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1.
为探究高羊茅FaGI基因的生物学功能,本研究利用酵母双杂交、双分子荧光互补和免疫共沉淀探究与FaGI互作的蛋白;通过农杆菌介导法将过表达载体p1300-FaGI遗传转化拟南芥,获得转FaGI基因拟南芥株系,以拟南芥野生型Col-0、过表达FaGI基因株系和gi突变体为材料进行转录组学测序并观察其开花表型。结果表明,利用酵母双杂交方法筛选出与FaGI互作的FaCO蛋白,并通过双分子荧光互补和免疫共沉淀证明了FaGI和FaCO在体内和体外存在互作关系;过表达FaGI基因拟南芥植株的开花时间比野生型Col-0提前约1.24 d;将FaGI-OE、gi与野生型比对,分别筛选出1 963和92个差异表达基因（DEGs）,与野生型植株相比,过表达FaGI基因株系的差异基因富集在与生长发育、光周期途径、激素合成和信号传导、碳代谢等相关生物过程和代谢通路。综上,FaGI影响光周期途径相关基因的表达,在长日照条件下过表达FaGI基因促进了拟南芥开花,同时该基因的功能具有多样性与复杂性,可作为高羊茅调控分子育种的目标基因。本研究结果为揭示FaGI基因的功能及其调控网络奠定了基础。 相似文献
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开花是植物由营养生长向生殖生长转变的重要过程,光周期是调控这一过程的关键环境因素之一。在高等植物开花的光周期途径中,生物钟处于关键位置,在调控植物开花中发挥重要作用,它能对输入信号进行振荡处理,并传递给下游基因,同时保持自身节律性,从而调控开花。伪应答调控蛋白(PRRs)作为生物钟中央振荡器的重要组成部分,主要作用是调控下游基因的表达,参与昼夜节律的调节。本文综述了PRRs家族的结构特征、表达规律、成员之间的调控关系及其在光周期调控网络中的作用,为进一步研究PRRs基因家族的分子功能及互作提供了一定的理论参考。 相似文献
3.
GRFs基因家族在植物生长发育及逆境响应中起着重要的调控作用。为了探明二穗短柄草GRFs基因家族的基本特征及其进化关系,本研究利用生物信息学方法在全基因组水平上对二穗短柄草GRFs基因家族成员进行鉴定与分析。结果表明,二穗短柄草GRFs基因家族包括12个家族成员,蛋白质序列长度在238~577个氨基酸之间;序列比对发现二穗短柄草GRFs家族基因包括2个保守的QLQ和WRC结构域及广泛的保守基序;染色体定位发现,12个家族成员在二穗短柄草的5条染色体上呈不均匀分布,bd03号染色体分布最多;系统发育关系比较分析表明,这些GRFs基因家族成员存在4对直系同源基因。RT-qPCR分析表明,全部GRFs基因家族成员在二穗短柄草幼嫩组织中表达量较高,而在根系和衰老组织中表达量较低,外源激素特别是GA3诱导了二穗短柄草大部分GRFs基因家族成员的上调表达,表明GRFs基因家族广泛地参与了二穗短柄草分生组织功能和器官形成的生命进程。本研究结果为二穗短柄草GRFs家族蛋白功能的研究奠定了理论基础。 相似文献
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茉莉酸（JA）参与调节植物生长、发育和防御等多种重要生物过程,其中JAZ蛋白作为抑制子,在茉莉酸介导的生物和非生物胁迫响应过程中起到重要作用。为研究SlJAZ11的功能,本研究分析了水杨酸（SA）、茉莉酸等激素以及病原菌侵染处理后SlJAZ11的表达模式。结果表明,SlJAZ11能够响应水杨酸、茉莉酸及丁香假单胞菌（Pst DC3000）的诱导。通过酵母双杂交筛选番茄cDNA文库,获得了14个SlJAZ11潜在的互作蛋白。进一步采用酵母双杂交点对点验证和双分子荧光互补技术（BiFC）对候选的SlENT、SlOOLG与SlJAZ11间的互作关系进行验证,发现SlENT和SlJAZ11存在互作。对SlENT的表达模式进行分析,发现其表达被SA和Pst DC3000显著抑制,而MeJA能显著诱导其表达,表明SlJAZ11可能通过与SlENT互作来调控JA介导的番茄抗病性。本研究可为阐明SlJAZ11功能与作用机制奠定良好的分子基础。 相似文献
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为探究NtMYB4a是否与其他蛋白质发生互作,并共同影响烟草次生代谢产物的合成和响应非生物胁迫,通过构建NtMYB4a基因酵母双杂交诱饵载体,从烟草cDNA文库中筛选出与NtMYB4a互作的候选蛋白,并利用实时荧光定量PCR初步验证低温胁迫下候选蛋白和NtMYB4a的共表达关系。结果表明,从cDNA文库中初步筛选出39个与NtMYB4a互作的蛋白,经回交验证排除假阳性,最终得到6个与NtMYB4a具有互作关系的蛋白,分别是RALF-like 22蛋白、锌指A20/AN1结构域蛋白、液泡分选蛋白、天冬氨酸蛋白酶、B2蛋白和应激增强蛋白。在低温胁迫下,6种互作蛋白的基因表达量变化趋势与NtMYB4a相似,均呈升高—降低—升高的趋势。相关性分析发现,液泡分选蛋白、B2蛋白、RALF-like 22蛋白和应激增强蛋白基因的表达与NtMYB4a的表达呈正相关关系,锌指A20/AN1结构域蛋白和天冬氨酸蛋白酶基因的表达与NtMYB4a的表达呈较弱的负相关关系,推测NtMYB4a可能与这些蛋白互作参与烟草低温胁迫的防御调控。本研究结果为进一步探究NtMYB4a参与响应非生物胁迫的分子调控机制提供了依据。 相似文献
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植物阿魏酰转移酶(feruloyl transferase)是负责将阿魏酸从阿魏酰CoA转移至阿拉伯木聚糖分子上的关键酶之一,在阿拉伯木聚糖与木质素的连接上起到关键作用,因此与细胞壁抗降解屏障的形成密切相关。本研究以禾本科模式植物二穗短柄草(Brachypodium distachyon)为材料,通过qRT-PCR技术克隆得到了Bra1(PlantGDB No.:5g14720)基因的cDNA序列,其片段大小为1 369 bp。该基因的ORF编码443个氨基酸,蛋白质的理论分子质量为48.45 kD;基因原核表达以及蛋白质谱分析确定该基因的开放阅读框能正确编码蛋白,分子量大小与理论值基本一致。生物信息学分析显示该Bra1蛋白的氨基酸序列中包含有BAHD酰基转移酶家族特有的HXXXD功能区以及DFGWG保守结构域,说明其是BAHD酰基转移酶家族的一个成员。对二穗短柄草基因组中89个BAHD酰基转移酶氨基酸序列的系统进化树分析发现,这89个酰基转移酶大致划分为4个大的亚族,每个大亚族又包含几个小的亚族,Bra1蛋白(属于第I亚族)与他人研究过的与香豆酸(p-coumalic acid, p-CA)代谢相关的阿魏酰基转移酶(属于第Ⅲ亚族)不属于同一亚族,其蛋白功能可能存在差异;同时,从89个蛋白的编码基因中选取了第Ⅲ亚族另外一个小亚族中的几个基因及与第Ⅲ亚族亲缘关系较远的第Ⅰ亚族的几个基因做了表达分析。qRT-PCR分析表明Bra1基因与其他几个基因相比较,表达量高并且稳定,并且在二穗短柄草成熟期的茎、叶和幼穗等组织器官中的表达量约为其幼苗期的2倍,与二穗短柄草体内阿魏酸的积累特征基本一致,表明这个基因可能参与调控植物细胞壁中的阿魏酸(ferulic acid, FA)介导的交联反应。本研究的结果为该基因的生物学功能研究提供了资料,为禾本科能源植物开发利用和农作物秸秆的再生利用提供了新思路。 相似文献
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为探究转录因子在海岛棉纤维中的生物学功能,以海岛棉8个时期的纤维为研究对象,利用SMART技术合成ds-cDNA,经DSN进行均一化处理,构建以pGADT7为载体的海岛棉纤维均一化酵母cDNA文库,利用酵母双杂交系统筛选与海岛棉GbTCP5互作的蛋白。根据克隆得到的GbTCP5基因的CDS区设计含有NcoⅠ、EcoRI酶切位点的引物,构建诱饵载体pGBKT7- GbTCP5。经自激活和毒性检测后共转化酵母菌株Y2HGold,筛选与GbTCP5互作的蛋白。实时荧光定量PCR显示,GbTCP5基因在纤维发育起始期和伸长期的表达量较高,且在花瓣和花萼中的表达量高于其他组织。文库的质量检测显示,构建的均一化cDNA文库库容为9.15×107 cfu·mL-1,重组率为100%,插入片段大小在500~2 000 bp之间。诱饵载体pGBKT7-GbTCP5通过酵母双杂交系统多次筛选、回转验证,最终确定了4个互作的蛋白,分别是GbTCP20、GbTCP42、GbTCP45和GbAHP1蛋白。海岛棉纤维均一化cDNA文库的构建和筛选,为进一步研究海岛棉TCP转录因子及其互作蛋白在纤维发育时期中的作用机制奠定了基础。 相似文献
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Rop(Rho-related GTPase of plant)是植物中存在的一种特殊的小G蛋白。其与GTP(guanosine triphosphate)结合形成激活态,与GDP(guanosine diphosphate)结合形成失活态,并通过其激活态和失活态的转换启动和终止植物多种信号过程。Rop不同结合形式的转换受到一系列调控因子的调控。本研究以一个辣椒(Capsicum annuum L.)Rop蛋白(CaRop1)的组成型激活态CA-CaRop1为诱饵,利用ProQuestTM酵母双杂交体系,从辣椒幼苗猎物文库中分离获得一种Rop GTPase激活蛋白(Rop GTPase activating proteins,RopGAP)基因,将其命名为CaRopGAP3。生物信息学分析表明,CaRopGAP3全长1597bp,包含一个1437bp的开放阅读框,编码478个氨基酸,其氨基酸序列不仅含有3个保守的GAP结构域,其N端还含有CRIB(Cdc42/Rac-interactive binding motif)结构域,属于植物特有的一类RopGAP亚家族。酵母双杂交验证显示CaRopGAP3只能与组成型激活态(CA)的CA-CaRop1互作而不能与显性失活态(DN)的DN-CaRop1互作,且含CRIB结构域的N端对他们之间的互作没有明显的调控作用。亚细胞定位分析显示,CaRopGAP3主要分布于细胞膜上,且含CRIB结构的N端在其膜定位中起重要调节作用。荧光定量PCR分析显示,CaRopGAP3基因在辣椒幼叶中的表达量最高,约为幼根的17倍、成熟根和花器官的8倍。CaRopGAP3基因的这种结构及组织表达特点可能与其参与的特定信号路径密切相关。本研究为进一步解析辣椒CaRop1介导的信号调控机制提供基础数据。 相似文献
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水稻抗稻瘟病防御系统中草酸氧化酶的鉴定 总被引：8，自引：0，他引：8
以水稻(Oryza sativa)OSK3蛋白激酶为诱饵，利用酵母双杂交系统中从水稻cDNA文库中筛选与其互作的蛋白，与植物抗病性相关的草酸氧化酶编码基因是所获得的阳性克隆之一，经检测报告基因lac Z的表达验证了互作的真实性。认为属于H2O2产生酶类的草酸氧化酶在水稻OSK3蛋白激酶介导的抗病途径中，可能是位于抗病信号传导链下游的蛋白。 相似文献
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目前,我们对水稻黑条矮缩病毒(RBSDV)编码的外壳蛋白P10在该病毒侵染过程中的作用了解甚少。本研究利用酵母双杂交技术,以P10为诱饵钓取拟南芥cDNA文库,得到与P10互作的真核翻译起始因子eIF5A-2。通过分别构建猎物和诱饵载体共转化酵母,结果表明P10与AteIF5A-2在酵母中互作。利用农杆菌转染烟草表皮细胞瞬时表达体系发现,P10和AteIF5A-2形成融合荧光蛋白后,荧光主要形成囊泡状的结构。通过荧光共定位实验分析发现,P10与AteIF5A-2能够共定位。本研究结果进一步揭示了水稻黑条矮缩病毒的致病机制。 相似文献
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芳樟醇合酶(LIS)是植物香气化合物中芳樟醇合成途径的关键酶。为探究杜鹃花(Rhododendron spp.) LIS基因的功能及表达特性,解析芳樟醇的合成机理,本试验以云锦杜鹃(Rh. fortunei)为试材,利用反转录PCR(RT-PCR)技术和cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆LIS基因全长cDNA序列,并应用顶空固相微萃取(SPME)与气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术,分析云锦杜鹃不同花期的花瓣及其他组织中LIS基因的表达水平和芳樟醇含量的变化关系。结果表明,从云锦杜鹃花苞cDNA中克隆得到RhLIS基因,含有完整的cDNA开放阅读框(ORF)序列长1 887 bp,编码628个氨基酸,与其他物种的LIS蛋白质氨基酸序列具有40%~50%的同源性;实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析结果表明,在不同花期的花瓣中,云锦杜鹃RhLIS表达水平先升高后降低,在盛开期的表达量最高,雄蕊中的表达量远高于雌蕊,幼叶高于老叶,花瓣高于花蕊和叶片。检测分析花香成分中芳樟醇的释放量,结果显示在云锦杜鹃不同花期的花瓣中,芳樟醇含量变化趋势与LIS基因的表达水平相一致,在半开期达到最大值,花蕊中芳樟醇含量均远低于花瓣;云锦杜鹃LIS基因的表达量与芳樟醇含量呈高度正相关。本研究结果为杜鹃花芳香品种的培育和改良提供了理论依据。 相似文献
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以‘红面’切花菊（Hongmian）为试材，设置6组光周期处理，分别为昼/夜7h/17h（记为Ph7）、8h/16h（Ph8）、9h/15h（Ph9）、10h/14h（Ph10）、11h/13h（Ph11），以长日照（13~14h）处理为对照CK，研究不同光周期对其生长及开花的影响。记录不同处理现蕾、破蕾、初花、盛花的时间和叶片数，测定分析不同发育期叶片可溶性总糖、蔗糖和蛋白含量，并于不同处理达盛花期时测定其花、茎鲜重以及干物质在不同器官的分配率，以阐明不同光周期对‘红面’菊初花期和出花品质的调控作用，为不同发育期的菊花栽培提出具有针对性的补光建议。结果表明：（1）叶片数随光照时间的增加而增加，并以CK的增加速率最大，Ph11次之，Ph7最小。（2）‘红面’切花菊的花期明显受光照时长的影响，Ph10处理下的菊花从苗期−现蕾、成花耗时均最短，Ph11从初花−花瓣全展开的盛花期耗时最短，Ph7、Ph8和CK花期严重滞后。（3）不同发育期叶片可溶性糖、蛋白含量均呈“M”形变化趋势，两次峰值分别出现在花芽分化期和开花前。可溶性总糖含量以CK最大，Ph11次之；作为可感知光周期信号的信使分子蔗糖，以及可溶性蛋白含量均以Ph10最大。（4）花鲜重以Ph11最大，促花效果显著。因此生产上将秋菊开花时间提前的同时，为保证切花质量，苗期应接受大于11h/d的长日照条件，使菊花苗进行充分的营养生长而不过早诱发花芽分化，以10h/d的光照条件进行诱花处理，花蕾形成且开始成花显色后，花芽分化已不可逆，再将其置于11h/d的光照条件下花瓣可最快全部展开。 相似文献
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花青素合成酶（ANS）是植物花青素合成途径中的关键酶。为探究比利时杜鹃花（Rhododendron hybridum Hort.）ANS基因的功能及表达特性,本研究以比利时杜鹃花不同发育时期花瓣及盛花期的根、茎、叶为试验材料,利用反转录（RT-PCR）和RACE技术克隆RhANS基因cDNA序列;利用超高效液相色谱质谱（Waters UPLC-Qtof）技术分析比利时杜鹃花不同发育阶段花瓣中花青素含量;利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析比利时杜鹃花不同发育阶段花瓣和不同器官中ANS基因相对表达量;将RhANS基因重组到原核表达载体（pET-28a）上,并在大肠杆菌（BL21）中进行表达纯化出目的蛋白,并利用高效液相色谱（HPLC）检测目的蛋白RhANS的酶活性。结果表明,从比利时杜鹃花克隆得到RhANS基因cDNA全长序列1 350 bp,开放阅读框（ORF）序列1 074 bp,编码357个氨基酸,含有2-酮戊二酸双加氧酶家族基因结构域2OG-FeⅡ-Oxy;比利时杜鹃花花青素含量随着花的开放呈逐渐上升的变化趋势;RhANS基因表达量在比利时杜鹃花4个花期的花瓣和不同器官（... 相似文献
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为探究ROP基因在棉花抵御逆境胁迫中的生物学功能,利用同源克隆的方法获得一个陆地棉GhROP6基因,通过生物信息学方法分析其理化性质、结构及进化关系,利用实时荧光定量PCR(qRTPCR)技术探究GhROP6基因的组织表达特异性及不同逆境胁迫和外源激素处理下的表达模式,构建GhROP6基因的VIGS载体并转化棉花,利用qRT-PCR技术检测其沉默效率。结果显示,GhROP6基因开放阅读框（ORF）为597 bp,编码一个含198个氨基酸的I类ROP蛋白;多重序列比对结果显示,GhROP6符合ROP蛋白结构特征,且与其他物种ROP蛋白高度同源;进化树分析结果显示GhROP6蛋白与拟南芥AtROP6蛋白同源性最高;GhROP6基因在棉花根、茎、真叶及子叶中均有表达,且在真叶中表达量最高;GhROP6基因对干旱、高盐、低温、高温等胁迫和外源脱落酸（ABA）、生长素（IAA）处理均有不同程度的响应,可能在棉花抗逆反应中扮演着重要角色。GhROP6在棉花的叶片和根部均得到有效沉默,表明已获得GhROP6基因沉默植株。本研究为进一步了解GhROP6基因的分子生物学功能奠定了基础。 相似文献
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植物果聚糖是一类重要的可溶性碳水化合物,其在植物中的积累可提高植物的抗逆性。为了解大蒜蔗糖:蔗糖1-果糖基转移酶的序列特征和功能,本研究采用TA克隆方法(Original TA Cloning Kit)得到乐都紫皮大蒜As-1-SST基因全长序列,利用BLAST、DNAMAN、ProtParam、SWISS-MODEL、MEGA等生物信息工具分析其序列特征,通过荧光定量PCR(qRT-PCR)分析As-1-SST基因在大蒜根、假茎、叶片和鳞芽中的表达差异及其对低温和干旱胁迫的响应情况。结果表明,大蒜As-1-SST基因全长1 872 bp, 编码623个氨基酸,推测蛋白质分子质量为69.76 kDa,理论等电点为5.19,为不稳定亲水性蛋白;亚细胞定位预测结果显示,As-1-SST蛋白主要定位于液泡,该蛋白无信号肽,包含2个特异位点,属于糖苷水解酶32(GH32)家族。在进化关系上,大蒜As-1-SST与百合科的洋葱1-SST亲缘关系最为接近。qRT-PCR分析表明,As-1-SST基因在根中的表达量最高,其次是假茎,在鳞芽和叶片中表达水平较低,具有明显的组织特异性;不同组织As-1-SST对于低温及干旱胁迫的响应差异显著,低温胁迫显著诱导了根、假茎、叶片中As-1-SST的表达,而干旱胁迫只显著提高了鳞芽中As-1-SST的表达量,说明大蒜各组织As-1-SST对逆境信号的响应机制不同。本研究为进一步鉴定大蒜果聚糖合成酶基因的生物信息学功能和表达调控机制提供了一定的理论依据。 相似文献
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LncRNA在哺乳动物的基因组中被广泛转录,能够通过相应的miRNA和靶基因促进黑色素瘤的侵袭和转移。为探究LncRNA XLOC_015132的组织表达谱及其与黑色素沉积之间的关系,以酉州乌羊和酉州本地白山羊为试验对象,检测LncRNA XLOC_015132在各组织中以及黑色素瘤细胞中的表达情况;同时,通过靶miRNA和靶基因预测,构建lncRNA-miRNA-mRNA调控网络。qRT-PCR结果显示,LncRNA XLOC_015132在酉州乌羊脾脏、肺、肾脏、大脑、皮肤等组织中的表达量显著高于本地白山羊(P<0.05);LncRNA XLOC_015132在B16-F10黑色素瘤细胞中的定量分析结果显示,随着B16-F10细胞的增殖,LncRNA XLOC_015132表达量呈递增趋势;LncRNA XLOC_015132与互作分子的生物信息学分析结果显示,LncRNA XLOC_015132/miR-150-5p/CCND2轴可能通过激活PI3K-AKT、Wnt等信号通路,在黑色素沉积中发挥重要作用。综合上述结果,LncRNA XLOC_015132的表达与黑色素沉积可能存在正相关关系。本研究结果为深入探究山羊皮肤黑色素沉积的lncRNA调控理论研究提供了基础。 相似文献
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为研究BrABF1基因在不结球白菜中的表达模式并探索其在开花调控中的作用,本研究以不结球白菜苏州青品种为试验材料,通过同源克隆获得BrABF1基因序列,对其氨基酸序列进行比对和进化分析,利用亚细胞定位技术研究BrABF1的空间表达,采用β-D-葡糖醛酸酶(GUS)染色方法研究BrABF1在植物中的表达模式,利用PlantCARE在线软件预测BrABF1基因的启动子的顺式作用元件。构建植物表达载体pEarlyGate101-BrABF1-YFP转化拟南芥,统计野生型和转基因拟南芥植株的开花时间。结果表明,BrABF1基因含有1 104 bp开放阅读框(ORF),编码367个氨基酸。BrABF1与甘蓝型油菜和野甘蓝(原变种)同源性最高,进化关系最近。BrABF1定位在细胞核上。BrABF1启动子驱动的GUS蛋白主要在拟南芥的叶脉中特异性表达。BrABF1启动子序列包含大量的顺式作用元件,如光响应元件、植物激素响应元件、低温响应元件和逆境胁迫响应元件等。转基因拟南芥植株开花时间晚于野生型,表明BrABF1基因能抑制植物的开花。本研究结果为提高不结球白菜商品价值提供了理论基础。 相似文献
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利用1961-2014年湖北省主产县油菜产量统计资料及同期气象观测资料,采用决策树和随机森林模型,对影响油菜产量的气候因子进行分析。结果表明：温度、日照时数及干旱、湿渍害对油菜产量均有不同程度的影响,且因生育期不同而存在差异。油菜开花期以前对低温敏感,开花期以后对高温敏感;苗期和蕾薹期对干旱较敏感,开花期和角果期对湿渍害更敏感;日照时数对油菜产量的影响受水分状况的制约,在干旱状况下日照偏多不利于产量形成,偏湿状况下则表现为日照越多越有利于产量形成。在各限制因子中,以湿渍害发生频率对油菜产量的影响最高,其次是干旱和冻害。湿渍害对产量的影响以高湿寡照的次生灾害影响较土壤偏湿的直接影响更大。 相似文献