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在赤霉素(GA)信号传导过程中,有一类起着负调控作用的蛋白——DELLA蛋白,是GRAS家族的亚家族,因其N端含有DELLA结构域而命名。该蛋白对种子萌发、茎的伸长、下胚轴伸长以及花发育等起着重要的调控作用。本研究主要讲述了DELLA蛋白如何参与多种信号传导,分析了模式植物拟南芥中5种DELLA蛋白对植物生长发育的作用,分别介绍了DELLA蛋白的保守结构域及其作用,总结了目前已知DELLA蛋白的克隆及表达情况,最后对今后DELLA蛋白的研究进行展望,以期更好地揭示DELLA蛋白的调控机制。 相似文献
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为探明油菜素内酯BR在块茎萌芽中的作用,建立更有效的种薯催芽调控体系,选择了休眠期不同的3个品种,利用q RT-PCR分析与BR合成、信号转导、调控有关的9个基因在贮藏期间及抑芽处理下的表达模式;同时检测BR类似物24-表油菜素内酯(24-e BL)及其与赤霉素GA3对块茎萌芽的影响。结果表明,涉及BR合成的4个基因表达量均随贮藏时间延长升高,短休眠品种升高的时间点早于中、长休眠品种;信号转导及调控基因中BRI1和CYCD3的变化与合成基因相似,BSK和TCH4的表达量则在中、长休眠期品种中保持恒定。抑芽处理在贮藏前期能刺激这些基因的表达升高,但之后都迅速下降并保持低水平。转录因子BZR1在各品种中以及抑芽处理下均没有明显变化。24-e BL利于块茎解除休眠,但不促进芽的伸长生长,与GA3互配效果更佳,单株块茎增重37.92%~98.41%。结论表明,BR合成和信号转导是块茎从休眠向萌芽转变的必经生理过程,它与GA3互配用于催芽更利于种薯萌芽的整齐、健壮并促进块茎形成。 相似文献
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正植物激素生长素和乙烯协同调控植物根的生长,乙烯促进了生长素的合成与运输,生长素受体TIR1/AFB2感受到生长素后,结合并泛素化转录抑制子Aux/IAA蛋白,使其通过26S蛋白酶体途径降解,从而将转录因子ARF释放出来调控下游基因的表达。目前介导乙烯反应的生长素信号过程并不清楚。 相似文献
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DELLA基因家族是参与赤霉素信号调节过程的负调控因子,DELLA常与其他转录因子结合,通过影响这些转录因子起作用。为了解析参薯中DELLA基因家族的调控网络,本研究对参薯DELLA基因家族进行鉴定,对其理化性质、系统进化树、保守基序、亚细胞定位预测,赤霉素处理后基因转录谱、互作转录因子进行分析。研究发现,参薯DELLA基因家族包含4个家族成员,都为酸性蛋白。系统进化树分析发现DaDELLA2与拟南DELLA基因处于同一分支,保守基序分析发现除DaDELLA4外,都含有10个蛋白保守序列,DaDELLA定位主要分布在细胞质和细胞核中。根据转录谱发现,赤霉素处理15 d和60 d后,转录因子DaAP2.7-LG16在块茎中表达量最高。分子实验表明DaDELLA2自激活发生在DELLA蛋白N端,与DaAP2.7-LG16存在互作,且互作用主要发生在DELLA蛋白的N端。以上研究对参薯DELLA蛋白基因家族进行初步分析,为进一步的研究提供基础。 相似文献
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丙环唑对玉米幼苗生长的调控及其相关机制 总被引：1，自引：0，他引：1
丙环唑(propiconazole,简称Pcz)作为一种杀菌剂被广泛应用于作物生产,它同时具有调节作物生长发育的作用,但关于丙环唑在玉米上的应用研究较少。本研究以玉米品种郑单958为材料,研究丙环唑(Pcz)对玉米苗期植株生长、细胞形态和激素信号的影响。结果表明,Pcz处理显著抑制玉米中胚轴与胚芽鞘的生长,降低株高,缩短叶片和叶鞘长度,减小叶夹角,同时显著抑制叶片和叶鞘细胞的纵向伸长,促使叶枕细胞排列由疏松变为紧密;Pcz处理显著降低玉米中赤霉素(GA1和GA3)的含量,下调GA合成酶基因GA3ox1基因的表达,上调GA钝化酶基因GA2ox5和GA2ox8表达,而GA合成酶基因GA20ox1的表达呈现先上调后下调模式;Pcz处理显著降低油菜素内酯(BR)含量,但BR合成基因CPD和DWF4的表达上调,可能是由于反馈调节。此外,Pcz处理下调扩张蛋白基因EXPA4、EXPA5和木葡聚糖内糖基转移酶/水解酶基因XTH1、XET1的表达。综上所述,Pcz处理调节GA和BR信号转导途径,抑制GA和BR在植株内积累,调控扩张蛋白、木葡聚糖内糖基转移酶/水解酶基因表达,操纵细胞生长,有效调控株型。 相似文献
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为探究外源GA_3和PBZ处理对黄水蜜桃新梢生长及赤霉素合成代谢和信号转导途径相关基因表达的影响。对1年生黄水蜜桃枝条进行外源GA_3和PBZ喷施处理,测定新梢生长量,并利用qRT-PCR对GA合成代谢和信号传导途径中8个相关基因的表达量进行测定。结果表明:外源GA_3处理后新梢净生长量在处理8 d时显著高于对照,GA合成代谢相关基因KO和GA3-ox的表达量呈现出处理前期先升高后降低,处理后期逐渐升高的趋势,而GA信号转导相关基因DELLA、GID1c、SLY1的表达量呈现出在处理前期受抑制,后期迅速升高的趋势,且在处理后14 d时表达量达到峰值;外源PBZ处理后新梢净生长量在多个时期显著低于对照,并在处理后17 d时达极显著水平,GA合成代谢相关基因KO、GA20-ox、GA2-ox的表达量在整个处理过程中呈现出先逐渐升高随后降低的趋势,而GA3-ox基因在处理后整个时期近乎不表达,GA信号转导相关基因DELLA、GID1c、SLY1、ERF11的表达量在整个处理过程中均略低于对照,推测PBZ处理在转录水平上通过抑制活性GA的合成进而影响GA信号转导途径相关基因的表达来调节植物生长;外源GA_3逆转处理能显著解除PBZ对植物生长的抑制作用,且信号转导相关基因GID1c的表达量呈现出先升高后降低的趋势,DELLA基因的表达呈现出大多时期被抑制的情况。 相似文献
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《分子植物育种》2020,(18)
赤霉素是重要的植物内源激素,参与植物生长发育中的多个环节。赤霉素可影响烟草中烟碱生物合成,DELLA蛋白为赤霉素信号路径中的一个重要的负调控因子。本研究从烟草(Nicotiana tabacum)基因组中鉴定并克隆到一个烟草DELLA基因NtGAI,该基因CDS长为1 767 bp,编码587个氨基酸。生物信息学分析表明,NtGAI基因没有内含子,其编码的蛋白具有典型的DELLA蛋白结构域,是一个没有跨膜结构的疏水蛋白。聚类分析显示烟草NtGAI与林烟草(Nicotiana sylvestris)及辣椒具有较近的亲缘关系。本研究将为研究烟草中赤霉素调控路径提供有价值的参考数据。 相似文献
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大量研究表明,油菜素内酯(brassinosteroid, BR)在调控植物根发育过程中具有重要作用。本研究对BR在植物根发育过程中调控作用的研究进展进行了综述。阐述了BR特异的生物合成途径及其关键合成酶基因DWF4、CPD、DET2、CYP85A1、DAS5和转录因子Dof在根发育中的调控机制;BR对根尖干细胞生态位、分生组织区、细胞伸长区、过渡伸长区及分化区连续发育的调控机制;并归纳总结出BR与生长素(Auxin)、脱落酸(abscisic acid, ABA)、乙烯(Ethylene)、茉莉酸(jasmonate acid, JA)等植物激素间调控根器官发育的互作方式,对阐明BR对植物根发育的调控机理具有重要意义。 相似文献
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种子发育及其调控机制是发育生物学中重要的问题。在被子植物中,种子发育从双受精事件开始,继而形成二倍体胚和三倍体胚乳,种皮包裹着胚和胚乳,胚、胚乳和种皮协调生长和调控,从而确定种子的最终大小。种子生长主要由合子组织和母体的内部遗传信息控制。种子大小可通过调节胚乳生长来控制,即种子大小取决于合子组织的基因型。母体为胚胎和胚乳的生长提供空间,种皮发育决定种子大小的上限,说明母体组织的基因型也调控着种子的大小。目前已知控制种子大小的信号途径主要有:IKU(HAIKU)通路、泛素-蛋白酶体通路、G(Guanosine triphosphate)蛋白信号通路和丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号通路,植物激素和转录调节因子。本研究综述了拟南芥和水稻两种模式植物种子大小调控的研究进展,主要围绕调控因子的遗传和分子机制展开。 相似文献
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在自然界中,被子植物的花瓣有着特殊的生物学功能,花瓣在植物的生殖过程中发挥重要作用,是与多种授粉昆虫产生接触的界面,有利于授粉者驻留在花瓣上进行高效的传粉作业,从而影响植物的授粉和农作物产量。拟南芥是一种模式植物,其花瓣的结构简单,细胞类型少,是研究器官形态建成的一种非常理想的模型。JAGGED(JAG)是一类具有单链C2H2锌指结构的转录因子,在植物的器官形态发育和极性生长过程中具有非常重要的调节作用。本综述讨论了拟南芥转录因子JAG作为重要的生长调节子调控花瓣的生长发育和形态建成,以及JAG通过调控生长素信号通路、边界特化和DNA复制等方面相关基因的表达来影响花瓣器官发育,并根据目前的研究进展对JAG调控花瓣形态建成的分子机制进行了分析总结。 相似文献
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DELLA蛋白是GA信号途径中重要的负向调控因子,能够响应各种环境信号,在植物抵抗生物和非生物胁迫中起着重要的作用。功能获得性DELLA突变体矮变1号在矮化育种上已得到广泛应用,但是其在耐盐方面的研究鲜有报道。本文采用含200 mmol L~(–1) NaCl的Hoagland水培溶液处理中国春、京411、矮秆早和矮变1号幼苗7 d,测定盐胁迫下的总叶绿素含量、相对含水量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量,并借助免疫印迹检测了4个小麦品种中DELLA蛋白的积累。盐胁迫处理后,矮变1号的叶片没有出现明显的萎蔫和失绿,而其他3个品种均表现出不同程度的萎蔫。盐胁迫使4个小麦品种的总叶绿素含量和相对含水量均有所下降,但矮变1号的下降幅度最小;与此同时,矮变1号体内SOD活性的相对上升幅度最大,并且体内的MDA含量相对上升幅度最小。4个品种中矮变1号的DELLA蛋白积累量最高,矮变1号具有较高的耐盐性与其体内的高DELLA蛋白含量密切相关。 相似文献
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转录因子TCP(TEOSINTE BRANCHED1,CYCLOIDEA,PROLIFERATING CELL FACTORS)家族具有bHLH(basic-Helix-Loop-Helix)二级结构域,根据结合位点碱基序列不同,将TCP家族分为两大类:Ι类(GGNCCCAC)和Ⅱ类(GTGGNCC).转录因子TCP4是植物特有的转录因子Ⅱ类TCP家族成员之一,调控植物的生长发育,影响多种植物激素的合成,参与植物抗逆调节.本研究综述了转录因子TCP4与植物其他转录因子家族相互作用参与植物种子萌发、表皮毛分化、叶片形态、开花等重要植物生长发育过程,以此适应外界不断变化的生长环境.植物在生长发育过程中会遇到各种不利环境,从而对其造成逆境胁迫.在非生物胁迫下转录因子TCP4与功能基因的顺式作用元件结合调控其表达,调控植物激素的合成,从而参与植物抗逆.在植物发育过程中TCP4还具有时空限制的表达模式,这些表达模式提高了TCP4在局部触发或拮抗激素信号传导的可能性.为转录因子TCP4如何调控植物生长发育和精准的参与植物激素合成提供参考依据和理论基础,对植物生长调节和逆境下优良品种的选育有重要指导意义. 相似文献
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以生长在哈尔滨地区的狭叶薰衣草(Lavandula angustifolia Mill.)为试材,采用高通量转录组测序的方法,研究了田间不同温度(26.67℃, F; 32.07℃, S;-0.76℃, T)对薰衣草叶片基因差异表达的影响,以期挖掘与耐寒相关的功能基因,探讨薰衣草耐寒的分子机制。结果表明,温度对薰衣草差异表达基因具有显著影响,温差越大导致基因差异表达变化越大,差异表达基因与环境因子CCA分析表明温度是诱导基因差异表达的首要因素。在KEGG富集通路中显著富集的有植物与病原体互作通路、MAPK信号通路和昼夜节律通路,在这些通路中,基因Pti5、SUGT1、WRKY25、GI、FKF1等均响应植物低温胁迫并显著表达,且昼夜节律调控对薰衣草耐寒起到重要作用。利用STRING蛋白质互作数据库筛选出KEGG通路中的抗寒相关枢纽基因有FKF1、GI、CRY2等。从转录因子家族中鉴定出1 137个转录因子,隶属于51个转录因子家族,参照拟南芥数据库筛选出的枢纽基因AT4G30825、AT4G17020、AT1G55750均来自bZIP家族,且在KEGG通路中响应低温后表达量普遍升高。通... 相似文献
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《分子植物育种》2020,(17)
本研究以阳光玫瑰葡萄为试材,盛花前1周使用外源GA_3处理花序,发现10 mg/L、25 mg/L、50 mg/L、100 mg/L GA_3均可显著促进花序的伸长,且花序伸长长度与赤霉素浓度正相关。试验进一步用液相色谱检测了不同时期穗轴中GA_3的含量,发现外源GA_3可以短时间内提高幼嫩穗轴中GA_3水平,在处理24 h时GA_3水平达到顶峰,且100 mg/L GA_3处理峰值最大,2 d时GA_3水平迅速回落。通过荧光定量PCR检测了编码赤霉素生物合成过程中第一阶段的关键酶CPS和第三阶段无活性赤霉素转化为活性赤霉素的关键酶GA20ox和GA_3ox的基因,结果显示这三个关键酶的基因呈下调表达,且GA_3处理浓度越高,基因表达水平越低。赤霉素代谢途径上编码负调控蛋白DELLA的基因与对照相比整体呈下调表达,且外源GA_3浓度越高,DELLA基因表达量越低。说明外源活性赤霉素GA_3严重抑制了内源赤霉素合成途径上关键基因的表达,间接抑制了内源赤霉素的合成;同时抑制了代谢通路上负调控DELLA基因的表达,促进花序的伸长。 相似文献