家族基因在大白菜根㊁茎㊁叶㊁花㊁角果等组织中的表达数据㊂利用MeV4.9软件绘制基因表达图谱㊂49㊀第4期闫㊀敏等:大白菜BrROP基因家族的生物信息学分析2㊀结果与分析2.1㊀大白菜BrROP基因家族的鉴定结果利用拟南芥ROP蛋白的氨基酸序列,在大白菜基因组数据库中进行搜索比对,以Eɤ10-10作为候选标准,共鉴定到22个大白菜BrROP基因家族成员,并按照拟南芥同源序列命名法将其命名㊂如表1所示,这22个BrROP基因中长度最短的为BrROP3-3(528bp),最长的为BrROP11-1(648bp),编码的氨基酸序列长度为175~215aa,蛋白质分子质量在19.11~23.88ku㊂大白菜BrROP蛋白的等电点为8.96~9.61,均大于7,说明该家族成员富含碱性氨基酸㊂表1㊀大白菜BrROP基因家族成员基本信息Tab.1㊀Basic information of BrROP gene family members in Brassica rapa分类Group 基因名称Genename基因号Genenumber基因在染色体上的位置Location基因长度/bpGenelength蛋白质Protein长度/aaLength等电点pI分子质量/kuMolecularmassGroupⅣBrROP1-1Bra012858A03(+)21919739 219207895941979.1021.62 BrROP1-2Bra036819A09(+)27138988 271400415941979.1021.62BrROP1-3Bra038892A01(+)15599750 156007975941979.0821.65BrROP2-1Bra016477A08(-)17876957 178780635911969.3021.72BrROP2-2Bra012210A07(-)11520976 115221195941979.2121.84BrROP3-1Bra002093A07(-)1912250 19138575941978.9721.49BrROP3-2Bra037248A09(+)5381682 53828215941978.9621.47BrROP3-3Bra040869Scaffold000289(+)16895 188905281759.3619.11BrROP4-1Bra008227A02(+)12959198 129603935911969.3021.75BrROP4-2Bra003739A07(-)18075809 180769475881959.2021.52BrROP4-3Bra015807A07(+)24047721 240489675911968.9921.7BrROP5-1Bra017740A03(-)30182514 301836235941979.0821.57BrROP5-2Bra011651A01(+)1250287 12517865941978.9621.60BrROP6-1Bra011578A01(-)1601419 16029835971989.3921.78BrROP6-2Bra001994A07(-)2777785 27790316001999.5721.99 GroupⅢBrROP7-1Bra025045A06(-)23793782 237956156062019.6122.47 BrROP7-2Bra022004A02(+)18102805 181050116062019.6122.49 GroupⅠBrROP8Bra004857A05(+)2151542 21528196362119.1823.14 GroupⅡBrROP9Bra011072A01(-)4086697 40879226302099.2422.93 BrROP11-1Bra029240A02(+)25832309 258339276482159.3123.88BrROP11-2Bra010128A06(+)14585515 145867856272089.1023.09BrROP11-3Bra035878A09(+)3757644 37591526182059.1022.72㊀㊀利用MG2C在线分析软件将BrROP基因定位到对应的染色体上,如图1所示,除第4㊁10号染色体上没有基因分布外,22个BrROP基因在其余8条染色体上呈不均匀分布,未发现串联重复基因㊂其中,第7号染色体上分布基因数量最多,含有5个BrROP基因;第1号染色体上分布4个BrROP基因;第2㊁9号染色体上分别分布3个BrROP基因;第3㊁6号染色体上分别分布2个BrROP基因;第5㊁8号染色体上分别分布1个BrROP基因㊂此外,BrROP3-3分布在Scaf-fold000289上,没有定位到相应的染色体㊂2.2㊀大白菜BrROP基因结构分析从白菜基因组数据库中下载基因组和CDS序列信息,运用在线GSDS软件对BrROP基因的外显子和内含子进行分析(图2),结果显示,大白菜Br-ROP家族成员基因结构相似性较高,均含有6~8个外显子㊂其中BrROP11-1基因最多,含有8个外显子,15个BrROP基因(BrROP2-1㊁BrROP2-2㊁BrROP3-1㊁BrROP3-2㊁BrROP4-1㊁BrROP4-2㊁BrROP4-3㊁BrROP6-1㊁BrROP6-2㊁BrROP7-1㊁Br-ROP7-2㊁BrROP8㊁BrROP9㊁BrROP11-2和BrROP11-3)均含有7个外显子,而6个BrROP基因(BrROP1-1㊁BrROP1-2㊁BrROP1-3㊁BrROP3-3㊁BrROP5-1和BrROP5-2)则含有6个外显子㊂59河南农业科学第49卷图1㊀大白菜BrROP 基因的染色体定位Fig.1㊀Chromosomal distribution of BrROP genes in Brassicarapa图2㊀大白菜BrROP 基因的结构Fig.2㊀The structure of BrROP genes in Brassica rapa2.3㊀大白菜BrROP 蛋白的保守结构域分析利用DNAMAN 软件对大白菜BrROP 蛋白的氨基酸序列进行多序列比对(图3),分析表明,大白菜BrROP 蛋白结构较保守,主要包含与鸟苷酸结合有关的5个G 结构域(G1 G5)㊁1个效应因子结合点(Effector binding)㊁1个插入序列(Rho insert)和C端可变区(HVR)㊂以BrROP1-1为例,如果将Br-ROP1-1蛋白G1中的第15位甘氨酸(G)突变为缬氨酸(V)或G3中的第64位谷氨酰胺(Q)突变为亮氨酸(L),BrROP1-1则成为持续激活型形式(Con-stitutively active BrROP1-1,CA -BrROP1-1)㊂如果将BrROP1-1蛋白G1中的第20位苏氨酸(T)突变69㊀第4期闫㊀敏等:大白菜BrROP 基因家族的生物信息学分析为天冬酰胺(N)或G4中的第121位天冬氨酸(D)突变为丙氨酸(A),BrROP1-1则成为显性失活形式(Dominant negative BrROP1-1,DN -BrROP1-1)㊂此外,利用MEME 在线分析软件对大白菜BrROP 蛋白进行预测分析,检测到10个保守的结构域(图4)㊂结果表明,除BrROP3-3中不存在Motif 3外,其余BrROP 均具有Motif1 6㊂图3㊀大白菜BrROP 蛋白的氨基酸序列多重比对Fig.3㊀Mutiple alignment of the amino acid sequences of BrROP proteins in Brassicarapa图4㊀大白菜BrROP 蛋白的保守结构域分布Fig.4㊀Distribution of conserved motifs of BrROP proteins in Brassica rapa79河南农业科学第49卷2.4㊀大白菜BrROP 基因的系统进化分析利用ClustalW 软件对大白菜和拟南芥ROP 蛋白的氨基酸序列进行多序列比对,将多序列比对结果运用MEGA 5.0软件构建系统进化树并进行聚类分析(图5)㊂结果表明,根据拟南芥AtROP 基因的分类,可将22个大白菜BrROP 基因分成4类,Group Ⅰ㊁Group Ⅱ㊁Group Ⅲ和Group Ⅳ㊂其中Group Ⅰ包含BrROP8基因,Group Ⅱ包含4个Br-ROP 基因(BrROP9㊁BrROP11-1㊁BrROP11-2和Br-ROP11-3),GroupⅢ包含2个BrROP 基因(BrROP7-1和BrROP7-2),Group Ⅳ包含15个BrROP 基因(BrROP1-1㊁BrROP1-2㊁BrROP1-3㊁BrROP2-1㊁BrROP2-2㊁BrROP3-1㊁BrROP3-2㊁BrROP3-3㊁BrROP4-1㊁BrROP4-2㊁BrROP4-3㊁BrROP5-1㊁BrROP5-2㊁BrROP6-1和BrROP6-2)㊂图5㊀大白菜和拟南芥ROP 基因的进化分析Fig.5㊀Phylogenetic analysis of ROP genes betweenBrassica rapa and Arabidopsis thaliana2.5㊀大白菜BrROP 基因的表达部位分析通过EMBL -EBI 数据库检索获得BrROP 家族基因在大白菜根㊁茎㊁叶㊁花㊁角果等组织中的表达数据并进行分析(图6)㊂结果表明,BrROP1-2在花和角果中表达量较高;BrROP7-1㊁BrROP7-2㊁Br-ROP8在根中表达量较高;BrROP9在根㊁茎㊁角果中表达量较高;而BrROP2-1㊁BrROP3-1㊁BrROP4-1㊁BrROP4-2㊁BrROP6-1㊁BrROP6-2㊁BrROP11-1和BrROP11-3在所有组织中均具有较强的表达㊂图6㊀大白菜BrROP 基因在不同组织器官中的表达Fig.6㊀Expression of BrROP genes in various tissuesand organs of Brassica rapa3㊀结论与讨论本研究根据拟南芥ROP 蛋白的氨基酸序列,通过对大白菜数据库进行搜索比对,共鉴定到22个大白菜BrROP 基因家族成员㊂大白菜BrROP 基因结构㊁蛋白质序列㊁保守结构域㊁进化关系和表达模式等分析表明,大白菜BrROP 基因家族成员在基因结构和氨基酸序列上较保守㊂拟南芥中含有11个ROP 基因,而大白菜中含有22个BrROP 基因,说明大白菜BrROP 基因家族产生了很大的扩张㊂大白菜基因组发生了全基因组三倍化事件,基于三倍化假说,大白菜基因数应为拟南芥同源基因的3倍[27]㊂然而,在对大白菜BrROP 基因的进化分析中发现,很多大白菜BrROP 基因不符合三倍化假说,与AtROP2㊁AtROP5㊁AtROP6和AtROP7同源的大白菜BrROP 基因各有2个,与AtROP8㊁AtROP9同源的大白菜BrROP 基因仅有1个,而与AtROP10同源的大白菜BrROP 基因发生丢失,这可能与大白菜在三倍化过程中发生大规模的基因丢失和染色体重排有关㊂大白菜属于甜土植物,却有一定的耐盐性,能够在100mmol /L NaCl 条件下生长发育,并能完成生活史[28]㊂近些年,白菜类蔬菜耐盐相关的一些基因89㊀第4期闫㊀敏等:大白菜BrROP基因家族的生物信息学分析被发现和鉴定,包括胆碱氧化酶基因(Choline oxi-dase,CodA)[29]㊁胚胎发育晚期丰富蛋白基因(Late embryogenesis abundant,LEA4-1)[30]㊁光周期途径成花关键基因(GIGANTEA,GI)[31]等,然而关于大白菜耐盐的分子调控机制研究尚浅㊂因此研究和挖掘大白菜耐盐胁迫基因,了解大白菜耐盐胁迫的分子调控机制,对培育大白菜耐盐品种㊁高效利用盐碱地㊁提高农业生产力具有重要意义㊂拟南芥rop2突变体对盐敏感,而CA-ROP2过表达植株的耐盐性增强㊂研究证明,盐胁迫会激活ROP2,激活型的ROP2能够抑制RIC1作用于微管,使细胞中的微管在响应盐胁迫信号进行解聚之后能够顺利地重新聚合,进而提高植物的耐盐性[8]㊂此外,研究发现,香蕉MaROP5g也可通过SOS(Salt o-verly sensitive)和Ca2+信号途径参与调控植物的耐盐性[19]㊂本研究对大白菜BrROP基因家族进行鉴定和生物信息学分析,为后续研究大白菜BrROP基因在盐胁迫应答过程中的功能奠定了基础㊂参考文献:[1]㊀YANG Z.Small GTPases:Versatile signaling switches inplants[J].The Plant Cell,2002,14(S):S375-S388.[2]㊀孙佩光,苗红霞,徐碧玉,等.植物小G蛋白基因ROP生物学功能研究进展[J].北方园艺,2013(22):188-192.SUN P G,MIAO H X,XU B Y,et al.Proceedings in bio-logical function of small GTPases gene ROP of plant[J].Northern Horticulture,2013(22):188-192. 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[8]㊀卢菡湄.ROP2-RIC1信号途径参与拟南芥耐受盐胁迫反应的分子机制研究[D].北京:中国农业大学,2015.LU H M.ROP2-RIC1signaling pathway is involved in Ar-abidopsis salt stress tolerance[D].Beijing:China Agricul-tural University,2015.[9]㊀KAWANO Y,AKAMATSU A,HAYASHI K,et al.Activa-tion of a Rac GTPase by the NLR family disease resist-ance protein Pit plays a critical role in rice innate immu-nity[J].Cell Host&Microbe,2010,7(5):362-375.[10]㊀QIN Y,YANG Z.Rapid tip growth:Insights from pollentubes[J].Seminars in Cell&Developmental Biology,2011,22(8):816-824.[11]㊀CHAI S,GE F R,FENG Q N,et al.PLURIPETALA me-diates ROP2localization and stability in parallel toSCN1but synergistically with TIP1in root hairs[J].ThePlant Journal,2016,86(5):413-425.[12]㊀WAN Z Y,CHAI S,GE F R,et al.Arabidopsis PROTEINS-ACYL TRANSFERASE4mediates root hair growth[J].The Plant Journal,2017,90(2):249-260. 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园艺学报 2012，39（3）：469–476 http: // www. ahs. ac. cn Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@大白菜hau胞质雄性不育系的鉴定及不育相关基因结构分析施展，万正杰*，徐跃进，李雪红，邹瑞昌（华中农业大学园艺林学学院，华中农业大学园艺植物生物学教育部重点实验室，武汉 430070）摘 要：采用染色体压片法和形态观察法，对大白菜hau胞质雄性不育材料6w-9605A的2个遗传世代（F1和BC6）的染色体数和花器官进行鉴定。

结果表明：F1染色体数为28条；BC6染色体数为20条，与白菜的染色体数相同。

6w-9605A的花药呈三角形，干瘪无花粉，败育彻底。

利用芸薹属作物雄性不育基因线粒体保守序列设计3对引物，在6w-9605A中扩增出867 bp的片段。

基因预测显示，在线粒体基因atp6的下游产生1个新的开放阅读框为orf288，与目前报道的芸薹属作物细胞质雄性不育相关基因orf224、orf138等均不相同，这种新的基因结构特点极有可能就是大白菜hau胞质不育系6w-9605A产生不育的原因。

关键词：大白菜；雄性不育；hau胞质；不育基因中图分类号：S 634.1 文献标识码：A 文章编号：0513-353X（2012）03-0469-08 Characterization of the Chinese Cabbage hau Cytoplasmic Male-sterile Line and Sequence Analysis of the Fertility-related GeneSHI Zhan，WAN Zheng-jie*，XU Yue-jin，LI Xue-hong，and ZOU Rui-chang（College of Horticulture and Forestry，Huazhong Agricultural University，Education Ministry Key Laboratory of Horticultural Plant Biology，Huazhong Agricultural University，Wuhan 430070，China）Abstract：The male-sterility of the Chinese cabbage（Brassica campestris L. ssp. pekinensis）line 6w-9605A，a cytoplasmic male-sterile line，was studied in this research. Chromosome squashing revealed that the chromosome numbers in the F1 and BC6 of 6w-9605A were 28 and 20，respectively，and morphologic observation in the BC6 of 6w-9605A showed that the anthers of this line were degenerated and completely abortive. Further，primers were designed based on the conserved sequence of known cytoplasmic male sterility genes in the Brassica species，and a new open reading frame（ORF）of 867 base pairs was amplified from 6w-9605A. Sequence analysis showed that this ORF located downstream from the mitochondrial gene apt6 and was predicted as orf288. Sequence alignment demonstrated that the ORF is different from the sterile genes of pol CMS and ogu CMS，and it may cause the sterility of 6w-9605A.Key words：Chinese cabbage；male-sterility；hau cytoplasm male-sterile line；infertility genes收稿日期：2011–12–19；修回日期：2012–02–21基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金项目（2009QC027）；湖北省自然科学基金项目（2010CBB01703）* 通信作者Author for correspondence（E-mail：wanzj@）致谢：本文得到华中农业大学植物科学学院李再云教授的修改，在此表示感谢。

大白菜VQ基因家族鉴定及功能分析大白菜VQ基因家族鉴定及功能分析摘要：VQ基因家族是一类参与植物激素信号传导和逆境响应的重要基因家族。

本研究旨在通过生物信息学和功能分析探究大白菜（Brassica rapa）中VQ基因家族的特征和功能。

通过鉴定和分析VQ基因家族，可以深入了解大白菜的激素信号传导和逆境响应机制。

一、引言大白菜是我国重要的经济作物之一，具有重要的食用和营养价值。

随着植物基因组学和生物信息学的发展，越来越多的研究发现大白菜中参与植物生长发育和逆境响应的基因家族。

VQ基因家族是其中一个重要的基因家族，目前关于大白菜中VQ基因家族的研究报道较少。

二、材料与方法1. 数据收集：从公共数据库中下载大白菜基因组序列和已知的VQ基因序列。

2. 生物信息学分析：利用BioPerl和BLAST软件进行序列比对和分析，得到大白菜中VQ基因家族的序列特征和进化关系。

3. 表达模式分析：通过大白菜基因表达数据库和实时定量PCR技术，研究VQ基因家族在不同发育阶段和逆境处理中的表达模式。

4. 功能分析：利用基因转化技术，研究VQ基因家族参与植物生长发育和逆境响应的功能。

三、结果与讨论1. VQ基因家族的特征：通过生物信息学分析，发现大白菜基因组中有多个VQ基因家族成员，具有VQ保守序列和TIFY结构域。

2. 进化关系分析：VQ基因家族成员在进化上分为了不同的亚家族，并与拟南芥中的VQ基因家族有一定的相似性。

3. 表达模式分析：在大白菜生长发育过程中，部分VQ基因家族成员表达量在不同发育阶段变化明显。

在逆境处理中，一些VQ基因家族成员受到外界逆境的诱导，表达量显著上调。

4. 功能分析：转基因大白菜植株在生长发育和逆境响应方面表现出明显的差异。

部分VQ基因家族成员的过表达可以促进植株的生长发育，增强逆境抗性。

四、结论通过本研究对大白菜VQ基因家族进行鉴定和功能分析，揭示了其在植物生长发育和逆境响应中的重要作用。

白菜类作物基因组及重要农艺性状相关基因的生物信息学分析一、本文概述随着生物信息学技术的飞速发展，基因组学已成为解析作物重要农艺性状遗传机制的关键手段。

白菜类作物，作为重要的蔬菜作物之一，其基因组研究不仅有助于揭示其遗传多样性的本质，更对提升白菜产量、品质和抗性具有重要的实践意义。

本文旨在通过对白菜类作物的基因组进行深入的生物信息学分析，探讨其基因组的结构、功能和进化特点，进而挖掘与重要农艺性状相关的基因及其调控网络。

本文的研究不仅将推动白菜类作物基因组学研究的深入，也将为白菜的遗传育种和分子设计提供理论基础和技术支持。

二、材料与方法为了全面而深入地了解白菜类作物的基因组及其与重要农艺性状相关的基因，我们从全球范围内收集了多种白菜类作物的品种和亚种。

这些材料包括了来自不同地理、气候和生态环境中的白菜、甘蓝、花椰菜等。

同时，我们也对已有的白菜类作物基因组数据进行了整理和分析，以便为后续的生物信息学研究提供基础数据。

我们采用了二代和三代测序技术，对收集的白菜类作物材料进行了全基因组测序。

通过对测序数据进行质量控制、拼接和组装，我们得到了各个品种和亚种的基因组序列。

同时，我们也利用已有的白菜类作物基因组数据，进行了比较基因组学分析，以揭示不同品种和亚种之间的基因组变异和进化关系。

为了深入了解白菜类作物基因的功能，我们对组装得到的基因组序列进行了全面的基因注释。

通过比对已知基因数据库、预测新基因、分析基因结构和表达模式等手段，我们获得了大量的基因注释信息。

在此基础上，我们进一步对与重要农艺性状相关的基因进行了功能分析，以揭示它们在白菜类作物生长发育和适应环境中的重要作用。

为了深入挖掘与重要农艺性状相关的基因及其调控网络，我们利用生物信息学手段进行了一系列分析。

包括基因表达谱分析、基因互作网络构建、基因家族和基因聚类分析等。

这些分析不仅有助于我们理解基因的功能和调控机制，还能为后续的基因编辑和分子育种提供理论依据。

大白菜主要农艺性状QTL定位及叶球发育相关基因表达分析大白菜（Brassica rapa L.ssp.pekinensis,AA）属于十字花科芸薹属芸薹种,是我国最重要的蔬菜作物。

大白菜种质资源丰富,生态类型多样,且叶片及叶球发育等重要农艺性状多为数量性状,遗传基础复杂,有必要在分子水平研究这些性状的调控机制。

近年,大白菜叶片和叶球发育相关性状的分子标记和部分候选基因的鉴定研究初见报道,但对关键基因的认知及其调控作用尚不清楚;大白菜chiifu401全基因组序列分析显示,生长素（AUXIN）相关基因可能是影响形态器官发育的重要基因家族。

这些信息为系统开展大白菜叶片及叶球发育等重要农艺性状的基因定位和表达调控研究提供了条件。

本研究以179份不同基因型大白菜为试材,对形态学性状进行了变异分析和关联作图基因定位;以不结球白菜PC-101和结球大白菜CC-48为亲本构建的双单倍体DH88和F₂两个分离群体为试材,在构建高密度分子遗传图谱的基础上,结合群体单株不同生育期的叶片及叶球发育等农艺性状的表型变异分析,进行了大白菜目标性状的QTL（数量性状位点）定位研究;以8份代表不同类型（合抱、叠抱、束心和不结球）和不同结球性（早、中、晚）的大白菜基因型为试材,选取与叶球发育及生长素相关的10个基因,分析了在8个发育时期的实时定量（qRT-PCR）表达模式。

旨在揭示大白菜叶片和叶球发育等重要农艺性状的遗传变异特点,检测调控这些性状的主要染色体区域,发掘与QTL共分离的候选基因和分子标记,解析所选候选基因的表达调控模式。

获得的主要结果如下:1.179份不同基因型大白菜的33个形态学性状的表型变异分析表明,叶球抱合方式的变异系数最高,为66.41%;其次,变异系数在40%以上的性状有8个,依次为中肋横切面形状、叶球的外露性、短缩茎形状、短缩茎纵径、球形指数、中肋色、单株总重和叶球内叶色泽。

辽宁大白菜物种多态性及亲缘关系的聚类分析-园艺学论文-农学论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——大白菜(Brassica Campestris L．ssp．PekinensisOlsson) 隶属于十字花科(Brassicaceae ) 芸薹属(Brassica) 中的一种叶用蔬菜，是一种具有中国特色的植物，有蔬菜之王的美称，深受人们的喜爱; 它原产地为地中海沿岸和中国，长江以南为主要产区; 由于中国芸薹属植物大白菜的种质资源复杂，以及起源、演化和种类扩散等原因，大白菜个别种类出现同物异名、异物同名的现象，为菜农们对优良品种的选育带来了不便; 此外，个别品种的大白菜由于生长期较长，需要的生长条件较为复杂，在实践中已经被淘汰; 过去的一些地方品种已经被杂交种，虽有个别地方种仍在种植，但由于产量低，抗病力差，也逐渐在被淘汰;更有一些地方种在长期的生产实践中要么丢失了、要么已经名存实亡，失去原有的种质特征［1］。

所以，为了更能利用现有资源，选育更优良基因品种用于生产实践，具有重要的理论和实践意义。

文章对大白菜种类进行亲缘关系分析，运用改进的CTAB法提取高质量的大白菜基因组DNA，以RAPD 分子遗传标记法得出数据，利用NTsys 2．10e 软件进行聚类分析，得出七种大白菜的相似系数及树状图［2］。

聚类分析是通过数据的形式建模从而简化数据的方法。

它分析简单而且直观，主要针对探究性的研究。

现今，聚类分析的涉及领域有很多，主要包括数学、统计学、经济学、医疗信息处理和生物学等。

目前聚类分析获取了很多优秀成果，如:基因表达序列分析技术。

本实验利用的是聚类方法是层次聚类，能够将物种多态性及亲缘关系进行聚类分析，得到其树状图和相似系数。

1 材料与方法1．1 试验材料新 3 号; 91 －12 白菜; 韩国黄心白菜;秋宝白菜; 秋绿60 白菜; 丰抗90 白菜; 青杂三号。

(材料来自辽宁省新民市春硕种植专业合作社)1．2 试验仪器高速冷冻离心机(上海安亭科学仪器厂，GL－20G －IT) ; PCR 仪(MG96G，杭州朗基科学仪器有限公司) ; 低温冰箱(青岛海尔股份有限公司，BCD －216TMZL) ; 紫外分光光度计: (T6 新世纪，普析通用仪器有限责任公司) ; 凝胶成像系统、电泳仪器。

大白菜DA1基因的生物信息学解析作者：李利斌王殿峰刘立峰刘国明高建伟来源：《山东农业科学》2009年第07期摘要：运用比较基因组学的方法，首次从大白菜基因组中鉴定出一个与拟南芥中控制种子和器官大小的基因DAl同源的序列BrDA1，并对这个基因和编码蛋白的结构以及顺式反应元件进行了系统分析。

结果表明，BrDA1具有LIM家族和锌指蛋白的结构特征，而且还有和泛素互作的位点。

可能具有和AtDA1相似的功能。

另外，本研究还发现，在大白菜和拟南芥DA1基因的启动子序列中存在多个能够响应不同激素和逆境信号的顺式反应元件。

这说明，植物DA1基因不仅与种子和器官发育有关，而且与激素信号转导和逆境响应存在密切关系。

本文为进一步研究DA1基因在大白菜生长发育和逆境响应中的功能以及与大白菜杂种优势的关系奠定了基础。

关键词：大白菜；DA1；结构；顺式反应元件中图分类号：S634.1；Q343.1+2 文献标识号：A 文章编号：1001-4942(2009)07-0001-03本文利用比较基因组学和生物信息学的方法首次从大白菜基因组中鉴定出一个AtDA1的同源基因，并对这个基因的序列特征、编码蛋白的结构域和顺式反应元件进行了系统分析，为进一步研究它在大白菜生长发育中的功能以及与大白菜杂种优势的关系奠定了基础。

1材料与方法根据拟南芥的DA1基因和蛋白序列，通过各种序列比对在NCBI数据库中搜索大白菜的同源序列。

利用基因组序列解析得到全长编码区序列，并在数据库中进行手工比对和分析。

根据基因组序列和编码区序列的信息，研究基因的外显子和内含子结构，并解析得到启动子区序列和预测编码的蛋白序列。

然后利用PLANTCARE对启动子序列中的顺式反应元件进行分析，利用Pla-ntsP Feature Scan对蛋白进行结构域预测和分析。

2结果与分析2.1大白菜DA1基因的鉴定和特征分析利用比较基因组学和生物信息学的方法从大白菜基因组中得到一个与拟南芥DA1同源的基因，命名为BrDA1。

山东农业科学　2010,3:1～4,7Shandong Agricultural Sciences收稿日期:2009-12-01作者简介:李利斌(1971-),男,博士,助理研究员,主要从事植物抗逆分子生物学和育种研究。

E -mail:henryleesd@yahoo 1com 1cn两个大白菜FT 基因的生物信息学解析李利斌1,刘立锋1,李化银1,程玉正2,高建伟1(11山东省农业科学院蔬菜研究所,山东济南　250100;21济南市种子公司,山东济南　250002) 摘　要:本文利用比较基因组学的方法从大白菜的基因组中解析出两个成花素基因B rFT 1和B rFT 2,并对这两个基因的结构、顺式调控元件以及遗传进化进行了分析。

结果表明,B rFT 1和B rFT 2都含有4个外显子,编码区大小均为528bp,二者预测编码蛋白的序列一致性为90129%,说明这两个基因序列存在某种程度的分化。

进化分析表明这两个基因应为拟南芥FT 和TSF 基因的直系同源基因。

另外,这两个基因都含有响应激素和逆境信号的顺式调控元件,而且不尽相同,说明这两个基因的表达调控有所不同,可能在功能上存在一定分化。

本研究为进一步揭示大白菜FT 基因在开花和逆境响应中的功能奠定了基础。

关键词:大白菜;FT 基因;生物信息学分析中图分类号:Q754;S634.1 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2010)03-0001-05Bi oi n for mati cs Analysis of Two F T Genes of Chi n ese CabbageL IL i -bin 1,L IU L i -feng 1,L I Hua -yin 1,CHE NG Yu -zheng 2,G AO J ian -wei1(1.Institute of V egetables,Shandong A cade m y of A gricultural Sciences,J inan 250100,China;2.J inan Seed co m pany,J inan 250002,China )Abstract T wo fl origen genes B rFT 1and B rFT 2were analyzed fr om the genome of Chinese cabbage (B rassica rapa subs p.pekinensis )by the comparative genom ics method,and their structure,cis -acting ele 2ments and phyl ogeny were investigated .The results showed that the genom ic sequence of the t w o genes both contained 4exons,and the coding regi on was 528bp.The sequence identity of the p redicted p r oteins encoded by the m was 90.29%,which suggested they should be functi onally conserved .Phyl ogeny analysis indicated that B rFT 1and B rFT 2should be the orthol ogs of A rabidopsis genes FT and TS F .I n additi on,many putativecis -acting ele ments in the up strea m of B rFTs,which could be res ponsive t o different kinds of hor mones and envir on mental stress,were not the sa me,which indicated that their exp ressi on and regulati on m ight be differ 2ent and divergent in the bi ol ogical r oles .This investigati on laid a foundati on f or the functi onal dissecti on of Chinese cabbage FT genes in the fl owering contr ol and envir on ment res ponse .Key words Chinese cabbage;FT gene;B i oinf or matics analysis 开花是植物一个极其重要的性状,它影响农作物的生育期进而影响产量和品质。