石斛JmjC基因家族的鉴定及响应不同光周期的表达分析
发布时间：2021-04-05 22:50
利用生物信息学方法对石斛组蛋白去甲基化关键酶基因JmjC进行全基因组鉴定,通过qRT-PCR检测DoJMJ组织表达模式及对不同光周期的响应。结果表明,在铁皮石斛（Dendrobium officinale）基因组上共鉴定到17个JmjC,保守结构域分析结果显示,该家族蛋白划分为5个亚家族（JARID1、JHDM3、JHDM2、JMJD6和JmjC-only）,各亚家族所含保守结构域数量不等;基因结构分析发现,各亚家族的外显子和内含子数量有所差异,同一亚家族具有相似的外显子/内含子结构;启动子顺式作用元件分析发现DoJMJ家族成员启动子区域有诸多Auxin、ABA、GA、MeJA、SA等激素响应元件及光、干旱、低温、防御和胁迫等环境信号响应元件;qRT-PCR数据表明,金钗石斛（Dendrobiumnobile）中该家族10个成员在茎和叶片中表达量较高,少数成员在根中的表达较高,所有成员在果实中表达均较低,推测Do JMJ主要在茎和叶片发育过程发挥作用;此外,该家族成员在不同光周期下呈现不同的表达模式,11个成员在12 h（光照）/12 h（黑暗）下表达量较高,少数成员在4 h/20 h...
【文章来源】：园艺学报. 2020,47(08)北大核心CSCD
【文章页数】：16 页
【部分图文】：
铁皮石斛JmjC域序列比对组（A、B)
有研究表明，基因的内含子数量及位置对其表达有重要的调控作用（Parra et al.,2011；王红飞和尚庆茂，2019）。DoJMJ家族成员均含有内含子，大多成员内含子都在6个以上，其中DoJMJ03内含子最多，为19个，DoJMJ15内含子数量最少，仅有1个（图3）。其中各亚家族的外显子/内含子变化趋势有所差异，同一亚家族外显子/内含子数量相当。图3 铁皮石斛JmjC家族成员基因结构分析
图2 铁皮石斛（Do）、水稻（Os）和拟南芥（At)JmjC基因编码蛋白的系统发育分析使用MEME软件对DoJMJ家族蛋白保守基序的分布情况进行分析，共鉴定到30个保守基序（图4）。17个DoJMJ中含有保守基序类型和数量不同，其中DoJMC16含有最少的保守基序，仅2个（Motif1、Motif 27），而含有保守基序最多的成员为DoJMJ03，有19个。其中，某些基序只在特定类别的DoJMJ中存在，如JMJD6亚家族中含有Motif 17、Motif 19和Motif 30,JHDM 3亚家族中包含特异性的Motif 18；此外，JHDM2亚家族含有Motif 2、Motif 5、Motif 9、Motif 13等特异性保守基序。DoJMJ蛋白基序出现在N端与C端位置的数量较为均衡，说明各成员基序之间离散程度差异小，暗示DoJMJ家族成员功能可能较为保守。Motif 1在成员中分布较为广泛，推测JmjC可能在调控植物生长发育过程中发挥重要作用。
【参考文献】：
期刊论文
[1]香蕉Aux/IAA基因家族的全基因组鉴定及表达分析[J]. 孙雪丽,刘范,田娜,项蕾蕾,郝向阳,王云,彭丽云,王天池,程春振,赖钟雄. 园艺学报. 2019(10)
[2]黄瓜SAUR基因家族的鉴定与表达分析[J]. 王红飞,尚庆茂. 园艺学报. 2019(06)
[3]关中奶山羊PIS区域序列多态性分析[J]. 侯策,粟小平,王起恬,崔奎青,石德顺,刘庆友. 中国畜牧兽医. 2017(12)
[4]番茄JMJ524基因调控SlGLD1的DNA甲基化分析[J]. 杨伟,潘宇,苏承刚,张兴国,李金华. 生物技术通报. 2016(12)
[5]光周期对春石斛开花及多胺含量的影响[J]. 李程,裴忠孝,甘林叶,贾楠,王彩云,胡惠蓉. 植物生理学报. 2014(08)
[6]温度对金钗石斛生长及代谢的影响[J]. 郝丽丽,张习敏,张卫方,乙引. 中草药. 2012(02)
[7]植物非生物胁迫诱导启动子顺式元件及转录因子研究进展[J]. 郭晋艳,郑晓瑜,邹翠霞,李秋莉. 生物技术通报. 2011(04)
[8]拟南芥、水稻和杨树JMJC家族全基因组分析[J]. 郭源远,尹京苑. 生物信息学. 2010(02)
[9]拟南芥次生生长相关NAC转录因子保守结构域分析[J]. 陈莹,孙霞,胡尚连,曹颖,卢学琴. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2009(05)
博士论文
[1]白菜花粉发育与授粉受精相关基因BcJMJ30和BcMF22的表达分析与功能验证[D]. 李怡斐.浙江大学 2011
硕士论文
[1]番茄响应镉胁迫相关基因SlJMJ的克隆及功能验证[D]. 孙维悦.哈尔滨师范大学 2019
[2]杨树组蛋白脱甲基化酶PtrJMJ25调控花青素生物合成的分子机制[D]. 汤小凤.西南大学 2018
[3]霍山石斛生物钟相关基因克隆及其与培养物糖含量分析[D]. 谢析颖.福建农林大学 2017
[4]森林草莓中组蛋白甲基化修饰酶基因的鉴定与分析[D]. 韩玉辉.南京农业大学 2016
[5]OsJMJ714调控水稻根系发育与生长素含量的功能研究[D]. 秦巧.中国农业科学院 2013
本文编号：3120249
【文章来源】：园艺学报. 2020,47(08)北大核心CSCD
【文章页数】：16 页
【部分图文】：
铁皮石斛JmjC域序列比对组（A、B)
有研究表明，基因的内含子数量及位置对其表达有重要的调控作用（Parra et al.,2011；王红飞和尚庆茂，2019）。DoJMJ家族成员均含有内含子，大多成员内含子都在6个以上，其中DoJMJ03内含子最多，为19个，DoJMJ15内含子数量最少，仅有1个（图3）。其中各亚家族的外显子/内含子变化趋势有所差异，同一亚家族外显子/内含子数量相当。图3 铁皮石斛JmjC家族成员基因结构分析
图2 铁皮石斛（Do）、水稻（Os）和拟南芥（At)JmjC基因编码蛋白的系统发育分析使用MEME软件对DoJMJ家族蛋白保守基序的分布情况进行分析，共鉴定到30个保守基序（图4）。17个DoJMJ中含有保守基序类型和数量不同，其中DoJMC16含有最少的保守基序，仅2个（Motif1、Motif 27），而含有保守基序最多的成员为DoJMJ03，有19个。其中，某些基序只在特定类别的DoJMJ中存在，如JMJD6亚家族中含有Motif 17、Motif 19和Motif 30,JHDM 3亚家族中包含特异性的Motif 18；此外，JHDM2亚家族含有Motif 2、Motif 5、Motif 9、Motif 13等特异性保守基序。DoJMJ蛋白基序出现在N端与C端位置的数量较为均衡，说明各成员基序之间离散程度差异小，暗示DoJMJ家族成员功能可能较为保守。Motif 1在成员中分布较为广泛，推测JmjC可能在调控植物生长发育过程中发挥重要作用。
【参考文献】：
期刊论文
[1]香蕉Aux/IAA基因家族的全基因组鉴定及表达分析[J]. 孙雪丽,刘范,田娜,项蕾蕾,郝向阳,王云,彭丽云,王天池,程春振,赖钟雄. 园艺学报. 2019(10)
[2]黄瓜SAUR基因家族的鉴定与表达分析[J]. 王红飞,尚庆茂. 园艺学报. 2019(06)
[3]关中奶山羊PIS区域序列多态性分析[J]. 侯策,粟小平,王起恬,崔奎青,石德顺,刘庆友. 中国畜牧兽医. 2017(12)
[4]番茄JMJ524基因调控SlGLD1的DNA甲基化分析[J]. 杨伟,潘宇,苏承刚,张兴国,李金华. 生物技术通报. 2016(12)
[5]光周期对春石斛开花及多胺含量的影响[J]. 李程,裴忠孝,甘林叶,贾楠,王彩云,胡惠蓉. 植物生理学报. 2014(08)
[6]温度对金钗石斛生长及代谢的影响[J]. 郝丽丽,张习敏,张卫方,乙引. 中草药. 2012(02)
[7]植物非生物胁迫诱导启动子顺式元件及转录因子研究进展[J]. 郭晋艳,郑晓瑜,邹翠霞,李秋莉. 生物技术通报. 2011(04)
[8]拟南芥、水稻和杨树JMJC家族全基因组分析[J]. 郭源远,尹京苑. 生物信息学. 2010(02)
[9]拟南芥次生生长相关NAC转录因子保守结构域分析[J]. 陈莹,孙霞,胡尚连,曹颖,卢学琴. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2009(05)
博士论文
[1]白菜花粉发育与授粉受精相关基因BcJMJ30和BcMF22的表达分析与功能验证[D]. 李怡斐.浙江大学 2011
硕士论文
[1]番茄响应镉胁迫相关基因SlJMJ的克隆及功能验证[D]. 孙维悦.哈尔滨师范大学 2019
[2]杨树组蛋白脱甲基化酶PtrJMJ25调控花青素生物合成的分子机制[D]. 汤小凤.西南大学 2018
[3]霍山石斛生物钟相关基因克隆及其与培养物糖含量分析[D]. 谢析颖.福建农林大学 2017
[4]森林草莓中组蛋白甲基化修饰酶基因的鉴定与分析[D]. 韩玉辉.南京农业大学 2016
[5]OsJMJ714调控水稻根系发育与生长素含量的功能研究[D]. 秦巧.中国农业科学院 2013
本文编号：3120249
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