黄芩基因组SSR分子标记的开发及遗传多样性分析

本文通过生物信息学方法对黄芩基因组序列进行搜索,共得到12 775条SSR(simple sequence repeat)序列。黄芩基因组SSR重复主要以二核苷酸(68.32%)为主,其次为三核苷酸(18.63%);主要重复基序类型为CT/GA、TTC/GAA。通过SSR-PCR扩增,共筛选出9对扩增产物稳定性好,多态性及清晰度高的引物用于10个不同产地共50份黄芩材料的遗传多样性分析。结果显示,9对引物共检测出68个等位基因,平均每个SSR位点等位基因数是7个,有效等位基因数为3。He(expected heterozygosities)值为0.6,远远高于双子叶植物平均水平;PIC(polymorphism information content)平均值为0.72,大于0.5;Shannon’s信息指数为1.32,证明所收集的黄芩种质资源具有较高的遗传多样性。种间遗传分化系数(Gst)为0.131,即13.1%的遗传变异存在于居群间,86.9%的遗传变异存在于居群内。聚类分析结果表明,10个不同产地黄芩可分成两大类,但其与地理分布无显著关系。     

金银花DNA去甲基化酶基因的生物信息学分析

DNA去甲基化酶基因广泛存在于植物中,本文主要通过生物信息学的方法从金银花转录组中获得4个DNA去甲基化酶基因,分别为LJDME1、LJDME2、LJDME3和LJDME4,并预测其编码蛋白的理化性质和表达模式。系统进化树结果表明LJDME1、LJDME2聚为一类,LJDME3、LJDME4聚为一类,与拟南芥中的DME关系更为密切。基因表达分析表明,4个DNA去甲基化酶基因在变种间差异表达明显,LJDME1、LJDME2基因表达水平在红金银花中高于金银花,推测其可能参与调控金银花活性成分积累的过程,并且4个DNA去甲基化酶基因具有组织表达特异性。本研究为进一步解析金银花中DNA去甲基化酶的功能奠定了基础。     

红腺忍冬绿原酸生物合成新基因克隆及其生物信息学分析

为挖掘红腺忍冬绿原酸生物合成的关键酶基因,应用生物信息学方法从红腺忍冬基因组数据库中筛选出4个新基因LHPAL4,LHHCT1,LHHCT2,LHHCT3,并预测其编码蛋白的结构和功能。序列分析结果表明,红腺忍冬LHPAL4与LHPAL1关系密切;LHHCT1,LHHCT3,LHHQT2关系密切,LHHCT2单独聚为一类。通过Real-time PCR 检测4个新基因在红腺忍冬不同组织中的转录情况,发现LHPAL4,LHHCT1,LHHCT3在败花中表达量最高,LHHCT2在叶中的表达量最高,为揭示不同部位活性成分含量差异机制提供依据,也为活性成分的合成生物学提供元件。     

金银花组蛋白甲基转移酶基因生物信息学及表达分析

该研究从金银花转录组数据库中获得23个组蛋白甲基转移酶基因,分别对其核苷酸特性、蛋白理化性质、亚细胞定位、二级结构及保守域、系统进化和基因表达情况进行分析。其中系统进化分析结果表明,23个金银花组蛋白甲基转移酶可以分为2类:赖氨酸甲基转移酶和精氨酸甲基转移酶。基因表达分析结果表明金银花组蛋白甲基转移酶基因具有明显的种间表达偏好性和器官表达偏好性,即23个组蛋白甲基转移酶基因在金银花花蕾中表达量均高于红金银花,但在金银花叶中表达量均低于红金银花,并获得8个花蕾特异性表达基因,为进一步了解金银花类药用植物中组蛋白甲基转移酶的功能以及活性成分表观调控提供依据。