玉米PEPC 基因在籼型水稻保持系不同遗传背景下的效应及转PEPC基因后代的耐光氧化特性   总被引：2，自引：0，他引：2  

向珣朝  何立斌  孙建明  李季航  姚嫣萍  李平 《中国水稻科学》2009,23(3):257-262

 分别以转PEPC Kitaake和Kitaake作父本,以4份不同来源的保持系珍汕97B、K17B、Ⅱ 32B和G2480B为母本构建F1,考查PEPC 的表达及其对光合性状和农艺性状的影响。导入PEPC 后,水稻净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和PEPC酶活性均表现为增加,最突出的是其PEPC酶活性均成倍增加。蒸腾速率方面,只有K17B/PEPC 表现为下降。珍汕97B的净光合速率、气孔导度和PEPC酶活性一般配合力相对效应值均最大。在农艺性状上,G2480B/PEPC 的有效穗数、结实率和单株产量均大幅度提高,分别增加了31.46%、1.39倍和1.83倍,千粒重也增加了7.84%。珍汕97B/PEPC 由于穗变短,即使结实率和千粒重大幅度增加,减产仍达9.84%。G2480B的穗长、每穗粒数、结实率和单株产量一般配合力相对效应值均最大,而珍汕97B最小。在耐光氧化方面,转PEPC 基因Kitaake明显优于Kitaake。说明PEPC 单个基因对改善籼型三系保持系的光合性能和增加产量有较重要的作用。在供试的4份保持系中选用保持系宜考虑G2480B,PEPC 在此遗传背景下的表达丰度较高,提高结实率和单株产量等农艺性状的正效应最好。  相似文献   

编码缺刻缘绿藻乙酰辅酶A羧化酶BCCP亚基的基因克隆与表达分析     

李燕  周志刚 《水产学报》2014,38(6):794-802

为了探讨在氮饥饿对缺刻缘绿藻花生四烯酸(ArA)合成与积累的影响,通过cDNA末端快速扩增(RACE)和设计简并引物进行反转录(RT)-PCR扩增,克隆了编码该藻异质型乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)的2个生物素羧基载体蛋白(BCCP)的基因序列。其中MiBCCP1基因的cDNA序列长1 267 bp,包含的5'-非翻译区(UTR)长44 bp,3'-UTR长524 bp,开放阅读框(ORF)长699 bp,编码232个氨基酸并含有45个氨基酸序列的叶绿体定位信号肽;预测成熟蛋白分子量约为20 ku。MiBCCP2基因的ORF长789 bp,编码263个氨基酸并含有49个氨基酸的叶绿体定位信号肽,推测成熟蛋白分子量约为22 ku,但其羧基端缺乏生物素酰基化位点。邻接法(NJ)构建的聚类图显示它们分属于2个不同的分支(靴带值为100)。采用半定量反转录(RT)-PCR技术分析这2个基因的表达量,结果显示,在氮饥饿光照培养条件下,它们的相对转录量都先短暂升高然后持续下调,从而表明缺刻缘绿藻脂肪酸的从头合成能力有下降的趋势。结合该藻的ArA含量在该培养条件下明显增加的结果,推测胞质中同质型ACCase对缺刻缘绿藻ArA合成与积累起着更重要的作用。  相似文献   

镧浸种处理对玉米光合特性的影响     

张舜  廖颖  陶宗娅  罗学刚  吴国 《农业环境保护》2011,(5):830-835

为了探索镧对玉米光合特性的影响,采用露天盆栽方法,以氯化镧（LaCl3）溶液浸种处理玉米种子,测定大喇叭口期玉米叶片光合日变化、光响应曲线和CO2响应曲线及PEP羧化酶（PEPCase）活性。结果表明,高（120 mg.L-1）低（60 mg.L-1）两个La3＋溶液浓度条件下,玉米叶片光合午休现象得到缓解,气孔因素是主要原因;La3＋溶液浸种处理后,表观量子效率（AQY）和光饱和点（LSP）显著提高,羧化效率（CE）降低,La3＋对PEPCase有明显的抑制作用。说明La3＋溶液浸种预处理主要是通过提高植株对光能的利用来提高玉米叶片的光合效率。  相似文献   

海藻糖对转C4型PEPC水稻种子萌发耐旱性的影响     

李佳馨  谢寅峰  李霞  王净 《核农学报》2021,35(12):2879-2892

为揭示海藻糖参与高表达转玉米C₄型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因(C₄-PEPC)水稻(Oryza sativa)(简称PC)在干旱胁迫下种子萌发的生理机制,本研究以PC及其未转基因野生型受体Kitaake(简称WT)种子为材料,研究外施不同浓度海藻糖联合干旱处理下,其种子活力、萌发过程中可溶性糖和脯氨酸含量、α-淀粉酶活性,以及α-淀粉酶、PEPC、糖信号、部分海藻糖相关基因的表达。结果表明,干旱处理均显著抑制了两材料的发芽率,并且抑制了芽的生长;外施低浓度海藻糖可缓解干旱对种子萌发的抑制,与WT相比,PC对海藻糖更加敏感,当海藻糖浓度为0.5 mmol·L^-1时已表现出明显的缓解效应,且较10 mmol·L^-1海藻糖对WT的缓解效果更佳。外施0.5 mmol·L^-1海藻糖联合干旱处理可以维持水稻的种子活力、种子内渗透调节物质含量以及α-淀粉酶活性,尤其有益于PC。外施0.5 mmol·L^-1海藻糖通过上调PC内依赖钙信号的CBL1-OsSnRK3.1/3.23基因的表达,激活OsK1a-OsMYBS1/2-OsAmy3/8途径;同时诱导OsTPP1/7合成海藻糖,上调蔗糖和葡萄糖含量,进而增强糖代谢,维持种子萌发。此外,海藻糖也上调了SAPK8/9/10和C₄-PEPC的转录水平,使PC在芽期表现耐旱。本研究结果为改善直播稻田的发芽率和“C₄稻”的创制提供了新线索。  相似文献   

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的生物信息学分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

蔡小宁  陈茜  杨平  任源浩 《安徽农业科学》2008,36(3):914-916

[目的]为改造磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因、提高PEPC活性寻找线索。[方法]对GenBank上登录的PEPC的cDNA序列、氨基酸序列进行BLAST搜索,运用生物信息学方法进行信号肽分析、亚细胞定位、结构域分析以及PEPC蛋白质氨基酸序列的同源性分析和系统进化树分析。[结果]共搜寻到62个PEPC蛋白质序列,绝大多数属于C3植物,9个属于C4植物。绝大多数PEPC没有存在信号肽的可能性。62个PEPC蛋白的亚细胞定位基本一致,均具有Phosphoenolpyruvate carboxylase结构域,未发现其他结构域。通过进化树分析可分别将C3植物和C4植物的PEPC酶分成4组和3组。62个PEPC蛋白质氨基酸序列的同源性为86.70%,而其在19个C3植物和9个C4植物中则分别为89.63%和89.61%。[结论]C4植物PEPC的423位上的丙氨酸和862位上的酪氨酸高度保守,而C3植物的428位和871位的氨基酸则缺少同源性,可能与C3和C4植物PEPC的活性差异有关。  相似文献   

甘蓝型油菜乙酰辅酶A羧化酶3个亚基基因的克隆及其表达     

武玉永  谭秀华  马立新 《安徽农业科学》2008,36(10):4002-4006

[目的]为构建乙酰辅酶A羧化酶的叶绿体表达载体奠定基础。[方法]以从甘蓝型油菜叶片中提取的叶绿体基因组DNA为模板进行PCR扩增,克隆羧基转移酶β亚基基因。以从开花20~29 d后油菜幼胚中提取的总RNA为模板进行RT-PCR扩增,克隆生物素羧化酶和生物素羧基载体蛋白的cDNA序列。最后,乙酰辅酶A羧化酶的3个亚基基因被克隆到大肠杆菌表达载体中。[结果]SDS-PAGE分析结果表明乙酰辅酶A羧化酶的3个亚基基因分别被克隆到大肠杆菌表达载体中。乙酰辅酶A羧化酶的3个亚基基因在大肠杆菌中的表达产物分别为76.6、44.0和81.5 kD,其融合蛋白分别占总菌体蛋白的12%、10%和6%。[结论]不同品种的甘蓝型油菜生物素羧基载体蛋白cDNA序列存在较大差异。  相似文献   

抗亚洲玉米螟、抗草甘膦转基因玉米的培育   总被引：2，自引：0，他引：2  

孙越  刘秀霞  李丽莉  官赟赟  张举仁 《农业生物技术学报》2015,23(1):52-60

5-烯醇式丙酮酸莽草酸-3-磷酸合酶基因(5-enolpyruvyl-shikimate-3-phosphate synthase,epsps)是一个高抗草甘膦的基因,苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)的杀虫蛋白基因(Bt基因)cry1Ac M是一个能在单子叶植物中高效表达的抗亚洲玉米螟基因。为了获得具有抗虫、抗除草剂优良复合性状的转基因玉米,本研究构建出质粒p CAMBIA1302-P35S::epsps-Tnos-Pubi::cry1Ac M-Tnos,通过农杆菌(Agrobacterium tumefacien)介导的玉米(Zea mays)茎尖遗传转化法将目标基因转入玉米。通过分子检测、草甘膦抗性筛选和田间接种亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis(Guenée))试验筛选出转基因株系,在此基础上进行了转基因植株室内抗亚洲玉米螟试验和田间草甘膦抗性分析,并采用RT-PCR检测和Western blot方法确定了抗虫蛋白在转基因植株中稳定表达。从大量转基因株系中优选出6个遗传稳定且抗亚洲玉米螟、抗除草剂草甘膦的转基因玉米株系,这些株系的抗亚洲玉米螟、抗草甘膦特性完全满足大田应用的需求。综上所述,将改造后的Bt抗虫基因cry1Ac M和抗草甘膦基因epsps一同转入玉米,赋予两种玉米骨干自交系植株抗玉米螟、抗草甘膦特性,为我国抗亚洲玉米螟抗草甘膦转基因玉米的大面积推广培育出了优良自交系。  相似文献   

利用葡萄糖、木糖生产燃料酒精的基因工程菌构建   总被引：3，自引：0，他引：3  

陆坚  韦宇拓  黄鲲  卢春花  黄日波 《广西农业生物科学》2005,24(3):187-190

以运动发酵单胞菌的总DNA为模板，PCR扩增Zymomonas mobilis中的乙醇脱氢酶基因（adhB）和丙酮酸脱羧酶基因（pdc）。首先进行单个基因表达，基因表达产物经SDS—PAGE电泳分析和乙醛指示平板检测，确认有酶活性后，将这2个基因串联构建多顺反子表达质粒pSE—pdc—adhB，转入大肠杆菌DH5a内，得重组工程菌株。工程菌株经IPTG诱导，分别在含10％葡萄糖和10％木糖培养基中于37℃培养72h，有乙醇产生，酒精产率分别为对照菌株21倍和5倍。  相似文献   

大豆磷酸烯醇式丙酮酸磷酸酯酶(PEPP)研究:I.对非生物胁迫的反应     

董登峰  江立庚  杨杰  陈念平 《广西农业生物科学》2005,(2)

对缺磷、铝毒、盐、干旱、Fe、Mn、Cu、Zn胁迫下大豆根系和叶片磷酸烯醇式丙酮酸磷酸酯酶(PEPP)活性进行了测定,结果表明:(1)长期缺磷和铝毒胁迫可显著提高大豆根系的PEPP活性,并表现出加成效应;(2)长期铝毒、缺磷和铝毒耦合胁迫也显著提高大豆敏感品种BL2叶片的PEPP活性;(3)盐胁迫、干旱以及长期Fe、Mn、Cu、Zn过量都显著提高大豆根系的PEPP活性,Fe、Cu、Zn缺乏则对根系和叶片的PEPP活性影响不大,长期缺Mn显著降低大豆根系及叶片的PEPP活性。  相似文献   

稗草磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)基因的克隆与分析   总被引：10，自引：2，他引：10  

张桂芳  赵明  丁在松  张丽  肖俊涛 《作物学报》2005,31(10):1365-1369

为揭示C₄野生植物稗草（Echinochloa crusgalli）PEPCase的结构和功能特点,探索改善作物高光效新途径,本研究首次克隆了稗草（E. crusgalli）磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(ppc)的cDNA全长,测序及同源性比较分析结果证实,稗草ppc的cDNA全长为2 886 bp,编码961个氨基酸（GenBank登录号：AY251482）;核苷酸序列与谷子(Setaria italica)C₃型、高粱(Sorghum bicolor) C_3-2型、玉米(Zea mays) C_3-2型、水稻(Oryza sativa)C₃型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因的同源率分别达94.8%、93.2%、93.0%和89.7%。推导的氨基酸序列中C末端第771位氨基酸是丙氨酸（A）,表明是一个C₃型基因。与其他植物几种不同形式PEPCase进行的多重序列比对与系统进化分析结果也证实,此基因的核苷酸序列及其编码的氨基酸序列与所有参与对比的C₃型序列的同源性均远远高于与C₄型的同源性。与玉米、高粱C_3-2型PEPCase的同源性分别高达到96.5%、96.4%,与高粱、玉米的C_3-1型PEPCase的同源性分别为84.3%、83.8%,而与谷子、玉米、甘蔗和高粱的C₄型PEPCase的一致性相对较低,分别为82.2%、79.1%、77.1%、76.6%。因此进一步推论新克隆的稗草ppc基因属于C_3-2型。对其编码的蛋白序列进行了结构域、活性位点和功能位点预测。  相似文献