蜡质诱导因子1(wax inducer 1/SHN1, WIN1/SHN1)与植物的抗逆性密切相关。为研究WIN1在耐旱经济灌木扁果枸杞(Lycium barbarum ssp. Bianguo)中的功能及其应用前景，本研究用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)技术从扁果枸杞中克隆了LbWIN1，构建了LbWIN1融合增强型绿色荧光蛋白(EGFP)的载体并表达在拟南芥(Arabidopsis thaliana)原生质体中进行亚细胞定位，用实时荧光定量PCR法(quantitative real-time PCR, qRT-PCR)分析LbWIN1的表达特征。结果表明，LbWIN1基因长1 103 bp，含600 bp的开放阅读框，编码199个氨基酸，含有1个高度保守的AP2结构域。系统进化树分析发现，LbWIN1蛋白与茄科番茄(Solanum lycopersicum) SlWIN1和辣椒(Capsicum chinense) CcWIN1的同源性高达99%。亚细胞定位分析证明LbWIN1蛋白定位于细胞核。LbWIN1基因在叶、茎、根中均表达，其表达量受NaCl、渗透胁迫和外源脱落酸(ABA)诱导，表明LbWIN1参与旱生植物响应盐和干旱等非生物胁迫。

为研究旱生植物中醛脱羰基酶基因(ECERIFERUM1,CER1)在响应渗透胁迫过程中的分子特性,用逆转录PCR(Reverse transcription PCR,RT-PCR)和RACE法克隆了耐盐耐旱的扁果枸杞CER1基因的cDNA序列,对该序列进行了生物信息学分析,并用实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR, qRT-PCR)法检测在渗透胁迫处理后扁果枸杞CER1在各器官中的转录水平。结果表明,扁果枸杞CER1的cDNA序列长2 168 bp,开放阅读框为1 881 bp,命名为LbCER1,编码626个氨基酸,有4个跨膜区、1个脂肪酸羟化酶结构域和1个位于C-末端的Wax2结构域。该蛋白的理论分子质量为72.47 ku,等电点为7.40,脂肪指数为91.28,不稳定系数为27.88,平均亲水性为-0.070,是一种耐高温、性质稳定的偏碱性亲水蛋白。LbCER1蛋白定位在内质网膜上,二级结构主要由α-螺旋和环组成,分别占44.09%和45.21%,与三级结构预测结果相符。LbCER1与茄科植物亲缘关系近,同源性达100%。LbCER1基因在叶、茎、根中均表达。与对照相比,160 mmol/L山梨醇渗透胁迫处理下,6 h时LbCER1基因在叶中的相对表达量最高,增加1.8倍,茎中的相对表达量增加21%,12 h时降低14%,根中渗透胁迫处理6,12 h时,LbCER1的相对表达量分别增加1.1倍和32%;80 mmol/L山梨醇渗透胁迫下,仅叶在处理6 h时LbCER1表达量增加66%,茎和根中表达量降低或差异不显著,表明LbCER1可能与扁果枸杞响应渗透胁迫有关。

【目的】对陆地棉trihelix转录因子基因在多种胁迫下的应答表达模式进行研究分析,为棉花抗逆相关基因克隆及阐明棉花抗逆分子机制奠定基础。【方法】根据已知24个trihelix转录因子EST序列设计引物,通过RT-PCR和qRT-PCR的方法分析棉花(Gossypium hirsutum L.)GhGT在高盐(200 mmol.L-1NaCl)、干旱、低温(4℃)等非生物胁迫和外源激素ABA(100μmol.L-1)处理下的表达模式。【结果】12个基因响应高盐和干旱胁迫应答,7个基因响应冷胁迫应答,应答ABA处理的基因9个。此外,有3个基因(GhGT2、GhGT18和GhGT23)在4种处理下...

为研究ATP结合转运蛋白G亚家族蛋白11(ABCG11)在旱生经济灌木扁果枸杞中的功能，以扁果枸杞为试验材料，利用逆转录(RT-PCR)技术和RACE法克隆了扁果枸杞LbABCG11基因的cDNA序列，通过生物信息学分析该序列特征，并用实时荧光定量PCR法(qRT-PCR)研究了LbABCG11在盐处理、渗透胁迫和脱落酸(ABA)处理下不同器官的转录水平。结果表明，LbABCG11基因全长为2 971 bp,开放阅读框长2 130 bp,编码710个氨基酸，有6个跨膜区，预测蛋白质分子质量为79.39 ku,理论等电点8.42,脂肪指数为89.63,不稳定系数为35.52,平均亲水性为0.070,其编码蛋白质分子式为C_(3590)H_(5577)N_(935)O_(1027)S_(35),属于性质稳定的碱性疏水蛋白，含有核苷酸结合域(NBD)以及跨膜结构域(TMD),并以NBD-TMD的形式排列，是一种WBC型(WBC)半分子转运蛋白。该蛋白质二级结构主要由α-螺旋及无规则卷曲组成，分别占45.21%和33.66%,与三级结构预测结果相符。系统进化树分析发现，LbABCG11蛋白与茄科番茄SlABCG11和辣椒CbABCG11的亲缘关系较近，与拟南芥AtABCG11、藜麦CqABCG11同源性较低。LbABCG11基因在叶、茎、根中均表达，其表达量受NaCl、渗透胁迫和ABA诱导，表明LbABCG11参与旱生植物盐和干旱等多种胁迫的调控。

为解析番茄乙烯受体基因SlETR6在非生物胁迫过程中的功能。以番茄为材料,克隆了番茄SlETR6基因,利用MEGA 5. 0软件对SlETR6基因编码的蛋白进行了聚类分析,并利用实时荧光定量PCR分析了SlETR6基因在番茄根、叶、花、果实不同发育时期的组织表达情况及对其在高盐、高温(40℃)、低温(4℃)、干旱胁迫条件下的表达模式。结果表明,SlETR6基因开放阅读框(Open reading frame,ORF)为2 265 bp,编码754个氨基酸,蛋白质分子质量为85. 05 ku,等电点为7. 28,与马铃薯St ETR-like蛋白的同源性最高;启动子分析显示,SlETR6基因含有热胁迫、干旱胁迫、低氧胁迫、光响应、乙烯、水杨酸及赤霉素应答等相关的顺式作用元件。实时荧光定量PCR分析表明,SlETR6在番茄不同组织中均有表达,且在花和转色期果实中有显著高表达。高盐胁迫6 h后,SlETR6基因呈现上调表达,12 h后达到峰值,而后回复正常表达水平;高温胁迫后,SlETR6基因表达量有明显的上升趋势;干旱胁迫早期SlETR6基因应答强烈,在胁迫处理1 h后表达量达到峰值。因此,推测SlETR6基因可能在番茄适应高盐、高温、干旱等逆境胁迫过程中发挥重要作用,可能参与番茄生长发育过程中的逆境调控。为番茄抗逆研究提供了新的候选基因资源。

黑果枸杞Lycium ruthenicum为多年生野生灌木,由于其珍贵的营养价值和强非生物胁迫抗性受到广泛关注。为研究黑果枸杞钾离子(K+)/钠离子(Na+)选择性运输的分子机制,从转录组数据中筛选出拟外整流K+通道基因,提取黑果枸杞根系总RNA为模板,采用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)方法分离出该拟似SKOR基因。序列分析显示:该基因序列长2 448 bp,编码815个氨基酸。通过比对发现:该基因与拟南芥Arabidopsis thaliana等植物中已报道的SKOR基因编码的氨基酸序列同源性在6

【目的】了解AP2/EREBP家族基因参与逆境反应分子机理,为水稻抗逆相关基因的克隆及揭示水稻抗逆分子调控机理奠定基础。【方法】采用基因芯片技术分析AP2/EREBP家族基因在水稻幼苗受PEG、低温、高盐、ABA、GA等处理下的表达谱变化,并通过实时定量PCR技术对部分具有明显表达特点基因的胁迫表达谱进行验证。【结果】点制了水稻AP2/EREBP转录因子家族的基因芯片,检测到42个胁迫差异表达的AP2/EREBP基因。实时定量PCR所得结果与基因芯片结果基本吻合,说明芯片结果可靠。两个AP2/EREBP基因对所有胁迫反应相同,其它差异表达的AP2/EREBP基因对不同胁迫反应各不相同。【结论】...

bZIP转录因子广泛存在于植物中，在调节植物生长发育和非生物胁迫应答中起着重要作用。为探究bZIP转录因子在玉米干旱胁迫响应中的功能，在玉米苗期干旱胁迫处理5 d和复水3 d时，利用转录组测序技术对转录因子基因的表达变化进行分析，筛选到一个响应干旱和复水处理的bZIP转录因子(ZmbZIP26),共表达网络分析发现，ZmbZIP26处于网络调节的核心节点位置。ZmbZIP26基因含有558 bp的开放阅读框，编码185个氨基酸，属于亲水性蛋白。蛋白质进化树及保守序列分析发现，ZmbZIP26蛋白与高粱和芒草同源蛋白的同源性较高，而且在同一氨基酸位置上的保守基序相同。启动子顺式作用元件分析表明，ATG上游2 000 bp区域内含有干旱响应元件、激素响应元件和光响应元件等。qRT-PCR分析发现，ZmbZIP26是组成型表达基因，在幼茎、雌穗和根中高表达，且ZmbZIP26基因积极响应干旱、高温、高盐、氮胁迫及恢复正常的过程，可能在植物的抗逆过程中发挥着重要作用。亚细胞定位分析发现，ZmbZIP26属于核蛋白，定位在细胞核上。蛋白质互作预测发现，ZmbZIP26可能与锌指蛋白、丝氨酸蛋白、钙依赖性蛋白、谷胱甘肽转移蛋白等互作构建了一张调控网络，协同调控玉米生长发育和胁迫应答过程。

【目的】蛋白磷酸化在介导非生物逆境信号的转导中具有重要作用。以笔者在低磷胁迫下鉴定的小麦促分裂原活化蛋白激酶(MAP激酶)基因TaMPK1a-1为基础,开展该基因应答低磷逆境分子特征的研究。【方法】利用cDNA-AFLP技术,鉴定特异上调表达的MAP激酶基因TaMPK1a-1。采用生物信息学技术研究基因结构和编码蛋白特征,采用半定量RT-PCR技术研究TaMPK1a-1应答低磷胁迫逆境的分子特征。【结果】TaMPK1a-1 cDNA长度为2170bp,开放阅读框为1737bp,编码578个氨基酸残基。TaMPK1a-1含有2个参与双重磷酸化作用的TEY和TDY基序。在正常供磷条件下,磷高效品种...

为探究枸杞查耳酮异构酶CHI1基因在不同组织中的表达模式和功能，利用同源克隆的方法获得1个枸杞（Lycium chinense）LcCHI1基因（Genbank No. OR026273），通过生物信息学方法分析其理化性质、结构及进化关系，利用荧光定量PCR(qRT-PCR)技术对其组织表达的特异性进行分析，并进行原核表达分析。结果表明：1）枸杞查耳酮异构酶LcCHI1基因的cDNA序列全长695 bp，开放阅读框为633 bp，编码210个氨基酸，含有1个保守的Chalcone＿3 family结构域。2）氨基酸序列比对显示，LcCHI1蛋白符合Chalcone蛋白结构特征且与其他物种Chalcone蛋白具有高度的相似性。聚类分析表明，LcCHI1蛋白与茄科的CHI蛋白单独聚成一支。3)LcCHI1在枸杞花、嫩叶与嫩枝中表达量较高，在根中表达量较低。随着枸杞果实的发育，LcCHI1表达呈先升高后降低趋势，在变色果中表达量最高。4）在原核表达载体中构建LcCHI1重组蛋白，经SDS-PAGE电泳分析在63 ku处出现表达蛋白。综上，LcCHI1基因在枸杞花和变色果中表达较高，并能进行原核蛋白表达，研究结果为枸杞类黄酮合成途径中CHI基因的功能验证奠定基础。

【目的】WRKY转录因子是一类植物响应生物、非生物胁迫,对生长发育都起重要调控作用的转录因子。在甜菜全基因组信息分析的基础上,鉴定WRKY家族基因(Bv WRKYs),解析其组织特异性及盐、热胁迫下的表达情况,为该类基因的功能研究提供参考,为观赏甜菜和石竹目其他观赏植物的基因工程打下基础。【方法】以75条拟南芥WRKY蛋白为参考,根据WRKY保守蛋白序列(PF03106)利用hmm和BLAST同源性搜索对甜菜WRKY家族基因进行鉴定。利用Map Inspect、GSDS2.0、MEGA5.0、DNAMAN

从低温诱导的巨桉幼苗中克隆到2条CBF的全长cDNA序列,命名为EgrCBF1和EgrCBF2,全长分别为1062bp和1203bp,编码220个氨基酸和196个氨基酸,命名为EgrCBF1和EgrCBF2(GenBank登录号分别为:JQ068827;JQ068828),都包含1个AP2结构域。2个基因编码的蛋白都与冈尼桉中CBF蛋白(DQ241820)具有很高的同源性,与EguCBF1a的同源性分别达到了91%和80%。RT-PCR分析表明,EgrCBF1主要在叶和根中表达,而EgrCBF2在叶、茎和根中都有表达。对不同低温条件(0,2,4,6,8℃)和4℃2,4,8,24,48h处理下E...

为探究泥鳅ELOVL1的功能和作用,采用RT-PCR和RACE方法克隆泥鳅的elovl1基因,并分析elovl1基因的表达规律,最后将泥鳅分别暴露在26℃和8℃下饲养30d,研究低温胁迫对泥鳅脂肪酸组成、组织形态及elovl1基因表达的影响。结果发现:elovl1a全长为2 216bp,ORF为948bp,编码315个氨基酸;elovl1b全长为1 895bp,ORF为963bp,编码320个氨基酸。氨基酸序列特征如下:1个高保守的氧化还原组氨酸簇(HXXHH),多个跨膜区,氨基酸序列C端均含有内质网滞留信号(KXKXX)。elovl1a和elovl1b在所有组织中表达,elovl1a在每个组织的表达量均低于elovl1b。低温下总SFA明显降低(P<0.05),总MUFA显著增加(P<0.05)。低温显著诱导elovl1a、elovl1b表达。研究结果表明:泥鳅ELOVL1在脊椎动物中保守,ELOVL1可能在机体适应低温时,参与产生能量,起到重要的作用。

克隆甘薯(Ipomoea batatas(L.)Lam.)低温胁迫基因Ib ICE1,对其进行序列分析及低温胁迫下表达水平分析,探讨Ib ICE1对甘薯耐低温胁迫能力的影响。以辽薯36为试验材料,利用RACE技术克隆甘薯Ib ICE1基因,Ib ICE1基因的c DNA全长2150bp,包含1611bp完整的开放阅读框,该基因编码536个氨基酸残基,分子量58.26 k D,等电点5.72。进化树分析表明,Ib ICE1同玉米和拟南芥ICE1基因亲缘关系较近。Ib ICE1蛋白C端含有一个典型的b HLH

为探究HvnANT1基因在青稞粒色形成过程中的基因表达模式，以紫粒青稞‘涅如姆扎’和白粒青稞‘昆仑10号’为试材，利用简化基因组GBS(Genotyping-by-Sequencing)对青稞紫粒进行基因定位，克隆到HvnANT1基因，对其进行生物信息学分析。结果表明：1）在7H染色体的84.30—86.00cM获得1个MYB类转录因子，命名为HvnANT1。2）该基因长1 033bp，其完整开放阅读框为762bp，编码253个氨基酸。HvnANT1蛋白分子量为27.14kU，是亲水性的不稳定碱性蛋白且不存在跨膜结构，无信号肽。该蛋白的二级结构主要是由无规卷曲、α-螺旋、延伸链和β-转角组成，具有2个SANT结构域（分别位于第13—第63个；第66—第114个氨基酸）。3）同源比对与系统进化分析表明：青稞HvnANT1蛋白与大麦、乌拉尔图小麦、高梁、玉米、二型花、小米、水稻、土瓶草、车轴草和杨梅10种植物的ANT1蛋白序列相似性分别为100.00%、88.85%、54.64%、60.95%、60.82%、58.46%、57.61%、37.76%、36.05%和36.33%；这些序列都具有2个高度保守的2个SANT结构域；与大麦的亲缘关系最近，其次是与乌拉尔图小麦，与水稻最远。4）亚细胞定位结果表明，该基因定位在细胞核内。5）实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果显示：与籽粒颜色形成的乳熟早期和乳熟晚期相比，软面团期的HvnANT1基因在‘涅如姆扎’中表达量极显著上调，而在‘昆仑10号’中各时期的表达量较低且差异不显著；且软面团期的‘涅如姆扎’籽粒HvnANT1基因的表达量极显著高于‘昆仑10号’（P<0.01）。花青素合成相关的结构基因HvnCHI、HvnANS和HvnDFR与该基因表达量模式相似。综上，青稞HvnANT1蛋白结构中的SANT结构域在物种进化过程中比较保守；该基因定位在细胞核内，符合转录因子特性；HvnANT1基因表达模式与结构基因HvnCHI、HvnANS和HvnDFR相似，在籽粒颜色形成的软面团期表达量极显著升高。