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《分子植物育种》2021,19(15):5164-5171
植物通过内源激素或环境信号调控根系的生长发育,进而影响根系的形态特征。独脚金内酯(strigolactones, SLs)及其衍生物作为一类新型植物激素,在刺激寄生植物种子萌发、促进丛枝菌根真菌菌丝分枝和养分吸收、介导植物对病原菌及营养匮乏等逆境胁迫的抗性反应、调控植物分枝结构等方面发挥着重要作用。此外,研究表明,独脚金内酯还参与调控植物主根生长、侧根的形成、不定根和根毛的发生和伸长等根系生长发育过程。本综述总结了独脚金内酯的结构和生物学功能、生物合成和信号转导途径,及其在调控植物根系生长发育的研究进展,并探讨了其研究方向和应用前景,旨在为独脚金内酯的深入研究提供借鉴。 相似文献
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《分子植物育种》2020,(16)
独脚金内酯(strigolactone, SL)是一类新型植物激素,MAX2基因是独脚金内酯信号转导途径中的关键基因。本研究从黄瓜中克隆了CsMAX2基因,其编码715个氨基酸。生物信息学分析表明CsMAX2是一类亲水性蛋白,具有保守的F-box/LRR-repeat结构域,与南瓜中的MAX2基因亲缘关系最近,并且该蛋白与SL合成通路中的D27、CCD7与CCD8等蛋白均有互作关系。启动子分析表明该基因有多个响应非生物胁迫与激素应答的顺式作用元件。表达特性分析表明,CsMAX2在黄瓜的幼茎和幼叶中表达量较高;CsMAX2在黄瓜根与叶中积极响应干旱胁迫诱导上调表达;在盐胁迫条件下,Cs MAX2基因在根与叶中的表达量相反;同时发现CsMAX2也参与了ABA信号转导途径。本研究初步分析了Cs MAX2基因的蛋白特性及表达特性,为CsMAX2在黄瓜独脚金内酯信号转导途径中响应非生物胁迫提供了帮助。 相似文献
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独脚金内酯(strigolactones,SLs)是一类新型植物激素,D27基因是独脚金内酯生物合成途径中最上游的调控基因,且该基因调控SLs的合成是一个可逆的过程。本研究根据水稻、玉米、高粱、二穗短柄草4种禾本科作物的D27基因核苷酸序列保守区域设计引物,以甘蔗品种ROC22的c DNA为模板,利用RT-PCR和RACE技术,从甘蔗中克隆出D27基因的c DNA全长序列,命名为Sc D27,Gen Bank登录号为KP987221.1。该基因序列全长1379 bp,包含一个867 bp的完整开放阅读框(ORF),编码288个氨基酸残基。Sc D27编码的蛋白质分子量为71.58 k D,理论等电点为5.04,是一种非分泌性蛋白,主要分布于叶绿体上,该蛋白的保守区可能具有2个锌指蛋白结构域(Zn F_TAZ和Zn F_A20),且不存在信号肽;该基因编码的氨基酸序列具有较高的保守性,与高粱、谷子、大麦、短穗二柄草等禾本科植物的D27氨基酸序列相似性在70%以上;Sc D27基因在甘蔗各组织部位均有表达,其中茎尖和腋芽中表达量较高,叶、茎和根中的表达较低。此外,Sc D27基因在甘蔗茎尖中的表达受PEG、盐胁迫、磷缺乏和营养缺乏的诱导,推测Sc D27基因是甘蔗独脚金内酯生物合成途径中响应非生物胁迫的关键基因。 相似文献
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独脚金内酯(SLs)是类胡萝卜素衍生的新型植物激素,影响植物的生长发育,但目前独脚金内酯是否能提高棉花的耐寒性尚不清楚。本研究揭示了独脚金内酯缓解棉花低温胁迫的机制,低温胁迫(4℃)显著抑制了棉花幼苗的生长,外源SLs处理可显著缓解低温胁迫对棉花幼苗生长的影响。独脚金内酯人工合成类似物(rac-GR24)处理显著缓解低温胁迫引起的氧化应激损伤,从而保护细胞结构和功能,提高超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化物酶(peroxidase, POD)、过氧化氢酶(catalase, CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase, APX)的活性,增加可溶性糖含量和可溶性蛋白含量,提高叶绿素含量,显著缓解光合效率的下降,有效缓解叶绿素荧光参数和光合气体交换参数的变化。为了进一步阐明SLs缓解低温胁迫的机制,在低温处理0和6 h时进行转录组分析,结果发现常温下(0 h)差异表达基因(DEGs)主要参与类黄酮代谢和谷胱甘肽代谢,大部分基因上调表达,而低温处理6 h时主要富集到光合作用和磷酸戊糖代谢和其他糖的代谢,这与生理生化实验结果... 相似文献
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燃烧植物产生的烟与化学信号物质对植物的生理生态功能有重要的影响,近年来成为研究的热点.本文介绍了植物燃烧后的生态系统恢复、燃烧产生的可促进萌发的化学信号物质及抑制物质,重点介绍了燃烟中新发现的丁烯羟酸内酯化合物卡里金(karrikins,KAR1)的结构特点,以及它与激素独脚金内酯(strigolactone,SL)、赤霉素(gibberellin,GA)以及光照、休眠的相互作用关系. 相似文献
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赤霉素受体GID1(gibberellin insensitive dwarf1,GID1)是一种可溶性蛋白,是赤霉素信号转导途径中与赤霉素结合的关键蛋白。根据KEGG数据库得到的蓖麻赤霉素受体蛋白RcGID1B氨基酸序列并对其进行生物信息学分析。结果表明:RcGID1B是由345个氨基酸组成的不稳定亲水蛋白,等电点为6.42,无跨膜结构,含组氨酸和丝氨酸活性位点,有Abhydrolase-3保守结构域,属于Abhydrolase家族。进化树聚类分析显示蓖麻与同为大戟科植物的木薯、橡胶树和麻风树聚类到了一起,符合生物学分类。本实验对RcGID1B进行生物信息学分析,旨在为蓖麻赤霉素信号转导途径的研究和蓖麻矮化研究提供参考基础。 相似文献
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ABA与植物耐盐信号转导途径的研究进展 总被引：2，自引：2，他引：0
盐胁迫是常见的非生物胁迫因素之一并严重地影响着植物的生长发育。简述了植物在应对盐胁迫时,在胁迫信号的感知、信号的转导和传递、胁迫诱导基因的表达等方面所形成的一系列适应性的分子机制,回顾了近年来对脱落酸信号转导和其受体的研究。分析表明脱落酸受体PYR/PYL/RCAR (pyrabatin resistance/like-pyrabatin resistance/regularly component of ABA receptors)的发现使得ABA的信号转导通路更为清楚,使ABA与植物耐盐胁迫的关系更加明确,认为ABA在植物耐盐信号转导途径中发挥了重要的作用,与经济作物的耐盐性密切相关。 相似文献
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植物激素脱落酸(abscisic acid ABA)可调控植物生长发育及应答病菌、干旱、高盐和低温等多种生物和非生物胁迫反应。从水生生物向陆生生物进化过程中ABA受体基因经历了从无到有的过程,ABA受体是ABA通路最上游的信号调节因子,能够识别ABA信号并启动信号转导。本文总结了ABA信号通路近年研究进展,包括ABA的转运与识别、ABA受体结构与功能的多样性等,同时阐明ABA核心信号通路是通过一个复杂的调控网络而相互作用。本文为通过改造核心ABA信号通路和ABA的运输系统来提高农作物的产量和品质提供了可参考的资料。 相似文献
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钙信号在植物抗病性中的作用研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
在植物信号转导途径中,钙离子作为第二信使,参与调控了大多数细胞生理代谢的过程。大量实验研究表明,钙信号同时参与植物与病原菌互作的信号转导过程。综述了近几年来植物在抗病反应过程中钙信号的产生、起到的作用及下游靶蛋白是如何解码的,并就存在的问题做出了展望。 相似文献
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EDS1多肽抗体的制备和应用 总被引：1，自引：0，他引：1
EDS1蛋白是植物寄主SA信号转导通路中重要调控功能的蛋白,为获得效价高和选择性强的EDS1抗体,本研究根据NCBI GenBank中报道的EDS1蛋白一级结构信息,采用Blastn和Blastx等生物信息学软件进行序列同源性分析,获得三段序列特异性较高的多肽,并从中优选一段序列特异性多肽,采用9-氟甲氧羰基固相合成法获得序列特异性最好的多肽,采用HPLC和GC-MS测定合成多肽的浓度和分子量,试验表明目的多肽纯度达89.37%,目的多肽分子量为1978.33。采用碳化二亚胺法将多肽与KLH进行偶联获得免疫原-Pep-KLH,并将其免疫新西兰大白兔以获得抗血清和多克隆抗体,采用ELISA和Western blotting测定其效价和特异性,经ELISA检测表明抗血清和多克隆抗体可与Pep发生特异性免疫反应,经Western blotting试验表明抗血清和多克隆抗体可识别烟草叶片特异性条带,其相对分子量为70 kD,与预测分子量相符,表明利用该方法制备的EDS1多肽抗体具有较高特异性和灵敏度。 相似文献
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茶树每年都要开花结实,消耗大量的养分,导致茶树鲜叶产量减少和品质降低。了解茶树的不育机制有助于培育茶树不育品种。本研究以福鼎大白茶(父本)、佛香2号(母本)及其杂交后代(不育)茶树花为材料,利用数字基因表达谱技术对3个茶树花的c DNA文库进行差异基因表达谱分析。筛选出在父本花与子代不育花、母本花与子代不育花之间共有而在父本花与母本花之间没有的差异表达序列1219条,被认为是茶树不育性候选基因。GO功能显著性分析表明,这些基因功能中代谢过程、催化活性、水解酶活性表现为富集;KEGG代谢分析表明,差异表达基因涉及氨基酸、糖、次生代谢、植物信号传导途径以及能量代谢等过程。以植物激素信号转导通路分析发现,16个与生长素信号途径相关基因中,除5个ARF家族基因在子代不育花中上调表达外,其他的基因均下调,推测生长素信号转导是茶树花不育的重要因素。随机抽取5个基因进行实时荧光定量PCR验证,其结果与测序结果一致。本研究发现的不育候选基因可用于茶树花不育机制的深入研究和不育基因的筛选。 相似文献
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植物谷胱甘肽应答非生物胁迫的分子机制 总被引：1，自引：0，他引：1
谷胱甘肽(GSH)是一种普遍存在于植物中的抗氧化剂,在维持组织抗氧化防御和调节氧化还原敏感信号转导中起着关键作用。深入研究GSH在非生物胁迫中的作用,对从分子水平揭示植物GSH积累的调控机制具有重要意义。本研究从植物GSH代谢途径及其相关酶、GSH在植物应激反应中的调节、GSH参与植物激素代谢等方面进行综述,并对谷胱甘肽在植物生长发育、与其它信号通路间交互作用的研究前景进行展望,以期为植物谷胱甘肽代谢以及其在非生物胁迫方面的研究提供一定的理论参考。 相似文献
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大豆钾转运体基因GmKT12的克隆和信息学分析 总被引：1，自引：0，他引：1
以钾高效和钾敏感型大豆品系为试验材料,设置低钾胁迫试验,在8个时间段取样提取RNA,利用Real time-PCR检测GmKT12基因的表达量,结果显示GmKT12基因在不同品系地上部和地下部表达水平有显著差异,其原因来自GmKT12基因的氨基酸序列和蛋白质结构的变异。从2个品系中分别克隆目的基因并对基因序列进行同源性及生物信息学分析表明,与GmKT12基因相似性在30%以上的同源基因有56个,GmKT12在进化树中的位置与Glyma18g18822最近;GmKT12编码蛋白为可溶性跨膜蛋白,具有多个磷酸化位点,该基因与信号转导有关,对大豆获取及转运钾离子可能起着关键作用。 相似文献