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甘蔗脂氧合酶基因ScLOX1的克隆与表达分析 预览
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作者 孙婷婷 王文举 +8 位作者 娄文月 刘峰 张旭 王玲 陈玉凤 阙友雄 许莉萍 李大妹 苏亚春 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1002-1016,共15页
LOX属于脂氧合酶超家族(lipoxygenase superfamily),是脂肪氧化途径的重要因子,广泛参与植物生长发育的调节和对外界刺激的抵御。本研究基于甘蔗(Saccharumspp.)转录组数据库,通过RT-PCR技术,首次从新台糖22号(ROC22)蔗芽中克隆获得ScL... LOX属于脂氧合酶超家族(lipoxygenase superfamily),是脂肪氧化途径的重要因子,广泛参与植物生长发育的调节和对外界刺激的抵御。本研究基于甘蔗(Saccharumspp.)转录组数据库,通过RT-PCR技术,首次从新台糖22号(ROC22)蔗芽中克隆获得ScLOX1基因(GenBank登录号为MK106188)的cDNA全长序列。生物信息学分析显示,ScLOX1基因cDNA序列长度为2813 bp,开放读码框全长2664 bp,编码887个氨基酸,其编码蛋白的理论等电点为6.23,不稳定系数为39.77,亲水性平均值为-0.437,无信号肽和跨膜结构,但含有PLATLH2和Lipoxygenase活性位点,与高粱(Sorghum bicolor) LOX (XP002466613.1)的氨基酸序列相似性高达95.96%。预测ScLOX1基因的编码蛋白为酸性稳定亲水性非分泌蛋白,属于type I类非传统9-LOX。qPT-PCR分析结果显示,ScLOX1基因在蔗芽组织中特异性表达。接种甘蔗黑穗病菌(Sporisorium scitamineum)后, ScLOX1基因的表达量在抗病品种崖城05-179中短暂上升,但在感病品种ROC22中显著下降。分别对瞬时表达ScLOX1基因的本氏烟(Nicotiana benthamiana)植株叶片接种烟草茄病镰刀菌蓝色变种(Fusarium solani var. coeruleum)和青枯菌(Ralstonia solanacearum),表型观察、3,3’-二氨基联苯胺(3,3’-diaminobenzidine,DAB)染色和烟草免疫相关基因的表达情况分析显示,ScLOX1基因的过表达能够增强本氏烟对烟草茄病镰刀菌蓝色变种的防御,但对烟草青枯菌的作用与对照相比无明显差异。研究还发现,ScLOX1基因的表达受茉莉酸甲酯和水杨酸抑制下调,但受脱落酸、氯化钠和聚乙二醇诱导上调。以上结果为深入研究甘蔗ScLOX1基因的功能提供参考资料。 展开更多
关键词 甘蔗 脂氧合酶 生物信息学 实时荧光定量PCR 生物非生物胁迫
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转录组学在牧草上的应用进展 预览
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作者 王飞 刘林波 +3 位作者 高天歌 高鲤 包爱科 王锁民 《草业科学》 CAS CSCD 2019年第2期402-413,共12页
牧草是发展草地畜牧业的重要基础。随着高通量测序技术的发展,转录组测序在牧草种质资源评价、重要性状形成机制以及优异基因资源挖掘、分子标记开发等方面已有较广泛的应用。本文从生长发育、生物胁迫适应机制、非生物(盐碱、极端温度... 牧草是发展草地畜牧业的重要基础。随着高通量测序技术的发展,转录组测序在牧草种质资源评价、重要性状形成机制以及优异基因资源挖掘、分子标记开发等方面已有较广泛的应用。本文从生长发育、生物胁迫适应机制、非生物(盐碱、极端温度、干旱、营养亏缺、重金属等)胁迫适应机理、逆境转录因子挖掘和分子标记筛选等方面对当前有关牧草转录组学研究进展进行综述并展望,以期为相关研究工作的开展提供参考。 展开更多
关键词 牧草 转录组学 生长发育 生物非生物胁迫 分子标记
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番茄2个ERF-B1亚族转录因子基因的克隆及其对生物和非生物胁迫响应 预览
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作者 王雅慧 李彤 +3 位作者 黄莹 刘洁霞 王枫 熊爱生 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1893-1904,共12页
为进一步研究番茄ERF转录因子调控植物抗逆的分子机理,本研究以番茄浙杂-301为试验材料,分别克隆获得2个乙烯反应元件结合蛋白基因SlERF83和SlERF109,并对其进行序列及表达分析。结果表明,番茄SlERF83和SlERF109基因分别含有678 bp和669... 为进一步研究番茄ERF转录因子调控植物抗逆的分子机理,本研究以番茄浙杂-301为试验材料,分别克隆获得2个乙烯反应元件结合蛋白基因SlERF83和SlERF109,并对其进行序列及表达分析。结果表明,番茄SlERF83和SlERF109基因分别含有678 bp和669 bp的开放阅读框,编码225和222个氨基酸,各含有1个保守的AP2结构域,属于亲水性蛋白。进化分析表明,这2个ERF转录因子均属于AP2/ERF家族中ERF亚族的B1组。SlERF83和SlERF109三级结构都含有1个α-螺旋和3个β-折叠。酵母单杂交及β-半乳糖苷酶活性测定结果证明SlERF83转录因子可以与GCC-box结合。番茄2个ERF蛋白启动子含有多种逆境相关的顺式作用元件。采用荧光定量PCR检测SlERF83和SlERF109在非生物和生物胁迫下的表达,结果表明,高盐和干旱胁迫下,SlERF83和SlERF109基因的表达均被抑制;水杨酸处理能够诱导SlERF83和SlERF109基因的表达;茉莉酸甲酯处理下SlERF83表达水平提高,SlERF109表达量降低;番茄黄化曲叶病毒侵染下,SlERF83和SlERF109基因的表达均被抑制。SlERF83和SlERF109转录因子可能参与了番茄对生物及非生物胁迫的响应过程。本研究结果为进一步深入开展ERF转录因子调控番茄抗逆分子机制研究提供了一定的理论依据。 展开更多
关键词 番茄 转录因子 乙烯反应元件结合蛋白 生物非生物胁迫 酵母单杂交 响应
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杨树PeNHLd基因的克隆与表达模式分析
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作者 刘思安 陈彩慧 +2 位作者 杨春霞 胥猛 李火根 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期780-788,共9页
含有NHL结构域的基因在人类、动物和微生物的生长发育过程中扮演着重要角色,但是在植物中关于该类基因的研究还未曾有过报道。为了探究该类基因在植物中的表达模式,本研究以“南林895”杨为材料,采用RACE技术克隆得到了PeNHLd基因,并通... 含有NHL结构域的基因在人类、动物和微生物的生长发育过程中扮演着重要角色,但是在植物中关于该类基因的研究还未曾有过报道。为了探究该类基因在植物中的表达模式,本研究以“南林895”杨为材料,采用RACE技术克隆得到了PeNHLd基因,并通过RT-PCR对预测的ORF框进行了验证。杨树PeNHLd基因包含7个外显子和6个内含子,其c DNA全长为1 971 bp,包括1个1 449 bp的开放阅读框,可编码482个氨基酸,预测其蛋白质分子质量为53.9 kD,理论等电点7.24;该蛋白含有3个跨膜螺旋和2个保守的NHL结构域。实时定量PCR结果显示,Pe NHLd基因在干旱、高盐、激素、病原菌侵染等胁迫下有着明显的动态表达模式,对这些胁迫做出了迅速而强烈的响应;同时该基因在杨树根、茎、叶等不同组织器官中存在显著的表达差异,有着明显的组织特异性。本研究为探究PeNHLd基因在植物中的表达模式提供理论依据。 展开更多
关键词 杨树 NHL结构域 RACE 生物非生物胁迫 表达模式
WRKY转录因子在生物和非生物胁迫中的功能和调控机理的研究进展 被引量:10
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作者 陈思雀 翁群清 +1 位作者 曹红瑞 孙新立 《农业生物技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期668-682,共15页
WRKY转录因子是植物转录因子中的一大类,可以通过与目标基因启动子的W-box相互作用,参与调控各种生理反应。本研究以拟南芥(Arabidopsis thaliana)和水稻(Oryza sativa)为例,总结了近年来WRKY转录因子在生物和非生物胁迫中的功... WRKY转录因子是植物转录因子中的一大类,可以通过与目标基因启动子的W-box相互作用,参与调控各种生理反应。本研究以拟南芥(Arabidopsis thaliana)和水稻(Oryza sativa)为例,总结了近年来WRKY转录因子在生物和非生物胁迫中的功能和调控机理的研究进展。WRKY基因的表达可受多种外界因子快速诱导,同时亦可受到自身调控。一种WRKY转录因子可以调控多种不同的应答反应;而同一种应答反应常需多种WRKY转录因子的协调。WRKY蛋白质功能的实现需要其他的蛋白协助,很多WRKY转录因子可与丝裂原活化蛋白激酶互作,通过改变WRKY的磷酸化状态,调节其生物活性。VQ蛋白质是一类转录辅助蛋白,含有一段保守的VQ基序,可以与GroupⅠ和Ⅱc中WRKY蛋白质互作,共同调控相应的生理反应。Group Ⅱd中WRKY转录因子含有C motif,可与钙调素相互作用。WRKY转录因子与其辅助蛋白互作,形成了复杂的调控网络。本研究通过对这些调控机制的总结,揭示了调控网络的一角,有利于研究者对WRKY转录因子功能特点的深入理解,对相关的研究者有一定的指导意义。 展开更多
关键词 WRKY转录因子 生物非生物胁迫 应答反应 拟南芥 水稻
甘蔗过氧化物酶基因ScPOD02的克隆与功能鉴定 预览 被引量:7
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作者 苏亚春 王竹青 +5 位作者 李竹 刘峰 许莉萍 阙友雄 戴明剑 陈允浩 《作物学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期510-521,共12页
过氧化物酶(POD)广泛存在于植物各种器官及其不同发育阶段,在植物生长发育及应对逆境胁迫中起重要作用。本研究基于前期转录组数据,从黑穗病菌侵染2 d的甘蔗抗黑穗病品种崖城05-179中分离到ScPOD02基因的cDNA(GenBank登录号为KU59350... 过氧化物酶(POD)广泛存在于植物各种器官及其不同发育阶段,在植物生长发育及应对逆境胁迫中起重要作用。本研究基于前期转录组数据,从黑穗病菌侵染2 d的甘蔗抗黑穗病品种崖城05-179中分离到ScPOD02基因的cDNA(GenBank登录号为KU593507)及基因组DNA(GenBank登录号为KU593508)序列。其cDNA全长为1434 bp,ORF区为1047 bp,编码348个氨基酸,而基因组DNA全长为1558 bp,含2个外显子和1个内含子。系统发育树显示,ScPOD02与水稻Os Prx11(GenBank登录号为gi|55700889)属于同一个进化分支,推测ScPOD02属于酸性胞外分泌/细胞壁类型的I.1型过氧化物酶家族。将该基因克隆到原核表达载体p ET 32a上,转化大肠杆菌BL21,经异丙基-β-d-硫代半乳糖苷诱导成功获得了大小约60 k D的融合蛋白,且该重组菌在聚乙二醇胁迫下的长势较对照快,表明其耐受干旱胁迫的能力更强。实时荧光定量PCR(q RT-PCR)分析表明,除ROC22和YZ03-103外,ScPOD02基因在甘蔗抗病品种(YZ03-258、YZ01-1413、YT96-86和LC05-136)中受黑穗病菌诱导上调表达,但在中感(GT02-467和FN39)和感病(FN40)品种中的基因表达量基本维持不变或略有降低;此外,ScPOD02积极应答水杨酸、脱落酸、聚乙二醇及氯化钠的胁迫。通过农杆菌介导法在本氏烟叶片上瞬时表达ScPOD02,结果显示出较深的DAB染色,且过表达后本氏烟中的目标基因(ScPOD02)及过敏性反应(HR)标记基因(Nt HSR201和Nt HSR203)和乙烯合成依赖基因(Nt EFE26和Nt Accdeaminase)均上调表达。以上研究结果显示,ScPOD02具有参与甘蔗免疫应答及抗旱和抗盐害的潜在功能。 展开更多
关键词 甘蔗 ScPOD02 基因克隆 生物非生物胁迫 基因表达量 原核表达分析 瞬时表达分析
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病毒诱导基因沉默技术在茄科植物功能基因组学研究中的应用进展 预览 被引量:1
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作者 蔡文 陈长明 +2 位作者 陈国菊 曹必好 雷建军 《辣椒杂志》 2017年第1期1-12,共12页
病毒诱导基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)是一种研究基因功能的反向遗传工具,该技术具有操作简单快速、周期短、高通量、无需遗传转化、成本低等优点,在基因探寻和功能鉴定上广泛应用。着重围绕上述病毒诱导基因沉默技... 病毒诱导基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)是一种研究基因功能的反向遗传工具,该技术具有操作简单快速、周期短、高通量、无需遗传转化、成本低等优点,在基因探寻和功能鉴定上广泛应用。着重围绕上述病毒诱导基因沉默技术在研究茄科(Solanaceae)植物的相关功能基因在植物次生代谢、生长发育、生物和非生物胁迫几个方面的应用进行了综述和展望。 展开更多
关键词 茄科植物 VIGS 功能基因组学 次生代谢 生长发育 生物非生物胁迫
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植物WRKY转录因子及其生物学功能研究进展 预览 被引量:11
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作者 谢政文 王连军 +4 位作者 陈锦洋 王娇 苏一钧 杨新笋 曹清河 《中国农业科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期46-54,共9页
WRKY转录因子是一个大的植物转录因子家族。该转录因子家族最显著的特征是家族各成员至少包含一个WRKY结构域,该结构域的N-端有一个高度保守的WRKYGQK基序,C-端为一个锌指类似结构域(zinc-finger-like motif),一般组成为C-X_(4-5)-C... WRKY转录因子是一个大的植物转录因子家族。该转录因子家族最显著的特征是家族各成员至少包含一个WRKY结构域,该结构域的N-端有一个高度保守的WRKYGQK基序,C-端为一个锌指类似结构域(zinc-finger-like motif),一般组成为C-X_(4-5)-C-X_(22-23)-H-X-H。WRKY转录因子通过WRKY结构域与下游目标基因启动子区的W-box进行特异性结合从而调控目标基因的表达。研究表明,WRKY蛋白除了广泛参与植物种子萌发与休眠、叶片衰老、代谢、激素信号转导外,还参与生物和非生物胁迫等生理生化反应过程的调控等新功能。综述了国内外有关WRKY转录因子的研究进展,讨论了其在植物生长发育以及应对生物和非生物胁迫过程中发挥的调控功能,以期为全面研究WRKY转录因子家族的结构和功能提供新的观点。 展开更多
关键词 WRKY转录因子 植物生长发育 生物非生物胁迫
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植物启动子研究进展 预览 被引量:18
9
作者 李田 孙景宽 刘京涛 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期18-25,共8页
植物启动子在转录水平上发挥着重要的调控作用,对其功能进行研究不仅可以反映相应基因的表达模式,还能为利用植物基因工程手段实现基因的高效特异性表达提供有效途径。结合近年来的相关研究,综述了植物启动子的结构特点及其功能研究... 植物启动子在转录水平上发挥着重要的调控作用,对其功能进行研究不仅可以反映相应基因的表达模式,还能为利用植物基因工程手段实现基因的高效特异性表达提供有效途径。结合近年来的相关研究,综述了植物启动子的结构特点及其功能研究进展,重点对与生物和非生物胁迫有关的各类诱导型启动子进行了阐述,并展望了植物启动子的未来研究方向。 展开更多
关键词 植物启动子 诱导型启动子 生物非生物胁迫
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水稻泛素连接酶功能研究进展 预览
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作者 杨珍珍 王志龙 +1 位作者 卢向阳 王国梁 《中国农学通报》 CSCD 2013年第18期1-5,共5页
泛素广泛调控真核细胞的生命活动,泛素连接酶(E3)在泛素。蛋白酶体降解系统中特异性地识别目标底物。归纳了水稻E3的调控作用,重点总结了水稻E3参与激素信号传导、生长发育及生物和非生物胁迫调控等生命活动,指出将来的研究方向是... 泛素广泛调控真核细胞的生命活动,泛素连接酶(E3)在泛素。蛋白酶体降解系统中特异性地识别目标底物。归纳了水稻E3的调控作用,重点总结了水稻E3参与激素信号传导、生长发育及生物和非生物胁迫调控等生命活动,指出将来的研究方向是:(1)剖析水稻E3及目标底物互作方式;(2)研究水稻E3抗生物和非生物胁迫的分子机理;(3)解析水稻E3介导的种子发育机理,为水稻品质改良和抗逆育种提供借鉴与指导。 展开更多
关键词 水稻 泛素连接酶 目标底物 生物非生物胁迫
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NAC转录因子在植物抗病和抗非生物胁迫反应中的作用 预览 被引量:38
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作者 孙利军 李大勇 +1 位作者 张慧娟 宋凤鸣 《遗传》 CAS CSCD 北大核心 2012年第8期993-1002,共10页
NAC转录因子是植物特有的一类转录因子,其共同特点是在N端含有一段高度保守、由约150个氨基酸组成的NAC结构域,而C端为高度变异的转录调控区。研究表明,NAC转录因子不仅参与植物生长发育的调控,而且在植物抗逆反应中具有重要的调控作用... NAC转录因子是植物特有的一类转录因子,其共同特点是在N端含有一段高度保守、由约150个氨基酸组成的NAC结构域,而C端为高度变异的转录调控区。研究表明,NAC转录因子不仅参与植物生长发育的调控,而且在植物抗逆反应中具有重要的调控作用。文章着重介绍NAC转录因子在植物抗逆反应中的作用及其调控机制,并简要讨论NAC转录因子生物学功能的研究方向 展开更多
关键词 NAC转录因子 生物非生物胁迫 调控机制
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植物NAC转录因子家族研究概况 预览 被引量:21
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作者 彭辉 于兴旺 +4 位作者 成慧颖 张桦 石庆华 李建贵 麻浩 《植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期 236-248,共13页
植物特有的NAC家族转录因子数量众多,广泛分布于陆生植物中。NAC转录因子涉及多个生长发育和胁迫应答过程,功能多样而重要,从发现至今一直是研究的热点。ANAC019蛋白三维结构的解析和一系列NAC基因功能的揭示可以帮助我们更全面地了解NA... 植物特有的NAC家族转录因子数量众多,广泛分布于陆生植物中。NAC转录因子涉及多个生长发育和胁迫应答过程,功能多样而重要,从发现至今一直是研究的热点。ANAC019蛋白三维结构的解析和一系列NAC基因功能的揭示可以帮助我们更全面地了解NAC家族,包括它们的起源与分类、生物学功能、表达调控规律以及结构与功能的关系。该文较为详尽地阐述了NAC家族转录因子的研究现状,并展望其未来的研究方向。 展开更多
关键词 生物非生物胁迫 NAC转录因子 植物发育调节 蛋白结构
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