bZIP蛋白是植物中特有的一类转录因子,包含亮氨酸拉链结构域和碱性结构域两部分。在种子贮藏基因表达、光形态发生及器官建成以及植物对ABA、光、厌氧生活和发育信号的反应中,bZIP蛋白家族对调节基因的表达都起到重要的作用。对已鉴定出的78个拟南芥bZIP基因(包括-like)中72个bZIP基因(不包括-like和假设蛋白),利用系统发育树分为8个组,以期进一步探讨进化组中的生物特征和功能。

根据拟南芥ATH1全基因芯片分析毛白杨维管再生过程中基因表达谱的结果,选取了在芯片中特异表达且表达量较高的MYB转录因子家族的7个基因,通过拟南芥突变体研究其对次生维管系统发育的影响及与木材形成相关的关系。通过"三引物法"的纯杂合鉴定和切片显微观察,发现其中1个突变系只有纯合突变体没有杂合体,并且茎基部维管束间纤维细胞壁和野生型相比明显增厚,细胞数量减少,细胞腔也随之减小,推测该突变体可能与次生壁的沉积有关系。

为探明商陆高亲和性K+转运体基因(Pa HAK1)的结构、功能及商陆耐低钾的原因,分析比较了商陆Pa HAK1和拟南芥HAK/KUP/KT家族基因中15个基因编码的高亲和性钾离子转运体氨基酸序列、蛋白质结构及其理化性质。结果表明:HAK基因家族编码蛋白均定位于细胞膜上,含有多个跨膜结构且跨膜结构域是蛋白质的保守结构域;Pa HAK1与At KUP3的跨膜结构十分相似,低钾胁迫下Pa HAK1和At KUP3的高表达与其高亲和钾转运吸收功能密切相关。系统进化树分析结果表明,Pa HAK1与拟南芥HAK基因家

【目的】分析拟南芥中仅含START结构域(the lipid/sterol-binding St AR-related lipid transfer protein domains)亚家族成员的启动子元件及表达特性,阐明启动子元件与表达特性的相互关系,为明确仅含START结构域亚家族的生物学功能,解析植物生长发育机理、更好地促控植物生长提供理论依据。【方法】利用生物信息学方法分析仅含START结构域亚家族6个成员的亲缘关系及各自启动子区所包含的所有元件,对启动子元件的功能进行分析和分类;利用real-ti

【目的】研究星天牛转录组信息及体内细胞色素P450单加氧酶(cytochrome P450 monooxygenase,CYP)、羧酸酯酶(carboxylesterase,CarE)和谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase,GST)三大解毒酶系的表达谱情况,通过构建系统进化树,探析其这3种酶系基因家族的类别及其系统演化关系,为星天牛对多寄主种类的适应性与杀虫剂的抗药性机制研究提供依据。【方法】采用新一代高通量测序技术Illumina HiSeq~(TM)2500对星天牛进行转录组测序与数据分析,通过数据筛选并进一步与鞘翅目近缘物种的解毒酶同源蛋白进行系统发育分析。【结果】经测序、序列拼接得到55 260条unigenes,将其与公共数据库进行同源比对,注释了32 247条unigenes,在Swiss-Prot数据库注释的unigenes的数量最多(99.11%);注释到Nr数据库时与赤拟谷盗的unigenes同源性最高(60.25%);在GO数据库中,共有8 083个unigenes被成功注释,根据其功能大致可分为3类47亚类;在KEGG数据库中,4 600条unigenes与162个预测路径可以匹配。通过基因注释发现248条解毒酶系基因在星天牛体内表达,包括139条CYP基因、72条CarE基因、37条GST基因。系统发育分析发现,星天牛的大部分CYP基因都至少与一种鞘翅目近缘物种的CYP基因聚类在一起,P450基因中的CYP6家族数量与其他近缘物种(鞘翅目)类似,包含的基因数量最多; CarE解毒酶蛋白基因主要为β-酯酶、神经趋化蛋白、外源性代谢酶、未知等4种类型,分别可能参与星天牛的一些激素以及信息素的加工、神经和发育过程、消化与解毒等生理过程;星天牛的GST基因聚类主要包含Microsomal GST、Sigma GST、Omega GST、Delta GST、Theta GST等亚家族,具有保护生物大分子免受氧化损伤、催化活力等功能。【结论】本研究获得星天牛的转录组信息,初步探明星天牛体内三大解毒酶系的表达谱及分化情况,可为星天牛对多寄主种类的适应性与杀虫剂抗药性的产生及遗传机制研究提供基础数据和参考。

通过构建拟南芥ＷＨＩＲＬＹ２基因超表达植株和鉴定这个基因的突变体，对ＷＨＩＲＬＹ２基因调控拟南芥角果的发育过程进行了分析．表型观察结果显示过量表达ＷＨＩＲＬＹ２基因的植株角果发育异常，出现变黄、干瘪和早衰现象，角果果皮细胞中叶绿体的数量明显比野生型少，叶绿体中淀粉粒的数目比野生型明显增多．进一步对角果发育、能量代谢、线粒体基因组稳定、叶绿体淀粉粒代谢相关基因的表达丰度进行ｑＲＴ－ＰＣＲ分析，发现ＷＨＩＲＬＹ２超表达植株角果中与线粒体能量代谢相关的ｎａｄ１、ＣＹＴＣ３８２、Ｒａｄ５０和同时作用于线粒体和叶绿体的ａＴＰ９基因的表达发生变化．通过线粒体基因组的结构分析和蛋白质凝胶迁移试验，发现ＷＨＩ．．．

为明确PH-START1(At2g28320)调控拟南芥生长发育的功能,利用Real-time PCR技术对PH-START1在不同生长时期拟南芥的不同器官中的表达情况进行了分析,明确了PH-START1的时空表达特性;通过创制PH-START1功能获得和缺失的转基因拟南芥并分析其表型,明确了PH-START1在调控拟南芥生长发育过程中的生物学功能。Real-time PCR结果表明:PH-START1在拟南芥的根、叶、花、角果中都有表达。在幼苗期的根中表达量最多,在成苗期根中表达量逐渐减少;莲座叶中第6片莲座叶表达量最多,然后随着发育时间的延长逐渐减少;在花的发育过程中,随着花发育时间延长,PH-START1的表达量逐渐增多;授粉后3～5 d的角果中PH-START1的表达量最高,然后表达量逐渐降低,到授粉后9 d角果中PH-START1的表达量又略有增加。花中PH-START1在雄蕊中的表达量最高,其次是花瓣、萼片,在雌蕊中表达量最少。对PH-START1功能获得(过表达,OE)和缺失(T-DNA插入,ph-start1)的转基因拟南芥表型进行观察,分析PH-START1在调控拟南芥生长发育中的功能,发现过表达PH-START1拟南芥营养生长受到明显的抑制,地上部株型矮小、茎细弱、叶片明显变小,地下部根系发育也受到明显的抑制。这说明PH-STARTI在拟南芥生长发育中起负调控作用,为阐明和促控植物生长发育提供了理论依据。

卡尔文循环是光合作用ＣＯ＿２同化的重要途径，在植物生长发育过程中起着重要作用。磷酸核酮糖３－差向异构酶（ＲＰＥａｓＥ：ＥＣ ５．１．３．１）是卡尔文循环再生阶段的一种重要酶类。本文从速生欧美杂交黑杨ＮＥ－１９中克隆得到ＲＰＥａｓＥ基因，构建植物表达载体，利用农杆菌花序侵染法转化野生型和突变体拟南芥，通过普通ＰＣＲ检测和绿色荧光蛋白（ＧＦＰ）观测进一步鉴定得到Ｃａ ＭＶ３５ｓ：ＰｄＲＰＥ：ＧＦＰ超表达株系，然后对野生型、超表达株系、突变体和回补株系的生理指标进行测定。结果显示，超表达株系ＲＰＥａｓＥ活性显著升高（Ｐ＜０．０５）。在正常浇水的生长条件下，超表达株系相比于其他３个株系（野生型、突变体．．．

【目的】ＭＹＢ转录因子是调控植物木质素合成和次生壁形成的重要转录因子之一。本文分离克隆到一个与拟南芥ＡｔＭＹＢ２０高度同源的橡胶树ＭＹＢ转录因子基因ＨＢＭＹＢ２０，并在拟南芥中对其功能进行研究，以期了解其在橡胶树木质素合成和次生壁发育的分子调控中的作用，为橡胶树木材形成的分子调控机制研究及其遗传改良奠定基础。【方法】采用ＢｌＡｓｔ分析从树皮转录组中筛选出与拟南芥ＡｔＭＹＢ２０序列同一性较高的橡胶树ＭＹＢ基因ＨＢＭＹＢ２０；设计ＯＲＦ区特异性引物，以树皮ｃ ＤＮＡ为模板进行扩增得到该目的基因ｃＤＮＡ序列。实时荧光定量ＰｃＲ检测该基因在橡胶树叶片、胶乳、茎干以及木质部与韧皮部的相对表达量。构建ＨＢ．．．

【目的】MYB转录因子是调控植物木质素合成和次生壁形成的重要转录因子之一。本文分离克隆到一个与拟南芥AtMYB20高度同源的橡胶树MYB转录因子基因HbMYB20,并在拟南芥中对其功能进行研究,以期了解其在橡胶树木质素合成和次生壁发育的分子调控中的作用,为橡胶树木材形成的分子调控机制研究及其遗传改良奠定基础。【方法】采用blast分析从树皮转录组中筛选出与拟南芥AtMYB20序列同一性较高的橡胶树MYB基因HbMYB20;设计ORF区特异性引物,以树皮c DNA为模板进行扩增得到该目的基因cDNA序列。实时荧光定量PCR检测该基因在橡胶树叶片、胶乳、茎干以及木质部与韧皮部的相对表达量。构建Hb...

【目的】筛选拟南芥糖基转移酶GT47基因家族，进一步了解GT47基因家族的生物信息学特征，为其功能及抗逆性研究提供参考。【方法】利用生物信息学方法在拟南芥GT47基因家族中挖掘并鉴定出39个基因，并对这些基因进行系列分析。【结果】家族蛋白为亲水性蛋白质，大部分蛋白稳定性较差，亚细胞定位预测显示，大部分基因定位于高尔基体。蛋白质结构预测表明，α-螺旋和无规则卷曲是二级结构的主要组成部分，三级结构具有相似性。基因结构和保守基序分析发现，各亚族成员间具有相似的保守基序和进化的保守性。系统发育树分析显示，该基因家族可分为6个亚家族，基因在不同物种间具有一定保守性。启动子顺式作用元件分析表明，拟南芥GT47家族基因具有多种激素响应元件及非生物胁迫响应元件。表达模式分析表明，拟南芥GT47基因家族在不同组织中广泛表达，对6 h的热胁迫表现明显的响应，尤其是AT1G63450在冷、干旱、盐及2 h热胁迫下发生了下调，但是在6 h热胁迫下发生了上调。【结论】糖基转移酶基因在不同组织中的表达具有显著差异，能响应ABA激素信号传导并参与植物调控胁迫应激过程，对植物生长发育有重要意义。

基于GenBank中团头鲂线粒体基因组全序列和三角鲂、厚颌鲂、广东鲂的部分线粒体基因组序列,设计引物扩增出三角鲂、厚颌鲂和广东鲂3种鱼线粒体基因组全序列,同时对4种鲂属鱼类线粒体基因组全序列进行了比较分析。结果表明,4种鲂属鱼类线粒体基因组基因排列顺序完全相同,排列紧密,均包含13个蛋白质编码基因、22个tRNA、2个rRNA、1个非编码控制区(D-loop区)和1个轻链复制起始区(OL区)。除ND6和8个tRNA在L链上编码外,其余的基因均在H链上编码。4种鲂属线粒体基因组13个蛋白质编码基因中,均呈现出较强的A+T偏向性和C碱基偏好。全序列比对结果显示,共有758个变异位点,其中非简约性信...

[目的]本文旨在研究水稻铁氧化酶基因OsLPR5对拟南芥根系发育和养分利用的影响,从而解析其作用。[方法]通过蛋白表达、纯化及酶活性测定,确定OsLPR5蛋白具有铁氧化酶活性;利用农杆菌介导花序侵染法创制OsLPR5转化拟南芥atlpr1突变体的转基因材料,通过根系形态鉴定和多种养分含量测定,研究OsLPR5对转基因植株根系发育及养分利用的影响。[结果]p GS-21a-OsLPR5融合蛋白酶活性明显高于对照;低磷条件下,与突变体相比,OsLPR5转化株主根变短,根系总磷、氮、钾、钠、铁、铜和锌等多种养分含量降低,趋于野生型; OsLPR5的表达显著回补了At LPR1基因的突变对主根表型和养分含量的影响,表明OsLPR5在植株根系构型和多种养分利用方面起到重要作用。[结论]OsLPR5蛋白具有铁氧化酶活性,在拟南芥转基因植株中参与低磷条件下根系构型和养分利用等重要过程。

CRABS CLAW(CRC)是控制拟南芥心皮发育的主要基因之一,属MADS box基因家族中的成员.根据GenBank收录的CRABS CLAW基因的cDNA序列设计引物,通过RT-PCR的方法,从哥伦比亚型拟南芥总RNA中扩增出CRABS CLAW基因的全长cDNA片段,将其克隆到pMD18-T载体中,经测序证明该片段与GenBank报道的序列完全一致.以Ti质粒载体pWM101为基础,构建了由组成型启动子CaMV35S调控的CRC基因的植物表达载体pWM101-CRC,通过根癌农杆菌花序浸渍法转化荠菜,获得了转CRC基因的荠菜植株.CRC基因在荠菜中的组成型表达对荠菜心皮形态和大小都产生...

【目的】 为探究拟南芥IDD基因家族中AtIDD4基因在调控植物生长发育与抗逆反应应答中的作用，本研究构建了拟南芥AtIDD4基因过量表达植物。【方法】提取拟南芥叶片的总RNA反转成cDNA，利用特异性引物PCR法扩增出CDS片段。将目的片段与花椰菜花叶病毒的35S启动子连接得到重组质粒，将质粒转化到农杆菌中，构建35S-AtIDD4CDS农杆菌表达载体，利用花序浸染方法将其导入拟南芥野生型植株（WT）中。将收取的T0代种子播种于含有潮霉素的MS培养基上进行抗性筛选直获得T_(3)代植株，得到AtIDD4基因的超表达植株AtIDD4-OE。【结果】半定量和定量RT-PCR结果表明，相较于拟南芥野生型植株，AtIDD4-OE 植株中AtIDD4基因的表达量显著提高，约为野生型植株的2倍。表型观察结果表明，在MS培养基中垂直培养14 d的AtIDD4-OE 幼苗根长和鲜重等指标显著低于WT幼苗。土壤中生长14 d的AtIDD4-OE植株与WT植株比较，生长状态弱，植株矮小，莲座叶面积较小。【结论】拟南芥AtIDD4基因的过量表达会抑制拟南芥植株的生长，其在拟南芥生长发育过程中以负调控因子发挥作用。