细胞分裂素是植物生长发育的重要激素,需要经过较复杂的信号传递途径才能实现其功能。在一年生植物拟南芥和水稻中,细胞分裂素响应调节因子RRs基因家族作为细胞分裂素信号途径中的关键因子,其功能已经做了深入研究。同许多重要调控因子家族一样,RRs家族在木本植物如杨树中出现了家族成员的扩增,众多家族成员在木本植物生长发育中如何行使功能需要进一步解析。杨树是木本植物的模式,对杨树PtRR基因家族进行系统的鉴定、表达模式的研究和功能分析不仅能揭示PtRR基因家族在木本植物发育上的机理,还可通过基因工程手段调控靶基因的表

【目的】从葡萄中克隆细胞分裂素响应调节因子ＶＶＲＲ２，获得ＶＶＲＲ２的互作蛋白，为阐明ＶＶＲＲ２在欧洲葡萄抗病反应中的作用机制提供依据。【方法】对葡萄接种白粉病菌，提取总ＲＮＡ后反转录，利用实时荧光定量ＰＣＲ检测ＶＶＲＲ２转录本对白粉病菌的响应；构建瞬时表达载体Ｐ ＢＩ２２１－ＶＶＲＲ２－ＧＦＰ，转化拟南芥原生质体进行亚细胞定位分析；构建酵母表达载体Ｐ ＧＢＫＴ７－ＶＶＲＲ２，转化酵母菌株ＡＨ１０９，检测ＶＶＲＲ２的转录激活活性；构建酵母表达Ｃ ＤＮＡ文库，以ＶＶＲＲ２为诱饵，通过ＭＡＴＩＮＧ法筛选互作蛋白，对获得候选序列进行ＢｌＡｓＴ分析；将候选蛋白ＶＶＴＧＡ的全长序列克隆至Ｐ ＧＡＤＴ７载．．．

【目的】已有研究表明快速拔节的毛竹笋不同节间组织细胞分裂素分布有差异,这可能是影响毛竹快速生长的主要因素之一。本研究探索不同节间细胞分裂素相关基因的表达特征对毛竹快速生长的影响,为进一步阐明毛竹快速生长机理提供理论基础。【方法】利用拟南芥和水稻基因组数据库及KEGG代谢通路等,初步获得与细胞分裂素代谢通路和信号通路相关的基因。通过NCBI、Pfam和SMART软件在线鉴定,最终得到与细胞分裂素相关基因。将毛竹基因组数据库与所得细胞分裂素相关基因家族Blast比对,获得毛竹细胞分裂素关键基因。通过同源蛋白进化发育系统和基序分布,研究它们间的亲缘关系与进化特点。以快速生长毛竹笋不同节间组织为材料,通过qRT-PCR探究了细胞分裂素相关基因表达特征及其对毛竹快速生长的影响。【结果】植物体内与细胞分裂素相关的基因主要有5大家族:合成基因家族、降解基因家族、受体基因家族、转运基因家族及信号转导因子家族。同源蛋白基序分析发现,拟南芥、水稻、毛竹细胞分裂素相关基因同源蛋白的结构域保守性高度一致,毛竹细胞分裂素相关基因同源蛋白在进化上与水稻关系更近;但有部分同源蛋白结构有种内与种间差异,进化上呈现片段丢失与重复现象,引起同源蛋白功能分化。由qRT-PCR具体分析毛竹不同节间组织细胞分裂素相关基因表达模式,结果显示,合成基因Ph IPT1表达量在接近顶端的幼嫩节间略有下降趋势,而Ph IPT2在幼嫩节间表达量更高;降解基因Ph CKX在顶端幼嫩节间表达量降低;受体基因Ph HK表达量在毛竹笋不同节间变化不规律,而转运基因Ph HP在顶端幼嫩节间表达量略微增加,信号转导因子PhRR表达量在不同节间有增有减。【结论】对毛竹中的细胞分裂素5大类相关基因同源蛋白研究,发现大部分细胞分裂素相关同源蛋白在结构和生物学功能上都具有较高的保守性,但部分同源蛋白在结构与进化上具有物种特异性。通过对毛竹不同节间细胞分裂素相关基因表达模式研究发现,毛竹形态学上端细胞分裂素含量高于形态学下端,推测其在毛竹快速生长阶段发挥重要生物学功能,调节秆茎伸长生长和变粗。

细胞分裂素在植物发育和应对盐渍、干旱等非生物胁迫的过程中均扮演着重要的角色。为了研究小麦细胞分裂素受体基因的功能,利用已知的拟南芥细胞分裂素受体基因AHK4(At2g01830)为参考序列,使用同源克隆的方法从小麦基因组中得到同源性最高的基因TRIAE_CS42_4DS_TGACv1_362760_AA1181940(Ensembl Plants),命名为TaHK1。生物信息学分析表明,TaHK1位于小麦4D染色体上,编码的蛋白由996个氨基酸组成,分子质量为109. 70 ku,等电点为5. 71; TaHK1蛋白二级结构由α-螺旋、无规则卷曲、延伸链和β-转角4种构象组成;亚细胞定位预测该蛋白定位于细胞膜的可能性较大,跨膜结构域预测其具有2个跨膜域;蛋白保守结构域分析发现,TaHK1具有典型的细胞分裂素受体的完整结构域,并且含有87个磷酸化位点。表达谱分析显示,TaHK1在根、茎、叶、雄蕊和小穗等各个组织有广泛表达;此外,TaHK1表达量受低磷胁迫和多种病原菌侵染诱导,而受干旱胁迫抑制,推测其在小麦生长发育、抵御干旱胁迫和病原菌侵染过程中可能发挥重要作用。

用细胞分裂素(Cyt)配合生长素(Aux)处理银白杨、毛白杨和山杨插穗的试验表明,增加Cyt有促进愈伤组织发育和不定根形成的作用。与Aux处理相比,Aux+Cxt处理可使愈伤组织生根时间从50d缩短至30d左右。在人工气候室条件下,山杨扦插生根率达85％。

【目的】研究细胞分裂素(CTK)和分蘖相关基因表达在调控水稻分蘖芽生长过程中的相互关系,探讨水稻分蘖芽生长的分子机理。【方法】以南粳44为材料,利用氮(N)和生长素(IAA)调控水稻分蘖芽萌发,分析OsTB1、OsD3、OsD10和OsD27的表达和CTK含量的变化。【结果】外源40 mg.L-1N增加了分蘖节和分蘖芽中CTK含量,抑制了分蘖芽中OsTB1、OsD3、OsD10和OsD27的表达,促进了分蘖芽的萌发生长,外源喷施IAA则逆转了氮的作用。分蘖芽中OsTB1的表达受CTK调控,而OsD3、OsD10和OsD27的表达可能不受CTK调控。【结论】外界因素对分蘖芽生长的调控至少存在2条...

【目的】克隆苹果细胞分裂素响应因子基因Md CRF6(cytokinin response factor 6),鉴定其在调节花青苷积累和盐胁迫抗性中的作用,揭示Md CRF6的功能,为研究细胞分裂素信号途径和果树生长发育调控提供理论依据。【方法】以‘嘎啦’苹果(Malus domestica‘Gala’)为研究材料,利用同源序列比对和PCR技术,分离细胞分裂素响应基因Md CRF6。使用MEGA 5.0软件构建苹果Md CRF6与拟南芥CRFs间系统进化树;通过SMART软件和DNAMAN软件分析Md C

利用其他物种的NAC蛋白,构建NAC结构域的位置特异得分矩阵(PSSM).用PSSM搜索整个杨树PopulusL.基因组,获得编码杨树NAC结构域的DNA片段在基因组上的位置信息,然后运用Perl脚本语言从基因组相应位置提取包含基因全长的序列,推测NAC基因的全长、氨基酸序列及其结构特征,并对得到的杨树NAC基因家族进行了系谱发生分析.结果表明:杨树中至少存在132个非冗余的NAC基因,系谱分析表明这些NAC基因归属于14个亚家族,同一亚家族内各基因编码NAC结构域的外显子数量和结合位置的分布具有一定的相似性.

[目的]本研究旨在解析细胞分裂素受体基因SlHK4的突变对番茄抗旱性的影响，为揭示细胞分裂素及其受体在番茄抗旱性中的作用奠定基础。[方法]以野生型(WT)番茄和细胞分裂素受体基因SlHK4的2个纯合突变株系slhk4-4和slhk4-118为材料，对生长1个月的植株干旱处理30 d,分析干旱条件下的叶片相对含水量(RWC)、干旱响应标记基因表达、光合作用相关参数与关键基因表达、氧化胁迫相关参数与关键基因表达以及复水7 d后的植株存活率。[结果]在干旱处理过程中，与WT相比，slhk4突变株系出现叶片萎蔫等干旱胁迫表型的时间推迟，叶片RWC较高，干旱响应标记基因SlDREB1表达量上升较晚；复水后，slhk4-4和slhk4-118株系的存活率显著高于WT,分别是WT的6.0和6.3倍。随着干旱程度增加，WT的叶绿素含量，光系统Ⅱ实际光化学效率、电子传递相对速率等叶绿素荧光参数和光系统Ⅱ关键基因SlPsbQ表达量均大幅下降；而slhk4-4和slhk4-118株系的叶绿素含量和光系统Ⅱ最大光化学效率基本不变，其他参数的下降速度和幅度均显著小于WT。与WT相比，slhk4叶片的丙二醛含量较低，抗氧化酶谷胱甘肽S转移酶含量较高，过氧化物酶基因SlCEVI-1的表达量较高。[结论]在相同干旱条件下，slhk4突变株系比WT具有更强的光合作用和抗氧化能力，抗旱性更强，表明细胞分裂素受体SlHK4负调控番茄抗旱性。

[目的]本研究旨在解析细胞分裂素受体基因SlHK4突变对番茄开花时间的影响，为揭示细胞分裂素途径调控植物开花的分子机制奠定基础。[方法]以细胞分裂素受体基因SlHK4的两个纯合突变株系slhk4-4和slhk4-5及野生型（WT）番茄为材料，统计各株系开花时间，并在发芽26d后取植株茎尖进行石蜡切片显微观察、响应细胞分裂素的荧光信号检测及转录组测序等分析。[结果]slhk4-4和slhk4-5突变体的始花节位与WT相同，但始花时间分别比WT晚6d和4d。与WT相比，slhk4-5茎尖花分生组织分化推迟，细胞显著减小，细胞数目略少；slhk4-4与细胞分裂素响应启动子TCSn驱动的GFP转基因株系的杂交F_(1)代茎尖中，响应细胞分裂素的GFP荧光信号显著减弱；slhk4-5茎尖中细胞周期正调控基因Cyclin-B1-2表达下调，开花正调控基因FUL2、SOC1表达上调，而花发育基因AGL12和AGL19表达下调，开花调控相关基因的表达变化趋势与slhk4-5开花推迟的性状变化不完全一致。差异表达基因（DEGs）的功能分析显示，57.6%具有功能注释的DEGs是富集于光合作用、呼吸作用、蛋白合成和代谢等相关通路中的结构基因，其中 88.2%在slhk4-5茎尖中的表达下调，表明slhk4茎尖的细胞活性很可能弱于WT。[结论]细胞分裂素受体SlHK4的功能缺失导致slhk4茎尖细胞分裂素信号减弱，花分生组织细胞减小，活性降低，分化延后，进而导致slhk4开花推迟。SlHK4是番茄开花时间的正调控因子。

[目的]本研究旨在解析细胞分裂素受体基因SlHK4的突变对番茄抗旱性的影响，为揭示细胞分裂素及其受体在番茄抗旱性中的作用奠定基础。[方法]以野生型（WT）番茄和细胞分裂素受体基因SlHK4的2个纯合突变株系slhk4-4和slhk4-118为材料，对生长1个月的植株干旱处理30 d进行干旱处理，分析干旱条件下的叶片相对含水量（RWC）、干旱响应标记基因表达、光合作用相关参数与关键基因表达、氧化胁迫相关参数与关键基因表达以及复水7 d后的植株存活率。[结果]在干旱处理过程中，与WT相比，slhk4突变株系出现叶片萎蔫等干旱胁迫表型的时间推迟，叶片RWC较高，干旱响应标记基因SlDREB1表达量上升较晚；复水后，slhk4-4和slhk4-118株系的存活率显著高于WT，分别是WT的6.0和6.3倍。随着干旱程度增加，WT的叶绿素含量，光系统II实际光化学效率、电子传递相对速率等叶绿素荧光参数和光系统II关键基因SlPsbQ表达量均大幅下降；而slhk4-4和slhk4-118株系的叶绿素含量和光系统II最大光化学效率基本不变，其他参数的下降速度和幅度均显著小于WT。与WT相比，slhk4叶片的丙二醛含量较低，抗氧化酶谷胱甘肽S转移酶含量较高，过氧化物酶基因SlCEVI-1的表达量较高。[结论]在相同干旱条件下，slhk4突变株系比WT具有更强的光合作用和抗氧化能力，抗旱性更强，表明细胞分裂素受体SlHK4负调控番茄抗旱性。

【目的】研究分裂间期和分裂期细胞外信号调节蛋白激酶(ERK)活性,以期了解细胞的生理活动。【方法】培养COS7、Hela-H2B和Cho-EGFR细胞,用有或无诺考达唑(Nocodazole)处理后获得分裂期和分裂间期细胞;再用表皮生长因子(EGF)或AG1478处理,分别收集分裂期和分裂间期细胞,裂解后制备蛋白样品,SDS-PAGE后进行免疫杂交,检查蛋白的表达情况。【结果】细胞经EGF刺激后,EGFR在分裂间期和分裂期出现明显磷酸化。MAPK通路下游蛋白ERK磷酸化水平在分裂间期显著高于分裂期(P<0.05)。EGF质量浓度可影响EGFR的活性,但对ERK磷酸化并未产生明显的影响;在相同条...

为探究CDPK基因在木材形成过程中的作用,本研究在基因组水平上对杨树CDPKs基因家族的成员进行分析,找到32个CDPKs及10个CRKs成员。对CDPK基因家族成员在杨树中表达特性进行了分析,发现其家族成员在不同组织、不同发育阶段以及毛白杨次生维管发育不同时期的表达特性不同。分析杨树CDPK基因家族中3个基因Pt CPK1、Pt CPK6、Pt CPK15,其蛋白质一级结构均存在1个跨膜区,其蛋白定位在细胞膜上。

[目的]为探究ROP基因在林木中的功能。[方法]本研究以杨树为模式,在全基因组水平上对ROP基因的家族成员、基因结构、保守结构域、氨基酸序列相似性及表达模式进行了分析。[结果]显示,杨树PtROP基因家族包含13个成员,不同成员间在进化上相对保守,均存在与GTP结合与水解相关的结构域。这些基因在不同组织、不同胁迫条件下的表达具有明显差异,说明它们参与不同的生物学过程。通过构建功能基因网络(functional gene network for poplar)发现PtROP基因主要参与了信号转导过程。[结论

为探讨多杀性巴氏杆菌(Pasteurellamultocida,Pm)细胞分裂的分子机制,从GenBank下载不同宿主不同血清型Pm的全基因组,利用生物信息学在线分析方法筛选与Pm细胞分裂相关蛋白的编码基因,并鉴定含minC的操纵子。结果表明:发现33个与Pm细胞分裂相关蛋白的编码基因,其中14个为不同菌株的共有基因;未发现调节ftsZ聚合的Noc系统相关蛋白基因和min系统的minD和minE蛋白基因;发现1个由minC基因、脱氧核糖核酸酶基因(denⅤ)及1个未知功能的基因组成的操纵子;进一步分析发现,多个与denⅤ编码的脱氧核糖核酸酶denⅤ的相互作用蛋白具有与细胞分裂有关的结构域;Pm不同血清型菌株的生长曲线无明显差异。可见,Pm的细胞分裂是个多分子参与的过程,同时ftsZ聚合机制存在与其他细菌不同的特异性机制,denⅤ可能参与了Pm的细胞分裂。