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广西大学
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[博士论文] 胡颖
植物种质资源学 广西大学 2015(学位年度)
摘要:金柑(Fortunella crassifolia Swingle)属芸香科金柑属植物,与柑橘属、枳属同为芸香科植物,但金柑开花与发育过程具有自身特点:金柑发育周期短,其在适宜条件一年可多次开花,当年抽生枝梢即可开花,是研究柑橘成花和花发育的特色材料。本研究以广西主产品种“融安”金柑为材料,通过高通量测序分析融安金柑花形态发育过程中的转录特征,发现MADSbox家族基因在花器官发育过程中起重要调控作用;通过同源克隆方法获得37个融安金柑MADS box基因序列信息,并进行了生物信息学分析和聚类分析;对这些MADS box基因进行半定量PCR与荧光定量PCR表达水平检测分析,筛选得到12个特异调控花器官发育的关键基因;成功构建6个融安金柑MADS box家族基因植物表达载体,将其中2个基因转化拟南芥,获得转化植株,并对其基因功能进行了初步分析和验证;另外,为获得较为准确的基因表达水平定量结果,对荧光定量内参基因进行了筛选。本论文将为深入研究融安金柑花发育与调控机制奠定研究基础,具有一定的理论与应用价值。论文主要获得研究结果总结如下:
  1、融安金柑花转录组测序分析
  通过对金柑花不同时期样品显微切片观察,分析其在发育过程中的形态发生与分化特点,确定转录组测序分析及表达谱分析样品。利用高通量测序技术对融安金柑花样品转录组进行测序,拼接组装后共获得共88712条转录本、46361个unigene,对转录组中SNP与SSR分布特点进行了初步分析,对应甜橙全基因组数据库中的转录组数据,确定本实验中的测序结果具备较好的代表性与可靠性,可以作为金柑花发育表达谱研究的参考序列。
  2、融安金柑花发育过程表达谱分析
  分析融安金柑花发育5个不同阶段样品的表达谱,通过计算获得样品间的差异表达基因,对其进行了GO功能聚类分析与KEGG代谢途径聚类分析;并对融安金柑花发育过程基因转录特点进行了综合分析,筛选获得与花发育相关的激素、糖代谢、转录因子等关键调控途径,同时发现MADSbox家族转录因子可能在花发育过程中有重要作用。
  3、融安金柑不同组织与非生物胁迫处理下基因表达定量内参基因筛选
  为获得较准确的基因表达水平分析数据,运用Normfinder、geNorm、hkgFinder和Bestkeeper计算方法对不同组织与非生物胁迫实验处理下的16个备选内参基因进行筛选,发现ACT7在实验许多处理情况下表达稳定,适合作为融安金柑不同组织与多种非生物胁迫下的基因表达水平分析内参基因,同时也可采用ACT1+ACT7+EF1-α和ACT1+A CT8多基因复合形式作为基因表达水平分析内部参照。
  4、MADS box基因克隆、生物信息学及表达分析
  通过同源克隆方法获得融安金柑37个MADS box基因,对核苷酸序列及编码蛋白进行生物信息学分析,聚类分析结果显示37个基因分散于MADS box基因13个不同亚族类型中。
  对融安金柑MADS box家族基因进一步重点研究,通过半定量检测37个MADS box基因在不同组织中的表达情况,发现其中15个基因与花发育调控直接相关;进一步对其中12个基因进行荧光定量分析,发现其表达模式各自均具有一定的表达特点,在融安金柑花发育调控过程中各自扮演多样而重要的角色。
  5、花发育相关MADS box基因转化拟南芥功能验证
  选取表达强且功能可能较为重要的FcSEP1、FcSEP1-2、FcGLO、FcAGL11、FcDEFH21和FcAGL61-2构建植物表达载体,FcSEP1-2与FcGLO两个基因通过农杆菌转化成功,获得拟南芥转化植株,转化后拟南芥植株生长受到一定影响,老叶叶片较小,互作基因荧光定量表达分析显示,两基因的超量表达引起部分检测基因表达的巨大变化,初步验证了基因功能。
[期刊论文] 贺德强 胡颖 路向阳
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CSTPCD 北大核心
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摘要:全自动驾驶已经成为城市轨道交通建设发展的必然趋势,车辆火灾场景是影响列车全自动运行安全最大的场景之一,因此制定合理的火灾调度安全控制方案具有极其重要的意义.以地铁全自动驾驶中车辆火灾场景为研究对象,将系统动力学理论方法用于构建调度安全影响因子模型.与传统的地铁安全模型不同,该模型以全自动驾驶场景为标准形成影响因子库.通过德菲尔法相关思想的专家评分法确定各子系统权重比,利用Vensim-PLE软件对模型进行仿真试验,对各影响因子进行动态预测,对比不同的安全投入方案及调度人员配置比方案,优选出最有效的火灾调度安全控制方案....
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北大核心 CSTPCD CSCD CA CBST
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摘要:调查和研究了广西西北部云贵高原地区柿种质资源状况,并对收集到的柿种质进行表型系统聚类和SCoT遗传多样性分析。结果表明,广西西北部云贵高原地区柿种质资源较丰富,至少拥有柿、油柿和野柿3个种31个不同品种和类型,部分地方仍保存有原始的野生种。不同柿种质在形态和DNA水平上都表现出很大的变异,具有丰富的多样性。35个相对独立的表型性状被用于柿种质的Q型系统聚类分析,在欧氏距离D=9.8处,31份种质被分为5组,与果形及种质类型在一定程度上相吻合。13条SCoT多态性引物可从31份柿种质中扩增出161个DNA位点,多态性带比例为95.65%;UPGMA聚类分析显示,SCoT标记能将31份柿种质完全区分开,在相似系数0.686的水平将其分为5大类,与表型分析结果基本一致。...
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CSTPCD 北大核心
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摘要:甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)是糖代谢和能量代谢过程中的关键酶。根据GAPDH基因保守序列设计PCR引物,利用RT-PCR和改良RACE技术,首次从杧果中分离克隆出MGAPDH同源基因的cDNA全长序列。该序列全长为1 356 bp,开放阅读框为1 203 bp,编码401个氨基酸。利用分子生物学软件对MGAPDH蛋白进行生物信息学分析,结果显示:MGAPDH蛋白分子量为42.8 ku,等电点为8.9;该蛋白包含2个功能域,即NADB_Rossmannsuperfamily和Gp_dh_C superfamily;MGAPDH蛋白不含信号肽序列和跨膜结构,是非分泌蛋白,位于叶绿体中。氨基酸序列进化分析结果显示,杧果MGAPDH蛋白可能与光合作用有关。半定量分析显示,杧果MGAPDH同源基因在杧果不同组织中均表达,并且表达水平差异不明显,说明杧果MGAPDH同源基因可作为杧果基因差异表达的内参基因。...
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北大核心 CSTPCD CSCD
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摘要:利用前期芒果逆境差异显示的基因数据设计引物,从四季芒基因组DNA和cDNA中克隆了1条长为1208 bp的基因片段.生物信息学分析发现,该基因属于类黄酮磺基转移酶(flavonoid sulfotransferase)基因,在第71-334个氨基酸中包含一个保守的Sulfotransferase结构域,命名为芒果类黄酮磺基转移酶基因(MiST).该基因编码341个氨基酸,分子量为85.14 ku,等电点为5.09,不含内含子,在不同芒果品种之间其核苷酸和氨基酸序列均高度保守.半定量表达模式分析显示,该基因在四季芒茎、叶、花和果中均有表达,但在谢花后20d的小果和谢花后40d的中果中的表达量较高,表明该基因可能与芒果果实中黄酮的生物合成有关....
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北大核心 CSTPCD CSCD CA CBST
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摘要:应用蛋白质组学研究低温胁迫下龙眼叶片蛋白质组变化时发现碳酸酐酶(CA)蛋白下调表达。利用RT-PCR方法克隆CA基因的全长cDNA,GenBank登录号JN033201,长度为1119bp,包括1个966bp的开放阅读框,编码321bp的氨基酸序列,同源性分析表明,12个不同植物同源性为81%~88%。龙眼CA基因具有典型的CA结构域,并且非常保守。实时荧光定量分析结果表明,CA在龙眼根、茎、叶中都有表达,为组成型表达,在叶中的表达量最高,茎和根中的表达量最少。CA基因在低温胁迫下随着低温胁迫时间的延长而发生变化。将CA在大肠杆菌中表达,获得1个约40.5kD的外源蛋白。推测CA表达与低温胁迫有关。...
摘要:本研究以融安金柑为试材,采用同源克隆技术获得成花素基因Fc FT1全长序列,并对该基因的生物信息学和遗传进化关系进行了分析.利用qRT-PCR技术,分析了Fc FT1在花发育期间不同花器官、不同组织,以及日周期中Fc FT1在花、茎、叶的表达情况.结果表明:FcFT1基因完整开放阅读框为531 bp,编码177个氨基酸.FcFT1编码的蛋白具有单一而非常保守的PEBP结构域;蛋白质结构比较不稳定,为亲水蛋白.系统进化树表明Fc FT与甜橙、温州蜜柑和枳壳中的FT同源基因亲缘关系最近.qRT-PCR结果显示,在花发育期,花药中Fc FT1表达量最高;日周期变化中,FcFT1在花、茎、叶中的平均表达量差距不显著,表达较稳定.本研究结果为进一步揭示FT基因在金柑开花调控中的功能奠定了基础....
摘要:为了探索金柑花发育的分子机制并研究与金柑花发育相关重要基因编码的蛋白质之间的相互作用,本研究以融安金柑不同生长时期的花蕾为材料,采用SMART技术构建了cDNA文库,对该文库进行了鉴定评价.经检测,所构建的cDNA文库滴度为2.83×108 cfu/mL,文库库容为1.42× 1010 cfu,重组率为97.91%,插入的双链cDNA片段长度主要分布在250~2000 bp之间.结果 表明,该文库达到了建库标准,理论上涵盖了全部与融安金柑花蕾发育相关的基因,为后续利用酵母双杂交技术筛选互作蛋白提供了物质基础....
摘要:[目的]明确桉树枝瘿姬小蜂(Leptocybe invasa Fisher&La Salle)体内可培养细菌多样性,为利用微生物防治该害虫打下基础.[方法]利用传统的细菌分离培养与鉴定方法,结合16S rDNA测序和系统发育分析,对刚羽化的桉树枝瘿姬小蜂雌成虫体内可培养细菌进行多样性分析.[结果]从桉树枝瘿姬小蜂体内分离出11株细菌,经鉴定归类于3个门(厚壁菌门、放线菌门和变形菌门)3个纲(芽孢杆菌纲、放线菌纲和γ-变形菌纲)4个目(芽孢杆菌目、微球菌目、乳酸杆菌目和肠杆菌目)8个科(芽孢杆菌科、微杆菌科、葡萄球菌科、乳酸杆菌科、纤维单胞菌科、微球菌科、肠杆菌科和类芽孢杆菌科)8个属(芽孢杆菌属、微杆菌属、葡萄球菌属、片球菌属、纤维单胞菌属、微球菌属、埃希氏杆菌属和类芽孢杆菌属),其中,厚壁菌门(Firmicutes)6株,为优势类群;芽孢杆菌属(Bacillus)3株,为优势菌属.[结论]桉树枝瘿姬小蜂体内可培养细菌具有丰富的多样性....
摘要:应用蛋白质组学研究低温胁迫下龙眼叶片蛋白质组变化时,发现PIP1蛋白在龙眼低温胁迫中上调表达。应用RACE技术克隆龙眼水通道蛋白基因全长eDNA,命名为DL纠纠,基因登陆号为JN572691,长度为1132bp,包括1个900bp的开放阅读框,编码299个氨基酸序列,同源性分析表明,DLPIP1在21个不同植物中的一致性为90%-93%。应用生物信息学软件对DLPIP1氨基酸序列分析表明,含有7个跨膜区,有2个NPA单元,其氨基酸残基与MIP家族蛋白保守区序列完全一致。氨基酸序列比对发现,该序列与其他物种PIP质膜水通道蛋白氨基酸序列有很高的同源性。利用实时荧光定量技术对现肼川在低温胁迫下不同组织表达谱分析表明,现用纠在龙眼根、茎、叶中都有表达,在根中的表达量最高,其次是茎和叶。DLPIP1在低温胁迫时,随着低温胁迫时间的延长而发生变化。这说明DLPIP1蛋白在龙眼低温逆境过程中起作用。...
摘要:为了获得高质量的柠檬RNA,本研究从操作时间、成本、所得RNA的纯度与浓度等方面比较了5种方法提取香水柠檬不同组织总RNA的效果,并筛选最适合提取柠檬组织样品RNA的方法.结果表明:改良的RNA试剂盒提取法效果最好.该方法极适合提取香水柠檬总RNA.利用此方法可以成功提取白花柠檬、广西土柠檬和金柑的总RNA,也可以提取高质量的芒果总RNA....
摘要:通过检测这对同源基因的表达水平,来分析这对同源基因与花器官发育的关系.采用同源克隆技术从金柑花中克隆出FcSOC1基因的cDNA全长序列并进行生物信息分析;利用实时荧光定量PCR技术分析FcSOC1基因在金柑不同组织、器官的表达特性.序列分析表明获得这对同源基因全长为660 bp和636 bp,分别编码220和212个氨基酸,分别命名他们为FcSOC1a和FcSOC1b.同源性分析显示,其与同属于芸香科的克里曼丁桔,相似性达98%,和甜橙的相似性也达到90%以上.实时荧光定量PCR表示FcSOC1a和FcSOC1b在营养器官和生殖器官均有表达.在营养器官的表达略有不同,但是在生殖器官的表达均在花蕾发育初期与后期急剧升高,并且在花中的表达量明显大于在其他部位的表达量.这对同源基因的高表达部位为茎、叶、花蕾、花芽、花瓣、花托、子房.FcSOC1a和FcSOC1b在花中显著表达,根据其表达特性推测,其可能在调控花器官发育上起着重要作用.根据这两个基因在营养器官的表达不同以及之间同源性较低,说明其功能已经出现分化....
摘要:本研究以香水柠檬幼嫩叶片为材料,在前期通过De Novo技术获得的F-box基因片段基础上设计引物,利用RT-PCR技术成功克隆出长度为585 bp的F-box基因,命名为LFB1,该基因编码194个氨基酸,该氨基酸序列在N端具有F-box结构域,生物信息学分析表明:该蛋白分子量为48.94kD,等电点:5.2.进化分析发现其与克里曼丁桔(Citrus clementina)聚在一起.qRT-PCR分析表明:该基因在植株的根、茎、嫩叶、老叶、花蕾、花苞、幼果、成熟果中均有表达,LFB1基因在组织中的表达量是:茎>老叶>根>花蕾>成熟果>嫩叶>幼果;在花的不同器官的表达分析,发现该基因在雄蕊中的表达量最高,其它组织则相对较低,在雄蕊中基因的表达量是其它组织的10倍左右;在逆境胁迫下,该基因的表达量发生明显变化,表明该基因与植株的生长发育、花粉的发育以及环境胁迫可能有着一定的关系....
摘要:为探究桉树枝瘿姬小蜂(Leptocybe invasa)体内可培养细菌的功能及从微生物的角度控制该害虫,运用传统微生物培养和16S rDNA基因测序相结合的方法对夏季刚羽化的桉树枝瘿姬小蜂雌成虫体内可培养细菌进行了分离与鉴定.结果表明获得的17株细菌,分别为属于变形菌门(Proteobacteria)的泛菌属(Pantoea)、假单胞菌属(Pseudomonas)、不动杆菌属(Acinetobacter)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)和根瘤菌属(Rhizobium);属于放线菌门(Actinobacteria)的微杆菌属(Microbacterium)、类诺卡氏属(Nocardioides)、壤球菌属(Agrococcus)、短小杆菌属(Curtobacterium)、短状杆菌属(Brachybacterium)和微球菌属(Micrococcus);属于厚壁菌门(Firmicutes)的芽孢杆菌属(Bacillus)和葡萄球菌属(Staphylococcus);属于拟杆菌门(Bacteroidetes)的Dyadobacter属和金黄杆菌属(Chryseobacterium).变形菌门和放线菌门是优势菌群....
摘要:本研究中以石硖龙眼为试材,从蛋白质和转录水平对CDPKs基因的功能进行研究,为深入探讨龙眼CDPKs基因功能及其与抗寒的关系奠定基础。
摘要:杧果栽培历史悠久,品种繁多,仅印度就有1 000多个品种,我国约有200多个品种或品系。由于杧果是开放性授粉的植物,许多品种都是通过实生苗繁殖和芽变选种获得,许多资源缺乏相应的文字记录,并且由于存在饰变和观察标准不同,导致同物异名、同名异物的现象严重。SCoT分子标记是一种基于翻译起始位点的目的基因标记新技术,具有操作简单,重复性好等特点,目前已经成功应用于水稻、花生、卡亡果、龙眼、柑橘、柿等物种的遗传研究。本文运用SCoT分子标记对73份杧果资源进行了分析,聚类结果显示,中国内陆的杧果品种与泰国、越南等东南亚国家的杧果品种亲缘关系较近而聚类到一起,说明东南亚区域内杧果种质资源交流密切,而我国许多杧果新品种的母本或父本也源于这些区域。源于中国台湾、美国和澳大利亚的杧果品种单独聚类到一起,说明其亲缘关系较近,符合中国台湾的许多杧果品种的亲本来自于美国的事实。试验结果表明,SCoT分子标记是一种非常有效的用于杧果遗传多样性分析的标记方法,能够很好地体现杧果品种之间的亲缘关系。
摘要:目前,蛋白质组学成为后基因组时代的重要的研究手段,而双向电泳作为一种快速、简单、高效分离多个蛋白点的方法已广泛应用于蛋白质组学研究。本试验将通过双向电泳技术分析,探讨南丰蜜桔采后贮藏过程中的蛋白质组变化,从蛋白质水平探讨南丰蜜桔的贮藏保鲜机理,为南丰蜜桔采后保鲜提供理论依据。
[成果] 1700450853 广西
S667.7 基础研究 水果、坚果、饮料和香料作物的种植 公布年份:2017
成果简介:基于转录组学的四季芒成花分子机理研究”项目2013年获得广西自然科学基金重点项目资助,由广西大学承担,研究期限为2013年4月至2016年3月。四季芒成花不需要低温,具有一年多次成花多次结果的特性,但其成花机制尚不清楚。为了进一步弄清对四季芒开花的分子机理,有必要对四季芒成花分子机理进行研究,从而为四季芒的产期调节提供科学依据。该项目在前期研究的基础上,利用高通量测序技术对四季芒和台农一号芒(对照)正造成花期不同发育时期的顶芽和叶片共12个样品以及7月份自然成花期和多效唑处理诱导成花不同发育时期的顶芽和叶片共8个样品进行测序,共获得119.08G数据,拼接共获得约10万个基因,有70%的基因序列能够被注释。以台农一号芒为对照,四季芒为处理共获得10823个差异表达基因,其中上调基因5220个,下调基因3753个,有1850个基因只在四季杧中表达,这些基因功能各异,涉及到许多不同的代谢途径。通过基因注释挖掘出几乎所有与芒果成花相关的基因,这些成花基因主要以基因家族的形式存在,获得了254芒果成花基因全长序列,并对其中27个重要基因的表达模式进行了分析。该项目为下一步更加深入的研究这些成花关键基因的功能奠定基础。该项目在国内外高水平期刊上发表相关论文11篇,其中SCI论文4篇,中文核心论文7篇;培养博士2名,硕士2名,在读博士研究生1名、在读硕士研究生2名。
摘要:以金柑花为实验材料采用同源克隆技术克隆FcSOC1 基因的全长cDAN 序列并进行生物信息预测分析;利用实时荧光定量PCR 技术检测FcSOC1 基因在金柑不同器官的表达特性。
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