刘征
- 作品数：13 被引量：57H指数：4
- 供职机构：河北大学生命科学学院更多>>
- 发文基金：河北省自然科学基金教育部留学回国人员科研启动基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：生物学农业科学自动化与计算机技术经济管理更多>>
- 玉米Alfin-like转录因子ZmAL5a生物信息和表达分析被引量：2
- 2019年
- Alfin-like基因家族是植物中特有的一类转录调控因子,目前已明确该类转录因子在调控植物生长发育、非生物胁迫响应等过程中起重要作用,但其对生物胁迫的响应仍知之甚少。本研究运用一系列生物信息学方法和基因表达谱对C4作物玉米ZmAL5a基因及其蛋白进行了结构及功能分析。结果表明,玉米ZmAL5a蛋白中的二级构象主要有两种,即α-螺旋和无规则卷曲,各自所占比例分别为43.57%和31.73%。启动子和基因表达分析进一步表明ZmAL5a和β-1,3-GA2基因不但响应非生物胁迫(盐,干旱),而且对病原菌胁迫也产生响应,表明其参与了玉米对病原菌入侵的信号响应通路。本研究为深入探讨玉米ZmAL5a因子的功能及抗病原菌机理提供线索。
- 王姣姣孙宁刘征
- 关键词：生物信息
- 一个新型原核诱导表达系统的建立
- 2013年
- 群体感应是细菌依赖于种群密度进行信息交流、协调群体行为并调控基因表达的一种方式。海洋发光弧菌Vibriofischeri利用该机制合成化学物质N-酰基-高丝氨酸内酯(AHLs),与LuxR蛋白结合,随后驱动下游生物荧光基因的高量表达。基于植物叶绿体起源于原始古细菌-蓝藻的假设以及叶绿体内的转录、翻译机制与原核生物高度近似,构建了luxR基因调控下游报告基因GFP表达的叶绿体遗传转化载体。将该载体转入大肠杆菌后,当无外加信号物质AHLs时,GFP不表达;而外加AHLs后,GFP大量表达,证明luxR和GFP基因的组合在大肠杆菌中是理想的化学诱导基因表达系统,可应用于大肠杆菌基因功能的研究。
- 刘征高双成杨尚君孙宁杜蕊赵彦宏
- 玉米ZmABI4b基因的生物信息和表达分析被引量：4
- 2019年
- ABI3/VP1家族是一类含有B3结构域的转录因子,对植物生长有强烈的调节作用,并在植物的ABA信号传导途径中发挥重要作用。本研究运用一系列生物信息学方法对C4作物玉米Zm ABI4b基因及其蛋白进行了结构及功能分析。结果分析表明,所选的Zm ABI4b基因含有DNA结合结构域,符合转录因子的特征。基因表达分析则进一步显示该基因在非生物胁迫和生物胁迫中均发挥作用。同时还发现钙调蛋白CAM1基因与Zm ABI4b基因在非生物胁迫和生物胁迫过程中存在相关性,并且CAM1在非生物胁迫中是ZmABI4b信号通路的负调控因子,而在生物胁迫中对ZmABI4b信号通路起着不同的调控作用。本次研究通过生物信息学和基因表达分析了玉米Zm ABI4b基因及钙调蛋白CAM1基因在非生物和生物胁迫诱导间的内在关系,为进一步了解植物应对生物胁迫和非生物胁迫两种不同作用机理提供参考,从而对深入理解植物应对生物和非生物胁迫机理有重要意义,同时可为提高玉米的品质和产量提供参考。
- 朱娜孙宁刘征
- 关键词：生物信息学分析
- 谷子、大麦、高粱抗黄矮病候选基因的生物信息学比较分析被引量：12
- 2016年
- 黄矮病是禾本类作物的主要病害之一,该病主要由大麦黄矮病毒侵染所致,侵染该病毒后植株生理活动紊乱,叶片黄化至红化,结实率低,严重影响农作物的产量。大麦黄矮病毒最早发现于大麦作物中,对大麦抗黄矮病的研究较早,但至今仍未从大麦克隆到黄矮病抗病基因。利用病毒诱导基因沉默系统和转基因技术,TIRB基因被验证具有抗黄矮病功能,是小麦抗黄矮病的关键基因。我们通过用小麦TIRB基因序列,在谷子、高粱和大麦基因库进行BLAST比对,发掘了谷子、高粱和大麦抗黄矮病候选基因,并运用生物信息学软件,分析、比较了这些基因所表达蛋白的理化性质,蛋白的亲疏水性及亚细胞定位,信号肽预测及三级结构等。不同物种中的这些蛋白相似的性质暗示着它们可能执行相近的抗病机制。总之,三种候选基因的发现,对于通过生物信息手段发掘作物抗病基因具有一定的指导意义。
- 程金金刘红云范会程思远张书敏陈宇龙刘征
- 关键词：谷子大麦高粱黄矮病生物信息学
- C4玉米中光呼吸铵转运蛋白候选基因的确定
- 2019年
- 光呼吸过程在线粒体释放氨。如果氨在线粒体大量积累,会导致线粒体受损。因此,氨需要由铵转运蛋白及时从线粒体运输到叶绿体,并在叶绿体中进一步转变为谷氨酸。在C3植物中,氨在叶肉细胞中产生、转运和固定;而在C4植物中,该过程则发生在维管束鞘细胞中,即光呼吸释放出的氨发生在维管束鞘细胞的线粒体中,然后在铵转运蛋白的运输下,经维管束鞘细胞中的叶绿体膜将氨释放到叶绿体中。我们通过对C4玉米铵转运蛋白基因家族成员在维管柱鞘细胞和叶肉细胞内的表达进行比较、分析时,发现其中一个命名为ZmAMT5c的铵转运蛋白基因的表达在这两种细胞内存在明显差异,并在维管束鞘细胞的表达量明显高于叶肉细胞。进而我们对ZmAMT5c进行了深入的生物信息学和基因表达分析,发现它含有大量的跨膜螺旋,具有典型的跨膜蛋白的特征,并且该蛋白定位在叶绿体膜上,因而该基因是C4玉米中进行跨叶绿体膜运输的铵转运蛋白关键候选基因。而且该基因在玉米叶片梯度的表达与光合组织的成熟度呈正相关,呈现从叶基部到叶尖表达逐渐升高的趋势,进一步证实该基因是光呼吸过程的关键基因。另外,该基因不但响应非生物胁迫(干旱),而且对病原菌胁迫也产生响应。鉴于国内外期刊尚未有C4植物中筛选出光呼吸铵转运蛋白基因的报道,我们首次在玉米中筛选到了光呼吸中的铵转运蛋白候选基因,这将加深科学界对C4植物光呼吸的理解,并为提高作物氨的利用率提供了新的靶标。
- 李享孙宁刘征
- 关键词：玉米光呼吸生物信息
- 微波快速石蜡切片法观察谷子幼嫩叶片组织技术的优化被引量：6
- 2015年
- C4植物发育的研究是近年植物学研究的一个热点,对于探明C4高光效机理及培育C4水稻至关重要。而C4幼嫩叶片的细胞形态学观察是研究C4发育的基本手段之一。谷子是研究C4光合发育的模式植物之一,且作为禾本科植物,谷子幼嫩叶片硅质含量高,组织硅质化,固定液透过表皮进入组织困难。同时幼嫩叶片细胞含水量高,如利用常规方法短时间内脱水剂不容易将细胞组织液彻底替换,这就给谷子幼叶发育的组织学观察带来一定的难度。微波是一种高频电磁波,可以使试剂液体与组织细胞间渗透和交换效率显著提高。本试验以谷子幼嫩叶片为材料,对以往的微波快速石蜡切片法进行优化,将微波快速石蜡切片法与梯度酒精脱水法相结合,并使用叔丁醇代替二甲苯作为脱水剂和透明剂,改变脱水时间,摸索出一套制备完整的谷子幼嫩叶片组织切片的快捷、有效的方法。
- 张书敏杨尚君刘红云刘征
- 关键词：微波快速石蜡切片叔丁醇
- C_4植物白花菜叶片发育不同阶段的基因表达谱分析被引量：2
- 2013年
- C4植物白花菜与拟南芥是姊妹科的近缘植物,是一种新近开发的研究C4光合作用的模式植物。对其叶片发育不同阶段进行了基因表达谱的比较和分析,结果表明在叶脉正在发育的幼叶中,细胞分裂旺盛,蛋白质大量合成,表现为核糖体蛋白基因、组蛋白基因、翻译因子基因、分子伴侣基因等的表达上调;幼叶光合作用相关基因表达下调,暗示着光合器官仍处于发育阶段;多种激素相关的基因如生长素、脱落酸、赤霉素、油菜素内酯、细胞分裂素、茉莉酸合成途径基因或信号传导基因参与了叶片的发育,表明激素对发育的调控作用。
- 刘征杨尚君张书敏赵彦宏高双成韩渊怀
- 关键词：白花菜基因表达谱叶片发育蛋白质合成植物激素
- 玉米糖运载蛋白基因ZmSWEET10a的生物信息和表达分析被引量：4
- 2018年
- 在植物体内,蔗糖转运蛋白(SWEET)在蔗糖转运过程中发挥重要作用。本研究运用一系列生物信息学方法对C4作物玉米ZmSWEET10a基因及其蛋白进行了结构及功能分析。结果分析表明,该蛋白具备跨膜运输蛋白的典型特征。另外,该基因在授粉后18 d表达量达到峰值,暗示着该基因是促进糖运输的关键基因,对于源叶向籽粒库进行糖的输出发挥重要作用。进一步检查ZmSWEET10a基因及糖合成、运输相关基因在玉米叶片花环状结构中的表达量,结果显示蔗糖磷酸转运蛋白基因(ZmSPS)、果糖-1,6-二磷酸酶基因(ZmFBPase)、糖转运蛋白基因ZmSWEET10a、ZmGPT2及ZmSUT等参与蔗糖合成和运输的基因均在维管束鞘细胞中存在特异性高表达。可见,在C4玉米叶片中,不仅卡尔文循环的产物三碳糖在维管束鞘细胞中合成,其光合同化物的运输形式-蔗糖的合成及运出也是在维管束鞘细胞中发生,表明C4玉米维管束鞘细胞中同时存在光合同化物的高效合成与同化物的高效运出机制,构成一个统一的有机体。因此,ZmSWEET10a基因是玉米SWEET基因家族中具有C4特异性的关键糖输出基因。总之,深入探讨ZmSWEET10a基因的特性及其在授粉不同天数的表达变化、以及该基因在维管束鞘细胞的特异性表达,将加深对玉米高光效机制的了解,并为提高作物产量的分子育种提供了新的基因元件。
- 杨于天程范会王姣姣朱娜刘征
- 关键词：玉米生物信息
- 林烟草Sigma因子Nssig2的生物信息学分析
- 2016年
- 在植物体内,sigma因子由一个较小的核基因家族编码,并在叶绿体中发挥转录起始的作用。本研究通过生物信息学的方法,对林烟草的sig2基因及其蛋白序列进行了一系列的结构和功能分析。结果分析表明,林烟草的Nssig2为不稳定蛋白,不含信号肽序列,不是分泌蛋白,也不是细胞膜蛋白,最可能定位在叶绿体;二级结构预测表明林烟草Nssig2蛋白中的二级构象主要有两种,即α-螺旋和无规则卷曲,各自所占比例分别为50.34%和29.81%。本研究能够对于深入研究烟草sig2因子的功能及叶绿体转录机制提供线索。
- 刘红云程思远程金金范会刘征
- 关键词：生物信息学
- 植物光呼吸及其支路建立的研究进展被引量：5
- 2011年
- 植物光呼吸是生物圈中重要的碳代谢途径之一。它以RuBP羧化/加氧酶(Rubisco)的催化加氧反应为起点,在叶绿体中将O2和RuBP转化为2-磷酸乙醇酸(2PG);经光呼吸代谢,一部分碳在线粒体中以CO2的形式释放,造成植物已固定碳的丢失,其余碳骨架则被重新合成3-磷酸甘油酸(3PGA)而进入卡尔文循环。植物光呼吸突变体无法在正常大气中生存,植物通过光呼吸可清除其中间代谢产物的毒害作用,减轻光抑制造成的伤害,同时为氮代谢提供氮源和能量,并利用代谢产生的H2O2在防卫反应中起作用。本文综述了光呼吸构成组分的最新研究进展和光呼吸对植物的重要性,并介绍了一种有效提高植物生物量的方法,即将光呼吸中CO2的释放重新定位于叶绿体中来提高Rubisco的羧化效率,它对提高C3作物的产量有重要应用价值。
- 刘征赵彦宏
- 关键词：光呼吸生理功能突变转基因
