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Dof转录因子在植物中的调控作用 预览
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作者 郭彦秀 陈静 +3 位作者 王艳芳 孙春玉 王义 张美萍 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期146-156,共11页
DNA binding with one finger(Dof)蛋白是植物中特有的一类转录因子,自1993年在玉米中发现该转录因子到如今已有26年的历史。Dof蛋白只有一个由52个氨基酸组成的单锌指保守结构域,该结构域包含4个保守的半胱氨酸残基和一个二价锌离子,... DNA binding with one finger(Dof)蛋白是植物中特有的一类转录因子,自1993年在玉米中发现该转录因子到如今已有26年的历史。Dof蛋白只有一个由52个氨基酸组成的单锌指保守结构域,该结构域包含4个保守的半胱氨酸残基和一个二价锌离子,这两者都是Dof转录因子重要的组成部分,二者缺一不可,若半胱氨酸发生突变,或存在其他二价离子螯合剂都将会影响锌指结构的生成,进而使Dof蛋白不能与DNA结合,导致其丧失活性。半胱氨酸残基和Zn2+可以共价结合构成CX2CX21CX2C基序,此基序能够特异识别启动子中的AAAG(或CTTT)序列,从而激活或抑制靶基因的表达。Dof蛋白C-末端氨基酸序列的多变性导致该转录因子进化的多样性,从而在植物的生长发育过程中发挥着不同且重要的功能,如种子萌发、维管的发育和叶片极性、花和花粉发育、光周期反应、参与碳和氮的代谢、合成次生代谢产物、植物的逆境响应过程等。围绕着Dof转录因子的结构、系统进化关系、motif的组成和在植物中发挥的功能展开综述,以期为后续Dof转录因子的研究奠定相应的理论基础。 展开更多
关键词 Dof转录因子 单锌指保守结构域 进化关系 调控 代谢
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植物AP2/ERF转录因子家族的研究进展 预览 被引量:1
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作者 张麒 陈静 +3 位作者 李俐 赵明珠 张美萍 王义 《生物技术通报》 CSCD 北大核心 2018年第8期1-7,共7页
作为植物最大转录因子家族之一,AP2/ERF转录因子广泛存在于植物中,并因其在基因育种等方面具有重要作用而倍受关注。AP2/ERF转录因子家族成员至少含有一段60个左右氨基酸构成的AP2保守结构域,根据结构域的数量和识别序列的不同可... 作为植物最大转录因子家族之一,AP2/ERF转录因子广泛存在于植物中,并因其在基因育种等方面具有重要作用而倍受关注。AP2/ERF转录因子家族成员至少含有一段60个左右氨基酸构成的AP2保守结构域,根据结构域的数量和识别序列的不同可以将其分为AP2、ERF、DREB、RAV和Soloist5个亚家族,且在拟南芥、水稻、玉米和番茄等植物中,AP2/ERF转录因子及其各个亚家族成员的数量各不相同。研究发现,AP2/ERF转录因子可通过响应乙烯、细胞分裂素和生长素的调节从而直接或间接参与种子发育过程、花和果实等器官的形态建成等植物发育的多个进程;除了初生代谢,AP2/ERF转录因子还在植物次生代谢尤其是在调控药用植物主要药用活性成分(如青蒿素、紫杉醇和木质素)合成方面效果显著。同时,有报道称拟南芥AP2/ERF基因具有正向调节抗灰霉病的功能,一些AP2/ERF基因也被报道在植物应对高盐、干旱、缺氧、低温等非生物胁迫方面具重要功能;另外,AP2/ERF类转录因子还参与了乙烯等介导的非生物信号传导。介绍AP2/ERF转录因子的结构分类特征、在不同植物中的数量分布,并阐述其在植物发育、次生代谢、生物与非生物胁迫和信号传导等方面的研究进展,以期为培育出兼具高产、抗病的实用型转基因作物提供理论依据。 展开更多
关键词 转录因子 植物发育 次生代谢 胁迫应答 信号传导
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红曲霉发酵转化人参皂苷Rg3的研究
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作者 丛悦怡 孙佳 +11 位作者 于恩 孙亮 陈旸 王康宇 李俐 王艳芳 孙春玉 胡可心 赵明珠 陈静 张美萍 王义 《中草药》 CSCD 北大核心 2018年第6期1298-1303,共6页
目的探索红曲霉对人参的固态发酵工艺,将人参中部分主要人参皂苷转化为生物活性更强的稀有人参皂苷Rg3(Rg3)。方法采用静止暗培养方法进行微生物发酵;香草醛-冰醋酸法测定发酵前后人参总皂苷含量;HPLC法测定发酵前后Rg3含量。结果红... 目的探索红曲霉对人参的固态发酵工艺,将人参中部分主要人参皂苷转化为生物活性更强的稀有人参皂苷Rg3(Rg3)。方法采用静止暗培养方法进行微生物发酵;香草醛-冰醋酸法测定发酵前后人参总皂苷含量;HPLC法测定发酵前后Rg3含量。结果红曲霉发酵人参的最优工艺参数为发酵时间6 d、发酵温度32℃、发酵pH 7.0、基质含水量50%。发酵6 d时,发酵产物人参总皂苷质量分数增加40%,Rg3质量分数为6.047 mg/g,是未发酵人参的2.3倍。最终根据单体皂苷含量随发酵时间的变化趋势,推断稀有皂苷Rg3的转化路径为人参皂苷Rb1或Rb2→Rd→Rg3。结论建立的红曲霉固态发酵工艺合理,为稀有皂苷Rg3定向化生产奠定了基础,更为日后体外制备稀有人参皂苷提供了理论支持。 展开更多
关键词 人参 固态发酵 红曲霉 生物转化 人参皂苷RG3 静止暗培养 总皂苷 HPLC
西洋参不同组织部位中皂苷生物合成相关基因的表达研究
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作者 王康宇 刘伟灿 +7 位作者 张美萍 赵明珠 王艳芳 李俐 孙春玉 胡可心 丛悦怡 王义 《中国中药杂志》 CSCD 北大核心 2018年第1期65-71,共7页
通过皂苷含量与基因表达量之间相关性分析,获得西洋参中不同组织部位皂苷含量与人参皂苷生物合成相关基因表达之间联系。以四年生红果期西洋参的14个组织部位为材料,利用高效液相法和香草醛-硫酸比色法测定西洋参样本中6种单体皂苷(人... 通过皂苷含量与基因表达量之间相关性分析,获得西洋参中不同组织部位皂苷含量与人参皂苷生物合成相关基因表达之间联系。以四年生红果期西洋参的14个组织部位为材料,利用高效液相法和香草醛-硫酸比色法测定西洋参样本中6种单体皂苷(人参皂苷Rg1,Re,Rb1,Rc,Rb2,Rd),分组皂苷和总皂苷含量;同时,利用实时荧光定量PCR法检测西洋参不同组织部位中7种(SQS,OSC,DS,β-AS,SQE,P450,FPS)人参皂苷生物合成相关基因的表达量。在西洋参中7种人参皂苷生物合成相关酶基因虽然参与人参皂苷合成,但是β-AS和P450基因的表达对单体皂苷,分组皂苷及总皂苷含量影响不显著;FPS,SQS,OSC,DS和SQE这5种基因表达对单体皂苷Re,Rg1,Rb1,Rd,分组皂苷PPD和PPT,单体总皂苷TMS和总皂苷TS含量影响显著或者极显著(P〈0.05或P〈0.01)。西洋参中部分单体皂苷,分组皂苷以及总皂苷的生物合成受着皂苷合成途径多种酶基因相互作用影响,生物合成途径中关键酶基因表达差异决定了西洋参中不同组织部位皂苷含量。因此,该研究通过相关性分析进一步明确了FPS,SQS,OSC,DS和SQE这5种酶基因是控制西洋参中皂苷合成的关键酶,它们通过集群协同表达互作的方式调控西洋参中人参皂苷的生物合成。 展开更多
关键词 西洋参 基因表达 人参皂苷生物合成途径 相关性 实时荧光定量PCR
主要协同转运蛋白超家族的研究进展 预览 被引量:1
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作者 李纯 孙春玉 +3 位作者 陈静 林彦萍 王义 张美萍 《生物技术通报》 CSCD 北大核心 2018年第8期43-49,共7页
主要协同转运蛋白超家族(Major facilitator superfamily,MFS)是目前已知最大的膜转运蛋白’超家族之一,包括100万个测序成员,其长度大都分布在400—600个氨基酸残基之间。根据TCDB数据库显示,MFS已经扩展到95个家族,它们可以促... 主要协同转运蛋白超家族(Major facilitator superfamily,MFS)是目前已知最大的膜转运蛋白’超家族之一,包括100万个测序成员,其长度大都分布在400—600个氨基酸残基之间。根据TCDB数据库显示,MFS已经扩展到95个家族,它们可以促进糖、药物分子、肽、三羧酸循环代谢产物、有机阴离子和无机阴离子等溶质在电化学梯度下进行跨膜运输。目前,对于MFS转运蛋白的晶体结构及转运机制的研究较多,研究发现MFS转运蛋白家族通常具有12个跨膜螺旋单位,并拥有其独特的折叠方式(MFS折叠),蛋白呈现向胞内、胞外开口或闭合的构象,以“摇杆开关”的转运方式进行物质的运输。MFS转运蛋白超家族在动植物中的生理作用较为广泛,在近期,人源MFs转运蛋白的研究更是引发关注,一些MFS转运蛋白家族成员的缺失可导致大脑萎缩和发育迟缓等;还有一些MFs蛋白具有调节细胞酸碱平衡、促进抗癌和消炎药物吸收等作用,关于人源MFS转运蛋白的研究为糖尿病、疲劳综合征、心血管疾病、癌症等人类疾病的防治提供了依据。主要介绍MFS转运蛋白超家族的发展,阐述其晶体结构、转运机制及生理作用,并在此基础上进行展望,以期为MFS的进一步深入研究及探讨提供理论依据。 展开更多
关键词 MFS 结构 转运 生理作用
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茉莉酸甲酯调控下人参发状根皂苷合成相关基因表达的研究 被引量:4
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作者 王康宇 于丽莉 +5 位作者 张美萍 尹锐 林彦萍 赵明珠 孙春玉 王义 《中国中药杂志》 CSCD 北大核心 2017年第12期2269-2275,共7页
通过外源添加茉莉酸甲酯(MeJA),研究其调控液体培养条件下人参发状根中皂苷生物合成途径相关酶基因在诱导子作用时表达情况。以四年生吉林人参主根诱导的人参发状根无性系为材料,利用香草醛一硫酸比色法测定MeJA处理前后人参发状根... 通过外源添加茉莉酸甲酯(MeJA),研究其调控液体培养条件下人参发状根中皂苷生物合成途径相关酶基因在诱导子作用时表达情况。以四年生吉林人参主根诱导的人参发状根无性系为材料,利用香草醛一硫酸比色法测定MeJA处理前后人参发状根的总皂苷含量;同时,利用荧光实时定量PCR测定MeJA处理前后人参发状根中鲨烯合成酶(squalenesynthase,SQS)、鲨烯环氧酶(squaleneepoxidase,SQE)、氧化鲨烯环化酶(oxidizedsqualenecyclase,OSC)、达玛烷二醇合成酶(dammarene—diolsynthase,DS)猡一香树脂合成酶(β-amyrinsynthase,β-AS)和环阿屯醇合成酶(cycloartenolsynthase,CAS)基因的相对表达量。结果表明:获得MeJA添加到人参发状根中最佳添加浓度为6×10-4μmol·L-1、添加时间为22d、作用时间为5d;MeJA的添加可以提高人参发状根中过氧化物酶(PPD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(PPD)的酶活性;经过MeJA处理后人参发状根中人参皂苷生物合成途径的SQS,SQE,OSC,DS,β-AS基因的表达变化均有显著提高,然而CAS基因的表达变化不显著。因此说明在添加MeJA处理后,皂苷生物合成途径中SQS,SQE,OSC,DS,β-AS基因表达情况与PPD,CAT,PPO的酶活性的变化趋势也相一致。 展开更多
关键词 人参发状根 人参皂苷生物合成 茉莉酸甲酯(MeJA) 基因表达
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