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光合作用是光合生物将光能转化为化学能,并同时将无机物转化成有机物贮存在生物体的过程.现已证明光合生物对光能的吸收、传递和转化都是在光合膜上具有一定的分子排列和空间构象的色素蛋白复合体上进行的(郁飞等,2001).在高等植物体内,捕光叶绿素a/b结合蛋白基因(cab)属于光合系统基因(Raghvendra,1998),其编码的蛋白质与色素形成捕光色素蛋白复合体(LHC),是一类把能量迅速传至反应中心引起光化学反应的色素蛋白复合体,大部分的叶绿素分子都结合在光系统I(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)的天然色素蛋白复合物上. 相似文献
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LHCI是植物光系统I(PSI)中与色素分子结合的一系列膜蛋白,由Lhca基因家族编码,主要参与光能的捕获与传递。虽然Lhca基因家族已在拟南芥、水稻、杨树等模式植物中得到了系统鉴定,但在以高光效和高生物量著称的大戟科植物中,至今还未见Lhca类基因的报道。研究基于蓖麻、麻风树、木薯和橡胶树等4种大戟科植物已公布的基因组和EST数据对Lhca基因家族进行全面鉴定,并分析了其基因结构、生化特性及进化关系。结果表明,蓖麻、麻风树、木薯和橡胶树分别含有6、6、9和9个Lhca基因,分属于Lhca1、Lhca2、Lhca3、Lhca4、Lhca5和Lhca6等6个亚家族,每个亚家族含有1~2个成员不等,基因的内含子数目在2~5个之间,部分基因还存在可变剪接形式。进化分析显示,Lhca1和Lhca3亚族具有较早的起源,Lhca2和Lhca6存在于陆生生物中,Lhca4和Lhca5则只存在于高等植物中;在木薯和橡胶树中,Lhca1、Lhca2和Lhca4亚族都出现了基因的扩增。 相似文献
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《林业科学》2021,57(1)
【目的】膜内在水通道蛋白(NIPs)是细胞膜上运输水分子和一些小分子物质的膜蛋白,在植物生长以及抵御逆境胁迫等方面发挥着重要作用。温度和水分是影响竹子生长发育的重要环境因子,研究温度和干旱胁迫条件下毛竹NIP家族成员的表达模式,以揭示其在毛竹应答胁迫中的功能。【方法】利用生物信息学软件对毛竹基因组中NIP家族成员基因及其启动子序列进行系统分析,基于转录组数据分析基因在毛竹不同组织中的表达模式,并用实时荧光定量PCR(q PCR)技术检测基因在温度和干旱胁迫条件下的表达特征,构建2个NIP基因的酵母表达载体,分析它们的表达对酵母抗干旱和盐胁迫能力的影响。【结果】在毛竹基因组中共获得14个编码完整NIP蛋白的基因(Pe NIP1-1—Pe NIP1-6、Pe NIP2-1—Pe NIP2-4和Pe NIP3-1—Pe NIP3-4),含有3～5个内含子;在Pe NIPs启动子区域中含有多种与胁迫、激素相关的调控元件; Pe NIPs编码蛋白的氨基酸长度为235～297 aa,相对分子量为24.03～31.84 k Da;亚细胞定位预测显示所有PeNIPs均定位于细胞质膜上。共线性分析表明,有12个Pe NIPs与水稻8个NIP基因存在27对片段重复,它们的非同义对同义取代比(Ka/Ks)均小于1,表明毛竹Pe NIPs经复制后主要经历了较强的纯化选择。系统进化分析表明,来自毛竹和其他5个物种的NIP蛋白可分为3类(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ),毛竹在各类中的成员依次为6、4和4个。PeNIPs共包含10个保守基序,其中基序1、2和4为PeNIPs所共有。转录组表达谱热图分析表明,Pe NIPs在不同组织中的表达存在一定的差异,如Ⅰ类的Pe NIP1-3、Pe NIP1-4和Pe NIP1-5在根中表达,而在笋中几乎不表达;Ⅱ类的4个Pe NIP2s以及Ⅲ类的Pe NIP3-1和Pe NIP3-2在根和笋中表达量较高。q PCR结果显示,随着胁迫时间的延长,4℃处理下8个基因上调表达,2个基因下调表达; 42℃处理下,2个基因上调表达,4个基因下调表达;而干旱胁迫下3个基因上调表达。表达Pe NIP1-1和Pe NIP2-2的酵母在添加山梨醇或Na Cl培养基上的生长优于对照。【结论】从毛竹中共鉴定出14个NIP家族基因成员(Pe NIPs),各基因的分子特征、表达模式均存在着一定差异,说明它们在毛竹生长发育的不同阶段和响应环境胁迫中可能发挥着不同的作用;在酵母表达的Pe NIP1-1和Pe NIP2-2能够一定程度上提高酵母的抗干旱和盐胁迫能力,说明它们在毛竹应对逆境胁迫中可能发挥着重要作用。 相似文献
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《世界竹藤通讯》2019,(5)
铵态氮是植物吸收利用的主要氮源之一,铵态氮的吸收主要通过铵转运蛋白(AMT)进行。为从分子水平上探讨竹子中AMT的分子特征,本研究通过RT-PCR的方法对毛竹(Phyllostachys edulis)中的一个AMT基因编码区进行了克隆分析,并对其系统进化和表达模式进行了分析。结果表明,该基因的开放阅读框为1458 bp,与NCBI数据库中毛竹序列(FP095543)的一致性为99.04%,被命名为PeAMT2;1。PeAMT2;1编码485个氨基酸,分子量为51.62 kDa。蛋白序列分析表明,PeAMT2;1编码的蛋白序列具有11个跨膜结构域,与其他植物的AMT2亚家族具有较高的同源性,聚类分析与水稻、二穗短柄草等的AMT2亚家族成员在同一个分支。组织表达分析表明,PeAMT2;1在毛竹的根、茎、叶中均表达,但在根和茎中表达量相对较高。本研究对于今后深入了解PeAMT2;1的基因功能奠定了基础。 相似文献
6.
《经济林研究》2021,39(2)
【目的】探究毛竹ERF转录因子基因的结构与功能,为揭示毛竹ERF亚家族成员的抗逆境胁迫机制提供参考。【方法】利用RNA-Seq和RT-PCR技术从毛竹幼苗叶片中克隆PheERF5基因的全长cDNA,利用SMART:Main page、Prot-Param、ProtScale、NetPhos 3.1、TMHMM Server v.2.0、Softberry等在线分析软件对PheERF5蛋白进行生物信息学分析,采用DNAMAN7.0软件对PheERF5蛋白氨基酸序列进行比对分析,运用MEGA 6.0软件对PheERF5蛋白和水稻Oryza sativa AP2/ERF家族成员蛋白进行系统发育分析。【结果】从毛竹幼苗叶片中克隆获得PheERF5基因的全长cDNA片段,其开放阅读框序列全长为1 017 bp,共编码339个氨基酸残基,编码蛋白相对分子质量为35.96 kD,等电点为4.58,其基因ID号为PH01001057G0620。PheERF5蛋白具有1个AP2保守结构域,属于AP2/ERF转录因子家族,为带负电荷的不稳定亲水性蛋白,其无信号肽,无跨膜结构,定位于细胞核。该蛋白存在48个磷酸化位点,以丝氨酸残基位点为主。PheERF5蛋白氨基酸序列与小米Setaria italica XP_004967470.1、水稻XP_015629650.1、二岁短柄草Brachypodium distachyon XP_003565510.1等禾本科植物的ERF氨基酸序列同源性高达84%以上,且与这些物种的AP2保守结构域同源性较高。PheERF5蛋白与124个AP2/ERF家族转录因子成员的系统发育进化分析结果显示,PheERF5与Os12g41030的亲缘关系最近,与Os12g41030、Os05g25260、Os03g60120、Os06g06540、Os01g12440和Os01g46570同属于ERF亚家族B-5子组转录因子成员,该组成员具有植物抗逆性生物学功能,主要参与植物抗病原菌侵染。【结论】PheERF5属于典型的植物AP2/ERF家族转录因子,为ERF亚家族B-5子组转录因子,可能在毛竹抗生物或非生物胁迫过程中发挥重要作用。 相似文献
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《中南林业科技大学学报(自然科学版)》2015,(5)
为了探究银杏中叶绿素a/b结合蛋白基因(Gb Lhcb4)的结构及其相关的转录调控元件,基于Roche454高通量测序获得的Gb Lhcb4基因片段,采用RACE技术分离得到该基因的c DNA序列,并通过染色体步移技术获得该基因启动子序列,结合生物信息学技术分析基因序列的特征、系统进化地位及启动子区域的转录调控元件。序列分析表明,Gb Lhcb4基因全长1 200 bp,含有一个834 bp开放阅读框,编码277个氨基酸,相对分子量为30.65 k D,等电点为5.17。同源分析表明,该基因编码蛋白与北美云杉Ps Lhcb4蛋白(Gen Bank登录号:ABK21281.1)相似性最高,为74.7%。启动子顺式作用元件预测表明,启动子区域包含多个光响应元件及逆境响应元件,同时还存在激素响应、组织特异性表达、细胞周期等相关调控元件。此研究分离得到银杏Gb Lhcb4基因及启动子序列,并进行了相关的生物信息学分析,为探究银杏Gb Lhcb4基因应答环境信号的转录调控机制提供了分子基础。 相似文献
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《林业科学》2021,57(7)
【目的】氮素是植物生长发育必需的大量元素,铵态氮是根系可利用的主要氮源形式之一,铵态氮转运蛋白(AMT)在铵态氮的获取和运输中发挥着重要作用。速生是毛竹最主要的特点,鉴定其中的AMT基因,并对其结构和表达模式进行系统分析,为深入研究毛竹AMT家族基因在快速生长和环境适应性中的功能奠定基础。【方法】采用生物信息学方法鉴定毛竹AMT家族基因成员,对其系统发育、结构特征、组织表达特异性以及对激素和非生物胁迫应答进行分析,通过q PCR方法验证关键基因在干旱处理下的表达模式。【结果】在毛竹基因组中共鉴定出13个AMT家族基因,命名为PeAMT1-PeAMT13,其编码蛋白长度为408～497个氨基酸,亚细胞定位预测显示所有PeAMTs均定位于质膜上。系统发育分析表明,PeAMTs分为2个亚家族,不同亚家族之间具有各自的特异基序,但全部PeAMTs的Motif 2都包含了铵转运蛋白的典型保守序列。共线性分析结果表明,有8对PeAMTs存在共线性,而且11个PeAMTs与8个Os AMTs存在共线性,在进化过程中PeAMTs经历了纯化选择。PeAMTs具有组织表达特异性,多数在毛竹根部和叶片的表达水平最高,其次是发育初期的笋,在发育后期木质化程度较高的笋中表达水平较低。PeAMTs启动子中包含多种激素和非生物胁迫应答元件,GA3、油菜素内酯(BL)和干旱处理能引起多数PeAMTs表达量的显著变化,NAA和低温处理也能引起6个PeAMTs表达量的显著变化。筛选关键基因PeAMT1、PeAMT2和PeAMT3进行干旱处理下的q PCR验证,结果表明三者的表达变化均达到显著水平。【结论】毛竹中具有13个编码完整AMT的基因(PeAMTs),它们在结构特点和组织表达特异性方面均存在一定的差异,其表达受到激素和非生物胁迫的影响。PeAMTs可能通过在根部高表达协助毛竹从土壤中获取铵盐,在叶片中高表达对铵盐进行转移和回收,保证毛竹快速生长过程中充足的氮供应;同时可能在提高毛竹抗逆性中发挥铵解毒的功能。 相似文献
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水分胁迫对4种苗木叶绿素荧光的光化学淬灭和非光化学淬灭的影响 总被引：33，自引：2，他引：33
植物生长在极端环境下 ,能够导致光合器官的损伤 ,抑制植物的光合作用 ,如强光 (Johnsonetal.,1993)、低温 (张木清等 ,1999)和水分胁迫 (kateetal.,2 0 0 0 ;Luetal.,1999;罗俊等 ,2 0 0 0 ;王可盼等 ,1997;韦振泉等 ,2 0 0 0 )等。许多研究表明 ,光合作用受到伤害的最原初部位是与PSⅡ紧密联系的 (Weisetal.,1988;Havanetal.,1996 )。水分胁迫是抑制植物光合作用的最主要环境因子之一。研究表明 ,水分胁迫导致叶绿体光合机构的破坏 (罗俊 ,2 0 0 0 ) ,PSⅡ放氧复合物的损伤 (Luetal.,1999) ,PSⅡ捕光色素蛋白复合物 (LHCⅡa、LHCⅡ… 相似文献
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《林业科学研究》2021,34(5)
[目的 ]鉴定毛竹中NLP家族成员,为深入研究毛竹NLP分子调控机制奠定基础。[方法 ]采用生物信息学方法鉴定并系统分析毛竹NLP成员的分子特征,用实时荧光定量PCR (qPCR)技术检测毛竹NLP响应氮素的表达模式。[结果 ]毛竹中鉴定出10个NLP成员(PeNLP1～PeNLP10),其蛋白长度为714～963 aa,分子量为77.41～105.08 kDa,理论等电点介于5.36～6.25之间;亚细胞定位预测结果表明,除PeNLP9定位于叶绿体外,其余成员均定位于细胞核内。系统进化分析表明:PeNLPs分成3个组,各组成员分别为4、2、4个。PeNLPs均包含4个内含子,不同成员内含子的大小和位置存在一定的差异;PeNLPs内有共线性基因对6个,PeNLPs和OsNLPs之间有共线性基因对9个,且它们的Ka/Ks均小于1,说明其在进化上经历了纯化选择。组织特异性分析表明,有的PeNLPs呈组织特异性表达,有的则呈组成型表达。PeNLPs受到氮饥饿诱导表达,在1 h内PeNLP1的表达量显著上调,其它5个PeNLPs则显著下调(p 0.01);对氮饥饿72 h后的毛竹进行复氮处理,在24 h内所有PeNLPs的表达量均显著或极显著上调(p 0.05或p 0.01)。[结论 ]毛竹中NLP家族有10个成员,各成员的分子特征和组织表达特异性存在一定的差异,PeNLPs的表达能够对氮饥饿作出快速响应,且在氮饥饿后复氮过程中显著上调表达,响应氮素的诱导。 相似文献
11.
叶绿素荧光是研究光合作用的有效探针。为了探讨开花对麻竹光合作用的影响,应用PAM-100分别测定了开花与未开化麻竹的叶绿素荧光参数。结果表明,随着光强的升高[0~2 000μmol/（m^2·s）],在开始阶段[0~200μmol/（m^2·s）]麻竹叶片的NPQ、Y（NPQ）、Y（ND）、ETR（Ⅱ）和ETR（Ⅰ）均迅速升高,Y（Ⅱ）和Y（Ⅰ）却迅速下降,之后变化缓慢并趋于平稳,而Y（NA）和Y（NO）几乎一直维持平稳;其中未开花麻竹的NPQ、Y（Ⅰ）和ETR（Ⅰ）均高于开花麻竹,Y（Ⅱ）、Fv/Fm和ETR（Ⅱ）无明显差异。在本实验培养光照下[230μmol/（m2·s）],未开花麻竹的NPQ、Y（Ⅰ）和ETR（Ⅰ）也均高于开花麻竹。由此表明,开花引起麻竹PSⅠ的Y（Ⅰ）和ETR（Ⅰ）以及PSⅡ的NPQ降低,这意味着开花麻竹的光保护能力下降,使得PSⅠ受体侧电子积累,导致光合效率下降。 相似文献
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液泡膜内在水通道蛋白（TIPs）在调节植物细胞膨压适应逆境胁迫环境过程中发挥着重要作用。研究毛竹TIP基因成员的分子特征及其在不同逆境胁迫条件下的表达模式，对揭示其在毛竹应答胁迫中的功能具有重要意义。利用生物信息学方法在毛竹基因组中共鉴定19个编码完整TIP蛋白的基因（PeTIP1-1~PeTIP1-3、PeTIP2-1~PeTIP2-4、PeTIP3-1~PeTIP3-2、PeTIP4-1~PeTIP4-7和PeTIP5-1~PeTIP5-3）；PeTIPs编码氨基酸的长度为238~434 aa，相对分子量为25.06~44.03 kDa；亚细胞位置预测显示，所有PeTIPs均定位于液泡膜上。PeTIPs包含7个保守基序，其中有4个为共有基序，不同成员的Ar/R选择性过滤器具有一定的差异，而Froger's残基均较为保守。系统进化分析显示，来自毛竹、水稻等6个物种的71条TIP氨基酸序列可分为5个分支，各分支中PeTIPs成员依次为3、4、2、7和3个。共线性分析结果表明，PeTIPs成员间共存在10对片段重复，在12个PeTIPs与水稻8个TIP基因间发现18对片段重复，这些重复基因多半发生在PeTIP4s和PeTIP5s中，且基因对的非同义对同义取代比（Ka/Ks）均小于1.0，表明PeTIPs经复制后的功能差异不大。在PeTIPs启动子区域中，发现多种与胁迫、激素响应相关的调控元件。基于叶片RNA-seq数据分析表明，不同PeTIPs响应低温、干旱和强光胁迫的表达模式均存在一定差异，既有显著性变化的成员（如PeTIP1-1和PeTIP1-2），也有几乎无变化的成员（如PeTIP5的成员）。qPCR结果显示，在不同胁迫条件下毛竹叶片和根中的PeTIPs的表达模式不同，多数呈现不同程度的显著上调，亦有在某一处理下基因表达变化不明显（如强光下叶片中的PeTIP1-1、PeTIP1-3和PeTIP4-2；干旱下根中的PeTIP1-1和PeTIP1-2），个别基因呈现下调（如低温下叶片中的PeTIP1-1）。毛竹叶片和根中PeTIPs的表达变化模式差异，说明它们在响应不同环境胁迫中可能发挥着不同的作用。 相似文献
13.
高温对曼地亚红豆杉叶绿素荧光参数的影响 总被引：3，自引：1，他引：2
以曼地亚红豆杉(Taxus mediacv.DGS)为材料,通过测定高温胁迫下曼地亚红豆杉叶绿素荧光参数的变化,探讨高温对曼地亚红豆杉光合作用的抑制机制。结果表明,高温胁迫下,Fv/Fo、Fv/Fm、Fv’/Fm’、qP以及ΦPSⅡ和ETR都有所下降,qN以及D和E都逐渐上升。高温抑制光合作用的原因之一是导致PSⅡ反应中心活性下降,光化学电子传递速率降低,另外,高温还影响了PSⅠ和PSⅡ的激发能分配平衡。 相似文献
14.
[目的]探究模拟干旱环境下注水伐桩对1、2和3年生毛竹生理特性的影响,为气候变化背景下毛竹的适应性经营管理及毛竹林节水灌溉措施的制定提供理论参考。[方法]在毛竹林中选取面积相同(10 m×20 m)的样地9块,以1、2和3年生毛竹为试验材料,采用覆盖薄膜模拟干旱环境,对各样地四周进行挖沟切鞭处理,以阻断周边土壤水分的运输,试验设置CK(0个伐桩注水)、T1(12个伐桩注水)和T2(18个伐桩注水)3个灌水量处理,每个处理均进行3次重复,研究不同数量注水伐桩下3个年龄毛竹的生理响应。[结果]试验表明,在模拟干旱环境下,随着注水伐桩数量的减少,3个年龄毛竹的净光合速率与蒸腾速率显著下降,1、2和3年生毛竹的净光合速率与蒸腾速率最大降幅分别达到74.35%和73.08%、59.14%和36.62%及60.47%和61.54%;毛竹叶片叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量显著下降,1年生和3年生毛竹叶片叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜含量差异均达到显著水平(P0.05),2年生毛竹叶片叶绿素a含量差异显著(P0.05),但叶绿素b和类胡萝卜素含量差异不显著(P0.05),3个年龄毛竹叶片叶绿素a/b差异均不显著(P0.05);毛竹叶片丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性显著上升,且均达到差异显著水平(P0.05)。同时发现3个年龄毛竹的净光合速率、蒸腾速率和叶片光合色素含量与注水伐桩数量正相关,而叶片MDA含量及SOD、CAT和POD活性与注水伐桩数量负相关。[结论]模拟干旱环境下,增加注水伐桩可以使1、2和3年生毛竹光合蒸腾能力提高,光合产物积累增加,叶片光合色素含量升高,叶片MDA含量及SOD、CAT和POD活性降低。 相似文献
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以毛竹和重组竹为研究对象,用绵腐卧孔菌(PV)、密粘褶菌(GT)两种褐腐菌和彩绒革盖菌(CV)、变色栓菌(TV)两种白腐菌进行腐朽试验,比较分析了毛竹和重组竹腐朽前后表面视觉性质及其质量损失差异。结果发现:毛竹和重组竹颜色均发生了显著变化,主要表现为明度(L~*)降低,色度值(C)、红绿轴色品指数(a~*)和黄蓝轴色品指数(b~*)显著增大,其中绵腐卧孔菌对毛竹及重组竹的色差影响最大。重组竹(耐绵腐卧孔菌)能达到Ⅰ级强耐腐水平;毛竹(耐绵腐卧孔菌)和重组竹(耐密粘褶菌和彩绒革盖菌)达到了Ⅱ级耐腐水平;毛竹(耐密粘褶菌、彩绒革盖菌和变色栓菌)和重组竹(耐彩绒革盖菌)为Ⅲ级稍耐腐水平。整体来看,重组竹对白腐菌和褐腐菌的耐腐效果好于毛竹。绵腐卧孔菌虽然对毛竹和重组竹的降解能力最弱,但对其颜色变化的影响却最大。扫描电镜可观察到彩绒革盖菌通过毛竹导管壁上的纹孔进入薄壁细胞、伴胞等,同时通过分泌木质素酶导致其细胞壁降解。 相似文献
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【目的】杨树是我国人工林的重要组成部分,也是公认的模式木本植物。植物BAG蛋白作为保守的分子伴侣,在生长发育和抗逆性中起到关键作用。研究杨树BAG蛋白家族的进化与表达模式,鉴定BAG基因的生物学功能对于林木遗传改良具有重要的指导意义。【方法】以拟南芥7个BAG蛋白为诱饵,搜索毛果杨、水稻和小立碗藓在线数据库(https://phytozome.jgi.doe.gov)获得这3个物种同源的BAG蛋白。利用生物信息学构建毛果杨、拟南芥、水稻和小立碗藓BAG蛋白的系统进化树,分析这些蛋白的生化特性及进化关系。结合杨树芯片(http://bar.utoronto.ca)数据,利用qRT-PCR检测杨树BAG基因的组织和逆境(旱和热胁迫)表达模式。【结果】毛果杨包含14个BAG基因,按照国际命名法(以染色体位置进行排序),将其命名为PtrBAG1—PtrBAG14。系统进化树表明杨树、拟南芥、水稻和小立碗藓BAG蛋白相对保守,大体可以分为2个亚家族。第1个亚家族中,大部分BAG蛋白N端含有UBL结构域,可能作为分子桥梁参与降解某些蛋白;第2个亚家族的大部分BAG蛋白含有IQ结构域,意味着这些蛋白可能与Ca2+信号相关。杨树BAG基因在不同逆境处理(热胁迫和干旱胁迫)条件下有不同的表达模式。热处理诱导所有BAGs基因表达发生变化,其中BAG1、BAG4、BAG6、BAG7和BAG8表达被激活,而另9个BAG基因的表达被抑制;特别是,热诱导BAG4和BAG6表达上调超过90倍。干旱胁迫条件下,大部分BAG表达变化幅度很小。组织表达模式分析表明,大部分杨树BAG基因在根、叶、芽、小苗、雌花序、雄花序和木质部中表达量很低,只有BAG2和BAG12在木质部中大量表达。【结论】杨树BAG家族共有14个成员,大体分为2个亚家族,在进化上与本文选用的陆生植物拟南芥和水稻BAG蛋白有更高的相似性。杨树14个BAG基因可能都参与了热胁迫调控,但不同成员在抗热过程中起不同作用。相比而言,大部分杨树BAG基因可能并不参与抗旱。值得指出的是,杨树BAG4和BAG6可能在热胁迫中作用最明显,而BAG2和BAG12可能参与木材形成。 相似文献
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漆酶在细胞壁形成、逆境胁迫、花青素形成和酚类物质催化等过程中均发挥着重要作用，其基因表达受到多种外界因素的影响。为揭示竹子中漆酶基因的表达模式，以毛竹（Phyllostachys edulis）为对象，利用生物信息学手段分析了其中42个漆酶基因（PeLACs）启动子序列，利用已有的转录组数据分析了其中PeLACs的表达模式，克隆漆酶基因PeLAC20的启动子序列PeLACp，并构建了瞬时表达载体，在拟南芥（Arabidopsis thaliana）中瞬时表达。结果表明，在42个PeLACs启动子序列中包含多种与激素以及非生物胁迫相关的顺式作用元件，在GA3处理以及低温和干旱胁迫下各基因表现为不同的表达模式，表明它们参与激素和非生物胁迫的应答，而且功能存在着一定的差异。PeLACs在毛竹不同生长阶段根和笋中的表达模式也证明了各基因功能的差异性。克隆的PeLACp序列为2 000 bp，利用GUS染色法检测启动子PeLACp的活性显示，PeLACp主要在转基因拟南芥的根中表达。研究结果为进一步揭示毛竹漆酶基因的生物学功能提供了参考依据。 相似文献
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[目的]为研究肉桂酰辅酶A还原酶(CCR)基因表达对竹子木质素生物合成的影响,对毛竹(Phyllostachys edulis (Carrière) J. Houz.)中PeCCR基因的表达情况进行分析,并对PeCCR基因功能进行研究,以期为利用CCR基因在竹子中开展基因工程育种提供参考依据。[方法]采用实时定量PCR(qRT-PCR)方法对PeCCR基因在毛竹不同组织以及不同高度笋中的表达进行了分析,采用RT-PCR方法克隆了PeCCR基因的编码区,构建了基因过量表达载体,采用蘸花法转化拟南芥(Arabidopsis thaliana L.),采用溴乙酰法测定转基因植株茎木质素的含量。[结果]qRT-PCR结果表明:在毛竹实生苗根中PeCCR的表达量最高,其次是笋中,而未展开叶中最低;在野外随着笋高度的增加,木质化程度加强,PeCCR基因的表达量呈上升趋势,在6.7 m笋中达到最高。克隆获得PeCCR编码区长度为1 026 bp,编码一个341 aa的蛋白,具有家族蛋白特有的保守结构域"NWYCYGK"。与野生型拟南芥相比,转PeCCR基因植株叶片明显增大,且抽苔时间提前3~4 d。茎横切的组织化学染色观察发现:转基因植株茎的木质部和束间纤维组织染色面积均大于野生型;木质素含量测定表明,2个过表达PeCCR1转基因株系中的木质素含量均明显高于野生型,分别为野生型对照的123.1%和116.7%。[结论]PeCCR基因在毛竹不同组织的表达存在差异,在笋中随高度增加其表达量上调。过量表达PeCCR促进了转基因拟南芥植株的生长发育,提高了木质素含量。 相似文献
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The purpose of this study was to compare carbon sequestration between moso bamboo (Phyllostachys heterocycla) and China fir (Cunninghamia lanceolata) forests. The study site was located in the lower mountain area of central Taiwan, where both moso bamboo and China fir were rich. In addition, moso bamboo and China fir forests were surveyed on 12 and 19 plantations, respectively. We predicted carbon sequestration based on the allometric model for moso bamboo and China fir forests and compared the relationships between characteristics of bamboo forests and elevation. The results showed that mean diameter at breast height (DBH), culms per hectare and aboveground biomass were not clearly affected by elevation, whereas a negative correlation (R = −0.600, p = 0.039) between mean DBH and stand density was found for moso bamboo forests. Moreover, the aboveground carbon storage was higher for China fir forests than for moso bamboo (99.5 vs. 40.6 Mg ha−1). However, moso bamboo is an uneven-aged stand which is only composed of 1-5-year-old culms, while China fir is an even-aged stand and the age range is from 15 to 54 years, such that, per year, the mean aboveground carbon sequestration is 8.13 ± 2.15 and 3.35 ± 2.02 Mg ha−1 for moso bamboo and China fir, respectively. On the other hand, the mean carbon sequestration of China fir decreases with increasing the age class. Furthermore, the ratio of moso bamboo to China fir is 2.39 and a T-test showed that the aboveground carbon levels were significantly different between these two species; thus, moso bamboo is a species with high potential for carbon sequestration. 相似文献