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棉花E3泛素连接酶基因GhRING1-like的克隆及功能分析 总被引：1，自引：0，他引：1
[目的]RING(really interesting new gene) finger E3泛素连接酶在植物生长发育和抵御环境胁迫中具有重要作用。克隆棉花RING finger E3泛素连接酶基因GhRING1-like并分析其表达特征和功能,为该基因分子作用机制研究和育种应用奠定基础。[方法]根据棉花表达谱分析,选取并克隆干旱胁迫处理上调表达基因GhRING1-like,qRT-PCR分析GhRING1-like的组织表达特性及其对不同非生物胁迫和激素处理的响应模式;采用瞬时表达对GhRING1-like-GFP融合蛋白进行亚细胞定位分析;通过获得病毒介导的基因沉默(VIGS)棉花和过表达拟南芥植株,分析沉默或过表达GhRING1-like对植株生长发育及其抗旱性的影响。[结果]GhRING1-like基因序列全长996 bp,编码332个氨基酸,其C端含有RING-H_2(C3H_2C3)结构域。GhRING1-like定位于内质网上。GhRING1-like在叶片中优势表达; 200 g·L~(-1)PEG6000诱导处理1 h后瞬时显著上调表达12倍; GhRING1-like对Na Cl、ABA和SA的响应时间都在处理后3 h,上调表达均在5倍左右。干旱胁迫处理后,VIGS沉默GhRING1-like棉花叶片相对含水量和叶绿素荧光参数Fv/Fm分别较未沉默对照降低17.1%和30.6%,而电解质渗透率和丙二醛含量分别较对照提高70.8%和100%。过表达GhRING1-like显著提高了拟南芥种子萌发和幼苗期对于甘露醇引起的渗透胁迫的耐受性;可使营养生长中后期阶段的拟南芥在水分亏缺处理下的存活率提高2.4倍;转基因拟南芥叶片气孔开度降低51.2%,失水率明显降低。干旱胁迫下,过表达GhRING1-like使依赖于ABA诱导表达的At AREB1、At ERD15、AtRD29A上调表达,而对不依赖ABA的干旱胁迫诱导基因At DREB和脯氨酸合成基因At PLD没有影响。[结论]棉花GhRING1-like参与了植物非生物胁迫抗性的调控,主要通过依赖于ABA通路正向调控植物的抗旱反应。 相似文献
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烟草脆裂病毒(TRV)介导的基因沉默方法简便易行,但在常规试验条件下按照报道的方法操作沉默玉米基因的效率较低,难以实际应用。为了优化TRV-VIGS体系,并鉴定顶腐病抗病基因,本研究以玉米八氢番茄红素脱氢酶(PDS)基因为靶基因,构建沉默载体pTRV2-ZmPDS,从浸种处理、农杆菌菌株、真空辅助渗入和共培养时间4个试验因素优化玉米TRV-VIGS体系,提高基因沉默效率。结果表明,无菌水浸泡种子24 h,剥去种皮后用LB4404农杆菌菌株真空渗入处理60 min,再共培养10 h时,全株白化苗占出苗植株总数的25.1%~29.3%,较优化前沉默比率(3.0%)提高了8~10倍。半定量RT-PCR分析表明,与对照和未白化植株相比,白化植株的ZmPDS基因转录水平显著降低。应用优化的TRV-VIGS体系沉默ZmMAC3基因,高抗顶腐病的玉米杂交种先玉335在接种亚粘团镰孢菌后表现出典型的顶腐病病症,表明,与双子叶植物相似,MAC3蛋白是玉米内生免疫和抗病所必需的关键调控因子。综上所述,优化后的TRV-VIGS体系可以应用于玉米基因功能的鉴定。 相似文献
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