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1.
为研究CsCAT3基因在冷驯化诱导采后黄瓜耐冷性中的作用,采用同源克隆法克隆了CsCAT3基因,并对其基本特性进行分析,研究了冷驯化处理对采后黄瓜CsCAT3表达、CAT活性和过氧化氢(H2O2)含量的影响。结果表明,CsCAT3基因的开放阅读框长度为1 476 bp,编码492个氨基酸残基。CsCAT3的理论分子量为57.01 kDa,等电点为6.84,为亲水性蛋白质,无跨膜结构域,定位在过氧化物酶体。CsCAT3与4种模式植物CAT3的同源性介于69.29%~71.82%之间,物种间CsCAT3的同源性和保守性很高。冷驯化处理可明显上调CsCAT3在转录和蛋白水平上的表达,提高CAT活性,降低H2O2含量,表明CsCAT3基因在冷驯化诱导的耐冷性中具有重要作用。本研究为进一步解析CsCAT3在采后黄瓜诱导耐冷性中的功能奠定了基础。 相似文献
2.
黄秋葵(Hibiscus esculentus L.)纤维素和木质素的大量积累极易引起果实老化,而植物MYB转录因子参与纤维素和木质素等生物合成与沉积,在次生细胞壁形成中起着重要的调控作用。为研究MYB转录因子在黄秋葵老化中的作用,从黄秋葵果实转录组测序数据库中筛选得到10条功能注释为MYB基因的片段序列,克隆获得了HeMYB4、HeMYB6、HeMYB26、HeMYB28、HeMYB44、HeMYB46、HeMYB59、HeMYB86、HeMY108和HeMYB113的基因全长,分析其核苷酸及编码氨基酸序列特征,同时进行了亚细胞定位、磷酸化位点、功能域、进化等生物信息学分析。结果显示,10个MYB基因均定位于细胞质膜上,具有丰富的磷酸化位点和功能域,与拟南芥等物种中参与纤维素和木质素合成的MYB蛋白亲缘关系较近。通过实时荧光定量PCR分析黄秋葵MYB基因家族的10个基因在果实发育过程、采后常温贮藏期间的表达,结果发现,HeMYB46、HeMYB86、HeMY108的表达量与纤维素含量呈极显著正相关,推测上述基因在黄秋葵果实衰老过程纤维素合成中起重要作用;HeMYB46、HeMYB59的表达量与木质素含量呈极显著正相关,推测其在木质素合成中起到重要调控作用。本研究结果初步明确了黄秋葵MYB转录因子在黄秋葵老化过程中的作用, 为黄秋葵的生产、分子育种等提供了理论基础。 相似文献
3.
纤维素合成酶(CesA)是纤维素合成的关键酶。为探究毛竹(Phyllostachys edulis)中CesA基因的分子特征、表达模式及其调控关系,本研究采用生物信息学方法对毛竹CesA基因家族成员进行系统分析,基于毛竹RNA-Seq数据和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析CesA在毛竹组织中的表达模式,借助酵母单杂交技术验证转录因子MYB对CesA的调控作用。结果表明,在毛竹中共鉴定21个CesA(PeCesA1~PeCesA21),分别含有8~14个内含子;共线性分析发现19个PeCesAs存在片段复制,且Ka/Ks值均小于1.0。PeCesAs编码蛋白长度为904~1 093 aa,分子量在101.10~123.63 kDa之间,理论等电点为5.95~8.60;亚细胞定位预测所有PeCesAs都定位在质膜上;保守基序分析发现,PeCesAs共含有20个保守基序,均含有CesA家族的特征基序D、D、D和QxxRW。系统发育分析结果表明,毛竹等4个物种的CesA家族52个成员聚类成7个分支。RNA-Seq数据分析结果表明,PeCesAs(PeCesA1/5/10/11/17)在根以及不同高度笋的中部和基部的表达量存在明显差异,而且PeMYB35和PeMYB37均与PeCesA1/5/10/11/17存在较强的共表达关系。qRT-PCR结果进一步证实,随着毛竹笋高度的增加,PeMYB35与PeCesA1/5/10/11/17呈现相似的表达趋势。此外,PeCesA1/5/10/11/17的启动子序列中均包含MYB转录因子的结合位点GAMYB,酵母单杂结果证实PeMYB35能够与PeCesA1启动子中GAMYB元件相结合,可能会进一步调控基因的表达。该结果为研究毛竹中纤维素的生物合成机制提供了参考依据。 相似文献
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为了探讨NAC转录因子对枇杷果实类胡萝卜素代谢的调控机制,以大红袍(红肉枇杷)和白沙(白肉枇杷)为试验材料,利用RNA-Seq技术对大红袍和白沙进行转录组测序,通过分析两个品种间的转录组差异,初步筛选并克隆出了1个枇杷NAC转录因子,命名为EjNAC82。生物信息学技术分析结果发现,EjNAC82具有NAC转录因子特有的结构域、理化性质和蛋白质结构特点,是典型的NAC转录因子家族基因。亚细胞定位试验发现该转录因子定位于细胞核。实时荧光定量PCR结果表明,EjNAC82在枇杷老叶中的表达量高于根、芽、嫩叶、老叶、嫩枝、老枝、幼果和熟果。EjNAC82在果皮和果肉成熟过程中的表达模式相同,均呈先上升后下降再上升的趋势。随着果实的成熟,EjNAC82在大红袍果肉中的表达显著高于白沙(P<0.05)。EjNAC82在大红袍果皮S1、S2、S4时期的表达显著高于白沙。LUC/REN双荧光素酶试验结果表明,EjNAC82对EjPSY1、EjPSY2和EjBCH启动子具有激活作用。这些结果表明EjNAC82可能通过调控EjPSY1、EjPSY2和EjBCH基因的表达从而正向调控枇杷果实中类胡萝卜素的合成。本研究结果为揭示NAC转录因子对枇杷果实类胡萝卜素积累的转录调控功能提供了理论依据。 相似文献
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为了研究花生低温胁迫下的基因表达调控机理,以花生花育19为材料,通过低温处理后芯片杂交实验,筛选花生叶片中低温胁迫响应转录因子基因。结果表明,175个具有转录调控活性的基因在低温胁迫的花生叶片中表达变化量达到2倍以上,其中92个为上调基因,83个为下调基因。通过基因功能分类分析发现,这些基因中53个上调基因和46个下调基因编码转录因子。进一步分析发现,参与花生低温抗性调控的转录因子主要包括MYB、WRKY、NAC及AP2/ERF等家族蛋白。此外,一些不包含已知保守结构域的转录因子也参与了花生低温抗性调控。本研究为花生低温抗性调控研究提供了新的转录因子基因资源。 相似文献
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植物抗逆反应中的转录因子网络研究进展 总被引：5，自引：1，他引：4
植物生长发育过程中会经历各种生物及非生物胁迫,转录因子所介导的基因表达调控网络在植物抵御各种胁迫反应中起着重要的作用.目前已鉴定的与植物抗胁迫有关的转录因子及家族主要有碱性域亮氨酸拉链(basic-domain leucine-zipper,bZIP)、禽成髓细胞瘤病毒致癌基因同源物类(v-myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog,MYB)、乙烯应答元件组合蛋白/因子(APELATA2/ethylene-responsive element binding proteins/factors,AP2/EREBP)、WRKY和NAC等.这些转录因子与特定的顺式作用元件结合组成调控网络,特异地调控植物胁迫反应中各种相关抗性功能基因的表达,提高植物对环境胁迫的适应能力. 相似文献
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萝卜胞质雄性不育(OguCMS)是目前甘蓝中应用较广的雄性不育类型,MYB转录因子具有调控植物防御应答反应和多个发育过程的作用。本实验以在甘蓝(Brassica oleracea var.capitata)OguCMS花药中下调10.3倍的EST序列为信息探针,结合电子克隆及RACE技术,得到一个与甘蓝OguCMS雄性不育相关的MYB转录因子全长cDNA,命名为BoMYB1(GenBank登录号:JN703995)。经亚细胞定位预测,该基因定位于细胞核,全长1141bp,包含一个长度为196bp的5’非翻译区、246bp的3’非翻译区和一个699bp的开放阅读框。该基因在花药中具表达优势,并在花药发育晚期出现表达高峰,受植物激素水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(JA-ME)的调控,诱导花药发育基因的表达。实验结果提示,BoMYB1可能是参与OguCMS花药发育的重要基因之一。 相似文献
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RNAi干涉小麦TaDEP1基因导致小穗密度下降以及小穗数减少,表明该基因转录水平的降低会引起基因功能的丧失。为挖掘影响TaDEP1转录水平的作用元件,通过特异扩增D组TaDEP1基因启动子并进行测序,发现不同品种间存在132 bp序列差异,该序列位于TaDEP1基因起始密码子上游1 529~1 660 bp处。利用小麦微核心种质材料,鉴定到132 bp序列与TaDEP1基因的转录水平呈正相关,即启动子序列中含有132 bp序列的TaDEP1基因转录水平明显高于不含该序列的转录水平。启动子顺式作用元件分析结果显示,该132 bp序列未包含特殊的顺式作用元件。结合荧光素酶(LUC)活性试验,在小麦原生质体中证明该序列能够显著提高LUC的转录活性,表明该序列可作为小麦基因转录增强序列。本研究鉴定到新的小麦基因转录增强序列,为小麦分子标记辅助选择育种提供了基因资源与技术支持。 相似文献
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陈悦陈茜董伟峰才晓溪沈阳杨珺凯贾博为孙明哲孙晓丽 《土壤与作物》2022,(2):159-169
提高水稻耐冷性对保障水稻高产、稳产具有重要意义。AP2/ERF转录因子能够抵抗外界逆境胁迫,课题组前期研究发现水稻OsERF096基因显著受冷胁迫诱导表达。本研究克隆了OsERF096启动子序列(-1~-1215 bp),通过软件预测发现OsERF096启动子中含有多个与低温及激素响应相关的顺式作用元件。根据元件分布特征进行了5′端片段缺失设计,构建了GUS表达载体P_(OsERF096-1215)-GUS、P_(OsERF096-1102)-GUS、P_(OsERF096-827)-GUS、P_(OsERF096-501)-GUS,并转化拟南芥。通过GUS染色和GUS基因qRT-PCR检测发现,正常生长条件下,4个不同长度的启动子中P_(OsERF096-1215)启动子活性最高,P_(OsERF096-1102)最低。与前期qRT-PCR检测不同,冷处理下OsERF096启动子活性未发生显著变化。这些结果为后续OsERF096基因的表达调控及生物学功能研究奠定重要基础。 相似文献
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热处理对低温胁迫下黄瓜活性氧代谢和膜脂组分的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为探讨热处理减轻黄瓜果实低温冷害的作用机理,本试验研究了47℃热水浸泡5 min处理对黄瓜果实在4℃贮藏期间活性氧代谢和膜脂组分的影响。结果表明,47℃热水5 min处理可显著抑制黄瓜果实冷害的发生,贮藏15 d后果实冷害指数较对照(CK)低20.87%。此外,热处理还可抑制黄瓜相对电导率及丙二醛(MDA)含量的上升,提高黄瓜果实超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(DOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性,抑制超氧阴离子($\mathop{{O}}_{2}^{{\mathop{}_{\ ·}^{-}}}$)及过氧化氢(H2O2)的产生,同时降低脂氧合酶的活性,保持较低的饱和脂肪酸含量、较高的不饱和脂肪酸含量和膜脂不饱和度。综上,热处理可维持黄瓜果实活性氧代谢的平衡,抑制膜脂的过氧化作用,从而提高黄瓜果实的抗冷性,减轻果实冷害损伤。 相似文献
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为探讨冷激结合水杨酸处理减轻黄瓜果实冷害的作用及其机理,本试验分别研究了冷激(0℃冰水混合物)、水杨酸(1 mmol· L-1)以及二者结合(含有1 mmol· L-1水杨酸的0℃冰水混合物)3种处理方式对黄瓜果实低温贮藏期间能量和脯氨酸代谢的影响。结果表明,冷激、水杨酸以及二者结合处理均能抑制黄瓜果实冷害程度、相对电导率和丙二醛(MDA)含量的上升;还能提高 Ca2+-ATPase、H+-ATPase、琥铂酸脱氢酶(SDH)和细胞色素C氧化酶(CCO)的活性,延缓三磷酸腺苷(ATP)和二磷酸腺苷(ADP)含量的下降,抑制一磷酸腺苷(AMP)含量的上升,维持较高的能荷水平;此外,3种处理均提高了△1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)和鸟氨酸-δ-氨基转移酶(OAT)活性,抑制了脯氨酸脱氢酶(PDH)活性,促进了黄瓜果实内脯氨酸的积累。在3种处理方法中,以冷激结合水杨酸处理的效果最佳。本研究为减缓黄瓜果实采后冷害提供了一定的理论依据。 相似文献
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为探讨γ-氨基丁酸(GABA)对低温胁迫下桃果实蔗糖代谢的影响,以湖景蜜露品种水蜜桃为试验试材,采用5 mmol·L-1外源GABA和100 μmol·L-1 GABA-T抑制剂(VGB)处理桃果实,比较分析水蜜桃出汁率、GABA含量、可溶性糖含量、蔗糖代谢中间产物以及蔗糖代谢相关酶基因的变化。结果表明,外源GABA处理和GABA复合VGB处理通过提高桃果实贮藏后期内源GABA含量和蔗糖含量,从而有效抑制桃果实在低温贮藏期间冷害的发生。此外,外源GABA处理抑制了贮藏后期蔗糖降解相关酶基因PpSUS5的表达,减缓了桃果实中蔗糖含量的降低速率,从而提高了果实抗冷害的能力。外源GABA复合VGB处理增强了贮藏后期蔗糖合成相关酶基因PpSPS1、PpSPP1和PpSUS3的表达,从而维持桃果实较高的蔗糖含量,抑制果实冷害发生。本研究结果为桃果实采后贮藏保鲜提供了理论依据。 相似文献
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外源褪黑素对低温胁迫下桃果实蔗糖代谢的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为探究外源褪黑素减轻桃果实低温冷害发生的机制,以湖景蜜露水蜜桃果实为材料,研究了100μmol·L~(-1)外源褪黑素处理对桃果实采后4℃贮藏期间可溶性糖含量及蔗糖代谢相关酶基因表达的影响。结果表明,100μmol·L~(-1)外源褪黑素能显著减轻果实冷害的症状,保持较高水平的蔗糖和葡萄糖含量。RT-q PCR分析表明,外源褪黑素处理抑制了蔗糖代谢相关酶基因Pp SPS3、Pp SPP1、Pp SUS1、Pp SUS5、PpHK1、Pp FK1和Pp FK3的表达,提高了蔗糖合成相关酶基因Pp SPS1、Pp SPS2、Pp SUT1和Pp NI1的表达水平,维持果实较高的蔗糖和葡萄糖含量,从而提高了桃果实的抗冷性和贮藏品质。本研究结果为揭示外源褪黑素减轻桃果实低温冷害发生的机制提供了新的思路。 相似文献
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为探究一氧化氮(NO)处理对桃果实冷藏期间冷害及呼吸作用的影响,本研究以映霜红桃果实为试验材料,采用不同浓度NO(0、5、10、15 μL·L-1)处理,检测桃在4℃贮藏期间冷害症状、冷害指数、硬度、呼吸速率、呼吸途径关键酶的变化。结果表明,10 μL·L-1NO处理延缓了桃冷害的发生,显著降低了冷害指数、呼吸速率(P<0.05),维持了桃果实的硬度,使果实正常软化后熟。同时,10 μL·L-1NO处理通过抑制桃果实糖酵解、三羧酸(TCA)循环、细胞色素氧化酶途径关键酶—葡萄糖磷酸异构酶(GPI)、琥珀酸脱氢酶(SDH)和细胞色素氧化酶(COX)的活性(P<0.05),抑制了果实呼吸速率,延缓了果实衰老。10 μL·L-1 NO处理通过提高磷酸戊糖途径关键酶—葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PDH)和6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶(6-PGDH)的联合活性及抗氰呼吸途径关键酶—交替氧化酶(AOX)的活性,增强了桃果实的抗冷性,减轻了桃果实的冷害。本研究结果为NO在桃果实贮藏保鲜中的应用提供了理论依据。 相似文献
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9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)为脱落酸(ABA)合成途径的关键基因,参与果实生长发育。为明确NCED基因家族对葡萄果实成熟的调控功能,以鄞红葡萄为材料,在开花后50 d进行环割处理,以不环割为对照,分析其果实成熟期、内源脱落酸含量和NCED家族中6个成员表达的变化;通过克隆这6条基因编码区目的片段,构建了pCambia1302过表达植物载体,在花蕾期用农杆菌侵染液浸泡花序,以空载和野生型为对照,分析农杆菌侵染后的果肉中ABA含量和基因表达变化。结果表明,环割后鄞红葡萄果实较对照提前成熟13 d左右;实时荧光定量PCR分析结果显示,环割处理7 d后的果肉中VvNCED1、VvNCED3、VvNCED4和VvNCED7表达量显著上调,与葡萄果肉中内源ABA变化相关;农杆菌侵染花穗后阳性转基因果肉中VvNCED1、VvNCED3、VvNCED4和VvNCED7基因表达量和ABA含量显著高于野生型。综上可知,VvNCED1、VvNCED3、VvNCED4和VvNCED7的表达具有调控葡萄果实成熟的作用。本研究结果为葡萄成熟期的分子调控提供了理论基础。 相似文献
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以冷敏感早稻品种华矮21为材料,利用CaCl2、无机盐混合试剂、水杨酸（sA）和茉莉酸（JA）分别与1IPGA组合引发水稻种子36h,研究了在水培条件下生长7d的水稻幼苗在6oC低温处理2d和常温恢复生长3d的生长表现和生理特性。结果表明,在低温胁迫下,不同复合引发剂引发处理水稻种子可以提高幼苗的耐冷性,可溶性糖增加,MDA含量降低,APX和SOD酶活性明显增强。综合生长与生理指标的表现可以看出,无机盐混合试剂与γ-PGA复合引发处理的效果最好。利用RT—PCR方法检测6个低温响应基因经此复合引发处理后的水稻幼苗在受低温处理后转录水平变化。结果表明,在低温胁迫下,OslCE1基因转录水平无变化,其他5个低温响应基因的转录明显增强,其中OsDREBIB和OsCDPK7基因受无机盐混合试剂与γ-PGA复合引发处理的诱导表达,OsMYBS3和仉硝E2基因表达不受种子引发处理的影响,OsLIP19基因的表达受到了一定程度的抑制。这揭示无机盐混合试剂与γ-PGA复合引发处理可能通过增强水稻低温信号传导转录途径ICE1-DREBIB的表达而提高水稻的耐冷性。这些结果为复合型γ-PGA种子引发处理在提高早稻耐冷性中的应用提供了理论依据。 相似文献