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植物热激蛋白是一类代表性高温响应蛋白。以玉米种质POB21为材料,克隆了一个CDS序列长度为477 bp的小分子热激蛋白基因。该基因编码的蛋白含158个氨基酸,具有HSP20蛋白典型的ACD结构域,预测的等电点为5.36,分子量为17.746 k D,被命名为Zm HSP17.7。在水稻、拟南芥等植物基因组中都有其同源基因,进化和亚细胞定位分析表明,此基因属CI类小分子热激蛋白家族成员。Northern杂交分析表明,高温快速诱导Zm HSP17.7基因表达,15%PEG模拟干旱胁迫不诱导该基因表达,但在复合胁迫下干旱增强了高温的诱导效果。外源ABA也不影响该基因的表达。与野生型拟南芥相比,超表达Zm HSP17.7的转基因拟南芥在种子萌发和植株生长过程中表现出更强的高温和干旱耐受性,说明该基因可以在植物防御高温、干旱及复合胁迫中发挥一定作用。 相似文献
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糖基转移酶是催化黄酮糖苷形成的关键酶。黄酮糖苷类化合物具有抗氧化、清除自由基、调节血脂和血糖等生理作用。基于毛竹基因库测序的完成,本研究通过RT-PCR技术首次获得一条完整的毛竹黄酮-C-糖基转移酶基因开放阅读框,将其命名为PeCGT,其基因的序列长度是1342 bp。对其编码蛋白的理化性质、保守结构域以及二级结构和空间结构等进行了生物信息学分析。结果表明:PeCGT基因编码的蛋白含有447个氨基酸,分子量是47.76 kD,理论等电点为4.91,酸性氨基酸(Asp+Glu)个数为54,碱性氨基酸(Arg+Lys)个数为35。PeCGT蛋白是疏水型蛋白,不存在信号肽,存在于线粒体中。结构域预测分析结果表明,PeCGT编码的氨基酸序列具有明显的糖基转移酶特征的保守域结构PSPG。通过同源性分析,其与乌拉图小麦(Triticum urartu)、节节麦(Aegilops tauschii subsp.Tauschii)和二穗短柄草(Brachypodium distachyonhiihii)具有较高的同源性。实时荧光定量PCR结果表明:PeCGT基因在叶中的表达量最高,在根中几乎不表达,在茎中有部分表达。此研究结果为以后毛竹黄酮-C-糖基转移酶的表达和功能鉴定提供了一定的帮助。 相似文献
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MADS-box家族基因编码的转录因子,在植物、动物及微生物的发育过程中起着重要调控作用,本研究从马尾松幼苗转录组测序结果中筛选到1条具有完整开放阅读框的MADS-box基因序列,设计特异性引物并克隆获得该基因,通过生物信息学方法分析该基因的序列特征、编码蛋白的理化特性、结构域以及进化关系等,并应用荧光定量PCR技术分析该基因在马尾松幼苗不同组织中的表达活性。结果表明,克隆得到的MADS-box基因开放阅读框为672 bp,命名为Pm MADS4。Pm MADS4编码223个氨基酸,含有MADS保守域和K-box次级保守域。蛋白质理论分子量为24854.15 kD,理论等电点为7.83;其蛋白质结构主要由大量的α-螺旋(58.74%)和大量随机卷曲(31.84%)构成;亚细胞预测该基因主要在细胞核(43.5%)、线粒体(17.4%)、高尔基体(13.0%)和细胞质(13.0%)中发挥生物学作用。系统进化分析显示,Pm MADS4属于MADS-box家族基因中MIKC型的GMADS分支。组织特异性表达分析发现,Pm MADS4在马尾松幼苗的顶芽和茎中高表达,表达量分别是根部的239倍和123倍;在根部、初生叶和针叶中的表达量相对较低,表明Pm MADS4可能广泛参与马尾松幼苗地上部分分生组织的发育过程。本研究结果为Pm MADS4基因在马尾松幼苗生长发育调控方面的深入研究提供了数据基础。 相似文献
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以BS型二系杂交小麦BS1453/11GF5135及其BS1453(母本)、11GF5135(父本)的种子为材料,在BS1453/11GF5135中通过同源克隆获得抗坏血酸过氧化物酶基因TaAPX。该基因包含一个832 bp的ORF,共编码277个氨基酸。通过进一步生信分析预测miRNA与TaAPX基因的互作关系,发现TaAPX基因可能受miR396等抗逆及种子活力相关miRNAs的调控。另外通过蛋白互作预测分析,发现APX蛋白主要与氧化还原相关的酶互作反应。通过对不同老化时间的父母本及杂交种的胚进行qPCR及酶活性分析,发现TaAPX基因在杂交种及亲本中的表达趋势是先被诱导上调表达,后下调表达,但杂交种子内TaAPX基因的表达量在第7天才开始下降,而亲本种子内TaAPX基因的表达量在第5天开始下降,且miR396与TaAPX互为拮抗作用。随着老化时间的延长,亲本种子内APX酶活性表现为下降趋势,杂交种子内APX酶活性在第3天呈短暂下降趋势,随后上升,第9天开始下降,表明在老化条件下杂交种子内APX酶清除体内过氧化物的能力高于亲本,即杂交种抗老化能力高于其父母本,且TaAPX基因对种子活力的调控是一个复杂的多因素参与的调控过程。本研究为进一步研究BS型杂交小麦种子活力的分子调控机理奠定了一定的基础。 相似文献
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NAC (NAM, ATAF和CUC)转录因子在植物生长发育、衰老及抵御非生物胁迫等过程中具有重要的作用。为探究NAC基因在毛竹(Phyllostachys edulis)生长发育过程中的功能和响应环境胁迫的分子机制,本研究以毛竹为材料,克隆获得PheNAC1基因的全长CDS序列,并对其序列和表达模式进行分析。结果表明,PheNAC1基因编码区为954 bp,编码318个氨基酸。同源性分析表明,PheNAC1与水稻的OMTN3具有较近的亲缘关系(序列相似性为82.28%)。亚细胞定位结果预测PheNAC1定位在细胞核,转录激活活性分析显示其不具有转录激活活性。PheNAC1基因的启动子区含有胁迫响应元件,如：脱落酸(abscisic acid, ABA)有关的脱水胁迫元件(STRE)、厌氧诱导相关元件(ARE)等,表明其可能参与毛竹的胁迫响应。组织特异性表达分析显示,PheNAC1在毛竹叶中表达丰度最高,根和茎中次之;在成熟叶和衰老叶片中的表达显著高于幼叶。在干旱胁迫和盐胁迫后,分别在1和3 h显著上调表达。在笋采后衰老过程中显著上调表达。过表达PheNAC1基因的拟南芥对盐胁迫的耐受... 相似文献
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茶树生长素响应因子基因CsARF1的克隆与表达分析 总被引：2，自引：2，他引：0
生长素响应因子(ARFs)是能够与生长素原初反应基因启动子区的生长素响应基元(TGTCTC)特异结合的一类转录因子,调控生长素应答基因的表达。采用SMART-RACE-PCR技术,获得茶树生长素响应因子基因CsARF1的全长cDNA序列(GenBank登录号为JX307853),并进行了生物信息学分析和表达分析。CsARF1基因cDNA全长3222 bp,包含2463 bp的开放阅读框(ORF),编码820个氨基酸残基。编码蛋白的分子量为49.35 kD,具有保守的N端DNA结合域B3和C端二聚化结构域IAA_ARF,中间区域富含谷氨酸、丝氨酸和亮氨酸,是一个定位于细胞质的具有激活转录功能的可溶性蛋白。相似性及系统进化分析表明,该基因编码的氨基酸序列与葡萄ARF8的相似性最高(83%),与番茄ARF8的亲缘关系最近。利用实时荧光定量PCR技术,检测该基因在茶树越冬芽休眠到萌发后不同时期的表达情况。结果显示CsARF1在茶树越冬芽深休眠和萌动期表达量较高,表明该基因与茶树越冬芽的休眠维持及解除密切相关。 相似文献
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为了挖掘新的耐盐基因及调控途径，利用基因芯片技术及抑制性差减文库技术筛选到质体转录活性因子，通过RACE及RT-PCR技术克隆到该基因的cDNA全长，命名为GhPTAC。该cDNA全长1 564 bp，其中ORF 1 038 bp，推测编码345个氨基酸残基的多肽。生物信息学分析表明GhPTAC为拟南芥PTAC13同源基因，同源性60.6%。编码蛋白为转录活跃的染色体(TAC)的一个组分，参与叶绿体基因组转录终止/抗终止调节。Real-time PCR分析结果表明，GhPTAC受盐胁迫诱导上调表达，在耐盐材料中9806中表达水平明显高于盐敏感材料中S9612，这与芯片结果一致。 相似文献
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为了对葡萄HXK基因家族进行鉴定和表达分析,利用拟南芥和玉米的HXK(Hexokinase)基因注册序列,从葡萄全基因组中鉴定得到HXK基因4个,并命名为VvHXK1、VvHXK2、VvHXK3和VvHXK4,对其进行生物信息学分析。蛋白质理化性质分析结果表明,每个基因编码的氨基酸个数分布在412-524 aa,VvHXK4是碱性蛋白,其余3个均为酸性蛋白;亚细胞定位分析表明,4个VvHXK基因都在细胞质中表达,且VvHXK4主要定位于叶绿体,而VvHXK2也存在于线粒体和细胞核中;蛋白质的二级结构预测表明,4个VvHXK基因编码的蛋白主要以α-螺旋为主;外显子结构分析表明,除VvHXK1含10个外显子外,其余3个都有9个外显子,说明VvHXK基因比较保守;启动子顺式作用元件分析表明,4个VvHXK基因均含有ABA响应元件和MYB及WRKY转录因子的结合区域,而VvHXK4中没有发现低温响应元件;系统进化树分析表明,VvHXK1与拟南芥AtHXK1的同源关系最近,推测其不仅具有调节生长发育,影响根系的生长等功能,而且具有加速衰老的作用。VvHXK2与马铃薯StHXK1的同源关系最近,推测其具有使叶绿体中的葡萄糖磷酸化活性升高的功能。VvHXK3与马铃薯StHXKRP1的同源关系最近,可能具有诱导离体叶片中糖表达的作用。VvHXK4与菠菜SoHXK1的同源关系最近。荧光定量分析表明,VvHXK2、VvHXK3和VvHXK4均在20 g/L的葡萄糖处理下相对表达量最高,即其对葡萄糖磷酸化最显著,在果糖和蔗糖的处理下表达量较低。 相似文献
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rbcL基因编码1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶,在光合作用和光呼吸中均起重要作用。利用植物叶绿体基因组在进化中高度保守的特点,根据烟草、水稻和菠菜叶绿体基因组全序列设计合成引物,以甜菜叶绿体DNA为模板,PCR扩增了包含甜菜rbcL完整基因(GeneBank登录号为DQ067450)在内的一段序列,序列分析表明:该片段全长2023bp,其中包括1425bp的编码区序列,推测编码475个氨基酸。同源性比较显示,该基因编码区序列与烟草、菠菜、油菜、豌豆、水稻、玉米、矮牵牛、苜蓿、地钱、葡萄、猪毛菜及松树的rbcL基因核苷酸同源性为77.38%~96.45%,氨基酸同源性为85.53%~98.11%。因此,可以确定所克隆的基因为甜菜叶绿体rbcL基因。 相似文献
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为了研究甲醇溶液人工老化处理对甜菜种子发芽指标的影响，探究甜菜种子的耐储性和老化机理，为甜菜种子的人工老化研究提供理论依据。本研究以2020年新收获甜菜种TX2020单粒种为实验材料，设置6个不同时间的老化时间(5、10、15、20、25、30 min)，用甲醇老化法处理种子，通过对甜菜种子进行发芽试验，测定它们的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、胚根胚轴总长以及种子浸出液电导率。结果显示，种子经过老化处理后各发芽指标均有所下降，与对照相比，种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、胚根胚轴总长分别下降了8.8%~31.41%、13.96%~34.23%、2.66%~22.44%、16.63%~36.44%、7.54%~23.06%，而种子的浸出液电导率则出现上升的情况，较对照上升了34.73%~76.19%。研究结果表明，甲醇溶液能够抑制甜菜种子的萌发，随着时间的不同，甲醇溶液处理甜菜种子在发芽指标上的抑制效果也不同。 相似文献
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人工老化对小麦种子活力及醇溶蛋白组成的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
为揭示种子活力与醇溶蛋白组成变化的关系,以小麦品种百农矮抗58、周麦18、新麦208、郑麦9023和杂交小麦(BNS/05525)为材料,高温(43±1)℃、高湿(95％相对湿度)老化处理0,4,6,9,12,15d和20 d,对老化处理种子的活力及醇溶蛋白组成进行了分析.结果表明,随着老化时间的延长,小麦种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数逐渐降低,老化20 d的小麦种子发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数均降为0,种子活力丧失.在同一老化程度下,杂交小麦种子的发芽势、发芽指数、活力指数均高于百农矮抗58、周麦18、新麦208、郑麦9023,说明杂交小麦的抗老化能力较强;电导率在种子老化的0～12 d内变化较小,种子老化到15d时电导率迅速升高;5个小麦品种种子老化20 d后,发芽率从100％下降到0,醇溶蛋白的表达均出现了带型的变化,ω区醇溶蛋白出现了谱带的丢失、新蛋白的增加及蛋白表达量的上升和下降.种子活力丧失与蛋白的丢失、新谱带的产生都是在同一时间(种子老化20 d),说明种子活力的丧失与ω区域醇溶蛋白的消失和新增加的蛋白质有关;种子老化程度的加剧,导致了某些存活能力差的基因型消失,消失的基因可能与种子活力的表达相关. 相似文献
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甲醇老化对花生种子一些氧化酶活性的影响 总被引：3，自引：1，他引：2
不同浓度的甲醇老化花生种子引起不同程度的劣变。30%甲醇处理是甲醇胁迫的临介浓度。甲醇老化使萌发花生种子过氧化物酶、过氧化氢酶和抗坏血酸氧化酶活性下降,其中过氧化物酶和抗坏血酸氧化酶活性下降尤为显著,过氧化物酶活性在萌发后期有明显增加。甲醇胁迫使种子多酚氧化酶活性上升,而人工老化则明显下降,表明甲醇胁迫与人工老化对花生种子活力的影响存在不同的作用方式。 相似文献
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[目的]采用不同化学试剂对桔梗种子萌发特性进行研究,为桔梗种子的人工栽培、种苗培育提供科学依据.[方法]选用6种常用种子处理试剂即0.1％ HgCl2、10％ H2O2、0.5％KMnO4、75％ C2H5OH、2.0％NaClO和0.16％HCHO分别浸种5,10,20 min处理,对桔梗种子萌发及幼苗生长进行测定.[结果]用0.1％HgCl2处理5 min效果较好;用10％ H2O2浸种10 min效果较好;用0.5％ KMnO4浸种10 min效果较好;用75％C2 H5 OH浸种5 min效果较好;桔梗种子采用2.0％ NaClO处理20 min效果较好;用0.16％ HCHO处理10 min效果较好.综合分析表明,用2.0％NaClO浸种20 min后,桔梗种子的发芽率、发芽势、发芽指数和根长均达到所有处理中的最大值,因此,2.0％ NaClO浸种20 min为桔梗的最佳处理方法.[结论]筛选出桔梗种子萌发的适宜浸种试剂和浸种时间,对桔梗种子育苗具有重要指导意义. 相似文献
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Summary A controlled environment study was undertaken to clarify the factors responsible for poor seed set and to study seed development, ovule degeneration and seed abortion, both morphologically and cytologically, in three Japanese cultivars of white clover. Although the mean number of ovules per floret was 4.2–5.1, the average number of seeds per floret was found to be only 2.3–2.7. Microscopic examination of carpels from 0 to 28 days following floret maturity and pollination showed that 26–33% and 8–17% of the total seeds lost occurred within the first three days and the third through fifth day following pollination, respectively. Beyond this period occasional seed abortion was observed at all stages of seed development, but this represented a very small proportion (2–7%) of the total seeds lost.A stain clearing technique was used to examine the cytoplasmic state of the embryo sac in intact, unfertilized, mature ovules and embryos of the ovules at 3 and 5-day periods following pollination. It was found that 20–22% of unfertilized and matured ovules were sterile, suggesting that ovule degeneration before fertilization was the major cause for the high percentage of seeds lost within a 0 to 3-day period following pollination. Cytological observations revealed that abortion of developing seed was due to a sudden arrest in embryo growth and that the early development of the embryo of such aborting seed was normal. Either nutrient shortage or meiotic irregularities may be the cause for high ovule sterility or post-fertilization abortion of developing seeds. 相似文献
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长柱红山茶(Camellia longistyla)种子颇具油用价值.以黔东南雷公山区和黔北赤水河谷采集的野生种子为材料,分别测试分析其种子形态特征、内含氨基酸及脂肪酸含量的差异,以探讨环境对种子营养价值的影响.结果表明:1)长柱红山茶种子属大粒种子,千粒重达30383.2 g,脂肪含量达428.6%;不同产地的种子形态达到显著差异、种子千粒重呈极显著差异、可溶性糖含量显著差异、可溶性蛋白含量和脂肪含量不显著差异.2)产于雷公山区和赤水河谷的种子中皆含有7种人体必需氨基酸和6种非必需氨基酸,总氨基酸(TAA)含量分别为193.7,330.1 mg/g,人体必需氨基酸(EAA)含量分别为80.1,132.9mg/g,其中组氨酸含量最高(分别为57.9mg/g和10.14mg/g),亮氨酸次之(分别为20.7mg/g和34.1mg/g),色氨酸最低(分别为01.8mg/g和00.3mg/g);不同产地种子氨基酸含量中除胱氨酸、缬氨酸含量差异显著外,其余11种氨基酸、总氨基酸、人体必需氨基酸、非必需氨基酸的含量差异达到极显著差异.3)2个产地的种子营养评价皆达到WHO/FAO的理想蛋白质标准,可作为贵州特有的油用山茶种质资源开发利用. 相似文献