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杨树扩展蛋白基因家族的生物信息学分析 总被引：5，自引：1，他引：4
扩展蛋白是植物细胞壁的重要组成部分,广泛存在于植物基因组中,具有疏松细胞壁组分、增加细胞壁柔韧
性的作用,在植物的生长发育及抗性等多个方面起着重要的作用。全基因组序列分析显示,杨树中的扩展蛋白基
因家族包含36 个成员,分属于EXPA、EXPB、EXLB 和EXLA 4 个亚家族。系统生物信息学分析表明,杨树扩展蛋白
基因具有保守的序列特征和稳定的蛋白结构,包括9 种不同的内含子起源模式以及6 个高频密码子。基因表达分
析显示,该家族基因在杨树木材形成相关的组织/ 器官中表达丰度较高,对林木生殖发育也起着重要的作用。研究
结果展示了杨树扩展蛋白基因家族的基本信息和特点,为深入研究杨树扩展蛋白基因的功能搭建平台。 相似文献
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非生物胁迫对植物正常生长产生影响,而植物细胞壁作为抵抗外界逆境胁迫的第一道屏障,其组分中的果胶、半纤维素、蛋白酶等参与有害金属胁迫的生理应答,果胶能通过带负电的羧基基团与金属离子结合,且通过降低果胶的甲酯化程度从而增加对金属离子的结合能力,减少金属离子向细胞壁的转运;半纤维素同样也能与金属离子结合,其中木葡聚糖在与金属离子结合起着重要作用。细胞壁同样也参与植物盐分胁迫的生理应答,细胞壁扩展蛋白基因的表达会调节植物的盐分耐受性,细胞壁的变化也会被植物所感知并调节植物耐盐性。概述了近年来细胞壁多糖和细胞壁蛋白在植物有害金属与盐分耐受性作用的相关研究进展,以期全面了解植物细胞壁在抗非生物胁迫的作用。 相似文献
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蔗糖转化酶抑制蛋白(invertase inhibitor, INH)是一类存在于细胞壁或液泡中的小分子蛋白家族,主要在翻译后抑制酸性蔗糖转化酶的活性。研究发现,通过调控蔗糖转化酶抑制蛋白在植物体内的表达,从而使其在不同植物组织器官发挥不同的作用。例如：根系防卫、叶片生长、种子萌发和果实保鲜等。此外,蔗糖转化酶抑制蛋白在抑制马铃薯低温糖化、参与植物胁迫防御、调控叶片衰老和种子发育等重要生理功能中具有重要的作用。本综述主要总结了植物蔗糖转化酶抑制蛋白的分类、结构特征和生理功能等。 相似文献
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植物扩展蛋白基因的研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
扩展蛋白基因(expansin genes)是一个相对保守的基因家族,由α、β、γ和δ4个亚家族组成。作为植物细胞壁的重要组成部分,扩展蛋白以酶催化的作用方式,使细胞壁组分间疏松,细胞伸展,细胞的柔韧性增强,以此缓解各种环境因子对细胞的压力。目前研究发现:扩展蛋白参与了植物生长发育过程中的许多环节,如种子萌发、根毛的起始和延长、叶子生长发育、叶柄脱落、花粉管延长、果实成熟等。同时,扩展蛋白还参与了抗旱、抗病、耐高温等诸多抗逆性反应。扩展蛋白基因多属于诱导表达,易受激素、温度、干旱、病原菌、机械损伤等各种内外界环境因素的影响。 相似文献
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小分子热激蛋白（sHSPs）是一类分子质量为15～30KDa的热激蛋白,在植物耐热反应中起着重要作用。笔者详细分析了4种常见的茄科植物番茄、烟草、辣椒、马铃薯和模式植物拟南芥中各种sHSPs基因序列的系统进化关系,并综述了热激蛋白基因在不同胁迫条件下的表达和调控机理。 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
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Expansins(EXP)是一类植物细胞壁蛋白,它能诱导分离细胞壁的延伸生长及依赖pH调节的细胞扩展生长。在生长的组织中,细胞壁若要打破约束而扩展体积,必须取决于胞壁的生物合成与维持结构完整性及强度的壁松弛协调机制。Expansins的生物学作用是多样化的。它参与了细胞增大,果实软化,花粉管及根系生长以及植物细胞衰老等过程。现已发现两大类expansins基因家族,称之为α-expansin和β-expansin,它们都是由多基因家族组成。本文对EXP的发现,基因家族分类及其在植物发育、生长及衰老各阶段的生理作用机制等研究进展进行了综述;并对EXP的应用前景给予一定阐述。 相似文献
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《沈阳农业大学学报》2017,(2)
热激蛋白是从细菌到高等真核生物中普遍存在的一种在受到环境胁迫的响应后迅速合成的蛋白。因为小分子热激蛋白的分子量普遍在20k Da左右,故称为HSP20。借助番茄基因组数据库,利用生物信息学方法对HSP20基因家族进行鉴定及分析,结果表明,番茄中至少含有43个HSP20基因,不均匀的分布在番茄的12条染色体上。通过对茄科植物番茄、辣椒、马铃薯HSP20进行系统进化分析发现,三者存在同源关系。对HSP20基因启动子序列分析发现多个响应植物糖代谢和逆境胁迫的顺式作用元件,包括SURE、W-box等。基于RNA-Seq数据库中2种测序番茄(Heinz1706和pimpinellifolium)的表达分析发现,大多数家族成员在果实发育时期表达量高,在其他组织中的表达量相对较低。这些研究结果为鉴定番茄HSP20基因的进化及其功能奠定了基础。 相似文献
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扩张蛋白是一类细胞壁酶蛋白,能够通过打断细胞壁多聚物之间的氢键诱导酸依赖的细胞壁延展和压力松弛。其由两类多基因家族编码,分别命名为α-expansin、β-expansin,每类扩张蛋白基因家族又有很多的基因成员。扩张蛋白已在不同的种属植物中被鉴定存在,并且大量的扩张蛋白基因被克隆。研究表明:每一个扩张蛋白基因在高度特定的位点和高度特定的细胞类型中表达,其表达在时间、空间上受到严格的调控且受到激素和环境因子的调控。目前认为扩张蛋白几乎参与了植物的整个发育过程:除具有增大细胞的功能外,扩张蛋白在细胞生长、种子萌发、根毛形成、根系生长、叶原基形成、叶子生长发育、果实成熟、器官脱离,以及花粉管生长方面起着重要的作用。就此最新研究进展,作一综合阐述。 相似文献
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分蘖洋葱-番茄套作系统中番茄叶片差异蛋白表达分析 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】明确套作对番茄叶片差异蛋白表达的影响,从蛋白质水平进一步揭示套作分蘖洋葱减轻番茄连作障碍的机理,探明套作控病增产的原因,推动番茄高效优质栽培模式的建立和推广。【方法】以番茄为主栽作物,分蘖洋葱为套作作物,番茄叶片为试材,将4个不同化感潜力的分蘖洋葱品种（化感潜力强的‘绥化’和‘五常红七社’,化感潜力弱的‘宁安市红城村’和‘七台河’）与番茄套作,运用蛋白质双向电泳和MALDI-TOF-MS质谱鉴定技术,鉴定套作不同化感潜力分蘖洋葱对番茄叶片蛋白质表达谱的变化,分析差异蛋白的种类和功能。【结果】套作后不同处理番茄叶片共鉴定出39个差异表达蛋白,分为7类,包括光合作用相关蛋白、代谢相关蛋白、能量代谢相关蛋白、植物抗性相关蛋白、蛋白质合成相关蛋白、核酸合成相关蛋白和未知功能蛋白,差异较大的是与光合（11个）、代谢（11个）、植物抗性（8个）相关的蛋白。套作处理后,热激蛋白、硫氧还蛋白、多酚氧化酶、景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶、S-腺苷硫氨酸脱氢酶、ATP结合蛋白在番茄叶片中的表达量均有不同程度上调,化感潜力强的品种表达量显著高于弱的品种。【结论】套作分蘖洋葱对番茄叶片的蛋白表达存在差异,且化感潜力强的品种差异蛋白表达量高于化感潜力弱的品种,表明套作化感潜力强的品种有利于促进番茄的生长,增强其抗逆性,从而减轻连作障碍。 相似文献
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[目的]探讨胡萝卜、土豆、番茄的浸提液对土人参愈伤组织的多糖和黄酮含量影响。[方法]在土人参愈伤组织诱导培养基中分别添加胡萝卜、土豆、番茄浸提液诱导愈伤组织生成,培养25 d后,用紫外分光光度计法测定土人参愈伤组织多糖和黄酮的含量。[结果]3种浸提液都能提高土人参愈伤组织多糖含量(P0.01);其中以添加胡萝卜浸提液的最高,但胡萝卜浸提液对土人参愈伤组织的黄酮含量没有显著影响(P0.05);土豆浸提液和番茄浸提液则使土人参愈伤组织黄酮含量降低(P0.05)。[结论]培养基中添加胡萝卜、土豆和番茄浸提液有助提高土人参愈伤组织的多糖含量,但未能提高甚至会降低其黄酮含量。 相似文献
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Overexpression of the apple expansin-like gene MdEXLB1 accelerates the softening of fruit texture in tomato 
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下载免费PDF全文 CHEN Yan-hui XIE Bin AN Xiu-hong MA Ren-peng ZHAO De-ying CHENG Cun-gang LI En-mao ZHOU Jiang-tao KANG Guo-dong ZHANG Yan-zhen 《农业科学学报》2022,21(12):3578-3588
Fruit firmness is an important quality trait of apple fruit texture, and the pre-harvest ripening period is the key period for the formation of apple fruit texture. Expansin is a cell wall loosing protein family that has four subfamilies: α-expansin (EXPA), β-expansin (EXPB), expansin-like A (EXLA), and expansin-like B (EXLB). In this study, we investigated the key period of pre-harvest texture formation in ‘Golden Delicious’ apples based on fruit longitudinal diameter, transverse diameter, firmness, tissue structure, respiration intensity, ethylene release rate, and expansin activity. Within the 10 days before harvest, the fruit was found to reach maturity. Semi-quantitative RT-PCR revealed that most of the expansins were expressed at the ripening stage before harvest. The biological function of the EXLB subfamily gene, MdEXLB1, was further identified, and its subcellular localization on the cell wall was confirmed by transient transformation experiments. Compared with the wild type (WT), the transgenic tomato lines overexpressing MdEXLB1 had lower plant height, earlier fruiting period, fewer days for fruit ripening, higher fruit maturity, lower fruit firmness, higher fruit expansin activity, more discrete flesh cell structure, and accelerated fruit ripening process. Overall, this is the first study to propose that the apple EXLB subfamily gene, MdEXLB1, has biological functions and plays an important role in promoting fruit ripening and softening. 相似文献
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【目的】回顾近年来蛋白质组学在番茄逆境胁迫中的研究进展,综述蛋白质组学技术在番茄响应非生物(盐碱、干旱、高温、低温、其它)胁迫上的研究进展,为利用蛋白质组学技术进一步研究番茄响应非生物逆境胁迫的分子机制奠定理论基础。【方法】运用统计学方法收集文献资料,并分析汇总蛋白质组学技术在番茄响应非生物(盐碱、干旱、高温、低温等)胁迫的研究文献进展情况。【结果】盐胁迫耐受性(渗透调节,渗透保护,离子稳态,消除氧清除剂,胁迫反应等)与胁迫的持续时间有关;下调的蛋白主要参与代谢和能量转换,上调的蛋白参与信号转导或运输;干旱应答蛋白包括与耐热性和渗透性保护剂的产生、脂质代谢、细胞壁修饰、神经酰胺代谢和丝裂原活化蛋白磷酸化相关的蛋白;蛋白质广泛参与了细胞过程,包括防御/应激反应,离子结合/转运,光合作用和蛋白质合成;最初如何感知胁迫条件,以及植物器官激活了哪些主要反应,可以避免低温胁迫晚期相关蛋白的干扰。【结论】在非生物逆境胁迫条件下,番茄通过改变自身的蛋白质表达水平对各种非生物胁迫作出响应。蛋白质组学研究能够全面揭示番茄响应胁迫时其细胞内蛋白质的动态变化规律,鉴定差异表达的蛋白质,是番茄抗逆生物学研究的重要组成部分。 相似文献
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马铃薯乙烯响应因子基因的克隆表达及生物信息学分析 总被引：1，自引：1，他引：0
根据番茄ERF5基因(NM_001247583.1)序列设计引物,采用RT-PCR方法得到马铃薯ERF基因的cDNA,并对其进行生物信息学及表达分析.结果表明:该cDNA全长789bp,阅读框为732bp,编码243个氨基酸.序列同源性分析表明该基因序列与番茄ERF5基因的序列同源性达82%,氨基酸序列同源性达70%.对该马铃薯ERF基因的氨基酸序列经BLAST进行多序列比对,发现该氨基酸序列的98～160bp为AP2结构域,属于AP2/EREBP转录因子的EREBP亚族ERF类.蛋白质三级结构预测表明该基因的AP2结构域非常保守.对ERF基因进行荧光定量PCR分析,表明该基因可能参与了马铃薯块茎解除休眠与发芽过程的调控. 相似文献