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拟南芥SB10基因在耐盐中的功能研究
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作者 吕晶森 张斌 +1 位作者 刘春林 阮颖 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期92-98,共7页
为了研究拟南芥SB10基因在耐盐中的功能,我们利用CRISPR/Cas9技术构建载体敲除SB10基因,对转基因植株进行筛选成功获得SB10基因沉默的突变体材料。本研究通过观察突变体根长及萌发率等表型,测定突变体植株脯氨酸含量相关的抗逆生理指标... 为了研究拟南芥SB10基因在耐盐中的功能,我们利用CRISPR/Cas9技术构建载体敲除SB10基因,对转基因植株进行筛选成功获得SB10基因沉默的突变体材料。本研究通过观察突变体根长及萌发率等表型,测定突变体植株脯氨酸含量相关的抗逆生理指标,研究拟南芥SB10基因在耐盐中的功能。结果显示:NaCl胁迫下,sb10突变体的根长和萌发率明显高于野生型拟南芥,sb10突变体拟南芥植物体内脯氨酸含量明显高于野生型拟南芥。说明SB10基因功能的缺失可提高拟南芥植株的耐盐能力。该研究为SB10基因参与拟南芥植株耐盐中的分子作用途径及分析提供线索。 展开更多
关键词 拟南芥 CRISPR/Cas9 sb10突变体 NACL胁迫
拟南芥生态型Zu-0减少主茎分枝的遗传机理探究 预览
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作者 张强 潘芳芳 +4 位作者 蔡晓芸 荀道健 张宁 李鑫 黄雪清 《复旦学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期162-168,共7页
植物分枝发育很大程度上决定了植物地上部的形态结构,在植物的形态建成中占有非常重要的地位.它又与作物的生物量和结实量有着密切的关系,是作物的重要农艺性状之一.以实验室常用拟南芥生态型Col-0和减少主茎分枝(RSB)的生态型Zu-0为亲... 植物分枝发育很大程度上决定了植物地上部的形态结构,在植物的形态建成中占有非常重要的地位.它又与作物的生物量和结实量有着密切的关系,是作物的重要农艺性状之一.以实验室常用拟南芥生态型Col-0和减少主茎分枝(RSB)的生态型Zu-0为亲本,构建了包含192个株系的重组自交系群体.利用分离群体分组分析法(BSA)检测出与RSB性状连锁的13个分子标记.最终初定位到4个减少主茎分枝的数量性状位点(QTL).qRSBZu-2和qRSBZu-3区域分别含有已知的同时控制开花时间和减少主茎分枝表型的FRI和FLC基因.qRSBZu-1和qRSBZu-4区域尽管含有已知分枝调控基因AGL6和CUC2,但AGL6和CUC2测序结果表明这2个基因在Col-0和Zu-0中没有编码氨基酸的改变,而且AGL6的表达量也没有改变,表明这2个位点还存在着其他基因参与了RSB性状的调控.构建杂合自交家系(HIF)群体,对qRSBZu-1和qRSBZu-4的真实性进行了验证. 展开更多
关键词 拟南芥 数量性状位点 减少主茎分枝
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水稻C2H2型锌指蛋白OsZAT12转化拟南芥功能的初步研究 预览
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作者 陈宗新 陈俊飞 王亚琴 《华南师范大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第1期63-68,共6页
植物C2H2型锌指蛋白是植物转录调节因子中的大家族,通过转录调控、翻译后调节和蛋白质间的相互作用在植物发育和环境胁迫中发挥关键作用.该研究在水稻基因组中克隆到一个C2H2型锌指蛋白,命名为OsZAT12.生物信息学分析显示OsZAT12基因全... 植物C2H2型锌指蛋白是植物转录调节因子中的大家族,通过转录调控、翻译后调节和蛋白质间的相互作用在植物发育和环境胁迫中发挥关键作用.该研究在水稻基因组中克隆到一个C2H2型锌指蛋白,命名为OsZAT12.生物信息学分析显示OsZAT12基因全长597 bp,其中不包含内含子,其蛋白质序列含有199个氨基酸,具有2个典型的C2H2锌指结构. OsZAT12蛋白定位于细胞核,在根中特异性表达.过表达拟南芥植株与野生型比较,其根变短,子叶的变绿率明显降低,植株矮小.初步推断OsZAT12基因可能影响植物生长发育,尤其是根的伸长. 展开更多
关键词 拟南芥 OsZAT12 C2H2型锌指蛋白 生长发育
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26S蛋白酶体调控微管蛋白的降解 预览
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作者 潘婷 杨慕童 +4 位作者 刘阳轩 孙秀强 涂升斌 Jan Smalle 汪松虎 《四川大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期351-356,共6页
为了探究微管蛋白在植物细胞中的降解机制,本文利用微管解聚药物、蛋白酶体抑制剂MG132结合遗传学和分子生物学等体内体外研究技术发现微管蛋白TUA和TUB是通过泛素化/26S蛋白酶体途径降解的,同时在26S蛋白酶体调节亚基RPN10突变体rpn10-... 为了探究微管蛋白在植物细胞中的降解机制,本文利用微管解聚药物、蛋白酶体抑制剂MG132结合遗传学和分子生物学等体内体外研究技术发现微管蛋白TUA和TUB是通过泛素化/26S蛋白酶体途径降解的,同时在26S蛋白酶体调节亚基RPN10突变体rpn10-1的植株中,TUA的降解与野生型相比没有显著差别,但是TUB的降解在突变体中被严重削弱,使得TUB在突变体中过量积累.此外,在突变体中分别过量表达TUA和TUB,对转基因植株鉴定表明过量表达TUA促进突变体根的生长而过量表达TUB严重抑制了突变体的生长,说明在突变体中TUA/TUB的比例是失衡的,过量的TUB蛋白对植物的生长是不利的.以上结果表明,26S蛋白酶体可以调控微管蛋白TUA和TUB的降解,蛋白酶体调控亚基RPN10可以通过调控TUB的稳定性来影响植物的生长和发育. 展开更多
关键词 微管 26S蛋白酶体 蛋白质降解 拟南芥
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稀土增强拟南芥根细胞胞吞作用
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作者 夏彬芯 王丽红 周青 《中国稀土学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期241-247,I0004共8页
环境中稀土元素(rare earth elements, REEs)可通过启动植物叶胞吞作用进入植物体,而自然条件下,植物与外源REEs接触多发生在根系。因此,以环境中累积量高的REE La(Ⅲ)和模式植物拟南芥为代表,从细胞与分子生物学视角揭示REEs影响根胞... 环境中稀土元素(rare earth elements, REEs)可通过启动植物叶胞吞作用进入植物体,而自然条件下,植物与外源REEs接触多发生在根系。因此,以环境中累积量高的REE La(Ⅲ)和模式植物拟南芥为代表,从细胞与分子生物学视角揭示REEs影响根胞吞作用的机制。结果表明:处理12 h, La(Ⅲ)可增强根细胞胞吞作用,且增强作用与La(Ⅲ)剂量有关:高(160μmol·L^-1)>中(80μmol·L^-1)>低(30μmol·L^-1);处理24 h:中(80μmol·L^-1)>高(160μmol·L^-1)>低(30μmol·L^-1)。除160 mnol·L^-1 La(Ⅲ)处理(24 h),衔接蛋白2 (Adapter protein 2, AP2)基因表达量降低外,其他处理条件下AP2和网格蛋白基因表达量均增加。综上所述, La(Ⅲ)可通过上调AP2网格蛋白基因表达量增强拟南芥根细胞胞吞作用。 展开更多
关键词 稀土 拟南芥 根细胞 胞吞作用 增强效应
异源表达棉花S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶(GhSAMDC1)基因提高了拟南芥抗盐能力 预览
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作者 田文刚 朱雪峰 +3 位作者 宋雯 程文翰 薛飞 朱华国 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1017-1028,共12页
以转GhSAMDC1基因拟南芥研究了过量表达GhSAMDC1基因对拟南芥幼苗抗盐能力的影响,以及内源多胺、过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)、叶绿素含量(Chl)、离子渗透率、抗氧化酶(SOD、CAT、POD)活性和表达量在盐胁迫下的变化。结果表明,过量表达... 以转GhSAMDC1基因拟南芥研究了过量表达GhSAMDC1基因对拟南芥幼苗抗盐能力的影响,以及内源多胺、过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)、叶绿素含量(Chl)、离子渗透率、抗氧化酶(SOD、CAT、POD)活性和表达量在盐胁迫下的变化。结果表明,过量表达GhSAMDC1基因能够减少拟南芥内源腐胺(Put)含量,增加亚精胺(Spd)和精胺(Spm)含量。盐胁迫下,转基因株系亚精胺合酶(AtSPDS1、AtSPDS2)和精胺合酶(AtSPMS)基因表达量明显高于野生型,Spd和Spm含量进一步增加,H2O2、MDA、Chl以及离子渗透率显著降低;与野生型相比,过氧化物酶(POD)活力无明显差异,但超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活力明显增加,其表达水平与活力变化趋势基本一致。因此,盐胁迫下,GhSAMDC1基因通过提高Spd和Spm合成相关基因的表达,增加了转基因株系Spd和Spm含量,Spd和Spm直接或间接提高抗氧化系统相关酶的活力,通过清除H2O2等活性氧的方式提高拟南芥的抗盐能力。 展开更多
关键词 拟南芥 棉花S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶基因 盐胁迫 抗氧化酶
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拟南芥静止中心细胞特异性基因表达系统的构建及功能验证 预览
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作者 陈月琴 严欢欢 +3 位作者 陈玉洁 陈丽华 王甜 张汉马 《植物学研究》 2019年第3期181-189,共9页
静止中心是高等植物根尖分生组织中一群重要细胞,在根尖生长点功能和干细胞调控中起关键作用。但由于缺少静止中心细胞特异性的基因表达工具,对该细胞群中基因功能的了解非常有限。本研究利用拟南芥WOX5基因的启动子片段和GAL4-VP16-UA... 静止中心是高等植物根尖分生组织中一群重要细胞,在根尖生长点功能和干细胞调控中起关键作用。但由于缺少静止中心细胞特异性的基因表达工具,对该细胞群中基因功能的了解非常有限。本研究利用拟南芥WOX5基因的启动子片段和GAL4-VP16-UAS人工合成基因转录激活系统构建了一个可在拟南芥根尖静止中心细胞中特异性地驱动目的基因表达的转基因系统。通过绿色荧光蛋白基因证实了该表达系统的静止中心细胞特异性,并用两个已知根干细胞调控基因WOX5和FEZ检测了该表达系统用于研究静止中心基因功能的可行性及功效。研究结果表明所构建的表达系统具静止中心细胞特异性,可用来研究不同调控基因在该细胞群中的功能。 展开更多
关键词 拟南芥 静止中心 细胞特异性表达 WOX5 启动子
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WOX5过量表达和秋水仙素处理对拟南芥根冠柱细胞与侧根冠细胞的影响差异 预览
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作者 陈玉洁 严欢欢 +2 位作者 陈丽华 王甜 张汉马 《植物学研究》 2019年第3期212-217,共6页
柱细胞和侧根冠细胞为植物根冠中的两种细胞类型,它们虽然来自不同的干细胞,但分裂与分化活动高度同步。WOX5为拟南芥中根尖干细胞调控的一个重要基因,其所编码的蛋白对根冠细胞有抑制分化和促进脱分化的功能,但这些功能之间是否相互依... 柱细胞和侧根冠细胞为植物根冠中的两种细胞类型,它们虽然来自不同的干细胞,但分裂与分化活动高度同步。WOX5为拟南芥中根尖干细胞调控的一个重要基因,其所编码的蛋白对根冠细胞有抑制分化和促进脱分化的功能,但这些功能之间是否相互依赖目前并不清楚。本研究利用秋水仙素处理WOX5过表达幼苗后,发现WOX5对脱分化的促进作用不依赖于细胞分裂,且在WOX5过量表达的背景下,柱细胞和侧根冠细胞间对秋水仙素处理呈现出显著差异。研究结果为准确了解WOX5的调控功能提供了新的实验数据,为研究植物细胞间相互协调提供了一个重要切入点和研究思路。 展开更多
关键词 拟南芥 根冠 柱细胞 侧根冠细胞 秋水仙素
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PnKTI基因在转基因拟南芥中的抗虫及功能分析 预览
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作者 王洁华 毛虹禹 杨少辉 《天津大学学报:自然科学与工程技术版》 CSCD 北大核心 2019年第3期242-248,共7页
Kunitz型胰蛋白酶抑制剂(Kunitz-type trypsin inhibitor,KTI)属于蛋白酶抑制剂(protease inhibitor,PI)家族中的丝氨酸蛋白酶抑制剂.本研究选择黑杨(Poplus nigra,Pn)中4个可被机械创伤诱导的KTI基因(PnKTIA6、PnKTIB1、PnKTIC1、PnKTI... Kunitz型胰蛋白酶抑制剂(Kunitz-type trypsin inhibitor,KTI)属于蛋白酶抑制剂(protease inhibitor,PI)家族中的丝氨酸蛋白酶抑制剂.本研究选择黑杨(Poplus nigra,Pn)中4个可被机械创伤诱导的KTI基因(PnKTIA6、PnKTIB1、PnKTIC1、PnKTID2),在拟南芥中过表达并以转基因拟南芥叶片饲喂小菜蛾,观察其从幼虫到成蛾的整个生长发育周期生理指标,从而检测4种PnKTI基因的抗虫效果.结果发现,4种PnKTI基因的抗虫效果依次为35S:PnKTIA6>35S:PnKTID2>35S:PnKTIB1>35S:PnKTIC1,其中,过表达PnKTIA6基因的拟南芥叶片饲喂的小菜蛾存活率最低,仅为9.8%.此外,采用酶化学法测定分析了PnKTIs基因编码产物的功能及效果.结果发现,PnKTIs基因的编码产物对胰凝乳蛋白酶没有抑制作用,但对胰蛋白酶有很强的抑制作用,作用效果依次为35S:PnKTIA6>35S:PnKTID2>35S:PnKTIB1>35S:PnKTIC1,与小菜蛾抗性测定结果一致. 展开更多
关键词 PnKTI 拟南芥 小菜蛾 抗性 功能分析
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干旱胁迫下拟南芥中H2S与ABA信号关系研究 预览
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作者 赵敏 王玥萱 +3 位作者 徐运飞 赵启安 刘博 杨宁 《植物研究》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期104-112,共9页
以野生型拟南芥(WT)、硫化氢(H2S)合成酶缺失型突变体lcd、脱落酸(ABA)合成缺失型突变体aba1实生苗为材料,以0.3mol·L^-1甘露醇模拟干旱胁迫,研究干旱胁迫对ABA含量、H2S含量的影响,及其在拟南芥抵抗干旱胁迫中的作用及信号关系。... 以野生型拟南芥(WT)、硫化氢(H2S)合成酶缺失型突变体lcd、脱落酸(ABA)合成缺失型突变体aba1实生苗为材料,以0.3mol·L^-1甘露醇模拟干旱胁迫,研究干旱胁迫对ABA含量、H2S含量的影响,及其在拟南芥抵抗干旱胁迫中的作用及信号关系。结果显示:干旱胁迫显著提高LCD和ABA1基因相对表达以及H2S含量,ABA含量;干旱胁迫显著抑制突变体lcd、aba1的种子萌发;干旱胁迫下,外施NaHS促进干旱胁迫下WT、lcd和aba1中內源H2S的产生及上调LCD、ABA1基因相对表达,而外施ABA提高干旱胁迫下WT、aba1中H2S含量及LCD、ABA1基因相对表达,但是对lcd中H2S含量及LCD基因相对表达没有显著影响。研究结果表明,信号分子H2S和ABA在拟南芥的干旱胁迫响应中发挥一定的作用,且H2S位于ABA的下游参与调控拟南芥的信号过程。 展开更多
关键词 拟南芥 干旱胁迫 硫化氢 脱落酸
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拟南芥子叶与真叶差异基因的生物信息分析
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作者 陈健 侯昕 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期3894-3901,共8页
为研究拟南芥子叶与真叶的发育过程,本研究以模式植物拟南芥为研究材料,通过二代测序、富集分析等生物信息学的方法探索子叶与真叶基因表达的不同。在拟南芥真叶相较于子叶的差异基因分析中,共得到了 673个差异基因,其中上调的基因有570... 为研究拟南芥子叶与真叶的发育过程,本研究以模式植物拟南芥为研究材料,通过二代测序、富集分析等生物信息学的方法探索子叶与真叶基因表达的不同。在拟南芥真叶相较于子叶的差异基因分析中,共得到了 673个差异基因,其中上调的基因有570个,下调的基因有103个。进一步富集分析表明,拟南芥的真叶与子叶相比,真叶在光合作用以及细胞结构方面有大量差异基因富集,子叶则在糖原代谢以及一些次级代谢通路有大量差异基因富集。本研究结果为研究子叶特有的代谢通路提供了一定的理论基础。 展开更多
关键词 拟南芥 mRNA 生物信息
转录因子WRKY6和PR1在拟南芥胁迫记忆中的表达模式 预览
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作者 李爽 熊樱 +1 位作者 RALF Muller-Xing 邢倩 《植物研究》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期752-759,共8页
植物暴露在细菌或其它微生物病原体下,会形成全身防御,称为系统获得性抗性SAR(Systemic Acquired Resistance),该系统可以在病原体二次侵染时有效抑制病原体对植物的伤害。其中,WRKY转录因子和病程相关蛋白PRs(Pathogenesis-related pro... 植物暴露在细菌或其它微生物病原体下,会形成全身防御,称为系统获得性抗性SAR(Systemic Acquired Resistance),该系统可以在病原体二次侵染时有效抑制病原体对植物的伤害。其中,WRKY转录因子和病程相关蛋白PRs(Pathogenesis-related proteins)在植物抗病信号调控途径中起着重要作用。本研究以模式植物拟南芥为实验材料,对WRKY6和PR1(PATHOGENESIS RELATED)两个转录因子进行初步研究。首先,从拟南芥eFP数据库中获得 WRKY6和PR1 的基因表达数据,进行生物信息学分析,获得 WRKY6和PR1 基因在不同胁迫条件下的表达热图。其次,通过实时荧光定量PCR技术,比较了经过生物胁迫和非生物胁迫处理后 WRKY6和PR1 的基因表达水平。结果表明,拟南芥经过生物胁迫丁香假单胞菌[ Pseudomonas syringae pv. tomato ( P st ) DC3000]处理后,WRKY6和PR1的基因表达模式具有一定的相似性,然而经过非生物胁迫和机械损伤组合处理后, WRKY6和PR1基因又呈现出不同的表达模式。本研究初步探索了WRKY6和PR1 基因的表达模式及其关系,为今后进一步研究系统性获得抗性应答机制提供了思路。 展开更多
关键词 拟南芥 WRKY6 PR1 胁迫响应 表达分析
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拟南芥细胞周期调控因子KRP2的原核表达及蛋白纯化 预览
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作者 杨旭颖 安丽君 《江苏农业科学》 2019年第12期63-65,共3页
表皮毛是由高等植物地上部组织表皮细胞发育而来的一种特殊结构,细胞周期调控因子在植物表皮毛细胞形态的建成过程中发挥着重要作用。利用原核表达系统,构建pET-28a-KRP2-FLAG融合表达载体,在大肠杆菌中对拟南芥细胞周期依赖激酶抑制因... 表皮毛是由高等植物地上部组织表皮细胞发育而来的一种特殊结构,细胞周期调控因子在植物表皮毛细胞形态的建成过程中发挥着重要作用。利用原核表达系统,构建pET-28a-KRP2-FLAG融合表达载体,在大肠杆菌中对拟南芥细胞周期依赖激酶抑制因子KRP2进行了体外表达,并利用蛋白标签FLAG和His对目的蛋白进行纯化。结果表明,在大肠杆菌系统中成功对KRP2-FLAG进行了体外表达并得到了纯化的蛋白,蛋白量为0.87mg。这为进一步研究KRP2在表皮毛细胞发育过程中的作用奠定了基础。 展开更多
关键词 表皮毛 细胞周期调控因子 KRP2 原核表达 FLAG标签 His标签 蛋白纯化 拟南芥 基因克隆 重组蛋白
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碱蓬SgP5CS基因过表达提高拟南芥耐旱性 预览
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作者 郭丹丹 杨清华 +1 位作者 朱丹华 金杭霞 《浙江农业学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期572-578,共7页
脯氨酸是植物中的渗透调节物质,Δ^1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)是其合成过程中重要的调控因子。为探究P5CS基因功能,克隆了碱蓬SgP5CS基因并导入拟南芥,使其在拟南芥中过表达,然后进行相关指标测定和耐旱性鉴定。结果显示,干旱胁迫诱导... 脯氨酸是植物中的渗透调节物质,Δ^1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)是其合成过程中重要的调控因子。为探究P5CS基因功能,克隆了碱蓬SgP5CS基因并导入拟南芥,使其在拟南芥中过表达,然后进行相关指标测定和耐旱性鉴定。结果显示,干旱胁迫诱导2周后,SgP5CS过表达的拟南芥植株具有较长的根系,同时游离脯氨酸的含量显著增加,丙二醛含量显著降低,表明SgP5CS基因在拟南芥中过表达能够增强拟南芥耐旱性。研究结果为深入了解碱蓬中SgP5CS基因的功能及其在植物中的抗旱机制奠定了基础。 展开更多
关键词 碱蓬 SgP5CS 基因 耐旱性 拟南芥
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碳量子点对模式植物拟南芥的生物效应研究 预览
15
作者 李锐 卢明珠 +2 位作者 刘念 熊雅岑 李静 《植物科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期240-250,共11页
以模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana (L.) Heynh)为材料,从生理及分子层面研究碳量子点(Carbon quantum dots,CQDs)对拟南芥生物效应的影响。结果显示,CQDs能被拟南芥根部吸收并连续运输到叶片,对种子萌发率无明显影响,但能显著促... 以模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana (L.) Heynh)为材料,从生理及分子层面研究碳量子点(Carbon quantum dots,CQDs)对拟南芥生物效应的影响。结果显示,CQDs能被拟南芥根部吸收并连续运输到叶片,对种子萌发率无明显影响,但能显著促进幼苗主根伸长和株重的增加。幼苗叶片叶绿体中色素含量随CQDs浓度的升高而显著降低。脯氨酸与丙二醛含量随CQDs浓度的升高呈先上升后下降趋势。超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性随CQDs浓度的升高呈先上升后下降趋势,在抗氧化酶系统中起主导作用;叶片内源过氧化氢(H2O2)的积累随CQDs浓度的升高而升高,具有显著的浓度依赖效应。与其他纳米材料处理不一样的是,硫同化及胁迫相关基因在CQDs处理后表达量下调,这可能与CQDs粒子本身的特性有关。 展开更多
关键词 拟南芥 碳量子点 生物效应 基因表达
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PH-START1调控拟南芥种子发育的功能分析
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作者 冯佳佳 孙丹丹 +4 位作者 王倩 高梦烛 张昊 王凤茹 董金皋 《农业生物技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期1-11,共11页
种子发育直接关系到作物的产量和品质,虽然文献已报道了多个可调控种子发育的基因,但种子发育的分子机制还未建成完整的调控网络。为鉴定调控种子发育的主效基因、完善种子发育调控网络,本研究在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中筛选到... 种子发育直接关系到作物的产量和品质,虽然文献已报道了多个可调控种子发育的基因,但种子发育的分子机制还未建成完整的调控网络。为鉴定调控种子发育的主效基因、完善种子发育调控网络,本研究在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中筛选到可调控种子发育的基因PH-START1 (pleckstrin homolgy-the lipid/sterol-binding StAR-related lipid transfer protein domains 1),在拟南芥中过表达PHSTART1可使结实率降低61.7%、籽粒重下降80%,说明PH-START1是调控种子发育的主效基因。本研究创制了PH-START1的功能获得和缺失的转基因拟南芥植株,通过对转基因植株角果发育及结实率、千粒重分析,确定了其在调控种子发育中的功能;通过解剖镜下对种子胚和胚乳发育的观察,明确目的基因调控种子发育的具体过程;通过对目的基因的表达量和组织定位分析,明确其表达模式。结果发现,野生型种子排列整齐紧密,果荚饱满;PH-START1的T-DNA插入突变体ph-start1的种子排列整齐,占据着角果的整个内部空间,单个角果可结55粒种子,结实率为对照的117%;但过表达PH-START1转基因拟南芥OE-1的种子排列稀疏散乱,其单个角果只有18粒种子,结实率仅为对照的38.30%。进一步分析发现,PHSTART1还影响种子的结构,过表达PH-START1后的种子胚乳细胞明显减少,糊粉层细胞排列散乱,胚发育受阻。对PH-START1的表达模式分析表明,PH-START1在种子中表达量最多,在花的雌蕊中,随着发育时间的延长主要分布在花柱的基部和顶部;在雄蕊中,随着发育时间的延长花丝和花药中的表达量增加,最后主要集中在花药的花粉粒中表达。本研究鉴定到调控种子发育的主效基因PH-START1,明确了其影响种子发育的具体过程及其表达模式,为完善种子发育调控分子网络和为现代分子育种提供了理论依据。 展开更多
关键词 PH-START1 种子发育 基因功能 基因表达 拟南芥
拟南芥肌醇半乳糖苷合成酶与棉子糖合成酶的体外催化活性比较
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作者 郑小芬 李晓霞 +6 位作者 黄金兰 余方回 刘妙玲 范芳 黄迎娣 张玲 周英彪 《生物技术》 CAS 2019年第1期69-76,共8页
[目的]基因克隆及原核表达纯化后比较拟南芥的2个肌醇半乳糖苷合成酶及2个棉子糖合成酶的体外催化活性,为微生物法或酶法合成棉子糖尊定基础。[方法]RT-PCR克隆拟南芥的肌醇半乳糖苷合成酶(GolS1及GolS3)与棉子糖合成酶(RafS1及RafS5)... [目的]基因克隆及原核表达纯化后比较拟南芥的2个肌醇半乳糖苷合成酶及2个棉子糖合成酶的体外催化活性,为微生物法或酶法合成棉子糖尊定基础。[方法]RT-PCR克隆拟南芥的肌醇半乳糖苷合成酶(GolS1及GolS3)与棉子糖合成酶(RafS1及RafS5)的基因,分别构建原核表达菌株,诱导表达纯化获得酶,电泳检测及蛋白定量后进行体外酶催化反应,HPLC分析产物。[结果]克隆到GolS1与GolS3及RafS1与RafS5的基因,原核表纯化获得纯酶,以反应体系中目标产物生成速率衡量,GolS1与GolS3催化速率分别为0.51和0.28mmol/(mg·min),RafS1与RafS5的催化速率分别为0.45和0.21mmol/(mg·min)。[结论]拟南芥的肌醇半乳糖苷合成酶(GolS1及GolS3)与棉子糖合成酶(RafS1及RafS5)基因经异源表达后具有良好酶活,其中GolS1酶活是GolS3的1.82倍,RafS1酶活是RafS5的2.14倍。 展开更多
关键词 棉子糖 肌醇半乳糖苷合成酶 棉子糖合成酶 拟南芥 基因克隆 体外催化活性
拟南芥及其近缘种的适应性进化研究
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作者 郭亚龙 《中国科学:生命科学》 CSCD 北大核心 2019年第4期320-326,共7页
植物如何适应环境变化从而生存繁衍,即适应性进化,是一个自达尔文时代起就备受关注的生物学核心科学问题.随着测序技术的快速发展,植物中各个主要类群均有物种完成了全基因组测序,并且每个物种里有许多样品完成了重测序.除了基因组外,... 植物如何适应环境变化从而生存繁衍,即适应性进化,是一个自达尔文时代起就备受关注的生物学核心科学问题.随着测序技术的快速发展,植物中各个主要类群均有物种完成了全基因组测序,并且每个物种里有许多样品完成了重测序.除了基因组外,不同维度的组学数据也得到解析,如转录组、甲基化组、小RNA组及蛋白质组等.海量的多维组学数据极大地促进了适应性进化的研究,基于多维组学数据来研究植物适应性进化的过程及机制已成为植物学研究的一个重要领域.十字花科的拟南芥是植物遗传学及分子生物学研究的模式物种,所有的研究结果及各种资源和数据使拟南芥及其近缘种也成为研究进化生物学问题的模式体系.因此,本文综述了围绕拟南芥及其近缘种近年来在植物适应性进化方面取得的重要进展,并在此基础上探讨该领域仍亟待解决的核心科学问题及未来的研究方向. 展开更多
关键词 适应性进化 基因组 拟南芥 近缘种 十字花科
拟南芥生物钟双突变体lhycca1营养生长时相转变 预览
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作者 傅钰 王苓 龙鸿 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期1089-1094,共6页
高等植物生长发育阶段可分为营养生长和生殖生长2个阶段,其中营养生长阶段中只有通过营养生长时相转变方可进入生殖生长阶段。营养生长时相转变(vegetative phase change,VPC)是植物从幼龄期(juvenile stage)到成熟期(adult phase)的转... 高等植物生长发育阶段可分为营养生长和生殖生长2个阶段,其中营养生长阶段中只有通过营养生长时相转变方可进入生殖生长阶段。营养生长时相转变(vegetative phase change,VPC)是植物从幼龄期(juvenile stage)到成熟期(adult phase)的转变,受到基因表达的调控。生物钟(circadian clock)相关基因LHY和CCA1单独作用延迟VPC的发生,这2个基因的共同作用下VPC是否受到影响尚未见报道。本研究以拟南芥(Arabidopsisthaliana)为研究对象,通过形态和茎尖分生组织(shoot apical meristem,SAM)解剖结构观察及调控因子miR156和靶基因SPL3的表达变化,分析LHY和CCA12个基因在VPC过程中的作用。结果表明:双突变体lhycca1生长周期为15d,莲座叶第5片时(第10天)出现远轴面表皮毛,此时叶基角和叶长宽比增大且茎尖分生组织凸起明显,miR156和SPL3的表达水平在植物生长发育阶段呈负相关变化。而野生型生长周期为20 d,莲座叶第6片(第15天)时才出现远轴面表皮毛、叶长宽、叶基角、SAM、miR156和SPL3的变化。这些结果说明在LHY和CCA1的共同作用下,VPC提前发生,LHY和CCA1 2个基因参与VPC的调控。 展开更多
关键词 营养生长时相转变 lhycca1 生物钟 拟南芥
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拟南芥开花基因FT对根毛生长的影响研究 预览
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作者 刘选明 刘泽田 +2 位作者 汪龙 赵小英 于峰 《湖南大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期76-82,共7页
为进一步研究成花素(FLOWERING LOCUS T,FT)基因对植物营养生长的影响,通过结合qRT-PCR和生理学实验的方式对FT过表达及突变体植株进行比对分析.研究发现,FT过表达植株与野生型相比,其根毛短且稀疏,且具有分叉型、膨大型、波浪型等极性... 为进一步研究成花素(FLOWERING LOCUS T,FT)基因对植物营养生长的影响,通过结合qRT-PCR和生理学实验的方式对FT过表达及突变体植株进行比对分析.研究发现,FT过表达植株与野生型相比,其根毛短且稀疏,且具有分叉型、膨大型、波浪型等极性生长缺陷表型;相反,突变体ft-10的根毛相对长且密集,略优于野生型,无极性生长缺陷表型.通过实时定量PCR分析与根毛起始伸长过程相关基因KOAJK、SCN1、RHD2、LRL3、RSL4、RHD6的表达量,FT过表达植株显著低于野生型,而突变体ft-10略高于野生型.结果表明,FT基因在根毛起始伸长过程中起负调控作用,影响根毛的极性生长及数量分布.本研究增加了对FT基因在营养生长过程中功能的认识,同时也为深入研究根系发育的分子机理奠定了基础. 展开更多
关键词 拟南芥 FT 根毛 基因表达 营养生长
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