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相似文献
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1.
干旱、盐碱和冻害是限制植物生长发育的主要逆境因子,胚胎晚期丰富蛋白(LEA)是一类重要的植物细胞脱水保护蛋白,在抵御干旱等非生物胁迫过程中发挥着重要功能。本文介绍了植物LEA蛋白的种类、结构及其表达特性,并综述了该类蛋白在提高植物抗旱、耐盐及抗冻能力等方面的研究进展。  相似文献   

2.
植物LEA蛋白是植物在受到干旱、寒冷和盐害等环境胁迫时产生一类亲水性蛋白。它具有很高的亲水性和热稳定性。近年来植物LEA蛋白已成为植物逆境分子生物学研究的一个热点。  相似文献   

3.
为从烟草中克隆到与植物抗逆相关的胚胎晚期丰富蛋白(LEA)基因,以番茄LEA3基因为探针,通过电子克隆的方法从烟草栽培品种K326中克隆到2个第3组LEA基因(NtLEA3-1和NtLEA3-2),并对其进行了序列分析.结果表明:2个LEA3基因的cDNA序列均包含完整的开放读码框,分别编码167和166个氨基酸,具有8个LEA3基元序列.亲水性分析表明NtLEA3-1和NtLEA3-2蛋白富含亲水氨基酸,是一种高度亲水性的蛋白,其蛋白二级结构中均以α-螺旋构象为主.NtLEA3-1和NtLEA3-2的氨基酸序列与番茄的一致性最高为79%,与其他已经发现的LEA3蛋白的一致性在42%~62%之间,表明NtLEA3-1和NtLEA3-2是2个新的烟草LEA3基因.  相似文献   

4.
胚胎发育晚期富集蛋白(LEA)是目前最受关注的逆境胁迫响应蛋白,在植物受到多种胁迫时LEA蛋白大量表达,从而减轻了植物受到的逆境伤害。利用生物信息学方法对狗枣猕猴桃胚胎发育晚期富集蛋白(AkLEA)进行结构及功能预测。结果表明:狗枣猕猴桃AkLEA的cDNA全长为1 292 bp,CDS为657 bp,编码蛋白由221个氨基酸构成、具有AkLEA的保守序列,是LEA蛋白(PLN03160)超家族的一员,是一个亲水性、稳定的蛋白。与其他17种植物的LEA氨基酸序列进行对比,结果表明,狗枣猕猴桃AkLEA基因与中华猕猴桃变种亲缘关系较近,而与杨树、石榴等植物亲缘关系较远。本研究结果可为狗枣猕猴桃AkLEA基因功能的进一步研究提供参考。  相似文献   

5.
植物LEA蛋白与Lea基因表达   总被引:6,自引:0,他引:6  
LEA蛋白与Lea基因是当前植物胚胎学以及逆境生理学研究的热点之一.本文主要介绍植物LEA蛋白的性质、类型、结构、功能以及Lea基因表达的相关研究进展,并初步分析了其广泛的应用前景.  相似文献   

6.
胚胎发育晚期丰富蛋白(LEA蛋白)是植物在逆境条件下生成的一类应激蛋白,它可以通过稳定细胞膜、结合金属离子等机制提高植物的抗逆性。笔者对植物LEA蛋白的分类及其相应的结构,以及LEA蛋白响应干旱、低温及其他胁迫响应中功能的研究进展进行了综述。  相似文献   

7.
二棱大麦LEA cDNA的克隆与测序   总被引:3,自引:0,他引:3  
从二棱大麦(Hordeum distichon Linn.)幼苗中提取总RNA,通过RT-PCR获得目的片段HDCS1,并采用T-载体进行克隆。测序结果表明,HDCS1全长664bp,含有1个完整的阅读框架。其编码蛋白质全长202个氨基酸,含有8个由11个氨基酸残基组成的基元序列,属第3组LEA蛋白。HDCS1与大麦(Hordeum vulgare L.)LEA蛋白、HVA1具有高度同源性,其差异在于HDCS1比HVA1缺少一个完整的由11个氨基酸残基组成的基元序列。  相似文献   

8.
大豆LEA基因家族全基因组鉴定、分类和表达   总被引:3,自引:1,他引:2  
 【目的】鉴定大豆全基因组中的LEA家族基因,对其进行定位、分类以及组织表达分析,为植物LEA基因的功能研究与利用提供基础。【方法】利用大豆基因组数据库,通过生物信息学手段,鉴定并获得大豆LEA家族基因的全序列、定位和拷贝数信息;通过序列比对进行进化和分类分析;利用大豆发育表达芯片数据、NCBI中UniGene的EST表达数据进行组织表达谱分析。【结果】系统地分析鉴定了36个大豆的LEA家族基因,根据结构域的差异和系统发育分析将这些LEA基因分成8个亚家族。基因定位分析结果表明,这些基因分布于大豆的16条染色体上,启动子分析表明,几乎全部LEA基因的启动子区含有逆境反应顺式作用元件。各个发育阶段表达谱的分析结果表明,多数成员至少在一个组织中表达,10个差异表达的基因中有5个在种子发育时期优势表达,另外5个在其它部位优势表达。【结论】通过全基因组扫描,获得大豆基因组的36个LEA家族基因,它们分属于8个不同的亚家族,分布于16条大豆染色体上,启动子区含有逆境相关顺式作用元件,基因表达具有一定特异性。  相似文献   

9.
为了研究水稻胚胎发育后期丰富蛋白基因OsLEA5c 的抗逆性,利用 RT PCR技术从水稻中克隆到OsLEA5c的 cDNA。序列分析表明,OsLEA5c基因的读码框为456 bp,编码1个由151个氨基酸残基组成的蛋白。蛋白分子量为16.55 kD,等电点为5.07。OsLEA5c蛋白的平均亲水系数(GRAVY)为0.020,为疏水蛋白。OsLEA5c蛋白的44-140位氨基酸残基形成 LEA_2结构域。进化树分析表明,OsLEA5 c属于第5组LEA蛋白的C亚组。OsLEA5 c与5 C亚组LEA蛋白的氨基酸一致性为45.14%~61.59%。利用基因重组技术构建的原核表达载体 pET32a Os-LEA5c,转化到E.coli BL21 pLysS菌株中,诱导得到34 kD的融合蛋白。OsLEA5c在大肠杆菌中的表达增加了大肠杆菌对高温、高盐、高渗透压和反复冻融的抗性。OsLEA5c 基因在水稻抗逆和种子成熟脱水过程中发挥重要作用。  相似文献   

10.
【目的】分析小麦LEA基因TaLEA4TaLEA5及其编码蛋白的特征,比较它们在干旱、高盐、热和冷胁迫过程中的表达模式,探讨这两个LEA基因在小麦抗逆调控过程中的生物学功能,为其在小麦抗逆分子育种中的应用提供理论依据。【方法】利用RT-PCR技术克隆小麦的LEA基因,通过生物信息学方法分析克隆基因及其编码蛋白的结构特性,采用qRT-PCR技术检测克隆基因对ABA及非生物胁迫的响应模式。【结果】克隆了2个包含完整编码框的小麦LEA基因TaLEA4TaLEA5,分别编码180和163个氨基酸,推断其分子量分别为18.8和16.9 kD,理论等电点分别为5.6和7.2。基因组序列分析发现,2个LEA基因中均包含1个100 bp的内含子。氨基酸序列分析发现,这两个LEA基因编码蛋白均富含极性氨基酸(约占整个氨基酸序列的71%),具有较强的亲水性。结构域分析显示,TaLEA4和TaLEA5蛋白中均包含1个典型的LEA_4(pfam:02987)保守域,属于LEA_4类蛋白。蛋白质高级结构分析显示,α-螺旋分别占TaLEA4和TaLEA5蛋白的96.7%和96.3%,并可形成弓形的空间结构;在TaLEA4中,检测到1个配体PEV(C39H78NO8P)的结合位点,而在TaLEA5中存在2个这样的配体结合位点。表达特性分析显示,2个LEA基因均可被植物激素ABA诱导而上调表达,其中,TaLEA4的表达水平显著高于TaLEA5;TaLEA4在干旱、高盐和高温胁迫过程中均受胁迫诱导而迅速上调表达,但TaLEA5却只受干旱胁迫的诱导,且其表达水平显著低于TaLEA4;2个LEA基因对冷胁迫均无响应;干旱和高盐胁迫过程中,TaLEA4在根系中的诱导表达水平显著高于叶片,而热胁迫过程中该基因在叶片中的表达水平要显著高于根系,这可能与根系直接感受渗透胁迫而叶片直接感受热胁迫有关。【结论】小麦TaLEA4TaLEA5均属于LEA基因家族的LEA_4亚类,具有较强的亲水性,它们属于依赖于ABA胁迫响应基因调控网络;TaLEA4可能在干旱、高盐和热胁迫过程中均发挥重要功能,TaLEA5仅参与小麦对干旱胁迫的响应,其作用要弱于TaLEA4。  相似文献   

11.
通过莲胚形态观察、生理指标测定、蛋白质谱鉴定与基因表达量分析,筛选出莲胚脱水成熟过程中显著富集的LEA蛋白(late embriogenesis abundant protein),并分析其基因表达量与含水量的相关性。结果表明,莲胚发育成熟共需约30 d,形态发育15~18 d,随后进入脱水成熟阶段。在种胚脱水阶段种胚含水量由80%下降到6.7%,细胞内蛋白含量上升2.75倍。对不同脱水阶段莲胚进行蛋白单向电泳,筛选出7条显著富集的蛋白条带,其中包含7种LEA家族蛋白:EMB564-like、Dehydrin Rab18、Lea14-A与4种D-34类蛋白。Dehydrin Rab18、D-34、D-34-like-1表达量随莲胚脱水而递增,与种子含水量呈负相关;EMB564-like、Lea14-A、D-34-like-2、D-34-like-3基因表达水平呈单峰曲线,在莲胚发育20 d时达到峰值。其中Dehydrin Rab18、EMB564-likeD-34-like-2在莲胚脱水阶段上调表达幅度最大,表达量分别是莲胚脱水前的38.7、11.5、19.0倍,可能与莲胚的逆境保护与耐储存机制相关。  相似文献   

12.
PM2 gene (accession number: M80664) with high lysine content from soybean (Glycine max) was found in GenBank by changing three BLASTp parameters. Amino acid composition analysis of PM2 showed that Lys content was on the high level of 18.22%. Protein encoded by PM'2 also belonged to the family of late embryogenesis abundant (LEA) proteins, which was considered that it had a strong relation with the abiotic stress resistance. In this experiment, PM2 gene was obtained from dry soybean seeds by RT-PCR, plant expression vector pEMTPM2 was constructed, and then transformed into tobacco by using agrobacterium-mediated method. Eight salt and drought tolerant lines were obtained from 31 differentiated lines. Real-time PCR showed that PM2 gene overexpressed in all four PCR positive lines with the osmotic stress resistance. These results confirmed that the overexpression of PM2 gene enhanced the osmotic stress resistance of transgenic tobacco.  相似文献   

13.
• A LEA family gene (PtrLEA7)was cloned from Poncirus trifoliata. PtrLEA7was strongly induced by stresses and ABA. PtrLEA7played a positive role in modulation of drought tolerance. • Overexpression of PtrLEA7elevated antioxidant capacity. Late embryogenesis abundant (LEA) genes encode highly hydrophilic proteins that are essential in abiotic stress responses. However, most LEA genes in higher plants have not yet been investigated. This study identified an LEA family gene (PtrLEA7) from Poncirus trifoliata and studied its function in drought tolerance. The full-length coding sequence of PtrLEA7 was 420 bp encoding a protein of 139 amino acids. Phylogenetic analysis shows that PtrLEA7 protein belongs to the LEA_4 subfamily. Expression profiling by qPCR found that PtrLEA7 was strongly induced by dehydration, cold and ABA treatments, and slightly induced by salt stress. Subcellular localization reveals that PtrLEA7 protein was located in both cytoplasm and nucleus. To investigate its function, transgenic plants of both tobacco and Poncirus trifoliata overexpressing PtrLEA7 were obtained. Stress tolerance assays show that overexpression lines had enhanced dehydration and drought tolerance compared with wild type plants, indicating that PtrLEA7 positively regulates drought tolerance. In addition, transgenic plants had much higher expression levels of three antioxidant enzyme genes (CAT, SOD and POD) and significantly increased catalase enzyme activity, accompanied by reduced reactive oxygen species accumulation in comparison with wild type plants. Collectively, this study demonstrates that PtrLEA7 can confer enhanced drought tolerance partially via enhancing antioxidant capacity.  相似文献   

14.
LEA3(group 3 late embryogenesis abundant proteins)是一类非生物胁迫响应蛋白,能够保护细胞免受胁迫损伤。戈壁异常球菌(Deinococcus gobiensis) I-0分离于干旱、温差大及强阳光辐射的戈壁沙漠环境,具有超强的耐受紫外(UV)辐射、电离辐射和干燥等胁迫的能力,其基因组中Dgo_CA1631基因编码蛋白与LEA3具有一定同源性,将该蛋白命名为Dgl3,并对其生物学功能展开研究。非生物胁迫实验表明,Dgl3蛋白能够显著增强表达菌株BL21对氧化和冷冻胁迫的抗性,最大限度地保护宿主菌免受损伤。体外酶活保护实验结果进一步表明,氧化和反复冻融胁迫条件下Dgl3蛋白能够保护苹果酸脱氢酶(MDH)和乳酸脱氢酶(LDH)的活性。因此推测,Dgl3蛋白通过保护细胞体内相关酶类的活性,增强宿主细胞对氧化和冷冻胁迫的抵抗能力。  相似文献   

15.
耐脱水性是指生物体或组织在丧失所有或几乎所有细胞水分的状态下而不产生不可逆损伤的存活能力.种子的耐脱水性是植物在长期进化过程中保证物种生存和繁衍的适应性机制,在植物种子(质)资源保存中起关键作用.种子的耐脱水性是一个复杂的性状,其分子机理至今尚不清楚.为此,本文综述了种子耐脱水性的生理及分子机制的研究进展.研究发现,正...  相似文献   

16.
将油菜油脂蛋白Oleosin基因与报告基因GUS通过6个氨基酸编码的凝血酶识别位点(Gly-Val-Arg-Gly-Pro-Arg)连接起来,形成一个融合蛋白。其中编码区基因长2415bp,共编码804个氨基酸和一个终止密码子。使用蛋白质分析软件Antheprot.5.0和DNAstar对融合蛋白的理化特性,二级结构,潜在信号肽断裂位点,跨膜区进行分析表明:融合蛋白较好的保持了原来两个蛋白的理化特性和二级结构。将该融合基因克隆到中间载体pUC-121上,并用棉花LEA蛋白D-113基因启动子替换CaMV35S启动子,构建成植物表达载体pBI-LEA-O::G121。  相似文献   

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