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高等植物CO基因研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
开花是植物由营养生长向生殖生长转变的重要时程。光周期和温度在这一过程中起主要作用。在拟南芥和水稻中,CONSTANS(CO)基因位于生物钟的输出途径,是生物钟和开花时间基因之间监测日照长度的重要元件,它可以整合光信号和生物钟信号,节律性地激活FLOWERINGLOCUST(FT)的表达,从而诱导开花。本文作者在追踪国内外对该基因的研究中发现,目前研究者已经从30余个物种中克隆到CO同源基因并对其序列特征、表达模式和功能特性进行了研究。CO基因编码的蛋白均包含两个保守的结构域:靠近氨基端的B-box结构域即锌指结构域和靠近羧基端的CCT结构域。CO基因的表达受昼夜节律钟调控。不同物种中该基因拷贝数不同,CO基因不同拷贝之间的功能存在差异。系统进化分析表明,该基因在双子叶植物和单子叶植物,以及不同科、属的植物中也存在分化。国内外这些关于CO基因家族的研究成果为进一步研究该基因功能和进化关系,并通过转基因调节植物开花期提供了有价值的参考资料。 相似文献
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GIGANTEA(GI)和CONSTANS(CO)在植物光周期开花诱导途径中起促进作用。GI和CO基因受生物钟调控,表达量在一天内呈规律性变化。在长日照条件下,GI和CO基因促进拟南芥开花,但在短日照条件下,对拟南芥开花时间的影响不大。GI是影响生物节律钟输出和植物进行正常生命活动的重要基因,编码一个核蛋白,GI正调控CO基因的表达。CO是编码一个B-box锌指蛋白,是监测日照长度的重要元件,并激活FT基因表达,诱导植物开花。本综述概括了近年来GI和CO基因的结构和功能,为GI和CO基因的深入研究提供参考。 相似文献
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拟南芥TOC1基因在拟南芥中与2个MYB类蛋白基因LHY (Late elongated hypocotyl)、CCA1(Circadian clock associated1)组成中央振荡器,通过光周期调节途径调控拟南芥对光照的响应。为了揭示玉米中央振荡器中重要基因ZmTOC1a与ZmTOC1b的生物学功能,通过同源搜索找到玉米中的2个同源基因ZmTOC1a与ZmTOC1b,并通过同源克隆得到了这2个基因的序列,进而对这2个基因进行组织表达分析和编码蛋白的亚细胞定位。结果表明,通过同源克隆得到ZmTOC1a的开放阅读框的总长度为1 236 bp,共编码411个氨基酸; ZmTOC1b的开放阅读框的全长为1 554 bp,共编码517个氨基酸。通过Prot PARAM进行基因编码蛋白质的理化性质分析,ZmTOC1a与ZmTOC1b均为酸性蛋白。Net Phos 3. 1 Server预测结果显示,ZmTOC1a存在46个潜在磷酸化位点,其中丝氨酸36个,苏氨酸8个,酪氨酸2个; ZmTOC1b共存在53个潜在磷酸化位点,丝氨酸38个,苏氨酸12个,酪氨酸3个。在玉米中选取11个不同的组织进行qRT-PCR分析,结果表明,ZmTOC1a及ZmTOC1b分别在胚根以及胚芽鞘中高表达。通过构建目的蛋白与GFP融合的表达载体并注射烟草,发现ZmTOC1a及ZmTOC1b表达蛋白主要集中在细胞核中。综上所述,玉米TOC1基因可能与拟南芥TOC1基因作用一致,在玉米的生物钟调节中起到了重要的作用。 相似文献
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《分子植物育种》2020,(15)
为了解文心兰生物钟基因OnELF3的转录调控,本研究采用TAIL-PCR技术从文心兰基因组中克隆到OnELF3基因起始密码子上游2 204 bp的启动子序列。使用BDGP、PlantCARE和PLACE在线软件对OnELF3基因启动子的转录起始位点与顺式作用元件进行预测。结果表明启动子序列除包含TATA-box和CAAT-box等启动子基本元件外,还包含组织特异性元件、光调控元件、植物激素响应元件、胁迫反应响应元件和昼夜节律调控元件等。为探究OnELF3启动子的表达活性,构建pCAMBIA1301-p OnELF3p:GUS载体,利用农杆菌介导法,转化烟草与拟南芥。烟草叶片瞬时转化表明克隆的OnELF3启动子序列具有启动子活性。转化拟南芥结果表明,OnELF3启动子能够驱动下游的GUS基因在T2代拟南芥中稳定表达,GUS组织染色显示该启动子呈现发育与组织特异性表达。这些结果为进一步研究文心兰OnELF3基因的转录表达调控与相关功能分析提供基础。 相似文献
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水稻抽穗期分子遗传研究进展 总被引：10，自引：0，他引：10
水稻抽穗期是重要的农艺性状。随着水稻基因组学和分子遗传学研究的快速发展,水稻抽穗期的遗传学研究近年来取得了较大进展。在水稻抽穗期QTLs研究方面,目前已经定位了536个QTLs,抽穗期OTL的发现与材料、群体类型及环境均有关,在抽穗期遗传中上位性及QTL与环境互作同样具有重要作用;在基因克隆方面,有5个与水稻抽穗期有关的基因已被克隆,其中4个与长日植物拟南芥开花相关基因之间具有保守性;在水稻抽穗期信号传导路径研究方面,拟南芥的相关研究结果为水稻提供了很好的借鉴,研究发现水稻中存在与拟南芥类似的生物钟和光周期调控抽穗期的模式,并且水稻中生物钟调控抽穗期的路径有多条。植物成花分子遗传学研究主要集中在光周期及春化作用上,关于感温性的遗传研究很少。 相似文献
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隐花色素又称蓝光/紫外光A受体,是调控植物光形态发育以及动植物生物钟的一类光裂解酶。隐花色素最早在拟南芥中发现,后来广泛地发现于其他植物、微生物和动物中。拟南芥隐花色素CRY1(Cryptochrome1)和CRY2(Cryptochrome2)作为植物感受外界光信号的光受体,主要参与调控了植物光形态建成和光周期开花过程。目前对于拟南芥隐花色素的遗传学功能、光化学特性及其相关蓝光信号转导的分子机制已有较为深入的研究。最近,随着隐花色素光敏原初反应相关分子机制的解析,如:CRY2蓝光特异的二聚化和磷酸化等,为最终揭示蓝光信号传递机制提供了重要的理论基础,并借此有望在将来的研究中进一步解析隐花色素调控植物生物钟等重要生物进程的相关分子机制。 相似文献
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大豆是典型的短日照作物,光周期的敏感性严重影响大豆的开花时间和产量,制约大豆的种植范围,但调控大豆光周期和生物钟节律的机制尚不十分清楚。在模式植物拟南芥中,ELF3与ELF4、LUX一起,形成ELF4-ELF3-LUX (Evening Complex, EC)生物钟晚间复合物,在生物钟节律和开花时间调控等方面发挥重要作用。本研究通过CRISPR/Cas9基因编辑系统获得大豆Gmelf3a/j、Gmelf3b-1和Gmelf3b-2的突变体材料。通过观察Gmelf3a/j、Gmelf3b-1和Gmelf3b-2各突变体材料在短日照和长日照下的开花时间发现, GmELF3b-1在长日照下对大豆开花时间起调控作用;通过观察非纯合双突变体的表型发现,GmELF3a/J与GmELF3b-1和GmELF3b-2之间在调控大豆开花时间方面存在功能冗余。通过qRT-PCR对大豆生物钟节律相关基因的表达进行检测发现,GmCAB、GmPRR9a和GmPRR7a的表达模式发生改变,这表明GmELF3a/J、GmELF3b-1和GmELF3b-2可能是通过GmPRR9a和GmPRR7a对大豆生物钟节律和开花... 相似文献
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为减少抗逆分子育种中因引入外源抗性基因造成的基因多效性,降低外源基因对植物的伤害,本研究设计并合成逆境响应顺式元件不同组合的启动子,将其连上GUS报告基因后转化为拟南芥野生型Col-0;通过转基因拟南芥中GUS报告基因的表达强度分析各种启动子对干旱和盐害的响应情况,筛选出了在正常条件下无渗漏、在干旱和盐害胁迫下被诱导的启动子AXpro。然后,利用发根农杆菌介导转化大豆,发现干旱诱导生物钟基因GmTIC的沉默能提高大豆的抗旱能力。研究结果为农林业的抗逆分子育种提供了理论基础和应用方法。 相似文献
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大豆(Glycine max L.)是典型的短日照植物,光周期反应对开花至关重要. GmLCL2 可能是大豆生物钟中的生物振荡器关键基因.为进一步研究 GmLCL2 基因的功能及与其他生物钟基因的相互作用,本试验克隆了 GmLCL2 的特异片段,制备了多克隆抗体并对细菌及大豆不同组织进行了免疫印迹检测.试验结果表明,多克隆抗体效价为1∶ 2000,并且在大豆不同组织(上胚轴、下胚轴、根、茎尖生长点和叶片)中均检测到GmLCL2蛋白的特异表达.获得的GmLCL2多克隆抗体效价较好,特异性较强,为后续GmLCL2功能研究提供良好探针. 相似文献
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外源蔗糖，Vc对铬诱导的拟南芥主根生长抑制和过氧化物积累的缓解作用 总被引：1，自引：0，他引：1
通过水培实验研究重金属铬胁迫下拟南芥主根生长和过氧化物积累情况,以及外源施加蔗糖和维生素C对毒害的缓解作用。结果发现随着铬浓度的升高,植物主根生长受到了明显的抑制,胎盘兰染色表明高剂量的铬造成了主根的根尖细胞的死亡。进一步DAB染色发现铬胁迫诱导植物根尖大量积累过氧化氢,而在胁迫培养基中加入蔗糖和维生素C都可显著改善植物根的生长、减低过氧化氢的积累,并减少铬诱导的根尖细胞的死亡。上述结果表明铬胁迫诱导的拟南芥主根生长的抑制很可能是由于根尖细胞过氧化物积累所致。 相似文献
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应用蛋白质组学的方法研究拟南芥根系响应环境因子做出的蛋白质差异表达时,需要提取根系的全部信息。过去拟南芥的培养方法不能满足蛋白质组学研究对根系样本在质和量两个方面的严格需求,个别能够解决这个问题的方案又因为价格昂贵难以推广。本文在前人研究的基础上开发了一种简单高效的拟南芥无菌水培系统。随机抽取这个系统培养的拟南芥根系分别进行双向电泳实验,通过蛋白质点匹配,等点聚焦和SDS-PAGE方向坐标偏差分析,以及相对含量变异系数分析,证明这个水培系统可以满足蛋白质组学对实验材料苛刻的要求。 相似文献
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苹果SnRK2基因家族的鉴定和生物信息学分析 总被引：1，自引：1，他引：0
SnRK2（蔗糖非发酵1型相关蛋白激酶2）是植物特有的一类Ser/Thr 类蛋白激酶,参与植物体内多种信号途径的转导,在植物逆境生理过程中扮演了重要的角色。本文利用隐马可夫模型搜索和系统建树的方法,在苹果基因组中鉴定出了16个SnRK2基因家族成员,然后从系统发生、理化性质、二级结构、motif、C末端序列和EST等方面对其进行了预测和分析,并分析了苹果与拟南芥、水稻、玉米等的SnRK2基因家族之间的关系。结果表明,苹果中鉴定的基因与拟南芥、水稻、玉米所有的SnRK2蛋白一起分成了3个亚族。系统发生、motif和C末端序列分析表明,苹果SnRK2蛋白激酶家族具有较高的保守性。本研究为苹果SnRK2基因家族生物学功能的研究奠定了生物信息基础。 相似文献
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豆科宿主中根瘸形成程序受到系统调节，这种机制称为根瘸形成的自动调节。目前已从典型的豆科作物Lotus japonicus、大豆和豌豆中各分离出了一个调节基因即HAR1、NTS1/GmNARK和PsSYM29；这几个基因与已被充分描述过的Arabidops／s（拟南芥属）的CLAVTA1相似，起到了编码受体类激酶的作用。 相似文献
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综述了IAA调节杂交稻“异步灌浆”的依据和机制，从IAA调节杂交稻“异步灌浆”的酶学生理特征角度出发，分述了IAA与H^ —ATP酶、蔗糖酶、细胞伸长有关酶(细胞壁纤维素酶、β—1，3—葡聚糖酶、β—1，4—葡聚糖酶)、淀粉合成有关酶(蔗糖合成酶、ADPG焦磷酸化酶、淀粉合成酶)和IAA氧化酶及过氧化物酶之间的关系，并讨论了对IAA调节杂交稻“异步灌浆”的研究中存在的问题，提出解决问题的途径。 相似文献