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1.
【目的】克隆1个杜梨Na~+/H~+逆向转运蛋白基因PbNHX1,并对其序列特征、表达特点及功能进行研究。【方法】采用RT-PCR和PCR克隆PbNHX1的c DNA和DNA序列,利用生物信息学方法进行序列分析,定量PCR检测其在非生物胁迫下转录水平变化,酵母互补试验检测PbNHX1基因的离子转运能力。【结果】杜梨PbNHX1基因c DNA编码区长1 704 bp,对应基因组DNA序列长3 594 bp,由13个外显子和12个内含子组成,编码蛋白含567个氨基酸。系统进化树显示,PbNHX1位于液泡膜型Na~+/H~+逆向转运蛋白分支上,与杨树液泡膜型Na~+/H~+逆向转运蛋白Pt NHX1.3基因亲缘关系较近。正常生长条件下,PbNHX1在杜梨叶片中表达量高于根。施加200 mmol·L-1Na Cl、10%(φ)PEG6000或100μmol·L-1ABA后,PbNHX1在叶片中的转录水平持续上升;其在根中的表达量先升后降,表达高峰依次出现在处理后6、3和6 h。PbNHX1的转入可恢复Na Cl、KCl和潮霉素B对nhx1缺失酵母菌株AXT3的生长抑制,转基因酵母细胞中Na~+和K~+含量显著增加。【结论】PbNHX1具有植物NHXs基因家族的固有特征,对盐碱、渗透胁迫和ABA处理均存在转录响应,转入该基因能够提高酵母nhx1缺失突变体AXT3对盐胁迫的耐受能力,部分恢复其对阳离子的转运功能,从而促进Na~+、K~+积累。 相似文献
2.
【目的】探究葡萄NHX基因家族生物信息学特性及在非生物胁迫下的表达情况,以期筛选出与非生物胁迫相关的家族成员,从而为葡萄抗逆性研究提供理论依据。【方法】以拟南芥、水稻及胡扬NHX基因序列为基础,对葡萄NHX基因进行同源克隆、染色体定位、氨基酸组成成分、理化性质、motif、蛋白质二级结构以及基因芯片表达等分析,同时利用qRT-PCR技术分析葡萄NHX基因家族表达情况。【结果】葡萄NHXs可分为2个亚族,主要分布在第1、5、7、14、15、19号染色体上,其外显子数为12～23个;VvNHX06的氨基酸数最少,有291个,VvNHX07的氨基酸数最多,有1141个。Motif分析发现,N端含有典型的锌指结构,蛋白质二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主。亚细胞定位预测发现,葡萄NHX基因主要分布在细胞膜、内质网、线粒体、液泡和细胞质中。基因芯片表达显示,使用NaCl、ABA和PEG处理后,葡萄叶片中VvNHX02和VvNHX06基因表达量均呈上升趋势。qRT-PCR分析结果表明,在200 mmol·L~(-1)NaCl、100 mmol·L~(-1)ABA处理后的葡萄叶片中,VvNHX06表达量显著增加,分别是对照的30倍和60倍。用10%PEG处理实验材料6 h后,VvNHX05的表达量明显增加,是对照的5倍。【结论】VvNHX05和VvNHX06基因与植物耐盐和抗旱性有密切关系,可为葡萄的逆境胁迫机制研究提供参考。 相似文献
3.
【目的】研究枣树2-半胱氨酸氧化还原酶基因(2-Cys peroxiredoxins, Zj2-CP)的功能,为其在枣树抗逆基因工程改良中的利用奠定基础。【方法】以‘辣椒枣’(Ziziphus jujuba‘Lajiaozao’)组培苗为研究对象,通过实时荧光定量PCR技术分析目的基因在盐胁迫及PEG胁迫条件下的表达模式,利用农杆菌介导法将本实验室已构建的植物表达载体PEZR(K)-Zj2-CP-LNY转入拟南芥,激光共聚焦显微镜进行目的基因的亚细胞定位,同时对转基因植株进行高盐和干旱胁迫处理,验证其抗逆功能。【结果】实时荧光定量PCR分析表明‘,辣椒枣’组培苗中,Zj2-CP能够被不同浓度的PEG和盐胁迫诱导表达,暗示该基因可能对枣树抗旱性和耐盐性具有重要的作用。转Zj2-CP基因的拟南芥转化株系的茎和叶表皮细胞的细胞膜和细胞质以及根的细胞膜中均检测到Zj2-CP存在。在盐胁迫处理下,转Zj2-CP基因的拟南芥的幼苗存活率显著低于野生型;在干旱胁迫处理下,转Zj2-CP基因植株主根的长度显著低于野生型。【结论】与野生型拟南芥相比,过表达Zj2-CP基因的拟南芥增加了对干旱和盐胁迫的敏感性,我们推测Zj2-CP参与植物干旱和盐胁迫响应。 相似文献
4.
《果树学报》2021,(10)
【目的】鉴定对萼猕猴桃(Actinidia valvata)CDPK家族基因,并分析其在不同组织的表达模式以及对盐胁迫和淹水胁迫的响应。【方法】基于3代全长转录组测序数据,通过多种生物信息学手段,分析和鉴定对萼猕猴桃CDPK家族基因,利用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)技术分析这些基因在不同组织中的表达,及在不同非生物胁迫条件下的表达情况。【结果】在对萼猕猴桃基因型KR5的全长转录组测序数据中共鉴定出63个CDPK基因,命名为AvCDPK1～AvCDPK63。系统发育分析将AvCDPK基因蛋白分为4个亚家族,同一亚家族具有相似的结构和基序(motif)。AvCDPK基因存在明显的组织表达特异性。AvCDPK49在盐胁迫和淹水胁迫条件下,均显著诱导表达,Av CDPK30和31在2种胁迫下均显著抑制表达。【结论】在对萼猕猴桃中共鉴定出63个CDPK基因,系统发育树显示Av CDPK基因家族与拟南芥CDPK基因家族在进化上高度保守。不同组织中AvCDPK的表达量存在明显差异,其中Av CDPK49受盐害、淹水诱导显著高表达,表明其可能在猕猴桃的耐盐和耐涝响应过程中发挥着重要作用。 相似文献
5.
《果树学报》2020,(9)
【目的】克隆1个枣树超氧化物歧化酶基因ZjSOD1,并对其功能进行研究,为其在枣树抗逆基因工程改良中的利用奠定基础。【方法】采用PCR克隆ZjSOD1 cDNA序列,运用实时定量RT-PCR方法研究其在高盐和PEG6000胁迫下转录水平的变化。构建ZjSOD1过量表达载体转化拟南芥,研究其在拟南芥中响应非生物胁迫应答的功能,测定氧化酶活性及生理指标。【结果】ZjSOD1基因cDNA序列开放阅读框全长为699 bp,编码232个氨基酸,理论等电点为8.59,属于Fe-SOD家族成员。在转录水平上,ZjSOD1明显受NaCl和PEG6000诱导。在拟南芥中过量表达ZjSOD1基因导致植株对干旱、高盐更加敏感,但对H_2O_2耐受性显著增强。在NaCl、PEG6000和H_2O_2胁迫条件下,过量表达ZjSOD1转基因植株中SOD、CAT和POD酶活性、脯氨酸和丙二醛含量、电解质渗透率均显著发生改变。实时定量RTPCR结果显示参与活性氧(ROS)、高盐和干旱胁迫相关信号通路的基因在ZjSOD1转基因株系中表达量发生明显改变。【结论】ZjSOD1在植物生长发育过程中参与氧化、干旱、高盐胁迫应答。 相似文献
6.
《果树学报》2021,(6)
【目的】探究葡萄EIN3/EIL家族的进化特性及其在逆境胁迫及不同激素处理下的表达模式。【方法】通过Blast比对鉴定EIN3/EIL转录因子家族成员,对该家族进行生物信息学分析,利用qRT-PCR分析该转录因子家族成员在不同激素及逆境胁迫下的表达情况。【结果】EIN3/EIL家族主要分布在6号染色体上,定位在细胞核中,蛋白质二级结构以α-螺旋和不规则卷曲为主。对顺式作用元件分析发现,EIL基因的启动子序列中包含许多激素应答、胁迫响应、植物防御及与植物生长相关的元件。组织芯片数据显示,不同组织中EILs基因的表达量由低到高依次为根、叶、茎且VvEIL2基因在所有组织中高表达。qRT-PCR分析表明,逆境胁迫下,VvEILs基因在NaCl诱导下的表达量较高且根系中VvEIL1基因的表达量最高,是对照的18倍;激素处理下,EILs基因均被不同程度地诱导表达,且在250 mg·L~(-1)乙烯利处理下,VvEIL6基因的表达量极显著高于对照,是对照的93倍;随着处理浓度的增加,乙烯利诱导下VvEIL2和VvEIL5基因下调表达,乙烯抑制剂处理下上调表达。【结论】葡萄EIN3/EIL基因家族在非生物逆境胁迫应答过程中具有重要作用,VvEIL2和VvEIL5在乙烯信号通路中可能是负调控因子。 相似文献
7.
HKT转运蛋白是存在质膜上的一种离子运输体,是生物界普遍存在的负责Na+运输和K+-Na+同向运输的一种跨膜蛋白。HKT转运蛋白受到HKT家族基因表达调控。过量表达的HKT家族基因能够提高植物Na+转运或K+-Na+同向转运蛋白活性,使植物体内Na+再循环、降低体内Na+浓度、维持K+/Na+比值、保持细胞正常生理功能从而提高植物的耐盐性。该研究主要对HKT家族基因的发现、克隆与SOS、NHX等基因的相互作用以及其表达蛋白的结构、功能与耐盐之间的关系进行了综述,旨在了解其功能和作用机理,为植物耐盐基因工程奠定基础,获得耐盐的转基因植物。 相似文献
8.
采用19个不同类型南瓜品种,研究了300 mmol/L NaCl下,幼苗地上部和根系Na+和Ca2+离子含量和Na+/Ca2+比值的变化。结果表明:NaCl胁迫8 d后,不同南瓜品种幼苗Na+含量均明显增加,离子平衡被打破;南瓜幼苗体内的Na+含量、地上部的Na+/Ca2+比值的变化反映植物对盐离子和营养元素相对的吸收情况;青栗(Q1)南瓜幼苗根系Na+含量和Na+/Ca2+比值明显高于黑蜜南瓜(H2)和黑籽南瓜(H3)。由此可知:不同南瓜品种幼苗体内Na+含量、地上部Na+/Ca2+比值变化趋势与NaCI胁迫下不同南瓜品种幼苗的盐害指数的结果基本一致;进一步验证了Q1耐盐性强与NaCl胁迫下地上部Na+/Ca2+比值较低,Ca2+离子含量较高有关;而品种H2和H3对盐敏感与NaCl胁迫下地上部Na+/Ca2+比值较高,Ca2+离子含量较低有关。 相似文献
9.
《果树学报》2017,(7)
【目的】分析‘红阳’猕猴桃全基因组AP2/EREBP转录因子家族。【方法】利用Kiwifruit Genome Database、EMBI、TAIR、SMART、Pfam、MEME、Protparam、SOPM、SWISS-MODEL、Signal P4.1 Sever网站,和Clustal X2、Bio Edit、MEGA6.0、Map Inspect、MEV软件,分析‘红阳’猕猴桃AP2/EREBP转录因子类型、结构域、系谱进化、蛋白理化性质及高级结构、信号肽分析、基因定位、序列元件和基因表达模式。【结果】‘红阳’猕猴桃全基因组中有204条AP2/EREBP转录因子,根据其结构域划分为4个亚家族。进行多序列比对和系谱进化分析,发现2个亚家族各分为6个亚组。生物信息学分析表明,204条蛋白氨基酸序列高级结构与拟南芥AP2/EREBP转录因子相似性较高。其中存在2条分泌型蛋白。基因定位表明,该家族基因在10号染色体无定位;有染色存在串联复制现象。同源拟南芥基因表达模式分析表明,AP2/EREBP转录因子对外界胁迫有显著性表达。【结论】利用生物信息学方法获得204条猕猴桃AP2/EREBP家族转录因子,并与拟南芥AP2/EREBP转录因子进行系谱进化、结构域、基因定位和同源表达等分析,结果表明猕猴桃AP2/EREBP转录因子在进化过程中比较保守,并参与了植物发育和胁迫应答调控。 相似文献
10.
杜梨类钙调磷酸酶B亚基蛋白PbCBL10基因的克隆和表达特性研究 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】为了探明杜梨类钙调磷酸酶B亚基蛋白(Calcineurin B-like protein,CBL)基因的序列特征和表达特点,【方法】以杜梨幼苗为试材,运用同源克隆和半定量RT-PCR对PbCBL10基因进行克隆和表达分析。【结果】结果表明,PbCBL10基因编码区cDNA长度为801 bp,编码的多肽由266个氨基酸组成。该多肽预测的等电点为4.56,估计的相对分子质量为30.45 ku。其对应基因组DNA序列长1 983 bp,包括9个外显子和8个内含子。通过PSORT进行亚细胞定位分析发现PbCBL10蛋白位于质膜上的几率最大。PbCBL10基因编码的多肽具有4个钙离子结合域EF手形结构和1个钙调磷酸酶A亚基结合位点。PbCBL10与番茄SlCBL10(NP_001239045)和拟南芥AtCBL10(NP_195026)蛋白间的同源性较高,分别为82%和77%,并与AtCBL10亲缘关系最近。PbCBL10基因在杜梨幼苗根、茎和叶片中均为诱导型表达,50~200 mmol.L-1CaCl2、20μmol.L-1ABA、100 mmol.L-1NaCl、10%(w/v)PEG6000或180 mmol.L-1甘露醇处理后其表达量明显上调。【结论】PbCBL10基因具备植物CBL基因家族的固有特征,能够响应胞内钙浓度变化,对ABA、盐碱、干旱和渗透胁迫均存在转录响应。 相似文献