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为了研究不同铁效率基因型苹果砧木铁吸收利用的分子机理,本研究以铁低效基因型山定子(Malus baccata Borkh)为试材,根据实验室从铁高效基因型小金海棠(Malus xiaojinensis)克隆到与铁运输相关的基因柠檬酸合成酶基因(MxCS1)的全长序列设计特异引物,通过RT-PCR方法从山定子cDNA中克隆到柠檬酸合成酶基因CS,基因全长为1422bp,与金冠(Malus domestica Borkh cv.Golden Delicious)、小金海棠中的CS基因具有较高的同源性,将该基因命名为MbCS1(GenBank登录号:JQ898346)。利用生物信息学软件对山定子柠檬酸合成酶基因(MbCS1)进行预测分析,结果显示该基因预测编码473个氨基酸,相对分子量为54.26kD,理论等电点为8.95。亚细胞定位显示MbCS1蛋白定位在细胞膜上。半定量RT-PCR及Real-time PCR分析均表明,正常供铁时,该基因在山定子的根、茎、新叶中都有表达;缺铁处理(EDTA-NaFe,4μmol/L)时,该基因在根、茎和新叶中的表达加强,第9天达到最高值,之后开始下降;但各检测器官中表达增强的程度不同,其中茎中受缺铁诱导表达最明显。与小金海棠中MxCS1基因的表达趋势有明显的差别。本研究为高等植物抗性机理的深入研究以及铁低效资源型砧木资源的改良提供了基础资料。 相似文献
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为探明小金海棠(Mdus xiaojinensis)类黄色条纹蛋白基因(MxYSL5)的表达和调控机制,应用Tail-PCR技术从小金海棠中克隆了翻译起始位点上游891 bp的启动子序列.生物信息学分析表明,该启动子片段中存在光响应元件、乙烯应答元件、赤霉素响应元件、TATA-box、CAAT-box等顺式作用元件.以GFP为报告基因,构建了含MxYSL5基因启动子的植物表达载体MxYP5-GFP.将MxYP5-GFP用基因枪法转化洋葱(Allium cepa)表皮细胞,瞬时表达结果表明,该启动子能够驱动GFP在洋葱表皮细胞中的表达,可以用于MxYSL5的表达示踪. 相似文献
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为研究苹果属植物抗缺铁的分子生物学机理,从铁高效基因型小金海棠（Malus xiaojinensis）中克隆了Fe3+-还原酶基因MxFRO。MxFRO2的cDNA序列长2283bp,开放阅读框为2166bp,编码722个氨基酸。半定量RT-PCR结果表明MxFRO在小金海棠的根和叶中均受缺铁胁迫诱导。 将MxFRO转入野生型酵母中,结果表明转基因酵母的Fe3+-还原酶活性是对照的2.8倍,因此我们初步推测MxFRO基因编码的蛋白具有Fe3+-还原酶活性。 相似文献
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小金海棠S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因（MxSAMS）的克隆和表达分析 总被引：1，自引：1，他引：0
从本实验室建立的小金海棠缺铁差减文库中分离出一个cDNA片段,在GenBank中发现该片段与其它植物的S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)基因具有90%的同源性。利用RACE技术成功地获得小金海棠（Malus xiaojinensis）SAMS基因(MxSAMS)的cDNA全长序列（GenBank登录号：EU639408）,该基因cDNA全长1 479 bp,最大开放阅读框1 176 bp,编码392个氨基酸,酶蛋白理论分子量为42.99 kD;与其它植物的蛋白质氨基酸序列同源性在88.1%~92.6%之间。推测的MxSAMS蛋白质三级结构包含3个保守结构域和一个保守的ATP结合位点GAGDQG。Southern 杂交显示,MxSAMS基因在小金海棠基因组中是单拷贝的。半定量RT-PCR结果表明,该基因在小金海棠的根和叶中均受缺铁胁迫诱导增强表达。 相似文献
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通过染色体步移法从小金海棠（Malus xiaojinensis）基因组中克隆了三价铁螯合还原酶（ferric chelate reductase, MxFRO2）基因翻译起始位点上游1 738 bp的启动子序列。生物信息学分析表明,该启动子片段中存在光响应元件G-box、生长素应答元件、铜元素响应元件、TATA-box、CAAT-box等顺式作用元件。从TAIR网站获得了拟南芥（Arabidopsis thaliana）中8个FRO基因上游的启动子序列,通过PlantCARE分析了其与MxFRO2启动子的异同。根据在线预测结果,克隆了翻译起始位点上游1 644 bp（MxFul）和259 bp（MxD1）两段序列,构建了其与GFP融合的瞬时表达载体,并将重组质粒通过PEG介导法分别转化拟南芥叶片原生质体,结果表明,小金海棠MxFul和MxD1两段启动子序列都能驱动GFP蛋白在拟南芥原生质体中的瞬时表达。 相似文献
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植物质膜H+-ATPase能把质子泵出根外酸化土壤,增加铁的溶解度,利于植物对铁的吸收.小金海棠是一个苹果铁高效基因型砧木,为研究质膜H+-ATPase在小金海棠铁吸收过程中的功能,本研究通过同源克隆的方法从小金海棠(Malus xiaojinensis)中克隆到了一条全长2865 bp含有完整编码区的质膜H+-ATPase基因(MxHA2),编码954个氨基酸(GenBank登录号:JQ867095).系统进化分析结果表明MxHA2蛋白与碧桃(Prunus persica)的PPA2蛋白亲缘关系较近.基因枪法在洋葱(Allium cepa)表皮内进行亚细胞定位分析,结果表明,MxHA2与GFP的融合蛋白定位于细胞膜上.荧光定量PCR分析表明,缺铁胁迫后,MxHA2基因在根和叶中均有不同程度的增强.把MxHA2基因转化到酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)(BJ2168)后,转MxHA2的酿酒酵母H+-ATPase活性极显著增强,且缺铁处理后其生长量持续高于对照,表明该基因编码的蛋白具有H+-ATPase活性,其过量表达能提高酵母菌株的耐缺铁性.结果提示,MxHA2可能在小金海棠的耐缺铁胁迫过程中起重要作用,为进一步研究小金海棠的铁高效机理提供了依据,在果树耐缺铁分子育种上有重要的应用前景. 相似文献
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本试验从小金海棠(Malus xiaojinensisensis)中克隆得到2个具有 CDS全长的ferritin基因(1182bp和940bp)和4个具有CDS片段的ferritin基因(934bp、594bp、1070bp和834bp)。序列分析表明它们均具有真核生物铁蛋白保守区(Euk_Ferritin)这一典型的植物铁蛋白结构特征。预测蛋白质相对分子量在21.58kDa和34.32kDa之间。进化树分析表明小金海棠的ferritin基因与梨的ferritin基因在同一进化分支上。根据qPCR和半定量RT-PCR结果,可将小金海棠ferritin基因的时间表达模式划分为早期表达型(MxFer1)、晚期表达型(MxFer2)、组成表达型(MxFer6)和波动表达型(MxFer3-5);就组织部位而言,MxFer1的表达具有组织特异性,只在叶中特异表达,而MxFer2-6在根和叶中均有表达。 相似文献
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小金海棠Fe^3＋-还原酶基因MxFRO在酵母中的表达及Fe^3＋-还原酶活性检测 总被引：2，自引：2，他引：0
从铁高效基因型小金海棠(Malus xiaojinensis)中克隆了Fe3 -还原酶基因MxFRO.半定量RT-PCR结果表明MxFRO在小金海棠的根和叶中均受缺铁胁迫诱导.将MxFRO转入野生型酵母(Saccharomyces cerevisitae)中,结果表明转基因酵母的Fe3 -还原酶活性是对照的2.8倍,实验初步证明MxFRO基因编码的蛋白具有Fe3 -还原酶活性. 相似文献
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本文通过设计引物进行PCR扩增α-法尼烯合酶(AFS)基因的5'端区段并测序,获得510bp的‘国光’苹果AFS基因启动子和5'端非翻译区(5'UTR)序列,已在GenBank注册(登录号FJ263961)。序列分析结果表明,该序列具有典型的启动子特征,在转录起始点上游-46bp处有一个TATA盒,-93bp处有一个CAAT盒,-84bp处有一个W盒和-436bp处有一个热胁迫反应顺式作用元件GAAATTTTTT。与‘皇家嘎拉’苹果的AFS基因启动子序列(GenBank登录号AY786553.1)比对,本研究发现‘国光’苹果AFS基因启动子序列中有6个碱基(-186T,-207T,-283C,-301A,-413A和-433A)发生变异,‘皇家嘎拉’苹果AFS基因启动子序列相应位置的碱基分别为碱基缺失、-206C、-282G、-300G、-412G和-432G。重要的是,其中‘国光’苹果-413A碱基变异为G发生在一个热胁迫反应顺式作用元件GAAATTTTTT中,苹果虎皮病发生和AFS基因的转录表达是否受到这一碱基变异的影响值得进一步探讨。本研究结果还表明,在苹果AFS基因启动子和5'UTR序列中存在一个正向... 相似文献
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MxIrt1基因是从小金海棠（Malus xiaojinensis Cheng et Jiang）中克隆得到的Fe（II）转运蛋白基因，具有“ZIP基因家族”的保守功能域，推测该基因与苹果中铁的转运吸收有关。本研究构建MxIrt1基因的植物表达载体pCWIrt，通过农杆菌介导转化拟南芥IRT1突变体irt1-1。GUS染色以及Southern杂交检测结果显示，MxIrt1基因已经整合到拟南芥基因组中。在缺铁胁迫条件下，转基因植株提高了突变体irt1-1的耐缺铁能力，表明MxIrt1基因参与了铁的吸收。 相似文献
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为研究笔者前期克隆的MxNas1基因功能,构建了苹果属植物小金海棠MxNas1基因正义和反义两种表达载体,并用农杆菌介导的叶盘转化法转化了烟草.对转基因烟草分别进行0和1μmol/L Fe处理14d后,转正义载体烟草在缺Fe情况下叶片没有黄化,表现出较强的抗缺Fe能力;转反义载体植株比对照烟草幼叶提前出现黄化现象,表现... 相似文献
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两种基因型番茄对镉胁迫响应差异 总被引：2，自引：1，他引：1
【目的】使用两个番茄品种YSL189高镉积累和HZ903低Cd积累进行苗期水培实验,旨在揭示番茄品种间Cd耐性差异的机理,为分子育种改良番茄重金属耐性提供新的信息。【方法】本研究以前期鉴定的番茄高Cd积累品种YSL189和低Cd积累品种HZ903为材料,采用苗期人工气候箱水培的方式,分析了在Cd 50和100μmol/L胁迫下,供试品种间形态学指标、抗氧化酶活性、Cd积累量及相关基因表达的差异,同时分析了供试品种苗期对离子态Cd的吸收速率差异。【结果】1)在Cd 50和100μmol/L胁迫下,根长对Cd胁迫最敏感,株高和生物量次之;与低Cd积累品种HZ903相比,高Cd积累品种YSL189表现出生物量大、根系短、株高较高的特点。2)在50和100μmol/L Cd胁迫下,植株Cd积累量以根茎叶的趋势递减;同等胁迫下,YSL189植株根、茎、叶部的Cd积累量都显著高于HZ903。3)当培养介质中Cd浓度大于20μmol/L时,YSL189根系对离子态Cd的吸收速率显著高于HZ903;定量PCR结果显示,在50和100μmol/L Cd胁迫下,品种间Nramp2、Nramp3和ZIP的表达量差异趋势与Cd积累的差异趋势一致,即YSL189根系Cd吸收相关基因Nramp2,Nramp3和ZIP的表达量高于HZ903。4)在Cd 50和100μmol/L胁迫下,根、茎部的SOD(超氧化物歧化酶)、POD(过氧化物酶)和CAT(过氧化氢酶)活性都是YSL189高于HZ903,同时YSL189叶部POD和SOD活性也显著高于HZ903,同时,TBARS(巴比妥酸反应底物)含量所指示的根、茎部膜质过氧化伤害程度则没有品种间差异。【结论】YSL189根系对离子态Cd的高吸收速率以及Nramp2、Nramp3和ZIP基因的高表达量,可能是其获得高镉积累量的原因之一;同等胁迫条件下,YSL189植株体内高Cd浓度诱导了抗氧化酶的高活性,这说明YSL189植株对活性氧的清除能力强于HZ903。 相似文献
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【目的】氮肥利用率低是制约果树产业可持续发展的重要因素之一。过量施用氮肥以及不当的农业措施造成当前多数苹果果园发生不同程度的土壤酸化,而钼在酸性土壤中有效含量的降低会影响氮素吸收利用效率。本试验旨在探索能提高氮肥吸收利用效率的适宜钼用量,了解钼对苹果砧木平邑甜茶(Malus hupehensis Rehd.)幼苗硝态氮吸收、转化和分配利用特性的影响,为苹果生产中钼肥与氮肥的合理施用提供科学数据。【方法】以平邑甜茶幼苗为试验材料,采用全硝态氮霍格兰营养液进行培养。试验设置5个供钼水平:营养液不含钼(CK);营养液含0.25μmol/L钼酸(M1);营养液含0.5μmol/L钼酸(M2);营养液含1.5μmol/L钼酸(M3);叶片喷0.04%钼酸,营养液不含钼(M4)。运用15N同位素示踪技术,研究不同供钼水平对幼苗15N吸收量、全氮量、分配率和利用率的影响,同时测定钼对不同时期幼苗叶片和根系硝酸还原酶活性的影响。【结果】供钼处理幼苗的根系活力不同程度地高于不施钼处理(对照),其中营养液含0.5μmol/L钼酸的处理(M2)效果最佳。培养8 d内M2处理的平邑甜茶幼苗的根系硝酸还原酶活性一直高于其他处理,且与对照差异显著;培养4 d时各种处理的叶片硝酸还原酶活性上升至最高值,随后下降,8 d后又出现上升和下降的趋势,但上升幅度明显小于培养4 d。M1、M2、M3和M4处理的植株总干重分别比CK提高3.88%、21.12%、12.38%和19.90%。与对照相比,0.5μmol/L钼酸处理幼苗的15N吸收量增加的比例最大,全氮量表现出相同的趋势。供钼处理的氮肥利用率均明显高于对照,其中以0.5μmol/L钼酸处理的效果最显著,利用率为13.97%,比对照高48.92%。施钼处理对幼苗的15N分配率有一定的影响,0.5μmol/L钼酸处理(M2)和叶片喷施0.04%钼酸处理(M4)的茎和叶片的15N分配率明显高于对照,对照根系中15N分配率最高。0.5μmol/L钼酸处理叶片、茎和根的Ndff均达到最高,分别为对照同一部位的1.59倍、1.56倍和1.33倍。以上结果表明适量供钼可促进幼苗对肥料15N的吸收征调利用。【结论】供钼可以提高苹果砧木平邑甜茶幼苗的生物量、根系活力、15N吸收量、全氮量和15N利用率,其中经过0.5μmol/L钼酸处理(M2),其对平邑甜茶幼苗生长及硝态氮吸收、转化和分配利用的影响最显著。 相似文献
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【目的】本研究通过克隆小白菜光合暗反应中限制核酮糖-1, 5-二磷酸(RuBP)再生的关键酶景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶(sedoheptulose-1, 7-bisphosphatase,SBPase)基因,分析铜胁迫及添加外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)缓解铜胁迫时该基因的表达情况,并将其与对应处理下小白菜净光合速率(Pn)的变化情况结合在一起进行分析,以期为全面了解外源NO缓解铜胁迫植物光合作用机理提供理论依据。【方法】以小白菜品种“上海青”3~4片真叶大的幼苗为材料,采用RT-PCR技术克隆小白菜SBPase基因,铜处理浓度为200 μmol/L,外源NO供体SNP浓度为300 μmol/L,同时设置相关的4个对照组排除其他可能因素的干扰,在添加处理液后的0、 4、 8、 12 d上午九点测定各处理小白菜相同节位叶片的净光合速率,并利用实时荧光定量PCR技术检测在对应的处理时间及对应节位小白菜叶片中SBPase基因的表达情况。试验环境条件为光照强度200 μmol/(m2·s),光周期12 h,温度25℃/18℃。【结果】 1)克隆得到小白菜SBPase基因(Genbank登录号:AHY18974.1),开放阅读框为1182 bp,编码393个氨基酸,蛋白质分子量为42.34kD,理论等电点为5.85。2)序列分析表明其含有氧化还原活性位点,包含一个具有59个氨基酸残基的叶绿体转移肽序列。小白菜SBPase基因推导的氨基酸序列与其他物种中已分离的SBPase编码的氨基酸序列具有很高的同源性。3)实时荧光定量PCR分析表明,SBPase基因在铜胁迫下的小白菜叶片中表达量下降,且随着胁迫时间的延长下降程度加剧;而在铜胁迫的基础上添加外源NO可以在一定程度上缓解铜胁迫引起的小白菜叶中SBPase基因表达量的下降。4)铜胁迫下小白菜叶片Pn显著下降,且随着胁迫时间的延长,Pn下降加剧,施加外源NO后Pn的下降得到一定程度的缓解,各处理下Pn的变化与SBPase基因表达量变化趋势一致。【结论】铜胁迫及在铜胁迫的基础上添加外源NO后小白菜叶片中SBPase基因表达量的变化,可能是影响对应条件下小白菜叶片的净光合速率变化的原因之一。 相似文献
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缺铁胁迫柑橘砧木幼苗的光合特性和叶绿体超微结构 总被引：1，自引：0，他引：1
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苹果体细胞无性系变异的RAPD评估 总被引：11，自引：2，他引：11
以苹果栽培品种Gala试管苗叶片为材料 ,将叶片刺伤后接种于附加了BA1mg L、2 ,4 D 0 5mg L和NAA 5mg L的MS培养基 ,黑暗培养 7d后转移至附加BA1mg L的MS培养基 ,继续暗培养 40d ,97%叶片发生直接类型体细胞胚胎 ,单位叶片平均再生体细胞胚胎 2 5个。对来自同一植株上的前 3片展开叶中的 1片叶进行组织培养 ,再生得到 1 5株直接体细胞胚胎发生、植株再生后代。应用随机扩增多态性DNA(RAPD)分析技术 ,以供体 (原初供体 )为对照进行了供体和再生体间及再生体彼此之间体细胞无性系变异研究 ,没有观察到供体和再生体间及再生体彼此之间有DNA多态性 ;接着用同样的方法对上述 1 5株体细胞胚胎植株随机抽取 7个单株单叶进行培养 ,得到二代直接体细胞胚胎植株 ,分别从 7个单株单叶再生的二代植株中各随机抽取 1株 ,再次用RAPD方法进行原初供体和二代再生体间及二代再生体之间体细胞无性系变异分析 ,结果二代直接体细胞胚胎植株 5和引物OPF 0 6组合中出现一条多态带 ,其分子量约为 90 0bp,命名为OPF 0 690 0 ,重复 3次多态性稳定。结果表明 ,苹果离体叶片直接体细胞胚胎发生途径再生植株的体细胞无性系变异率接近自然变异率 相似文献