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半胱氨酸蛋白酶(cysteine proteinase,CP)是参与植物多种生理过程的一类重要的蛋白酶。为探究CP家族基因在橡胶树(Hevea brasiliensis)中的生理作用,本研究从橡胶树胶乳中克隆了两个CP基因的全长cDNA,分别命名为HbCP2(1 245 bp)(GenBank登录号:KF771829)和HbCP3(1 268 bp)(GenBank登录号:KF771830),分别编码约41和40 kD的蛋白质;获得的基因DNA序列全长分别为1 919和1 634 bp,均包含4个外显子和3个内含子;属于木瓜蛋白酶(C1)家族,分别与同属大戟科植物蓖麻(Ricinus communis)(86.86%)及麻风树(Jatropha curas)(84.74%)的一个CP的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR分析显示,HbCP2在雄花而HbCP3在胶乳中的表达量最高;HbCP2和HbCP3的表达受割胶、伤害、乙烯利、赤霉素和茉莉酸调控,但不同基因对同一种处理或同一基因对不同处理的反应程度存在较明显差异。研究结果表明,HbCP2可能参与橡胶树的环境胁迫应答和细胞组织衰老过程的调控,而HbCP3可能参与橡胶树的胶乳再生调控以及病害胁迫应答。本研究为橡胶树CP基因家族的研究,探讨CP在橡胶树中对胁迫应答和胶乳再生调控机制提供了相关信息。 相似文献
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利用橡胶树胶乳EST文库克隆到一个TUA基因,命名为HbTUA1（GenBank登录号：KC333454）。该基因cDNA全长1 580 bp,其中5′UTR长45 bp,3′UTR长167 bp,编码区长1 368 bp,编码449个氨基酸。HbTUA1蛋白具有TUA类蛋白保守的GTP结合域。荧光定量PCR分析显示,HbTUA1基因在橡胶树胶乳中的表达量最高,其次是树皮和芽,而在种子和叶片中的表达量最低;在胶乳中,HbTUA1基因的表达显著受割胶和伤害诱导,在不同死皮程度的橡胶树中也存在明显差异。初步表明HbTUA1基因可能参与橡胶树胶乳再生与胁迫应答调控。 相似文献
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蔗糖是高等植物光合产物的重要存储方式，而转化酶和蔗糖合酶是水解蔗糖的主要酶。研究基于橡胶树的基因组和转录组数据，采用 RT-PCR 技术克隆到一个中碱性转化酶基因 HbNIN8 的全长 cDNA。该基因预测编码 630 个氨基酸。同源和亚细胞定位分析表明，HbNIN8 属于 α 类中碱性转化酶，叶绿体定位。应用毕赤酵母真核表达获得其重组蛋白，分析了其酶活性特点，HbNIN8 在毕赤酵母中重组蛋白的最适 pH 为 7.5，最适温度为 45 ℃。实时荧光定量 PCR分析表明，HbNIN8 主要在叶片中表达，其表达量随着叶片的成熟而逐渐增加，在稳定期叶片中达到最大，在成熟叶片中，HbNIN8 的表达呈现明显的昼夜差异，晚上的表达水平相对高于白天。因此，HbNIN8 很可能是负责将叶绿体中的蔗糖水解为单糖，从而调控橡胶树叶绿体内蔗糖和淀粉的分配。 相似文献
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叶绿体内的淀粉是植物光合作用产物的重要临时储存形式,这些淀粉的降解需要β-淀粉酶(BAM)。β-淀粉酶基因是一个多基因家族,分别在不同组织中起着不同的作用,叶绿体β-淀粉酶在叶绿体淀粉降解过程中起着关键作用。利用橡胶树的转录组和基因组数据库,通过RT-PCR的方法获得一个橡胶树BAM基因,命名为HbBAM1。利用实时荧光定量PCR分析其在叶片中的表达模式,通过原核表达获得其重组蛋白,并分析其酶活性特点。同源性分析和亚细胞预测分析结果表明,HbBAM1定位于叶绿体中;HbBAM1原核表达产物的最适酶活性温度是35℃,其酶活性受到氧化型谷胱甘肽和双氧水等氧化剂的抑制。HbBAM1基因主要在橡胶树的花和叶片中表达;HbBAM1基因随着叶片的发育进程表达量逐渐增加,在淡绿期和稳定期叶片中表达量最大;HbBAM1基因在成熟叶片中的表达呈现明显的昼夜差异,在光合作用最强的上午10:00和下午16:00的表达量最大,晚上的表达量最低。上述结果表明,HbBAM1可能参与橡胶树叶片叶绿体内淀粉的降解,控制叶片气孔的开放与关闭,从而调控橡胶树叶片的光合作用。 相似文献
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【目的】克隆小麦Triticum aestivum晚期胚胎发育丰富蛋白基因并对其进行基因结构、蛋白特性及表达模式分析,为其耐盐性研究奠定理论基础.【方法】搜索小麦EST数据库,通过同源克隆分离并获得小麦晚期胚胎发育丰富蛋白基因,用生物信息学软件分析该基因结构及蛋白特性,荧光定量试验分析该基因的表达模式.【结果和结论】获得1条1 100 bp的核苷酸序列,该序列包含了1个981 bp的开放阅读框,编码1个由326个氨基酸残基组成的蛋白,该蛋白含有2个LEA2结构域,属于第2组LEA蛋白,该蛋白命名为TaLEA2.生物信息学分析显示TaLEA2蛋白具有LEA2家族的典型特征,富含赖氨酸(Lys),不含半光氨酸(Cys),无明显的高级结构,平均亲水系数(GRAVY)为-0.405,稳定系数为25.28,这种氨基酸组成及结构均有利于蛋白的热稳定性及亲水性.实时荧光定量PCR分析表明,TaLEA2基因为组成型表达,同时该基因存在组织表达差异,且表达受不同发育时期影响;该基因调控表达受高盐、低温、病原菌及干旱等胁迫的影响,尤其在干旱胁迫中上调表达明显,但该基因不受外源ABA刺激的影响.推测TaLEA2基因参与了小麦正常条件下的生长发育,同时也广泛地参与了小麦抵御逆境胁迫的响应,尤其在小麦的抗旱胁迫过程中发挥重要作用. 相似文献
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本研究采用核糖体基因转录间隔区（internal transcribed spacer，ITS）标记分析37份橡胶树1981’IRRDB野生种质以及7份栽培品系的遗传多样性及其进化关系，拟在DNA序列水平上了解野生种质及栽培品系的遗传背景，为保护、发掘和利用现有橡胶树种质资源提供遗传理论依据。在44份材料中，9份资源种质及1份栽培品系出现ITS基因杂合子现象，ITS序列长度在583~588 bp之间，G+C含量65.52％~67.17％，共有87个变异位点。ITS核苷酸多样性Pi值为0.011 6，其中ITS2的Pi值（0.014 33）明显高于ITS1（0.010 10）及5.8S（0.010 31），表明ITS2序列具有更快的进化速率，更合适于橡胶树遗传多样性及系统学研究。在34个单倍型中，单倍型H8位于网络图的中心，为最古老的高频单倍型，其遗传背景主要来自朗多尼亚州。NJ分子系统树显示大部分栽培品系（热研7-20-59，RRIM600，热研7-33-97，热垦628，热研88-13）与朗多尼亚州（Rodo^nia）部分种质具有相似的遗传背景。此外，中性检测及单倍型网络图结果暗示本研究材料曾经经历一个扩张的历史事件。 相似文献
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胚胎晚期丰富蛋白（LEA）是与植物抗逆反应相关的一类重要蛋白。本研究克隆了橡胶树LEA家族一个新基因的全长cDNA序列,命名为HbLEA1。该cDNA全长1 183 bp,其中5'UTR区60 bp,3'UTR区154 bp,CDS区969 bp,共编码322个氨基酸,分子量大小为36 ku,等电点4.84,含有LEA-2和WHy（Water Stress and Hypersensitive response）结构域,属于LEA_2类LEA蛋白。组织表达分析结果表明,HbLEA1在种子中表达量最高,其次是胶乳和稳定叶,在芽中的表达量最低。在未开割树的胶乳中,机械伤害和割胶处理均明显下调HbLEA1表达。在橡胶树幼苗中,低温胁迫处理后该基因在叶片、树皮和根中的表达呈上升趋势,而在高温和干旱胁迫中其表达变化并不明显。结果显示,HbLEA1基因可能参与橡胶树的胁迫应答和胶乳代谢调控。 相似文献
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【目的】揭示HbSUT3的分子进化特点,及其与产量的相关性。【方法】克隆获得橡胶树5个大规模推广品种、9个1981′IRRDB野生种质和7个橡胶树属其它种或变种共计21份材料的HbSUT3及其同源基因（统称为SUT3）的cDNA序列,以及其中10个材料的基因组序列,利用MEGA软件(版本4.02)对获得的序列进行基因序列分析,并采用NJ法构建分子进化树。【结果】橡胶树属不同材料的SUT3均由4个外显子和3个内含子组成,其cDNA编码区长度均为1 608 bp;不同材料序列的转换/颠换比均小于2.0,Ks值普遍大于Ka值;系统进化分析显示,高产的橡胶树种质趋于聚为一类,但橡胶属不同种的材料也可以聚在一起。【结论】橡胶树HbSUT3是一个进化相对保守的基因,其分子进化与橡胶树产量性状有一定的相关性,橡胶树属内的不同种和变种可能属于一个物种综合。 相似文献
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利用RACE技术从巴西橡胶树中克隆到一个叶绿体型FBPase基因,命名为HbcpFBPase。该基因的c DNA全长为1 512 bp,包含1 209 bp的开放阅读框,编码一个由402个氨基酸残基组成的蛋白,蛋白分子量大小约为43.88 ku,理论等电点为6.64。多重序列比对表明该基因为叶绿体型果糖-1,6-二磷酸酶。Target P软件预测HbcpFBPase在叶绿体中的概率是0.961。实时荧光定量PCR分析表明,HbcpFBPase基因在雌花中表达量最高,雄花及种子次之;此外,机械伤害和割胶以及多种植物激素如乙烯利ET及植物生长素2,4-D可使HbcpFBPase基因下调表达。研究结果对进一步研究橡胶树光合作用碳固定、以及深入研究光合作用与胶乳合成之间的关系提供理论参考。 相似文献