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1.
杨树皮储藏蛋白基因启动子的克隆和功能研究 总被引：17，自引：0，他引：17
杨树树皮储藏蛋白BSP是类似种子储藏蛋白的氮素储藏物 ,冬季在韧皮部薄壁细胞中大量积累 ,是落叶树氮代谢中的重要成分。为了研究BSP基因启动子在转基因植物中的表达特性 ,探索其在植物基因工程研究中潜在的应用价值 ,我们用PCR方法从美洲黑杨基因组中DNA扩增得到了BSA启动子片段。与GUS基因融合构建中间载体后 ,转化烟草 ,获得了一批PCR检测为阳性的转化再生植株。经GUS组织化学检测 ,发现若干转基因烟草的茎和叶柄韧皮部以及叶脉都呈GUS染色阳性 ,初步证明杨树BSP基因启动子确有韧皮部表达特性 ,可介导GUS基因在转基因烟草韧皮部特异表达。 相似文献
2.
【目的】细胞扩展蛋白(EXP)作为植物细胞壁的重要组成部分,参与种子萌发、营养器官发育、果实成熟、器官脱落、植物抗逆等植物生长发育过程中的多个环节。通过研究蜡梅细胞扩展蛋白基因CpEXP1启动子活性功能,为研究CpEXP1基因在蜡梅生长发育过程中的功能提供理论依据。【方法】以蜡梅‘磬口素心’为材料,通过hi-TAIL PCR法从蜡梅基因组DNA中克隆CpEXP1基因上游调控序列,利用生物信息学软件,分析CpEXP1基因启动子序列中潜在的顺式调控元件。构建该基因与GUS报告基因融合的植物表达载体,利用农杆菌介导的叶盘法在烟草叶片中进行启动子活性的瞬时表达研究,并进一步利用花序侵染法在拟南芥中进行稳定表达,利用GUS组织化学染色和GUS报告基因的实时荧光定量PCR检测,分析CpEXP1基因启动子的活性。【结果】获得了长度为2 485 bp的蜡梅细胞扩展蛋白基因CpEXP1上游调控序列(GenBank Accession:MG452931),序列分析表明该启动子中除含有核心元件TATA-box和CAAT-box外,还包含多个与植物非生物胁迫及组织特异表达相关的顺式作用元件。在烟草中的瞬时表达分析表明该启动子具备驱动报告基因GUS表达的功能。进一步对转基因拟南芥植株的GUS组织化学染色和GUS基因表达分析结果显示,CpEXP1基因启动子在转基因拟南芥种子萌发初期活性较强,在子叶以及幼苗真叶中未检测到GUS活性;在花和根中活性较弱;在成熟叶片中可以检测到GUS活性,特别是在衰老叶片叶柄脱落区表达强烈。此外,该启动子在幼果中具有较强活性,随后启动活性逐渐下降,成熟果荚中仅在果柄脱落处能够检测到GUS活性。同时,转基因拟南芥植株中的CpEXP1基因启动子活性受高温(42℃)、低温(4℃)和水杨酸(SA)诱导,特别是对低温胁迫响应强烈,在4℃低温处理后,转基因拟南芥叶片中GUS基因的表达量是处理前的的8.7倍。【结论】CpEXP1基因启动子在转基因拟南芥不同发育阶段、不同器官中的活性具有明显差异,推测该启动子可能在种子发芽、叶片脱落以及果实脱落中发挥作用,同时CpEXP1基因启动子活性可被不同非生物胁迫诱导,可能参与植物抵御非生物胁迫的调控途径。 相似文献
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《林业科学》2016,(1)
[目的]VHAc基因(V-ATPase c亚基)是V-ATPase的重要亚基,能响应盐、重金属等胁迫,过表达刚毛柽柳ThVHAc1基因的酵母能提高抗CdCl_2耐NaCl能力。本研究拟通过分离ThVHAc1基因不同长度启动子片段并对其胁迫后活性进行分析,以进一步探讨ThVHAc1基因响应CdCl_2和NaCl胁迫的机制。[方法]根据ThVHAc1基因启动子中含有的Dof顺式作用元件的分布,将ThVHAc1基因上游启动子分为205 bp(-1—-205),504 bp(-1—-504)和781 bp(-1—-781)3个不同长度片段。将这些不同长度启动子片段分别替换p CAMBIA1301载体上的CaMV35S启动子,以驱动GUS基因表达,构建植物表达载体,利用农杆菌介导法转化拟南芥。对4周龄的T4代转基因拟南芥分别进行H_2O(非胁迫处理,对照)、100 mmol·L~(-1)NaCl和150μmol·L~(-1)CdCl_2胁迫处理,比较不同转基因株系的GUS染色和GUS酶活性。[结果]正常生长条件下,CaMV35S株系在根、茎、叶中均有GUS染色;3个启动子片段转基因株系均能在不同组织观察到GUS染色,且在根、茎、叶中有一定差异,但整体上GUS酶活性表现为781504205。NaCl胁迫下,CaMV35S株系的GUS染色及酶活性与正常生长条件相比无明显变化,但3个启动子片段转基因株系的GUS染色及酶活性均显著降低,且781株系的GUS酶活性分别为205和504株系的2.73和2.07倍;同时,3个启动子片段转基因株系的组织表达特性发生了一些改变,如,504株系在老叶中表达明显增强,嫩叶中减弱,根中无明显变化。CdCl_2胁迫下各转基因株系的GUS染色和酶活性变化趋势与NaCl胁迫相似。CdCl_2胁迫下,205,504,781株系的GUS酶活性分别为非胁迫时的52.4%,57.9%和80.9%;胁迫后的组织表达活性也发生了一些改变,205株系的GUS染色在老叶较深、嫩叶较浅,504株系则在各部分的表达较均匀,781株系大多叶片的GUS表达减弱;但781株系的GUS酶活性仍然最高,分别为205和504株系的2.67和2.07倍。[结论]ThVHAc1基因启动子片段的驱动活性与长度呈正相关;各不同片段启动子在根、茎、叶中的GUS染色及活性具有一定差异,体现在不同启动子片段的表达活性具有一定的组织特异性。NaCl和CdCl_2胁迫对ThVHAc1基因启动子的驱动能力具有一定影响,胁迫后各启动子片段转基因株系GUS酶活性均显著降低,但长片段受胁迫的影响程度低于短片段。Dof元件的数量在3个启动子片段中依次减少,表明Dof元件可能对NaCl和CdCl_2胁迫有一定的调节作用。同时,NaCl和CdCl_2胁迫对ThVHAc1基因启动子的组织表达特性具有一定的影响。 相似文献
4.
[目的]纤维素的合成在木材形成过程中具有重要的作用,纤维素合酶(Cellulose Synthase,CESA)是参与纤维素合成的关键酶。由于3种CESA形成一个有功能的纤维素合酶复合体,而杨树中包含CESA4、CESA7A、CESA7B、CESA8A和CESA8B5种次生壁CESA,本文从这5种CESA的表达模式与互作分析入手,探讨了其在次生壁纤维素合成中的工作模式。[方法]利用RNA-seq与基因芯片数据进行基因表达分析,揭示5种次生壁CESA在根、茎、叶组织的表达模式与次生维管再生过程中的表达变化。利用启动子驱动的GUS转基因材料GUS染色分析与实时定量PCR揭示5种次生壁CESA在各个组织的表达模式与在激素处理下的响应模式。利用荧光素酶互补实验揭示CESA7A、CESA7B、CESA8A与CESA8B之间的互作模式。[结果]基因表达分析表明,杨树5种次生壁CESA基因在杨树成熟茎中高表达,尤其在次生维管组织发育的后期高表达,表明其主要参与木材次生壁纤维素的合成。对启动子驱动的GUS转基因材料观察表明,CESA4、CESA7B、CESA8A和CESA8B的GUS信号在杨树茎和叶中较强,但这些次生壁CESA的表达模式存在一定的差异,这种差异在叶脉中表现地尤为明显。此外,在赤霉素GA3和细胞分裂素6-BA处理下,杨树次生壁CESA的表达量显著上调;在生长素NAA、油菜素内酯BR和乙烯处理下,杨树次生壁CESA的表达量下调,但不同的CESA对激素响应的表达量变化幅度存在差异。荧光素酶互补实验表明,杨树次生壁CESA7B和CESA8B、CESA7B和CESA8A、CESA7A与CESA8B之间存在互作,说明它们之间可以形成复合体。[结论]这些数据显示杨树5种次生壁CESA基因在不同组织与不同激素处理下的表达变化存在一定的差异,而它们之间均能互作,提示杨树5个次生壁CESA基因虽然具有同等的能力形成功能性的纤维素合酶复合体,但在不同组织、不同激素作用下可能有不同的组合方式,进而会导致木材成分的差异。 相似文献
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[目的]模式植物在木本植物中鉴定的许多重要调控因子家族在木本植物中出现了基因家族成员扩张,但ARRs家族作为细胞分裂素响应调节因子在杨树基因组中成员数量反而减少,其在木本植物中如何行使功能需要进一步研究。[方法]本研究通过生物信息学构建PtRRI启动子与GUS融合表达载体,检测植物激素处理后PtRRI表达量和检测PPtRRI::GUS转基因植株在生根过程中GUS信号等方法,对杨树PtRRI基因的组织特异性表达模式进行分析。[结果]表明:PtRRI在杨树根部、形成层、木质部表达量相对较高,PtRRI转录受6-BA激素诱导,与其在不定根发育过程中激素调控下的表达相一致。[结论]PtRRI基因可能参与杨树的次级生长。 相似文献
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【目的】WUSCHEL-related homeobox(WOX)转录因子是植物特有的一类转录因子,参与干细胞维持、侧生器官发育和不定根再生等过程,对植物生长发育有至关重要的作用。本文通过对毛白杨Pto WOX4a基因表达模式的分析和过表达植株表型的观察,研究Pto WOX4a在杨树生长发育中的作用,为全面了解不同物种中WOX基因的作用机制奠定基础。【方法】利用qRT-PCR技术分析Pto WOX4a基因在茎顶端分生组织、幼叶、成熟叶、嫩茎、老茎、木质部、韧皮部和根中的相对表达量;利用GUS染色技术对p Pto WOX4a∷GUS转基因植株进行染色,通过GUS信号观察,进一步分析Pto WOX4a在不同组织中的表达模式。对过表达Pto WOX4a植株和对照植株的不定根、茎和叶片进行形态观察和生长指标测定,并通过组织切片对其解剖结构进行观察比较,分析过表达Pto WOX4a对杨树不定根、茎和叶片维管发育的影响。【结果】qRT-PCR结果显示,Pto WOX4a在茎中表达量最高,且主要集中在木质部和韧皮部,在根中表达水平次之,而在叶片等其他组织中的表达量较低;p Pto WOX4a∷GUS转基因植株的GUS染色结果与qRT-PCR结果一致,并发现Pto WOX4a主要在根、叶及茎的维管组织中表达。对过表达Pto WOX4a转基因植株表型观察发现,过表达Pto WOX4a抑制了不定根的伸长,3周苗龄的转基因植株不定根长度约为3~4 cm,仅为对照植株的1/3~1/2,不定根直径变粗,根部木质部区域增加。3月苗龄的过表达Pto WOX4a植株变矮,与对照植株相比,株高减少了14%~20%,节间数减少了16%~22%;对第10节间茎段的解剖结构分析发现,过表达Pto WOX4a植株茎部髓心部分变窄,比对照植株减少了10%~20%,木质部区域变宽,比对照植株增加了24%~35%,而形成层区域宽度无明显变化。此外,过表达Pto WOX4a导致植株叶片生长异常,叶片两侧边缘向上卷曲。【结论】毛白杨Pto WOX4a基因主要在杨树的维管组织中表达,过表达Pto WOX4a可影响杨树不定根、茎和叶片维管的发育。 相似文献
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以水稻品种日本晴DNA为模板,用PCR的方法从水稻胚特异性表达基因OsESG上游序列扩增出特异性条带,克隆出种子胚特异性启动子,长度为1.1kb,且已知的功能部位序列没有发生改变。用它构建了带动报告基因GUS表达的双元载体,并用农杆菌介导法转化水稻得到了转基因植株。对GUS基因的表达检测表明,由该启动子序列引导的GUS基因仅在胚中特异性表达,而其它组织中都未表达,证实该启动子具有胚特异性表达的功能。 相似文献
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以毛果杨叶片cDNA为模板,采用PCR技术分离出杨树ZFL基因,序列分析结果表明该基因序列开放读码框315 bp,共编码104个氨基酸,推导的蛋白质分子量为11.202 kDa,理论等电点9.83,命名为PtrZFL.对ZFL基因进行实时荧光定量PCR表达分析,结果表明:甘露醇、NaCl、H202、ABA、低温胁迫都能诱导PtrZFL基因的表达,且PtrZFL表达量在ABA处理3h时达到最高,然后随处理时间延长而逐渐降低;低温(4℃)胁迫在6h后能显著诱导PtrZFL基因表达,并随着低温处理能一直保持较高水平的表达.根据毛果杨基因组信息设计引物,获得了PtrZFL基因上游1000bp的启动子序列,序列分析结果表明该启动子包含有多个与胁迫相关的元件,如抗冻、缺水、抗寒、脱落酸响应元件ABRE、MYB和WRKY.GUS活性检测发现,该启动子在转基因拟南芥整株中都有表达,但在根部和成熟叶片中表达较强,其他位置表达微弱. 相似文献
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木本植物次生维管系统形态建成的基因调控与信号转导研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
树木的次生生长决定着木材的产量,具有重要的经济价值.围绕着草本模式植物拟南芥和木本模式植物杨树,对近年来有关维管组织形态建成的信号机制与基因调控的研究进展进行概括,主要内容为:维管组织的功能与形成;维管形成层的细胞类型及基因表达特异性;木质部和韧皮部细胞极性的有关关键基因;维管形成层干细胞的分化机制;维管组织发育中的激素调控网络.重点对比拟南芥和杨树这2种模式物种之间的异同. 相似文献
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转双抗虫基因741杨特征及其繁殖技术 总被引：7，自引：1，他引：7
简述了当今植物抗虫基因工程的研究进展 ,介绍了Bt基因和蛋白酶抑制剂基因 ,农杆菌介导的遗传转化以及防治害虫产生抗性的策略等。双抗虫基因是用部分改造BtCry1Ac基因和慈菇蛋白酶抑制剂基因 (API)构建的植物表达载体。被转化体 74 1杨 (Populus×aldatomen tosaCl.74 1)是以银白杨× (山杨 小叶杨 )为母本 ,毛白杨为父本 ,1994年杂交育成 ,为一优良白杨无性系 ,形态酷似毛白杨。在转双抗虫基因的研究中 ,选出高抗虫、中抗虫无性系。高抗虫无性系杀死昆虫幼虫的总死亡率为 83%～ 90 %。从苗期高生长和形态观察 ,转双抗虫基因 74 1杨生长发育正常。比较详细地介绍了 74 1杨营养繁殖技术及基本原理。介绍了硬枝扦插容器育苗、组培微繁技术、容器育苗的移栽和苗圃管理以及采穗圃的建立和经营等 相似文献
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三种速生杨木材物理力学性质的比较研究 总被引：1，自引：0，他引：1
测试、分析比较了不同树龄3种速生杨木材的物理力学性质,结果表明:①树种对物理力学性能有较大的影响,三倍体圆叶毛白杨的物理力学性能最好,三倍体裂叶毛白杨次之,中林-46最差;方差分析表明,3种杨树的主要物理力学性质均达到显著和极显著差异。②树龄对物理力学性质的影响不大,随着树龄的增长,不同杨树木材的密度已趋于稳定,但力学性能有上升的趋势;方差分析表明,抗截切强度和抗弯强度受树龄影响较大,差异达到显著水平,其他性质无显著差异。 相似文献
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Ferritin, a universal intracellular protein, can store large amounts of iron and improve plant resistance to abiotic and biotic stress. In this study, a ferritin gene(TaFer) from Tamarix androssowii Litv. was transferred into Populus tomentosa Carr. cv 'BJR01' via Agrobacterium. Six independent transgenic lines were obtained with a tolerance to kanamycin and three were randomly selected for further analysis. The PCR and RT-PCR results indicate that the TaFer gene had been integrated into the poplar genome. The effect of the gene on abiotic stress tolerance was tested, and the results show that transgenic plants improve growth, had higher chlorophyll and lower MDA contents, and higher relative electrical conductivity,fewer changes of SOD and POD activities, higher iron content, higher root ferric reductase activity and lower levels of ROS accumulation and cell death in response to drought, Fe-insufficient or Fe-excess tolerance. These results indicate that the TaFer gene can improve abiotic stress tolerance in transgenic Populus tomentosa. 相似文献
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毛白杨嵌合体扦插生根相关理化特性分析 总被引：24，自引：3，他引：24
对自宁晋县获得的毛白杨嵌合体扦插生根过程的动态跟踪分析表明，嵌合体过氧化物酶活性在扦插初期呈上升趋势，第5d升至高峰，之后下降，第7d至低谷，第17d又出现一高峰，而毛白杨没有此规律，并且前期与此恰好相反；酚类、黄酮类物质与过氧化物酶活性变化相似，也有两个高峰，毛白杨中变化与嵌合体相反，且含量高于嵌合体；吲哚乙酸氧化酶活性变化规律与过氧化物酶刚好相反。试验证明嵌合体易生根与过氧化物酶活性、吲哚乙酸氧化酶活性及酚类、黄酮类含量密切相关，是协同作用的综合结果，而毛白杨不易生根也恰好是不能满足这些要求。 相似文献
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以毛白杨为转基因受体材料,利用根癌农杆菌介导法转化来源于益母草的阳离子抗菌肽基因LJAMP2。经卡那霉素筛选,共获得50株抗性植株。GUS组织染色和PCR检测显示有30株抗性植株呈阳性,初步证明外源目的基因已整合到毛白杨基因组中。RT-PCR证实抗菌肽基因LJAMP2在转基因植株中能大量表达。离体抗病性试验表明:转基因毛白杨细胞粗提液的抑菌能力明显强于非转基因植株。进一步将溃疡病菌接种在转基因和野生型毛白杨茎段上培养30天,转基因植株的病级指数均低于非转化植株。上述抗性试验结果表明:在毛白杨中超量表达益母草抗菌肽基因LJAMP2能显著提高其溃疡病抗病性。 相似文献
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利用转基因技术将多种抗病基因共同转入毛白杨中以提高其抗性,从而获得毛白杨抗病新品种是目前解决杨树真菌病害的主要研究方向之一。本研究通过根癌农杆菌介导的二次遗传转化,将来源于球孢白僵菌几丁质酶基因Bbchit1转入过量表达无色花色素还原酶基因LAR3转基因毛白杨中,实时定量PCR显示Bbchit1与LAR3均能有效表达,离体抗病试验显示Bbchit1+LAR3共表达转基因毛白杨细胞粗提液对杨树叶枯病菌具有明显抑制作用,进一步将叶枯病菌接种在转基因和非转基因毛白杨叶片上培养30天,转基因植株的感病面积均低于非转基因植株且Bbchit1+LAR3共表达转基因株系抗病效果更明显。上述抗病试验结果表明:LAR3和Bbchit1在杨树中共表达可提高其对叶枯病的抗性。 相似文献
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《中国林学(英文版)》2005,7(3):F0003-F0003
Populus tomentosa Carr, Chinese white poplar, is a large deciduous tree up to 30m tall and belongs to Section Leuce in Genus Populus. Family Salicacceae. Trunk is grey with irregular lenticels. Crown is conical to ovoidglobose, globose, or fastigiated; branchlets at first gray tomentose, glabrescent. Buds are ovoid, ovoid-globose to subglobose, tomentulose. Leaf blade is triangular ovate to deltoidovate, abaxially tomenrose when leaves unfold, glabrescent, margin with irregular teeth. Flowers are monoecious and aggregated in catkins. 相似文献
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以宁夏仁存渡护岸林场引进的截叶毛白杨、毛新×毛白73两个无性系的1年生硬枝为材料,以新疆杨为对照进行硬枝扦插试验,采用ABT-1号生根粉对插穗进行处理,比较其扦插生根情况。结果表明:2个无性系的杨树及新疆杨采用不同处理时,插穗生根情况不同;ABT-1生根粉处理的截叶毛白杨插穗在500 mg·L-1浓度时愈伤组织形成率最大,达58.33%;毛新×毛白73枝条在600 mg·L-1浓度时愈伤组织形成率最大,为41.67%。未用ABT-1生根粉处理的截叶毛白杨、毛新×毛白73和新疆杨的生根率高于处理过的。不同品种的杨树扦插生根率存在极显著差异,新疆杨生根率高达82.14%,高于截叶毛白杨与毛新×毛白73的,更适合进行扦插扩繁。 相似文献
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毛白杨遗传改良研究进展(英文) 总被引：2，自引：0，他引：2
毛白杨是中国一个十分重要的乡土树种，从“六·五”开始就被列为国家科技攻关研究的树种，分别在基因资源收集保存、无性系选育、回交和多交育种、三倍体育种、快速无性繁殖技术等方面进行了研究 相似文献