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为进一步探讨MADS-box基因家族在牡丹花器官发育和开花时间调控中的功能提供理论依据,为培育早花品种提供候选基因。以RACE扩增获得Ps AP1基因的全长c DNA为基础,分析了其表达模式和功能,以牡丹课题组利用454测序得到的类AP1基因的部分c DNA序列为基础,利用RACE扩增方法获得1 130 bp牡丹Ps AP1基因全长c DNA,同源性分析表明,牡丹Ps AP1与葡萄Vv AP1的相似性最高,为80.4%。实时定量PCR分析了其初花期的表达模式,结果表明,Ps AP1基因在萼片中转录量最高,其次为花瓣,在雄蕊中表达量最低。将Ps AP1基因在拟南芥中异源表达,分析鉴定了3个转基因株系的表型,结果发现异源表达Ps AP1拟南芥开花时间较野生型提前了约3 d。 相似文献
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经典ABC模型中的C功能基因是决定花内轮雄蕊和雌蕊器官的重要因子,也是花分生组织终止分化的调控基因。以野生"红山茶"(Camellia japonica)为材料,克隆了C功能基因CjPLE(MF278983),其c DNA全长为901 bp,开放阅读框780 bp;染色体步移实验表明其基因结构中含有两个内含子;系统进化树分析发现它与番茄TAG1和金鱼草PLE等基因组成PLE亚类。荧光定量PCR的结果显示,该基因在野生"红山茶"的心皮中有很高的表达量;在牡丹型重瓣的品种"红露珍"和"状元红"中,雄蕊中的表达量最高,而在"绒球"的内轮花瓣和雄蕊中都有较高的表达量。以上结果表明Cj PLE是山茶属C功能基因PLE分支点同源基因,并可能在调控重瓣花的花器官属性决定形成中发挥作用。 相似文献
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《分子植物育种》2021,19(7):2177-2184
为了探究Ps DXS在牡丹萜烯生物合成途径中的作用,本研究以牡丹‘皇冠’为材料,采用RT-PCR技术克隆Ps DXS基因的cDNA序列,对其序列进行生物信息学分析,并通过qRT-PCR技术分析其在不同花期及器官中的表达模式。结果显示,该基因开放阅读框长度为2 136 bp,编码711个氨基酸;Ps DXS蛋白具有Transketolase_C、Transket_pyr和DXP_synthase_N结构域;系统进化树表明,Ps DXS蛋白与葡萄及木薯的DXS(VvDXS, MeDXS)亲缘关系较近,推测Ps DXS属于第Ⅱ类DXS蛋白。qRT-PCR发现,Ps DXS在不同花期与组织中基因相对表达量存在差异,在盛花期表达量最高,在不同组织中,花瓣的表达量最高。结果表明PsDXS基因在牡丹萜烯生物合成途径中可能发挥着重要作用,为进一步解析牡丹萜烯合成分子机制提供基础。 相似文献
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为了研究"ABC"模型的B类PI基因,探究决定花瓣和雄蕊形成的基因特征。采用CTAB法提取萼脊兰花瓣总RNA,并通过RT-PCR法克隆萼脊兰PI基因的编码序列,该序列长度为633 bp,编码210个氨基酸,与小兰屿蝴蝶兰的氨基酸相似性最高。对PI所表达蛋白质的结构、亲水性和二级结构进行了分析,结果显示,该基因包含MADS-box和K-box保守结构域,属于MADS-box基因家族;该蛋白分子属于亲水性蛋白,包含56.19%α螺旋、13.81%的延伸链以及30%的不规则折叠,实时荧光定量PCR结果显示,PI基因主要在花器官中表达,且表达量高,说明PI基因的表达具有组织特异性。构建植物表达载体的结果显示,目的基因和带启动子的片段已插入到表达载体p CAMBIA1301中,表明成功构建植物表达载体1301-PI,为最终获得新奇花型的萼脊兰奠定基础。 相似文献
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棉花GhMADS29启动子克隆及表达分析 总被引：3，自引：2，他引：1
以实验室克隆的GhMADS29(GeneBank登录号:JQ682642)基因的cDNA序列Blast搜索雷蒙德氏棉的基因组序列,根据Blast结果设计引物,克隆到起始密码子上游-19位开始的1316 bp的序列;利用PlantCARE启动子在线分析软件预测其含有核心启动子元件TATA-box和CAAT-box,并含有光、温、赤霉素、水杨酸、生长素等的响应元件.通过替换pBI121载体上的CaMV35S启动子构建了GhMADS29启动子与GUS基因的融合表达载体并转化拟南芥,组织化学染色分析发现其在14d幼苗的根和叶中都有表达,在萼片、花瓣、雌蕊、果瓣中也表达,而在雄蕊和种子中不表达.综上所述,我们推测GhMADS29可能与各种开花途径有关,与萼片、花瓣、雌蕊等花器官的发育有关,还可能与果实是否开裂有关. 相似文献
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《分子植物育种》2021,19(15):4920-4925
MADS-box家族基因在植物花器官发育中具有重要的作用。本研究采用同源克隆技术,从黄瓜(Cucumis sativus L.)顶芽中克隆获得B类MADS-box基因Cs PI的cDNA序列。序列分析表明,Cs PI基因cDNA序列的完整开放阅读框(ORF)为636 bp,编码211个氨基酸,分子质量为24 904,理论等电点为8.42。蛋白质序列相似性比对和分子系统发生分析表明,CsPI聚类于PI进化支,其C末端包含保守的PI基序。葫芦科PI同源蛋白序列比较保守,其中CsPI与甜瓜的同源性最高,为98.6%。实时荧光定量PCR显示,Cs PI基因主要在花器官中的花瓣和雄蕊中表达。本研究为探析黄瓜花器官发育提供了一定理论基础。 相似文献
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《分子植物育种》2017,(12)
本研究以油用牡丹(Paeonia suffruticosa)叶片为试验材料,采用RACE和RT-PCR的方法克隆得到油用牡丹ω-6脂肪酸脱氢酶(ω-6 FAD)基因cDNA全长,命名为PsFAD6(GenBank登录号:KY233120)。序列分析表明,该基因cDNA序列全长1 819 bp,其中开放阅读框1 326 bp,编码441个氨基酸,3'端非编码区长271 bp,5'末端非编码区长192 bp;多序列比对表明,油用牡丹PsFAD6氨基酸序列含有3个保守结构域,系统发育分析显示油用牡丹与葡萄处于同一分支,其亲缘关系最近。TMHMM和TargetP亚细胞定位分析得知,PsFAD6蛋白无信号肽,具有3个跨膜域,可能定位于叶绿体中发挥功能。组织特异性分析表明,PsFAD6在油用牡丹的根、茎、叶、花瓣、雌蕊、雄蕊、种子中均有表达,其中,在叶片中表达量最高,雄蕊次之,在雌蕊中表达量最低;不同发育时期种子中,80 d表达量最高,60 d次之,在20 d中表达量最低 相似文献
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MADS-box家族基因是调控花发育进程的关键转录因子。在向日葵中大量的花发育相关基因有待于发掘和鉴定。本研究以向日葵(Helianthus annuus)为材料克隆到了一个MADS-box新成员PMADS2 LIKE。序列分析结果显示该基因具有MADS-box家族典型的MIKC保守结构域;系统发育树分析发现该基因与拟南芥PI基因亲缘关系最近;q RT-PCR组织表达模式分析该基因仅在花和果实中表达,且在6个花器官中仅在雄蕊和花瓣表达;q RT-PCR定量分析表示该基因从开花前25 d一直表达到开花期,并且在开花前5 d表达量最高。研究结果表明,PMADS2 LIKE基因在花发育和果实发育中具有一定的生物学功能。本研究的结果和推论为进一步探究向日葵PMADS2 LIKE基因在花发育和果实发育中的生物学功能提供前期数据基础,为理清MADS-box基因在向日葵花发育中的调控网络提供线索。 相似文献
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为研究月季花芽分化的进程及遮阴对其进程的影响,本实验以月季‘梅郎口红’(Rouge Meilland)为试验材料,采用体视显微镜观察法结合石蜡切片法,对正常光照和遮光(50%)下花芽分化过程进行形态学观察。本研究结果表明：月季花芽分化历时40 d,整体进程可分为花芽分化起始期、萼片原基分化期、花瓣原基分化期、雄蕊原基分化期、雌蕊原基分化期。可观察到,由于花瓣原基多次分化,是形成重瓣花的原因。不同花器起源于该花器原基边缘的分生组织细胞。本研究初步认为,遮光延缓了月季花芽分化的进程约7 d,也造成了部分花朵花瓣重瓣、雄雌蕊减少,花朵畸形和花径变小。两种方法在观察过程中保持一致,体视显微镜法更方便、快捷,更能体现空间特性,石蜡切片法烦琐、复杂,但能体现细胞排列情况且清晰度高。 相似文献
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杜仲(Eucommia ulmoides)的果实是提取杜仲胶和杜仲籽油的重要原材料,在工业、医疗、食品等领域开发前景广阔。为了揭示雌蕊原基发育相关基因的表达情况,本研究以杜仲果用良种‘华仲6号’(Huazhong No.6)为材料,利用lllumina Hiseq X-10高通量测序平台,分别对花序原基分化期和雌蕊原基分化期的花芽进行转录组测序,通过生物信息学对2个发育时期的雌花芽转录组进行比较分析,筛选出与杜仲雌蕊原基发育相关的差异基因。结果显示,转录组测序共获得68.11 Gb数据,各样品的Clean reads与杜仲基因组进行序列比对,比对效率为91.59%~92.05%,同时2个发育时期共筛选出485个差异表达基因,其中219个差异基因在雌蕊原基分化期表达上调,266个表达下调。差异基因GO富集结果表明,花的发育、光周期现象、激素生物合成以及蛋白结合转录因子活性等相关的生物途径被富集。KEGG富集结果表明淀粉和蔗糖代谢、碳代谢、昼夜节律和植物激素信号转导等代谢通路被富集。结果表明光周期途径是诱导杜仲成花的重要途径,且雌蕊原基发育受碳水化合物、植物激素和其他代谢物质调控。本研究为杜仲花器官发育调控基因的挖掘提供了基础数据,也为果用杜仲的分子育种提供了参考。 相似文献
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前期通过转录组结合表达谱分析发现一类MBD片段在低温解除牡丹花芽内休眠中的差异表达,为了进一步研究MBD基因特征及其在牡丹休眠解除中的作用,利用RACE扩增获得1204bpPsMBD5全长cDNA,其中编码框1056bp,推测编码351个氨基酸。生物信息学分析结果显示,PsMBD5蛋白分子量约为38.1274kDa,等电点为5.14,不稳定系数为44.27,推测该蛋白为不稳定蛋白。同源性分析表明,牡丹PsMBD5与梅PmMBD5的同源性最高,为38.1%,与亚麻荠CsMBD5的同源性最低,为25.8%,与13种拟南芥MBD蛋白同源性最高的是AtMBD5。实时荧光定量PCR分析表明,PsMBD5基因在牡丹不同组织中均有表达,在初花期牡丹的根中转录水平最高,在花瓣、心皮和萼片中次之,在雄蕊中最低;PsMBD5基因在牡丹花芽中受低温诱导,且转录水平在低温处理14d时达到最大值,之后维持较高的转录水平。研究结果为进一步解析PsMBD5基因对牡丹花芽的休眠解除的调控机制奠定基础。 相似文献
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《分子植物育种》2015,(9)
本研究利用反转录PCR和RACE方法,从中国珍稀濒危植物金花茶(Camellia nitidissima)花瓣中获得了黄烷酮3-羟化酶(flavanone 3-hydroxylase,F3H)基因的c DNA全长,命名为Cn F3H,Gen Bank登录号为HQ290517。碱基序列分析表明,该Cn F3H基因c DNA序列全长为1 360 bp,5'非翻译区(untranslated regions,UTR)长54 bp,3'UTR长202 bp,开放阅读框长为1 104 bp编码367个氨基酸。氨基酸序列比对分析表明,Cn F3H与茶(C.sinensis)F3H同源性高达99%。二级结构预测表明,无规则卷曲在Cn F3H蛋白结构中所占比例最大,其次为α-螺旋和延伸链。相对荧光定量PCR分析表明,Cn F3H基因的表达量在幼蕾期、初蕾期和膨大期的表达量较高,之后逐渐降低;Cn F3H基因在花器官不同部位中均有表达,其表达量高低顺序为雄蕊、花瓣、萼片、雌蕊和苞片。本研究为全面深入地研究金花茶花色形成的分子调控机理提供了充实的理论依据。 相似文献
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为深入探索春兰(Cymbidium goeringii)中C类MADS-box基因参与春兰花器官发育调控的分子机理,用同源克隆的方法从春兰花芽中分离出两个C类MADS-box基因CygoAG1与CygoAG2。在分析其序列结构的基础上,分别检测2者在春兰不同花器官中的表达差异。序列结构分析表明:CygoAG1序列全长为831bp,包含702 bp完整开放阅读框(open reading frame, ORF),编码233个氨基酸和1个终止密码子;CygoAG2基因cDNA序列全长996 bp,包含705 bp完整开放阅读框,编码234个氨基酸和1个终止密码子,2个基因编码的转录因子均包含保守的MADS、K-box结构域和AG基序。分子系统发生与进化树重建结果显示:春兰CygoAG1与CygoAG2与拟南芥MADS-box基因家族中AG (AGAMOUS)基因的同源性最高。实时荧光定量分析结果表明,春兰CygoAG1基因只在花粉团、合蕊柱和子房中表达,在其它花器官及营养器官叶片中不表达,其在子房中的表达量最高。CygoAG2基因在春兰的花器官如萼片、花瓣、唇瓣、花粉团、合蕊柱和子房中均有表达,但在营养器官叶片中不表达,其在合蕊柱(雌雄蕊合生结构)中的表达量最高。CygoAG1和CygoAG2基因在春兰花器官中的表达模式呈现一定的差异。 相似文献
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中国水仙八氢番茄红素脱氢酶基因(PDS)的克隆及表达分析 总被引：2，自引：0，他引：2
八氢番茄红素脱氢酶（PDS）是影响类胡萝卜素合成的一个重要限速酶,在植物花色发育过程中起着重要作用。采用RT-PCR技术从中国水仙（Narcissustazetta var.chinensis）幼嫩花蕾中分离到一个新的水仙花色发育相关的PDS基因,命名为NTPDS1（GenBank登记号：EU138883）。该基因长1719bp,具有一个1713bp的完整开放读码框（ORF）,编码570个氨基酸。序列分析表明,NTPDS1编码的氨基酸序列与其它植物的PDS蛋白有很高的相似性。系统进化树分析显示,NTPDS1与喇叭水仙亲缘关系最近。利用半定量PCR技术进行组织表达模式分析发现,该基因在中国水仙的花、叶片和根中均有表达,但以花器官中表达量最高;在花瓣和副冠中的表达量高于雄蕊和雌蕊。 相似文献
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陆地棉MADS-box基因GhMADS13的功能分析 总被引：1，自引：0，他引：1
为了研究GhMADS13的功能,利用NCBI上提交的序列设计引物进行PCR扩增,扩增序列与提交序列的ORF (Open reading frame)的一致性为100％.qRT-PCR结果表明:棉花的各个组织中,GhMADS13在花中的表达量最高,是表达量低的根的几百倍;花器官中GhMADS13在萼片、花瓣、雄蕊、心皮和胚珠中都有表达,表达量虽有差异,但差异不大,其在胚珠中的表达量最高.将GhMADS13插入到pBI121载体上,构建了植物超表达载体.通过浸花法转化拟南芥,获得了2个转基因株系,分子检测和表型数据统计的结果表明GhMADS13的转录水平越高植株越矮小,角果的长度越短,种子的数目越少.根据GhMA DS13的qRT-PCR结果和异位表达分析,推测GhMADS13主要抑制胚珠的发育. 相似文献
18.
MADS-box基因在大多数被子植物的生长发育环节中发挥着重要的调控作用。MADS-box基因在其进化史上有一个共同祖先,通过基因的复制和重复以实现进化。典型的MIKC型MADS-box蛋白的结构域有4个区域,即MADS-box结构域(M)、Intervening结构域(I)、K-box结构域(K)和C-terminal区(C)。MADS-box基因重要的一项功能就是调控花器官的发育,被人为分为ABCDE 5类,通过不同时间、空间上的特异性表达来实现对萼片、花瓣、雄蕊、心皮等器官发育的调控。 相似文献
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京水菜花芽分化的形态解剖学研究 总被引：1，自引：1，他引：0
采用实体解剖和石蜡连续切片的方法对京水菜花芽分化过程进行了形态学上的观察研究。结果表明,京水菜花芽分化可分为花序分化期和花器官分化期。花序分化期生长点分化各级花枝,花枝形成后其上的花芽进入花器官分化期。花器官分化期由花萼分化期、花瓣分化期、雄蕊分化期、雌蕊分化期组成。 相似文献
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MIKC型MADS-box家族成员SVP参与植物开花时间和花发育的调控。本研究从‘巴厘’菠萝中克隆到成花抑制蛋白SVP亚家族的一个同源基因AcMADS14,其开放阅读框长度为897 bp,编码299个氨基酸。序列分析发现AcMADS14蛋白包含1个高度保守的MADS-box结构域和1个半保守的K-box结构域。系统进化分析表明AcMADS14蛋白序列与油棕EgSVP和椰子CnSVP具有较高的同源性。通过RT-qPCR分析组织特异性发现AcMADS14在叶片、根等营养器官中表达较高,在花分生组织、雄蕊和雌蕊等生殖器官中表达量较低;外源喷施乙烯利抑制了AcMADS14在花芽分化阶段的表达,特别是在花器官分化期表达量显著下降。此外,转录激活活性分析表明Ac MADS14蛋白具有转录激活活性,可激活或抑制下游靶基因。综上,AcMADS14可能响应乙烯处理在菠萝营养生长转变为生殖生长的过程中发挥抑制作用,为探究菠萝成花分子机制提供了理论基础。 相似文献