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胡萝卜与黄粉虫抗冻融合基因在拟南芥中的表达与抗冻性分析 总被引：1，自引：1，他引：0
抗冻蛋白(antifreeze protein, AFP)是一类能控制冰晶生长和抑制冰晶之间发生重结晶的蛋白质,能在低温结冰条件下保护生物体不受伤害。抗冻蛋白具有2种明显不同的抗冻活性--热滞(thermal hysteresis, TH)活性和重结晶抑制(recrystallizationinhibition, RI)活性。鱼类和昆虫抗冻蛋白的特征是高TH低RI活性,而植物抗冻蛋白的特征是低TH高RI活性。为了获得高TH、高RI活性的抗冻蛋白(antifreeze protein, AFP),克隆得到胡萝卜抗冻蛋白基因(DcAFP)和黄粉虫抗冻蛋白基因(TmAFP)cDNA全序列。通过重叠延伸PCR,将2个基因前后串联构建融合基因Dc-TmAFP和Tm-DcAFP,并构建了植物表达载体,通过农杆菌介导转化模式植物拟南芥,成功获得4个基因的转基因拟南芥植株。对转基因拟南芥植株进行抗冻试验处理,并进行了存活率统计和叶片黄化率统计分析。分析结果表明,不同功能的抗冻蛋白对植物的抗冻性有不同的帮助,热滞效应高效的黄粉虫抗冻蛋白对植物降低冰点方面效果大,而在植物遭受较长时间冻害时,抑制重结晶效应高效的胡萝卜抗冻蛋白对植物质外体中流体保持稳定性作用较大,从而提高植物的耐冻能力。 相似文献
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【目的】WUSCHEL-related homeobox(WOX)转录因子是植物特有的一类转录因子,参与干细胞维持、侧生器官发育和不定根再生等过程,对植物生长发育有至关重要的作用。本文通过对毛白杨Pto WOX4a基因表达模式的分析和过表达植株表型的观察,研究Pto WOX4a在杨树生长发育中的作用,为全面了解不同物种中WOX基因的作用机制奠定基础。【方法】利用qRT-PCR技术分析Pto WOX4a基因在茎顶端分生组织、幼叶、成熟叶、嫩茎、老茎、木质部、韧皮部和根中的相对表达量;利用GUS染色技术对p Pto WOX4a∷GUS转基因植株进行染色,通过GUS信号观察,进一步分析Pto WOX4a在不同组织中的表达模式。对过表达Pto WOX4a植株和对照植株的不定根、茎和叶片进行形态观察和生长指标测定,并通过组织切片对其解剖结构进行观察比较,分析过表达Pto WOX4a对杨树不定根、茎和叶片维管发育的影响。【结果】qRT-PCR结果显示,Pto WOX4a在茎中表达量最高,且主要集中在木质部和韧皮部,在根中表达水平次之,而在叶片等其他组织中的表达量较低;p Pto WOX4a∷GUS转基因植株的GUS染色结果与qRT-PCR结果一致,并发现Pto WOX4a主要在根、叶及茎的维管组织中表达。对过表达Pto WOX4a转基因植株表型观察发现,过表达Pto WOX4a抑制了不定根的伸长,3周苗龄的转基因植株不定根长度约为3~4 cm,仅为对照植株的1/3~1/2,不定根直径变粗,根部木质部区域增加。3月苗龄的过表达Pto WOX4a植株变矮,与对照植株相比,株高减少了14%~20%,节间数减少了16%~22%;对第10节间茎段的解剖结构分析发现,过表达Pto WOX4a植株茎部髓心部分变窄,比对照植株减少了10%~20%,木质部区域变宽,比对照植株增加了24%~35%,而形成层区域宽度无明显变化。此外,过表达Pto WOX4a导致植株叶片生长异常,叶片两侧边缘向上卷曲。【结论】毛白杨Pto WOX4a基因主要在杨树的维管组织中表达,过表达Pto WOX4a可影响杨树不定根、茎和叶片维管的发育。 相似文献
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拟南芥 AtFBDL1 基因是FBD-like基因家族的一员,其编码蛋白含有类似于F-box的结构域。表达模式网络预测结果显示该基因在茎顶端分生组织中高丰度表达,但对于FBD-like基因家族的研究还很少,其功能目前尚不明确。为此,本研究通过组织半定量表达分析和GUS染色显示 AtFBDL1 基因在拟南芥中具有时空表达特异性。结果表明:在真叶形成前和形成初期,该基因主要在茎顶端分生组织和下胚轴区域表达;真叶形成后,该基因在下胚轴的表达明显减少,而主要集中在茎顶端分生组织表达。遗传转化显示:与野生型植株相比,过表达 AtFBDL1 基因的植株生长发育缓慢,抽薹时间推迟3 4 d,莲座叶叶片面积减小,叶片数目平均增多10片,并且伴随有变态叶出现;过表达植株株高比野生型矮,株高最大差值达到12 cm。共表达网络预测 AtFBDL1 与多个与生长素和花发育相关的基因具有共表达关系。以上研究结果表明: AtFBDL1 基因在拟南芥的生长发育过程中,特别是在顶端分生组织分化过程中起重要作用。 相似文献
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以已知拟南芥和水稻生长素响应因子(ARF)蛋白质序列对毛竹基因组数据库进行比对分析显示,毛竹基因组编码39个ARF转录因子;通过生物信息学软件对毛竹ARF基因家族进行分析显示,毛竹ARF基因家族具有进化上的保守性;采用RT-PCR技术研究毛竹竹笋形成过程中ARF基因家族的动态变化,结果显示,在竹笋形成过程中ARF18和11-2基因分别在笋芽萌动和笋体形成过程中发挥调控作用,而ARF6-2基因参与竹笋发育的各个阶段. 相似文献
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以当年生毛竹种子为材料,通过分析比较不同条件下愈伤组织的成活率,为毛竹快速繁殖提供理论依据。结果表明：诱导的培养基为MS+2,4-D 4 mg/L+ZT 0.1 mg/L,pH=8时愈伤组织诱导率为(34.88±2.81)%。用培养的愈伤组织进一步培养,得出适合毛竹愈伤组织继代培养条件为2,4-D 2 mg/L。进一步培养发现褐化是毛竹愈伤组织继代培养的主要障碍,本研究发现了红光培养和去除硝酸盐的培养基的条件下能将毛竹愈伤组织的褐化死亡率降至1.2%,同时促进愈伤组织的增殖生长和进一步分化。总之,本研究探索了毛竹愈伤组织的诱导和继代培养的条件,为毛竹的快速繁殖和基因工程育种提供了基础。 相似文献
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以温室中1年生麻疯树顶端幼嫩叶片为外植体,研究了在MS基本培养基中添加不同浓度的6-苄基腺嘌呤(6-BA)和吲哚丁酸(IBA)对不定芽再生的影响,并采用60天暗培养的方法筛选出愈伤组织诱导和不定芽诱导的最佳激素组合为MS+5 mg.L-16-BA+0.5 mg.L-1IBA,该组合的不定芽诱导率高达75.8%。将该组合诱导出的愈伤组织接种至MS+1.5 mg.L-16-BA+0.05 mg.L-1IBA的固体培养基中,研究了赤霉素对不定芽再生的影响,最佳赤霉素浓度为0.05 mg.L-1,麻疯树叶盘再生率达到90.9%,平均不定芽个数达到4.6个。 相似文献
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