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拟南芥中病毒抑制子HC-Pro介导的DNA去甲基化
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作者 杨丽萍 孟大伟 +2 位作者 王悦 许亚男 金太成 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2019年第13期4378-4382,共5页
植物中RNA介导的胞嘧啶甲基化(RdDM)在调节基因表达、调控转座子的活动和防御病毒等方面发挥重要作用。水杨酸(salicylic acid, SA)是一个重要的信号分子,能够诱导抗性基因的表达。SA途径能被RNA病毒激活,但其分子机制并不清楚。本研究... 植物中RNA介导的胞嘧啶甲基化(RdDM)在调节基因表达、调控转座子的活动和防御病毒等方面发挥重要作用。水杨酸(salicylic acid, SA)是一个重要的信号分子,能够诱导抗性基因的表达。SA途径能被RNA病毒激活,但其分子机制并不清楚。本研究中,我们证明了由RNA病毒编码的HC-Pro蛋白(Hepercomponent protease)在SA途径ACD6启动子区的DNA去甲基化过程中起作用。植物中HC-Pro的过表达增加了SA途径防御基因ACD6和PR5的表达。研究结果揭示了在HC-Pro转基因拟南芥中HC-Pro干扰DNA甲基化并激活SA途径,并阐明了RNA病毒激活SA途径的分子机制,为研究植物病毒与宿主互作的分子机制提供了研究依据。 展开更多
关键词 拟南芥(Arabidopsis thaliana) 病毒抑制子 DNA去甲基化
拟南芥APX家族基因在植物生长发育与非生物逆境胁迫响应中的作用分析 预览
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作者 李泽琴 李锦涛 +1 位作者 邴杰 张根发 《遗传》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期534-547,I0002-I0003共16页
活性氧造成的氧化胁迫是植物主要非生物逆境胁迫之一。在不利的生长条件下,植物细胞内的各种代谢过程不协调可导致过氧化氢(hydrogen peroxide,H2O2)含量增加,从而对细胞造成多种威胁和伤害。抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,A... 活性氧造成的氧化胁迫是植物主要非生物逆境胁迫之一。在不利的生长条件下,植物细胞内的各种代谢过程不协调可导致过氧化氢(hydrogen peroxide,H2O2)含量增加,从而对细胞造成多种威胁和伤害。抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)是植物中清除H2O2的一种重要酶,拟南芥(Arabidopsis thaliana)APX家族包括8个成员:APX1~APX6、sAPX和tAPX。本研究以拟南芥野生型和突变体为材料,对拟南芥不同发育时期和不同逆境胁迫下的8种APX基因表达模式进行了分析,同时研究了其相应的缺失突变体对盐、干旱和热胁迫的耐受性。mRNA差异表达模式分析显示:在拟南芥生长的第4~8周,APX1表达量最高,APX2表达量最低,APX4、sAPX和tAPX随着生长发育的时间进程表达量逐渐减少,但APX6表达量不断增加;在非生物胁迫下,APX1、APX2和APX6受热胁迫诱导表达明显,sAPX响应盐胁迫,APX3和APX5对盐、干旱和热胁迫均表现出明显的诱导表达应答。盐和干旱胁迫耐受性分析结果表明:无论是在拟南芥的萌发期还是成熟期,任何一个APX基因缺失均使抗逆性降低;在萌发期,与盐胁迫相比,突变体对干旱胁迫更敏感;在成熟期,与野生型和其他突变体相比,apx1和apx6对盐和干旱胁迫更加不耐受。生理指标检测结果显示:干旱胁迫10d后,所有突变体植株中的H2O2含量均明显高于野生型,其中apx1、sapx和tapx中最高;盐胁迫5d后,突变体中丙二醛(malondialdehyde,MDA)的含量显著高于野生型;热胁迫2h就会导致apx1、apx2和apx6中H2O2和MDA含量大幅增加,其中在apx2中最高。本研究结果表明,拟南芥APX基因家族的8个成员均不同程度地参与植物生长发育及非生物胁迫响应的过程,在不同发育时期或逆境响应过程有特定的一种或几种APX发挥主要作用。 展开更多
关键词 拟南芥(Arabidopsis thaliana) 抗坏血酸过氧化物酶(APX) 活性氧(ROS) 逆境响应
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拟南芥子叶与真叶差异基因的生物信息分析
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作者 陈健 侯昕 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期3894-3901,共8页
为研究拟南芥子叶与真叶的发育过程,本研究以模式植物拟南芥为研究材料,通过二代测序、富集分析等生物信息学的方法探索子叶与真叶基因表达的不同。在拟南芥真叶相较于子叶的差异基因分析中,共得到了 673个差异基因,其中上调的基因有570... 为研究拟南芥子叶与真叶的发育过程,本研究以模式植物拟南芥为研究材料,通过二代测序、富集分析等生物信息学的方法探索子叶与真叶基因表达的不同。在拟南芥真叶相较于子叶的差异基因分析中,共得到了 673个差异基因,其中上调的基因有570个,下调的基因有103个。进一步富集分析表明,拟南芥的真叶与子叶相比,真叶在光合作用以及细胞结构方面有大量差异基因富集,子叶则在糖原代谢以及一些次级代谢通路有大量差异基因富集。本研究结果为研究子叶特有的代谢通路提供了一定的理论基础。 展开更多
关键词 拟南芥 mRNA 生物信息
转录因子WRKY6和PR1在拟南芥胁迫记忆中的表达模式 预览
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作者 李爽 熊樱 +1 位作者 RALF Muller-Xing 邢倩 《植物研究》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期752-759,共8页
植物暴露在细菌或其它微生物病原体下,会形成全身防御,称为系统获得性抗性SAR(Systemic Acquired Resistance),该系统可以在病原体二次侵染时有效抑制病原体对植物的伤害。其中,WRKY转录因子和病程相关蛋白PRs(Pathogenesis-related pro... 植物暴露在细菌或其它微生物病原体下,会形成全身防御,称为系统获得性抗性SAR(Systemic Acquired Resistance),该系统可以在病原体二次侵染时有效抑制病原体对植物的伤害。其中,WRKY转录因子和病程相关蛋白PRs(Pathogenesis-related proteins)在植物抗病信号调控途径中起着重要作用。本研究以模式植物拟南芥为实验材料,对WRKY6和PR1(PATHOGENESIS RELATED)两个转录因子进行初步研究。首先,从拟南芥eFP数据库中获得 WRKY6和PR1 的基因表达数据,进行生物信息学分析,获得 WRKY6和PR1 基因在不同胁迫条件下的表达热图。其次,通过实时荧光定量PCR技术,比较了经过生物胁迫和非生物胁迫处理后 WRKY6和PR1 的基因表达水平。结果表明,拟南芥经过生物胁迫丁香假单胞菌[ Pseudomonas syringae pv. tomato ( P st ) DC3000]处理后,WRKY6和PR1的基因表达模式具有一定的相似性,然而经过非生物胁迫和机械损伤组合处理后, WRKY6和PR1基因又呈现出不同的表达模式。本研究初步探索了WRKY6和PR1 基因的表达模式及其关系,为今后进一步研究系统性获得抗性应答机制提供了思路。 展开更多
关键词 拟南芥 WRKY6 PR1 胁迫响应 表达分析
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拟南芥VHA-c1基因对非生物胁迫的响应 预览
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作者 韩晓东 郭荣起 +5 位作者 高阳 于秀敏 苏杰 张子义 李国婧 王瑞刚 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期62-66,共5页
为初步探讨V-ATPasec亚基VHA-c1基因在植物生长发育及信号转导中的作用,通过农杆菌介导,将设计的dsDNA片段整合到拟南芥基因组上,筛选获得了能够特异沉默VHA-c1基因的转基因株系c1-1,并对其进行NaCl、ABA和6%葡萄糖胁迫处理。结果表明:... 为初步探讨V-ATPasec亚基VHA-c1基因在植物生长发育及信号转导中的作用,通过农杆菌介导,将设计的dsDNA片段整合到拟南芥基因组上,筛选获得了能够特异沉默VHA-c1基因的转基因株系c1-1,并对其进行NaCl、ABA和6%葡萄糖胁迫处理。结果表明:在NaCl处理后,沉默株系c1-1的主根伸长量和种子萌发率都有明显的降低,且在浓度为50,100mmol/LNaCl胁迫处理下,转基因株系c1-1的主根伸长量被显著抑制。在特定浓度的ABA和6%葡萄糖处理后,转基因株系c1-1的主根伸长量和种子萌发率也都有一定程度的抑制。然而,在4,8μmol/LABA处理后,野生株系的主根伸长量被显著抑制,与转基因株系c1-1的主根伸长量被抑制效果相比达到了显著水平。沉默VHA-c1基因后,降低了拟南芥对NaCl的耐受性,影响了其生长发育,然而对ABA和葡糖糖的抑制作用却表现为很不敏感,这可能是因为H+-ATPase在盐胁迫信号通路和ABA信号通路中起着不同的调控功能。 展开更多
关键词 液泡ATP酶 基因干扰技术 非生物胁迫 拟南芥
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利用AtLUP1超量表达体系在拟南芥中合成羽扇豆醇 预览
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作者 黄凤珍 高润昕 +3 位作者 李萌 许岗 纪小敏 曹福祥 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期107-113,共7页
羽扇豆醇是一种存在于多种果蔬及中草药中的五环三萜类化合物,具有抗炎症、抗氧化、抗癌等药理作用。羽扇豆醇合酶(Lupeolsynthase,LUP)是羽扇豆醇合成途径中的关键酶。前期研究显示,编码该酶的基因在原核和酵母表达体系中均难以获得有... 羽扇豆醇是一种存在于多种果蔬及中草药中的五环三萜类化合物,具有抗炎症、抗氧化、抗癌等药理作用。羽扇豆醇合酶(Lupeolsynthase,LUP)是羽扇豆醇合成途径中的关键酶。前期研究显示,编码该酶的基因在原核和酵母表达体系中均难以获得有生物活性的蛋白产物。本研究以拟南芥为受体,通过超量表达拟南芥羽扇豆醇合酶1(AtLUP1)基因,分析利用植物细胞生产羽扇豆醇的可行性。使用气相色谱GC检测AtLUP1超量表达拟南芥植株中的羽扇豆醇含量,发现48号植株中羽扇豆醇含量为0.9155mg·g^-1,显著高于野生型。本研究证明超量表达AtLUP1基因可以在拟南芥中促进羽扇豆醇的合成,为羽扇豆醇的工业化生产提供了新的思路。 展开更多
关键词 羽扇豆醇 羽扇豆醇合酶(LUP) 超量表达 拟南芥
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过氧化氢参与拟南芥根部避盐调控 预览
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作者 张天茹 韩毅 《合肥工业大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第8期1137-1141,共5页
已有研究发现植物通过调整根部向地性避开高浓度盐离子富集的区域,进而提高植物耐盐性(Halotropism),然而调控植物Halotropism机制尚不清楚。H 2O 2被认为是植物响应盐胁迫的关键信号分子,为探索H 2O 2在Halotropism中的潜在调控作用,... 已有研究发现植物通过调整根部向地性避开高浓度盐离子富集的区域,进而提高植物耐盐性(Halotropism),然而调控植物Halotropism机制尚不清楚。H 2O 2被认为是植物响应盐胁迫的关键信号分子,为探索H 2O 2在Halotropism中的潜在调控作用,文章采用2个H 2O 2水平增强突变体 cat2和apx1作为遗传材料进行相关分析。发现与野生型相比,cat2和apx1 突变体加速Halotropism现象的出现,暗示H 2O 2有利于根部避盐。进一步观察发现 cat2 体内的生长素信号明显低于Col-0水平,进一步证实H 2O 2可能是连接植物盐信号与Halotropism现象的中间介导子,并且可能与调控生长素信号有关。此外,文章还分析了重金属离子胁迫(汞和镉)对拟南芥根部向地性的影响,发现拟南芥在汞或镉处理的条件下不会发生像NaCl胁迫诱导的Halotropism现象。 展开更多
关键词 过氧化氢 Halotropism现象 胁迫 生长素 拟南芥
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寄主与病原物互作中小RNA转运机制及应用 预览
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作者 乔露露 赵弘巍 牛冬冬 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期1-5,共5页
灰霉病菌与拟南芥互作中会分泌小RNA进入植物细胞,通过与拟南芥Argonaute 1(AGO1)蛋白相结合,利用寄主的RNA干扰(RNA interference,RNAi)机制沉默寄主的免疫相关基因,从而抑制拟南芥的免疫反应。相反,寄主也会将小RNA转移到病原菌中,从... 灰霉病菌与拟南芥互作中会分泌小RNA进入植物细胞,通过与拟南芥Argonaute 1(AGO1)蛋白相结合,利用寄主的RNA干扰(RNA interference,RNAi)机制沉默寄主的免疫相关基因,从而抑制拟南芥的免疫反应。相反,寄主也会将小RNA转移到病原菌中,从而抑制病原菌的致病力。最近研究发现拟南芥可以通过类似于外泌体的胞外囊泡(extracellular vesicles,EV)将小RNA分泌到真菌细胞中。这些含有寄主小RNA的胞外囊泡在侵染部位积累并被真菌细胞吸收,并转运寄主小RNA诱导沉默真菌关键的致病因子,降低灰霉病菌的致病力。因此,在与病原菌的相互进化中,拟南芥通过外泌体介导的跨界RNA干扰抑制病原菌的侵染。本综述回顾了在多种植物-病原物互作体系中开展的小RNA穿梭转运研究,总结了可能的转运机制,讨论了以跨界RNA干扰技术为基础研发的新型环境友好型“RNA杀菌剂”的可靠性和局限性,对于读者了解新型作物病害防治技术具有重要意义。 展开更多
关键词 灰霉病菌 拟南芥 免疫反应 胞外囊泡 小RNA 寄主诱导基因沉默
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硫化氢信号能够通过生物钟调控拟南芥对冷胁迫的响应
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作者 杜鑫哲 张丽萍 裴雁曦 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期61-66,共6页
硫化氢(hydrogen sulfide, H2S)是继一氧化氮(nitric oxide, NO)与一氧化碳(carbon oxide, CO)之后的第3种气体信号分子,在动植物中均发挥着重要的生理功能。生物钟是生物体的内在计时器,对动植物适应环境和生长发育至关重要。鉴于H2S... 硫化氢(hydrogen sulfide, H2S)是继一氧化氮(nitric oxide, NO)与一氧化碳(carbon oxide, CO)之后的第3种气体信号分子,在动植物中均发挥着重要的生理功能。生物钟是生物体的内在计时器,对动植物适应环境和生长发育至关重要。鉴于H2S与生物钟调控的生理过程有较大的相关性,本文以拟南芥(Arabidopsis thaliana)为实验材料,对二者之间的关系进行了探索。结果发现,外源NaHS(H2S供体)处理能够上调生物钟相关基因CCA1(circadian clock associated 1)和PRR9(pseudo-response regulator 9)的表达,而且在H2S生成关键酶编码基因缺失的双突变体lcd/des1中,CCA1与PRR9的峰值表达时间明显滞后。CBFs(c-repeat binding factors)是受CCA1调控的冷胁迫响应基因,其表达也受H2S的调控。lcd/des1中CBF1和CBF3的峰值表达时间延迟,同时在lcd/des1中CBF1、CBF2和CBF3都下调表达。lcd/des1幼苗对冷胁迫表现出更高的敏感性。本文也对拟南芥内源H2S生成关键酶L-半胱氨酸脱硫基酶(L-cysteine desulfhydrase, LCD)与脱硫基酶1(desulfhydrase 1, DES1)编码基因的转录水平节律性进行了初步的探索。LCD的表达在1 d内未见明显的变化,而DES1的表达有明显的节律性,在早上8:00达到峰值。综上所述,H2S能够通过调节CCA1与PRR9基因的表达调控生物钟,进而影响下游靶标CBFs基因的表达以增加拟南芥对冷胁迫的耐受性。 展开更多
关键词 硫化氢 生物钟 冷胁迫 拟南芥 生物钟相关蛋白1(CCA1)
拟南芥RALF多肽家族的功能多样性初步分析 预览
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作者 强晓楠 李鑫 +2 位作者 陈佳 廖红东 于峰 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期2-10,共9页
绿色植物中的快速碱化因子(Rapid alkalinization factor,RALF)为一类进化保守的多肽信号分子,以基因家族形式存在。模式植物拟南芥中至少存在35个RALF基因成员,前期研究显示拟南芥RALF家族的部分成员,比如RALF1/23,RALF4/19可分别作为C... 绿色植物中的快速碱化因子(Rapid alkalinization factor,RALF)为一类进化保守的多肽信号分子,以基因家族形式存在。模式植物拟南芥中至少存在35个RALF基因成员,前期研究显示拟南芥RALF家族的部分成员,比如RALF1/23,RALF4/19可分别作为CrRLK1L类蛋白受体激酶家族成员FERONIA及BUPS1/2的配体,调控细胞伸长、植物免疫应答及双受精等过程,但是RALF家族其他成员是否具有生物学活性,以及不同成员之间是否具有功能性差异均尚不清楚。因此,本研究异源表达了19个代表性的RALF,并对其生物学活性和功能性差异进行了分析。实验结果表明,19个RALF均对根的生长起到不同程度的抑制作用,进一步挑选了部分代表性RALF成员进行了活性氧(Reactive oxygen species,ROS)迸发及丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPK)磷酸化实验分析,实验结果表明,我们确证了11个RALF蛋白参与了MAPK信号的响应,同时,证实16个RALF蛋白抑制了由flg22引起的ROS的释放。此外,不同RALF成员在下胚轴细胞伸长上的作用也存在明显差异,比如RALF10促进下胚轴的伸长。以上研究结果表明不同RALF之间既存在功能冗余性,又存在功能性差异。本研究丰富了对RALF功能复杂性和多样性的认识。 展开更多
关键词 拟南芥 根长 下胚轴 植物细胞免疫 RALF10
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异源表达棉花S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶(GhSAMDC1)基因提高了拟南芥抗盐能力 预览
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作者 田文刚 朱雪峰 +3 位作者 宋雯 程文翰 薛飞 朱华国 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1017-1028,共12页
以转GhSAMDC1基因拟南芥研究了过量表达GhSAMDC1基因对拟南芥幼苗抗盐能力的影响,以及内源多胺、过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)、叶绿素含量(Chl)、离子渗透率、抗氧化酶(SOD、CAT、POD)活性和表达量在盐胁迫下的变化。结果表明,过量表达... 以转GhSAMDC1基因拟南芥研究了过量表达GhSAMDC1基因对拟南芥幼苗抗盐能力的影响,以及内源多胺、过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)、叶绿素含量(Chl)、离子渗透率、抗氧化酶(SOD、CAT、POD)活性和表达量在盐胁迫下的变化。结果表明,过量表达GhSAMDC1基因能够减少拟南芥内源腐胺(Put)含量,增加亚精胺(Spd)和精胺(Spm)含量。盐胁迫下,转基因株系亚精胺合酶(AtSPDS1、AtSPDS2)和精胺合酶(AtSPMS)基因表达量明显高于野生型,Spd和Spm含量进一步增加,H2O2、MDA、Chl以及离子渗透率显著降低;与野生型相比,过氧化物酶(POD)活力无明显差异,但超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活力明显增加,其表达水平与活力变化趋势基本一致。因此,盐胁迫下,GhSAMDC1基因通过提高Spd和Spm合成相关基因的表达,增加了转基因株系Spd和Spm含量,Spd和Spm直接或间接提高抗氧化系统相关酶的活力,通过清除H2O2等活性氧的方式提高拟南芥的抗盐能力。 展开更多
关键词 拟南芥 棉花S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶基因 盐胁迫 抗氧化酶
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PnKTI基因在转基因拟南芥中的抗虫及功能分析 预览
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作者 王洁华 毛虹禹 杨少辉 《天津大学学报:自然科学与工程技术版》 CSCD 北大核心 2019年第3期242-248,共7页
Kunitz型胰蛋白酶抑制剂(Kunitz-type trypsin inhibitor,KTI)属于蛋白酶抑制剂(protease inhibitor,PI)家族中的丝氨酸蛋白酶抑制剂.本研究选择黑杨(Poplus nigra,Pn)中4个可被机械创伤诱导的KTI基因(PnKTIA6、PnKTIB1、PnKTIC1、PnKTI... Kunitz型胰蛋白酶抑制剂(Kunitz-type trypsin inhibitor,KTI)属于蛋白酶抑制剂(protease inhibitor,PI)家族中的丝氨酸蛋白酶抑制剂.本研究选择黑杨(Poplus nigra,Pn)中4个可被机械创伤诱导的KTI基因(PnKTIA6、PnKTIB1、PnKTIC1、PnKTID2),在拟南芥中过表达并以转基因拟南芥叶片饲喂小菜蛾,观察其从幼虫到成蛾的整个生长发育周期生理指标,从而检测4种PnKTI基因的抗虫效果.结果发现,4种PnKTI基因的抗虫效果依次为35S:PnKTIA6>35S:PnKTID2>35S:PnKTIB1>35S:PnKTIC1,其中,过表达PnKTIA6基因的拟南芥叶片饲喂的小菜蛾存活率最低,仅为9.8%.此外,采用酶化学法测定分析了PnKTIs基因编码产物的功能及效果.结果发现,PnKTIs基因的编码产物对胰凝乳蛋白酶没有抑制作用,但对胰蛋白酶有很强的抑制作用,作用效果依次为35S:PnKTIA6>35S:PnKTID2>35S:PnKTIB1>35S:PnKTIC1,与小菜蛾抗性测定结果一致. 展开更多
关键词 PnKTI 拟南芥 小菜蛾 抗性 功能分析
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干旱胁迫下拟南芥中H2S与ABA信号关系研究 预览
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作者 赵敏 王玥萱 +3 位作者 徐运飞 赵启安 刘博 杨宁 《植物研究》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期104-112,共9页
以野生型拟南芥(WT)、硫化氢(H2S)合成酶缺失型突变体lcd、脱落酸(ABA)合成缺失型突变体aba1实生苗为材料,以0.3mol·L^-1甘露醇模拟干旱胁迫,研究干旱胁迫对ABA含量、H2S含量的影响,及其在拟南芥抵抗干旱胁迫中的作用及信号关系。... 以野生型拟南芥(WT)、硫化氢(H2S)合成酶缺失型突变体lcd、脱落酸(ABA)合成缺失型突变体aba1实生苗为材料,以0.3mol·L^-1甘露醇模拟干旱胁迫,研究干旱胁迫对ABA含量、H2S含量的影响,及其在拟南芥抵抗干旱胁迫中的作用及信号关系。结果显示:干旱胁迫显著提高LCD和ABA1基因相对表达以及H2S含量,ABA含量;干旱胁迫显著抑制突变体lcd、aba1的种子萌发;干旱胁迫下,外施NaHS促进干旱胁迫下WT、lcd和aba1中內源H2S的产生及上调LCD、ABA1基因相对表达,而外施ABA提高干旱胁迫下WT、aba1中H2S含量及LCD、ABA1基因相对表达,但是对lcd中H2S含量及LCD基因相对表达没有显著影响。研究结果表明,信号分子H2S和ABA在拟南芥的干旱胁迫响应中发挥一定的作用,且H2S位于ABA的下游参与调控拟南芥的信号过程。 展开更多
关键词 拟南芥 干旱胁迫 硫化氢 脱落酸
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增强UV-B辐射对拟南芥fas1突变体的影响 预览
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作者 李婷 韩榕 《安徽农业科学》 CAS 2019年第17期1-4,11,共5页
随着臭氧层的变薄和臭氧空洞的出现,到达地球表面的UV-B辐射明显提高,对生物的生长和发育产生了一定的影响。拟南芥中FAS1同源物的敲除也没有使其出现致死表型,植物仍然能够存活,只是在胚后器官发生时出现缺陷,如激活其顶端分生组织处... 随着臭氧层的变薄和臭氧空洞的出现,到达地球表面的UV-B辐射明显提高,对生物的生长和发育产生了一定的影响。拟南芥中FAS1同源物的敲除也没有使其出现致死表型,植物仍然能够存活,只是在胚后器官发生时出现缺陷,如激活其顶端分生组织处的沉默基因,导致茎干宽扁,相应的叶序和花序结构紊乱。因此,FAS1能够稳定异染色质,使其中的基因保持沉默。以野生型和fas1突变体拟南芥为材料,对比了不同条件下野生型和fas1突变体拟南芥的发芽势和发芽率、根长以及根尖分生区有丝分裂细胞的末期,结果表明在正常生长条件下WT和fas1突变体的发芽势和发芽率、根长以及根尖分生区细胞在有丝分裂末期的形态都没有显著差异。而在UV-B辐射条件下,对比不同组之间的发芽势和发芽率、根长,结果表明,WT+UV-B组低于WT组,fas1+UV-B组低于fas1组,fas1+UV-B组低于WT+UV-B组,且差异均达到显著水平。此外,在UV-B辐射条件下,观察到在fas1+UV-B组中,有丝分裂也表现出一定的异常现象。这些结果表明,FAS1基因功能的缺失可能是导致fas1突变体对UV-B胁迫敏感的诱因之一。 展开更多
关键词 UV-B fas1 拟南芥
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拟南芥免疫相关基因启动子对免疫信号分子的响应强度分析
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作者 罗箫 甘爽 +2 位作者 谢国莉 郭晋雅 蔡易 《中国农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期10-16,共7页
为对比不同的植物抗病相关基因对植物免疫激发子的响应强度,筛选出响应强度较高的报告基因,从拟南芥中克隆5个植物免疫相关基因(WRKY33、FRK1、WRKY29、PR2和PDF1.2)的启动子序列,构建目的基因启动子驱动的萤光素酶(Luciferase,LUC)表... 为对比不同的植物抗病相关基因对植物免疫激发子的响应强度,筛选出响应强度较高的报告基因,从拟南芥中克隆5个植物免疫相关基因(WRKY33、FRK1、WRKY29、PR2和PDF1.2)的启动子序列,构建目的基因启动子驱动的萤光素酶(Luciferase,LUC)表达载体,并将其转化到拟南芥原生质体中瞬时表达;经植物免疫激发子(FLG22与PEP1)处理后,进行LUC活性检测,判断目的基因启动子的激活情况,分析上述目的基因启动子对免疫信号分子的响应强度。结果显示:经FLG22与PEP1处理后,拟南芥原生质体细胞中WRKY33响应强度为最高,与对照相比分别上调11.2与4.5倍,WRKY29响应强度次之,分别为对照的10.0与3.1倍;与WRKY相比,FRK1响应强度明显降低,而PR2与PDF1.2均无明显响应。上述结果表明在拟南芥原生质体瞬时表达体系中WRKY33可高效响应植物免疫激发子,pWRKY33::LUC原生质体表达体系可作为一种高效的PTI反应报告系统,用于新型植物免疫激发子的筛选鉴定。 展开更多
关键词 拟南芥 植物免疫 报告基因 信号响应强度
DNA去甲基化酶对拟南芥Laccase家族基因甲基化及转录模式的影响 预览
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作者 孔维文 王彬 +5 位作者 陈伟 丁立 贾祥子 郑晓慧 花文涓 徐小勇 《扬州大学学报:农业与生命科学版》 CAS 北大核心 2019年第3期27-33,共7页
植物Laccase家族蛋白,是铜蓝氧化酶超家族的重要成员,具有包括抗病性在内的多种生物学功能。利用拟南芥野生型及ros1、rdd和dme突变体的全基因组甲基化测序(BS-SEQ)数据,分析了拟南芥Laccase蛋白家族基因(AtLACs)的DNA甲基化模式。结果... 植物Laccase家族蛋白,是铜蓝氧化酶超家族的重要成员,具有包括抗病性在内的多种生物学功能。利用拟南芥野生型及ros1、rdd和dme突变体的全基因组甲基化测序(BS-SEQ)数据,分析了拟南芥Laccase蛋白家族基因(AtLACs)的DNA甲基化模式。结果表明:在野生型和不同DNA去甲基化酶突变体中,该家族少数成员在基因上游区和转录区存在较高水平的甲基化修饰现象。转录组测序(RNA-SEQ)数据分析结果显示,在野生型和不同突变体中,ALAC家族基因的转录水平普遍较低。而AT5G48100基因在拟南芥胚乳细胞中剧烈表达,DME突变后,其表达水平进一步剧烈增强。综合而言,在野生型和不同DNA去甲基化酶突变体中,ALAC基因家族大部分成员的DNA甲基化修饰与转录调控关联不强,但有些基因的DNA甲基化程度与转录水平之间有密切联系。 展开更多
关键词 拟南芥 LACCASE DNA去甲基化酶 转录调控
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拟南芥CBL9的质膜定位对花粉管顶端生长的影响 预览
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作者 周利明 房玮 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期58-63,共6页
旨在揭示拟南芥CBL9(Calcineurin B-like protein 9)在花粉管顶端生长中的作用。基于花粉管瞬时表达体系,通过基因枪技术将带有黄色荧光蛋白(YFP)标签的CBL9在烟草花粉中进行瞬时表达,观察其亚细胞定位及过表达表型。针对CBL9的N端酰基... 旨在揭示拟南芥CBL9(Calcineurin B-like protein 9)在花粉管顶端生长中的作用。基于花粉管瞬时表达体系,通过基因枪技术将带有黄色荧光蛋白(YFP)标签的CBL9在烟草花粉中进行瞬时表达,观察其亚细胞定位及过表达表型。针对CBL9的N端酰基化的保守位点,通过点突变技术构建CBL9G2A突变体,对比研究其表型及定位的改变情况。结果显示CBL9-YFP定位于花粉管顶端质膜及颗粒状细胞器上,CBL9过量表达可以引起显著的花粉管去极化生长。而CBL9G2A-YFP则表现出非特异性的胞内弥散定位,同时CBL9G2A过量表达没有显著影响花粉管的顶端生长。CBL9的N端酰基化位点是CBL9质膜定位的重要因素,而正确定位的CBL9才能发挥调控花粉管生长的相关功能。 展开更多
关键词 拟南芥 花粉管 顶端生长 钙离子 类钙调神经磷酸酶B亚基
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灌木柳SlSIP基因的克隆和功能验证
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作者 周洁 黄婧 +3 位作者 邢玮 王保松 何旭东 教忠意 《南京林业大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期39-44,共6页
【目的】明确灌木柳碱性α-半乳糖苷酶基因(Sl SIP)的结构特征和该基因在耐盐方面的生物学功能,为碱性α-半乳糖苷酶基因新的功能拓宽提供理论基础。【方法】以灌木柳苏柳‘2345’(Salix jiangsuensis‘2345’)盐胁迫48 h后的c DNA为模... 【目的】明确灌木柳碱性α-半乳糖苷酶基因(Sl SIP)的结构特征和该基因在耐盐方面的生物学功能,为碱性α-半乳糖苷酶基因新的功能拓宽提供理论基础。【方法】以灌木柳苏柳‘2345’(Salix jiangsuensis‘2345’)盐胁迫48 h后的c DNA为模板,克隆了苏柳碱性α-半乳糖苷酶基因Sl SIP。运用生物信息学方法分析其蛋白质结构、性质和亲缘关系,利用农杆菌介导法转入拟南芥中,通过实时荧光定量qRT-PCR方法鉴定转基因阳性植株的表达特性和盐胁迫条件下的生长状态,从而验证转基因植株的耐盐功能。【结果】该基因编码776个氨基酸,分子质量为84.88 ku,理论等电点为5.85,不稳定系数为35.74,亲水性平均系数-0.154,定位于内质网膜上。SlSIP的保守结构域为WFGWCTW和IDDGWQ,催化活性位点为V。共得到11个T3代阳性转基因株系,qRT-PCR结果显示Sl SIP在3个拟南芥阳性转基因株系中表达量最高,分别提高9、28、29倍。转基因株系在含85 mmol/L Na Cl培养基上种子萌发率高于非转基因植株,且生长状态良好,但非转基因植株的叶绿素含量高于转基因株系。【结论】Sl SIP基因属于GH27家族,不仅提高了种子萌发过程中的耐盐性,也参与了叶片发育和衰老的途径。 展开更多
关键词 苏柳'2345’ 碱性α-半乳糖苷酶 耐盐 转基因 拟南芥 功能验证
过表达或沉默棉花GhPCBER基因株系的获得及其茎叶木质素和木脂素含量研究 预览
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作者 刘瑾 梁其干 +3 位作者 张迎春 张新宇 李艳军 孙杰 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期1-11,共11页
编码苯基香豆满苄基醚还原酶(phenylcoumaran benzylic ether reductase,PCBER)的基因PCBER属于PIP亚家族,是苯丙烷代谢途径中参与木脂素合成的关键基因。该研究构建了棉花GhPCBER基因的植物过表达载体并转化拟南芥,同时构建了VIGS(viru... 编码苯基香豆满苄基醚还原酶(phenylcoumaran benzylic ether reductase,PCBER)的基因PCBER属于PIP亚家族,是苯丙烷代谢途径中参与木脂素合成的关键基因。该研究构建了棉花GhPCBER基因的植物过表达载体并转化拟南芥,同时构建了VIGS(virus induced gene silencing,病毒诱导的基因沉默)载体转化棉花,采用实时荧光定量PCR技术对GhPCBER基因在不同组织中的表达进行分析;对野生型和转基因植株茎叶组织中的木质素和木脂素含量进行测定分析。结果表明:(1)成功构建了GhPCBER植物过表达载体pGWB17-GhPCBRE以及基因沉默重组载体pTRV2-GhPCBER;经遗传转化获得6株转棉花GhPCBER基因抗性拟南芥植株,同时获得15株GhPCBER基因沉默棉花植株(5株为一组)。(2)PCR检测表明,6株转基因拟南芥均为过表达株系,其中株系1、2、3相对表达量更高,且在茎、叶组织中的表达量分别较野生型提高了7~14倍和6~16倍,表明GhPCBER基因成功在拟南芥中过表达;GhPCBER基因沉默棉花植株的茎、叶组织中的表达量分别比野生型棉株约下降12%和26%,表明烟草脆裂病毒(TRV)体系(pTRV2-GhPCBER)成功抑制了GhPCBER基因的表达。(3)转GhPCBER基因拟南芥茎、叶中木质素和木脂素含量较野生型均显著降低;GhPCBER基因沉默棉花植株茎、叶中木质素和木脂素含量较野生型均极显著降低;组织化学染色观察发现GhPCBER基因沉默棉花植株茎秆颜色明显比野生型染色浅,也证明沉默基因棉花植株茎秆中的木质素含量减少。(4)苯丙烷代谢通路中8个相关基因的实时荧光定量PCR分析发现,过表达或抑制GhPCBRE基因均会导致苯丙烷代谢途径发生重新定向。 展开更多
关键词 陆地棉 拟南芥 苯基香豆满苄基醚还原酶 木质素 木脂素
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植物锰转运蛋白研究进展 预览
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作者 赵秋芳 马海洋 +2 位作者 贾利强 陈曙 金辉 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期1245-1252,共8页
锰是植物必需的微量元素,参与植物的多种生命活动过程,包括光合作用、呼吸作用、蛋白质合成和激素活化等。锰缺乏和过量均能影响植物生长和产量。但是目前对锰在植物中吸收、转运过程的分子机制仍了解有限,少数金属转运蛋白家族被报道... 锰是植物必需的微量元素,参与植物的多种生命活动过程,包括光合作用、呼吸作用、蛋白质合成和激素活化等。锰缺乏和过量均能影响植物生长和产量。但是目前对锰在植物中吸收、转运过程的分子机制仍了解有限,少数金属转运蛋白家族被报道参与锰在植物体中的吸收、转运和分配,如NRAMP (natural resistance associated macrophage protein), YSL (yellow stripe-like),ZIP (zinc regulated transporter/iron-regulated transporter [ZRT/IRT1]-related protein),CDF/MTP (cation diffusion facilitator/metal toleranceprotein),CAX (cation exchanger),CCX (calcium cation exchangers),P-type ATPases和VIT (vacuolar iron transporter)。本文主要综述模式植物拟南芥和水稻中锰转运蛋白对锰吸收、分配和维持植物体内锰平衡方面的研究进展,并对相关研究进行展望。 展开更多
关键词 转运蛋白 拟南芥 水稻
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