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1.
为研究水稻肌醇加氧酶基因在植物水分胁迫分子应答中的作用,采用RT-PCR技术克隆了水稻肌醇加氧酶基因的cDNA编码区,命名为OsMIOX。该基因由927个碱基组成,编码308个氨基酸,与拟南芥肌醇加氧酶的氨基酸序列相比,同源性为78%。将克隆的OsMIOX基因连接pCAMBIA-1301载体,成功构建了35 s启动子驱动的植物超表达载体。实时定量PCR分析结果表明,水分胁迫下OsMIOX基因在旱稻IRAT109中上调表达,在旱稻(IRAT109和毫格劳)中的表达量显著高于水稻(越富和日本晴)。这说明水稻和旱稻的水分胁迫分子反应机制的确存在差异,而这种差异很可能就是水、旱稻抗旱性不同的原因之一。 相似文献
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谷子扩展蛋白与品种抗旱性关系的研究 总被引：1，自引：1，他引：0
《山西农业大学学报(自然科学版)》2016,(10)
[目的]扩展蛋白是植物细胞壁的重要组成部分,普遍存在于植物中,除了具有增加细胞壁柔韧性的作用外,在植物的生长发育及抵御生物和非生物胁迫等方面都起着重要的作用。为发掘谷子抗旱基因。[方法]本文采用生物信息学手段结合表达验证,分析了谷子扩展蛋白基因家族中的16个成员。[结果]发现它们分属于EXPA、EXPB、EXPLA和EXPLB 4个亚家族;对谷子扩展蛋白基因进行启动子分析,发现了与干旱胁迫相关的响应元件,包括干旱响应MYB结合位点MBS、脱落酸响应元件ABRE等;通过对两个谷子品种勾勾母鸡咀(GG,耐干旱品种)和晋汾16(JF16,干旱敏感品种)扩展蛋白基因表达的分析比较,发现干旱胁迫下不同谷子品种中同一基因的表达水平存在显著差异。[结论]结合亲缘关系图及启动子顺式调控元件的预测结果,并未发现基因亲缘关系与扩展蛋白基因表达间的规律;也未发现胁迫相关的调控元件与扩展蛋白表达之间的关联,初步了解了扩展蛋白基因与谷子抗旱的关系,为发掘谷子抗旱基因提供基础。 相似文献
3.
《西南林业大学学报》2017,(4)
为探讨谷胱甘肽转移酶(GST)的抗逆机理,克隆木豆中的抗旱谷胱甘肽转移酶基因,基于木豆干旱胁迫c DNA文库中1个GST基因相关的EST片段,利用RACE技术从木豆幼苗中克隆了该基因,命名为CcGST1,研究其在不同组织及不同干旱时期的表达特性。结果表明:该基因含1个669 bp的开放阅读框,编码223个氨基酸残基,含有保守的谷胱甘肽-S-转移酶的N端和C端结构域;系统进化树分析结果表明木豆CcGST1与大豆、宽叶菜豆等豆科植物的GST亲缘关系较近;亚细胞定位预测CcGST1蛋白可能定位于叶绿体;荧光定量PCR分析表明,CcGST1在木豆幼苗根、茎和叶中均有表达,但根中的表达水平最高,同时该基因受干旱胁迫诱导表达。据此推测木豆CcGST1基因可能与木豆应激干旱胁迫相关。 相似文献
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自噬相关基因ATG5是植物应答逆境胁迫的一个关键基因。谷子SiATG5响应干旱的作用模式尚不明确。研究干旱胁迫下谷子中ATG5的表达模式,可揭示SiATG5在响应谷子抗旱中的作用。以谷子抗旱品种冀谷34为试材,克隆SiATG5;研究轻度干旱(PEG-6000浓度6%)、中度干旱(PEG-6000浓度18%)和重度干旱(PEG-6000浓度30%)胁迫下,SiATG5在冀谷34中的表达模式。结果表明:SiATG5全长1 092 bp,无内含子,编码363个氨基酸。预测分子量为40.3 kD,理论等电点为5.03,三级结构分析表明含有ATG5特有结构域,YLoc软件预测位于细胞质内。其SiATG5与高粱和玉米中的ATG5同源性最高。SiATG5在冀谷34中的表达结果分析表明,在轻度和中度胁迫下24 h内表达量逐渐升高;重度胁迫下6 h表达量达到最高,随后逐渐降低。中、重度胁迫下的表达量显著高于轻度胁迫下的表达量(P0.05)。SiATG5参与冀谷34的抗旱反应,为研究SiATG5在响应干旱胁迫中的作用及冀谷34抗旱机理奠定了基础。 相似文献
5.
《江苏农业科学》2017,(3)
脱落酸(ABA)在植物生长发育中起着重要的作用,9-顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶基因(NCED)是其合成途径中的关键基因。采用逆转录PCR(RT-PCR)技术在花生种子中克隆到其同源基因AhNCED1,预测该基因开放阅读框为1 806 bp,编码601个氨基酸,蛋白质的分子质量为66.8 ku,等电点为8.49。通过生物信息学分析表明,该基因含有2种跨膜区,但均不明显;由17个丝氨酸、8个苏氨酸、5个酪氨酸参与磷酸化过程;同源比较发现,该基因与来自拟南芥、柱花草等的NCED具有较高的同源性,进化分析表明该基因与柱花草NCED的亲缘关系最近。笔者成功构建了该基因的亚细胞定位载体AhNCED1-GFP和超表达载体p Cambia2300EC-AhNCED1,为进一步研究花生中AhNCED1基因的功能奠定了基础。 相似文献
6.
[目的]筛选抗旱节水欧美杨品种。[方法]以欧美杨为材料,通过RT-PCR方法从欧美杨叶片中克隆到抗旱PdSIKI基因,将其转入拟南芥中,研究转PdSIKI基因拟南芥的表型性状和生理指标。[结果]PdSIKI基因开放阅读框为2 442 bp,编码813个氨基酸。蛋白质分析表明PdSIKI蛋白含有典型的类受体蛋白激酶高度保守的丝氨酸/苏氨酸结构域和跨膜区域。荧光定量PCR分析表明该基因在顶端叶中表达量最高,功能叶、根和茎中则无表达。逆境胁迫分析表明该基因受Na Cl、ABA和干旱诱导表达明显。与野生型相比,干旱处理下转PdSIKI基因拟南芥表现出更强的生长状态,且叶绿素含量降低,丙二醛含量升高。[结论]超表达PdSIKI基因提高了拟南芥抗干旱能力。 相似文献
7.
谷子Aux/IAA家族基因干旱胁迫响应表达模式分析 总被引：1，自引：1，他引：0
《山西农业大学学报(自然科学版)》2017,(9)
[目的]Aux/IAA是重要的蛋白质转录因子,广泛参与植物生长素介导的应答作用,同时参与植物的胁迫和防御响应。本文通过分析Aux/IAA家族基因在干旱胁迫中的表达情况,探索谷子抗旱与Aux/IAA家族基因的关系。[方法]本文对谷子Aux/IAA家族基因理化性质、蛋白亲疏水性、启动子功能元件等进行生物信息学分析,并对抗旱(GG)和干旱敏感(JF16)谷子品种在浇水和干旱胁迫下基因的表达谱数据进行分析。[结果]谷子Aux/IAA家族基因均含有多个与胁迫相关的功能元件,且5个基因编码的蛋白均为亲水性蛋白;干旱胁迫处理后,GG和JF16中5个基因的表达变化趋势有所不同,Seita.5G126200、Seita.1G028400、Seita.3G109400表达量均下调,Seita.1G356800基因的表达量明显上调。[结论]谷子Aux/IAA家族基因参与调控谷子干旱胁迫,其调控过程比较复杂,可作为参与谷子抗旱的候选基因。本研究结果为进一步探究谷子中Aux/IAA与抗旱机制提供一定理论依据。 相似文献
8.
《山东农业科学》2015,(5)
本研究利用同源克隆方法,根据已知植物抗病(R)基因保守结构域设计一对简并引物,采用RTPCR方法对花生抗旱品种J11进行扩增,获得了一个通读的NBS-LRR类基因片段,命名为PDR1。PDR1长度为474 bp,核苷酸比较分析表明,PDR1与已克隆的大豆抗性基因(XM006573278)相似性为75%,与豌豆(AF123699)、苜蓿(XM003604518)抗性基因的相似性为74%;生物信息学预测其全长CDS编码框为5 838bp,编码的蛋白质含1 945个氨基酸,含有NB-ARC等保守结构域。荧光定量PCR分析表明,PDR1基因在花生幼苗根、茎、叶中均有表达,相对表达量为叶根茎;干旱胁迫后PDR1的相对表达量在12 h达到顶峰,随后下降,趋于平稳。本研究从花生中成功获得了NBS-LRR类基因的同源序列,为筛选新的抗旱花生种质提供了理论依据。 相似文献
9.
烟草DREB转录因子新基因的克隆与功能分析 总被引：2，自引：0，他引：2
采用同源克隆及cDNA末端快速扩增法(rapid amplification of cDNA ends,RACE),从烟草中克隆到1个新的烟草DREB基因,命名为NbDREB2a.序列分析表明该基因全长1191 bp,编码330个氨基酸,具有典型的DREB转录因子保守的AP2结构域.实时RT-PCR分析表明,该基因能在烟草的根、茎、叶中表达,受低温、干旱和高盐诱导.酵母转录激活实验证明,该基因可以特异性结合DRE顺式作用元件,并能激活报告基因的表达.为了研究该基因在植物抗逆反应中的功能,利用农杆菌介导法,将该基因转化到模式生物拟南芥中,筛选到了单拷贝插入的、纯合的拟南芥株系;对获得的转基因拟南芥进行干旱及高盐处理,结果表明,与对照相比,超量表达该基因能够明显地提高拟南芥对干旱及高盐的抗性. 相似文献
10.
11.
《云南农业大学学报(自然科学版)》2017,(4)
【目的】对野生稻中木糖基转移酶基因开展初步研究,为进一步探索单子叶植物中木葡聚糖的合成及功能研究打下坚实的基础。【方法】利用同源克隆的方法,从普通野生稻(Oryza rufipogon)中克隆了1个糖基转移酶基因OrGT1。【结果】序列分析结果显示:该基因具有1个保守的Glyco-transf-34结构域,属于糖基转移酶34家族的基因。系统进化分析表明:该基因可能是1个木葡聚糖合成中的木糖转移酶基因。实时荧光定量分析表明:该基因在普通野生稻的在根、茎、叶和穗中均有表达,但在不同组织中表达有明显差异,其中茎的表达量最高,而根中的表达量最低。【结论】OrGT1基因在进化过程中高度的功能保守性,推测OrGT1(t)基因可能是1个参与木葡聚糖合成的木糖基转移酶基因,该研究结果为进一步探索该基因的功能打下良好的基础。 相似文献
12.
[目的]克隆红麻查尔酮合成酶(CHS)及其异构酶(CHI)基因并构建CH基因的植物表达载体,为进一步研究其在红麻育性及抗逆性中的作用奠定基础.[方法]提取红麻不育系(P3A)、保持系(P3B)花药RNA和DNA,以红麻花药转录组高通量测序数据为基础,利用同源克隆技术获得CHS和CHI基因,并利用载体重组技术构建CHS基因植物表达载体.[结果]红麻CHS基因cDNA全长序列为1236 bp,包含一个1170bp开放阅读框,编码389个氨基酸;其DNA序列全长为1329bp,包含2个外显子和1个内含子.CHI基因cDNA序列为724 bp,最大开放阅读框为630bp,编码209个氨基酸;其DNA序列全长为1087 bp,包含4个外显子和3个内含子.[结论]成功克隆获得红麻CHS和CHI基因的序列,构建的CHS基因植物表达载体pBI121-CHS可用于该基因功能的研究. 相似文献
13.
CMO基因是沙棘体内甜菜碱合成过程中的关键性基因,对植物体抗旱起着重要作用。以青海野生中国沙棘的根、茎、叶为试验材料,对沙棘CMO基因及其全长序列进行克隆,并进行生物信息学分析,在此基础上对不同程度干旱胁迫下沙棘不同组织部位CMO基因的时空表达模式进行研究。结果表明,沙棘CMO基因全长1 566 bp, ORF长1 364 bp,编码454个氨基酸,分子量为51.41 ku,等电点为6.78;CMO蛋白亚细胞定位于叶绿体,无信号肽,蛋白二级结构主要为无规则卷曲;CMO蛋白具有多个多种类型的功能位点,为蛋白功能的实现提供了保障;此外CMO蛋白的亲水性较强,无跨膜螺旋区;CMO蛋白三维结构由α螺旋、β折叠和无规则卷曲互相盘绕而成;时空表达模式研究表明沙棘CMO基因的表达明显受到干旱胁迫的影响,CMO基因的表达量随胁迫时间的延长而整体呈逐步升高的趋势,直至胁迫末期或复水后才有所降低;CMO基因在沙棘不同组织部位中的表达有一定的差异,表达量大小为根>叶>茎。通过对沙棘CMO基因的研究分析,以期为提高沙棘抗旱性及植物CMO基因的深入研究提供参考意义。 相似文献
14.
《东北农业大学学报》2013,(4)
Dabb类蛋白是2000年被发现的一类新蛋白家族,具体功能特征尚不明确。以耐盐碱能力极强的东北野生大豆G07256为试材,根据前期得到的野生大豆碱胁迫基因芯片表达谱,从中筛选出一个碱胁迫处理下显著上调表达的Dabb类基因(probe set为Gma.16010.1.S1_at),通过电子克隆和RT-PCR获得该基因全长cDNA序列,命名为GsDabb1。序列分析表明,该基因在多个植物物种中均有同源基因,但功能尚不明确。通过实时荧光定量PCR(Real-time quantitative PCR)分析该基因在野生大豆高盐、低温、干旱胁迫下的表达模式,表明该基因能够响应多种非生物胁迫。为研究该基因在胁迫过程中的功能,将全长基因转化模式植物拟南芥,对转基因植株的表型分析结果显示,转基因拟南芥的耐旱性得到增强,表明该基因参与植物的耐旱过程,并能够提高植物耐旱性。研究得到对植物干旱胁迫抗性起重要作用的关键基因,为作物抗逆分子育种提供基因资源和奠定理论基础。 相似文献
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Dabb类蛋白是2000年被发现的一类新蛋白家族,具体功能特征尚不明确。以耐盐碱能力极强的东北野生大豆G07256为试材,根据前期得到的野生大豆碱胁迫基因芯片表达谱,从中筛选出一个碱胁迫处理下显著上调表达的Dabb类基因(probe set为Gma.16010.1.S1_at),通过电子克隆和RT-PCR获得该基因全长cDNA序列,命名为GsDabb1。序列分析表明,该基因在多个植物物种中均有同源基因,但功能尚不明确。通过实时荧光定量PCR(Real-time quantitative PCR)分析该基因在野生大豆高盐、低温、干旱胁迫下的表达模式,表明该基因能够响应多种非生物胁迫。为研究该基因在胁迫过程中的功能,将全长基因转化模式植物拟南芥,对转基因植株的表型分析结果显示,转基因拟南芥的耐旱性得到增强,表明该基因参与植物的耐旱过程,并能够提高植物耐旱性。研究得到对植物干旱胁迫抗性起重要作用的关键基因,为作物抗逆分子育种提供基因资源和奠定理论基础。 相似文献
16.
《中国农业科学》2020,(18)
【目的】木质素和纤维素是植物次生细胞壁的主要组成成分,是影响牧草消化率和品质的主要因素之一。紫花苜蓿作为高蛋白饲草,是奶牛等草食家畜优质饲草的主要来源。因此,苜蓿木质素和纤维素合成机制一直是受到关注的研究热点。模式植物拟南芥NAC家族的NST转录因子(NAC secondary wall thicking promoting factor)调控次生细胞壁的合成,但紫花苜蓿NST的功能与调控机制尚不明确。本研究通过分析紫花苜蓿NST的表达模式,及在拟南芥与苜蓿中过表达揭示其对木质素和纤维素合成的影响。【方法】通过同源克隆获得MsNSTCDs序列,并对该基因进行生物信息学分析。利用qRT-PCR检测该基因受赤霉素(GA3),水杨酸(SA)和多效唑(PCB)诱导后的表达模式。通过转基因植株中过表达MsNST,研究其对木质素和纤维素含量及其合成相关基因的影响。【结果】克隆MsNST的CDs序列,最大开放阅读框为945bp,编码314个氨基酸。生物信息学分析表明,MsNST主要由无规则卷曲组成(60.83%);三级结构预测显示,MsNST以同源二聚体的形式有效的促进蛋白质间的相互作用。进化树分析表明,单子叶和双子叶分为两个分枝,暗示存在一定程度的进化,而MsNST与蒺藜苜蓿和大豆的NST属于双子叶植物分枝中的亚分枝,表明豆科植物间亲缘关系较近。MsNST与拟南芥NST1-3的氨基酸序列相似性较高(49%—55.9%),并含有NAC转录因子的5个保守结构域。qRT-PCR分析表明,MsNST受GA3、SA和PCB的诱导表达,相对表达水平(12h)分别是对照的2.19、3.67和3.65倍。过表达MsNST导致拟南芥下胚轴缩短,转基因拟南芥半矮化,花序茎束间细胞壁纤维增厚,细胞壁结晶纤维素(13%)、总糖(7%)和木质素(11.7%)含量增加。通过分析木质素和纤维素合成相关基因表达水平发现,拟南芥和苜蓿中过表达MsNST均能激活木质素合成关键基因(PAL,4CL等)及纤维素合酶复合体亚基CesA家族基因的表达。【结论】MsNST受外源激素GA3、SA和PCB诱导表达。转基因植物中过表达MsNST可激活次生壁木质素和纤维素合成相关基因的表达,同时茎束间纤维细胞壁增厚,细胞壁结晶纤维素、总糖和木质素含量增加,暗示MsNST对次生细胞壁木质素和纤维素的合成有重要的调节作用。 相似文献
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本研究通过根癌农杆菌介导,将克隆自强抗旱青稞品种的LEA3蛋白编码基因Hva1-hv转化到小麦品种Bobwhite中.经除草剂草丁膦筛选和分子检测,鉴定出4个稳定遗传的转基因小麦株系.结果表明,在干旱胁迫条件下,经T2代植株的RT-PCR分析表明,目的基因能在转基因植物中正常表达.采用离体叶片失水率作为衡量植物抗旱能力的指标,发现干旱胁迫条件下,4个T2代转基因小麦株系的离体叶片失水率较受体材料显著降低,证明转基因植株的抗干旱胁迫能力强于受体材料.本研究结果初步显示,Hva1-hv基因在抗旱小麦品种培育方面具有潜在应用价值. 相似文献
18.
【目的】分析干旱处理下苹果HYL1基因(MdHYL1)在苹果中的表达情况,并初步分析过量表达MdHYL1转基因苹果根系的生长情况,以了解MdHYL1在干旱中的功能特性。【方法】从金冠苹果中克隆出MdHYL1基因,对其进行干旱下的表达分析、系统进化分析和组织特异性表达分析;利用Gateway技术构建植物过表达载体pGWB414-MdHYL1,通过根癌农杆菌介导法转化苹果无性系GL-3,经卡那霉素筛选,采用PCR和RTqPCR技术鉴定阳性转基因株系,并对转基因株系的根系生长情况进行观测。【结果】MdHYL1包含长1 479bp的完整开放阅读框,编码492个氨基酸,位于chr15染色体上;系统进化树分析表明,苹果MdHYL1与梅PmHYL1、桃PpHYL1蛋白的关系最近;组织特异性表达分析表明,MdHYL1基因在楸子各组织器官中的表达量为叶茎花根果实;干旱处理下MdHYL1基因的表达量显著上调,而转基因植株鉴定结果表明,MdHYL1基因已成功转入苹果植株中,3个过表达MdHYL1转基因株系的根系较未转基因株系(对照)明显增多。【结论】MdHYL1基因能够响应干旱胁迫,且转基因苹果根系更发达,表明其可能在苹果耐旱过程中起重要作用。 相似文献
19.
《农家参谋》2021,(8)
超氧化物歧化酶(SOD)是一种逆境条件下清除细胞内活性氧的关键酶,本实验以柴达木盆地沙蒿为材料,对其Cu/ZnSOD基因进行Real-Time…PCR扩增,分析了沙蒿在不同干旱胁迫时间以及不同组织SOD基因的表达情况。结果表明,在干旱胁迫下,不同胁迫时间沙蒿SOD基因的表达呈现先上调后下调的现象。此外,沙蒿SOD基因在沙蒿的根部、茎部和叶部均有表达,但在叶中的表达量最高,茎中其次,根部的表达量最低;与对照组相比,处理组茎和叶中基因表达上调。该研究结果为掌握沙蒿抗旱机理,发掘优良抗旱基因,培育适宜青海等干旱、低温以及盐碱化严重地区生长的植物新品种具有一定意义。 相似文献
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海藻糖-6-磷酸酯酶(TPP)负责海藻糖生物合成催化反应的最后一步,是植物海藻糖生物合成途径的关键酶。采用RT-PCR的方法从木薯叶片中克隆了1个TPP基因,命名为MeTPP6,该基因含有1个1 122 bp的开放阅读框,编码373个氨基酸,具有TPP家族保守结构域。系统进化树分析表明,MeTPP6与杞柳和杨树中同源基因的亲缘关系较近,序列相似性高达89.7%和89.0%。启动子分析表明,MeTPP6含有干旱、低温、热胁迫、激素(如ABA)和光响应等相关元件。荧光定量PCR分析表明,MeTPP6在叶片和叶柄中表达量最低;在须根和储藏根中表达量最高,分别为叶片表达量的4.2倍和4.5倍。而且,MeTPP6基因的表达能被干旱、低温和ABA处理显著诱导。这些结果表明,MeTPP6通过依赖于ABA的信号通路在转录水平参与木薯干旱和低温胁迫,可作为重要候选基因进一步研究其在木薯非生物逆境中的功能。 相似文献