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[期刊] 林业科学
[作者]
张利 徐向东 王丽娟 卢孟柱
【目的】植物蔗糖转运体ＳＵＴＳ参与蔗糖由源组织到韧皮部的装载、韧皮部的运输和由韧皮部到库组织的卸载过程，对植物生长发育至关重要。本研究通过在杨树中超表达Ｐａｇ ＳＵＴ４基因（ｇｅｎ Ｂａｎｋ登录号：ｋＸ５４５４０５）并分析转基因株系的表型，探讨Ｐａｇ ＳＵＴ４在杨树糖转运、光合作用和次生生长中的作用。【方法】利用同源基因克隆技术，克隆银腺杨Ｐａｇ ＳＵＴ４基因；利用实时荧光定量ＰＣＲ技术，分析银腺杨Ｐａｇ ＳＵＴ４基因在根、幼叶、成熟叶、初生茎、次生茎、雄花和雌花及木质部、韧皮部中的表达。通过在烟草叶片瞬时转化３５ Ｓ∶ＹＦＰ－Ｐａｇ ＳＵＴ４，对Ｐａｇ ＳＵＴ４的亚细胞定位进行分析。利用ｇａ．．．
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
石晓倩 申长卫 刘慧冉 李岩 谢昶琰 杨晗 徐阳春 董彩霞
[目的]本文旨在克隆‘黄冠梨’钾转运体PbKT8基因,对基因定位及表达特征进行初步分析,为其功能研究提供基础。[方法]从‘黄冠梨’果实中克隆PbKT8基因的cDNA全长序列,利用生物信息学对其同源序列进行分析,构建含GFP载体并通过激光共聚焦显微镜精确定位蛋白位置,实时荧光定量PCR分析不同施钾处理下该基因在果实成熟期的表达特征。[结果]钾转运体PbKT8基因序列全长2 328 bp,编码775个氨基酸,PbKT8蛋白与苹果(Malus domestica)进化关系最相近,同源序列相似性高达99.10%;亚细胞定位结果显示,PbKT8蛋白定位于细胞膜上;PbKT8基因转化酵母突变菌株R5421在低于5 mmol·L~(-1) K~+培养基上恢复生长;qRT-PCR结果表明,PbKT8基因在果实和叶片中相对表达量随施钾水平增加而上升。[结论]PbKT8蛋白定位在质膜上具有转运钾离子的功能,在果实成熟期受高钾响应表达。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
赵圣博 李友国 赵斌 林会
植物体内阳离子扩散协助蛋白(cation diffusion facilitator proteins,CDF)也称为金属耐受蛋白(metal tolerance protein,MTP),在提高植物对锌抗性和调节锌在植物体内分布起到重要作用。本研究根据拟南芥AtMTP1基因序列从模式豆科植物蒺藜苜蓿基因组中鉴定了一个CDF家族锌转运体基因MtMTP3。生物信息学分析表明MtMTP3编码385个氨基酸,属于CDF家族锌转运体;酵母功能互补实验证实MtMTP3具有转运Zn的功能;基因表达检测结果显示MtMTP3主要在蒺藜苜蓿根部表达,高浓度Zn、Mn或者缺Fe处理均能促进MtMTP3的表达,表明该蛋白与根部重金属转运有关;RT-PCR和定量PCR检测结果显示该基因在低磷条件下表达量升高,接种丛枝菌根真菌能显著抑制MtMTP3表达,即使在高浓度锌处理下,MtMTP3表达也明显受到抑制。这些研究结果表明,丛枝菌根真菌可能通过促进磷吸收,进而调控MtMTP3基因的表达。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
鲁黎明
【目的】克隆烟草钾吸收转运基因,分析其亲缘关系,并预测其结构、性质与功能,为烟草钾转运体基因的功能研究提供基础。【方法】以利用RACE技术克隆出的烟草钾转运体基因片段的3'端序列为探针,对烟草EST数据库进行搜索,筛选与探针同源性在95%以上的EST序列,再利用DNAStar软件进行拼接。然后,应用多种生物信息学数据库和软件,对获得的烟草钾转运体基因全长cDNA序列进行结构、性质和功能预测。【结果】获得烟草钾转运体基因(TPK1)的cDNA全长。该基因所编码蛋白质的分子量为26.21 kD,理论等电点pI为9.72。该蛋白质是一个疏水膜蛋白,包含6个明显的跨膜螺旋拓扑结构,在二级结构中,共包含...
[期刊] 华北农学报
[作者]
窦佳欣 田甜 王鹏 刘媛 陈涛 张沛沛 杨德龙
蔗糖是小麦茎秆可溶性碳水化合物的主要运输形式，对小麦生长发育和籽粒灌浆起关键调控作用，属于典型的数量性状，遗传基础复杂。在全基因组水平上挖掘小麦茎秆蔗糖积累转运显著相关的SNP位点及候选基因，为相关基因克隆和分子标记辅助选择提供理论依据。在不同环境条件下，通过测定117份国内小麦品种开花期、灌浆期和成熟期茎秆蔗糖含量，计算蔗糖花前、花后转运率和对籽粒灌浆的贡献率等7个性状的表型，基于35K SNP芯片基因型分型，采用混合线性模型MLM(Q+K)进行全基因组关联分析(GWAS)及候选基因预测。在不同环境条件下，不同小麦品种茎秆蔗糖积累转运相关性状表型变异广泛，变异系数为9.53%～45.70%,广义遗传力为0.32～0.49。基因分型表明，SNP标记多态性信息含量(PIC)为0.10～0.38,群体结构分析将供试材料分为4个亚群。通过MLM(Q+K)模型检测到146个与茎秆蔗糖积累转运相关性状显著关联的SNP位点，其中3个位点均在2个环境中被检测到。对稳定显著关联的SNP位点上下游各200 kb物理位置范围内进行候选基因挖掘，筛选出13个与蔗糖积累转运相关性状有关的候选基因，其中TraesCS1B02G324100(核苷二磷酸糖转移酶基因)、TraesCS1B02G324200(纤维素合酶基因)、TraesCS1B02G324300(β-1,3-葡聚糖酶基因)与糖代谢相关。
[期刊] 华北农学报
[作者]
李姣 许力 鲁黎明 李立芹
克隆烟草钾转运体基因，预测其结构，并分析其进化关系和功能，为研究烟草钾吸收机制奠定基础。采用ＲＴ－ＰＣＲ方法从烟草品种Ｋ３２６中克隆到了一个钾转运体的同源基因，该序列全长为２ ５３２ ｂＰ，蛋白编码８４４个氨基酸，预测分子量为９３．１ Ｋ Ｄａ，等电点为７．２。同源性分析结果显示，该基因与绒毛烟草钾转运体１２、林烟草钾转运体１２等具有较高的同源性，故命名为ＮＴＫＴ１２。生物信息学分析表明，ＮＴＫＴ１２具有１２个跨膜区。组织表达分析发现该基因在根中的表达量最高。低钾胁迫试验表明，该基因在处理６，２４ ｈ后表达量明显高于对照。研究结果为解析ＮＴＫＴ１２在烟草钾营养中的功能奠定一定的理论基础。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
牛俊奇 王震 杨丽涛 李杨瑞
为分析甘蔗SUT家族基因新成员的序列特征和基因表达模式,采用cDNA末端快速克隆技术,以甘蔗GT28未成熟茎cDNA为模板克隆蔗糖转运蛋白基因,命名为SoSUT2-h1,GenBank登录号KF808330。该基因的cDNA序列全长为2 132bp,开放阅读框长1 749bp,编码582个氨基酸,预测分子量和等电点分别为61.80ku和6.17。SoSUT2-h1蛋白具有12个跨膜结构。该蛋白具有保守的蔗糖转运蛋白功能域,属于MFS蛋白家族和GPH(蔗糖/H+共转运体)超家族中的一员。荧光定量PCR表明在
关键词：
甘蔗 蔗糖转运蛋白 克隆 基因表达
[期刊] 林业科学研究
[作者]
赵学彩 郑唐春 臧丽娜 曲冠证
以毛果杨叶片cDNA为模板,采用PCR技术分离出杨树ZFL基因,序列分析结果表明该基因序列开放读码框315 bp,共编码104个氨基酸,推导的蛋白质分子量为11.202 kDa,理论等电点9.83,命名为PtrZFL。对ZFL基因进行实时荧光定量PCR表达分析,结果表明:甘露醇、NaCl、H2O2、ABA、低温胁迫都能诱导PtrZFL基因的表达,且PtrZFL表达量在ABA处理3 h时达到最高,然后随处理时间延长而逐渐降低;低温(4℃)胁迫在6 h后能显著诱导PtrZFL基因表达,并随着低温处理能一直保持较高水平的表达。根据毛果杨基因组信息设计引物,获得了PtrZFL基因上游1 000 bp的...
[期刊] 华北农学报
[作者]
许玲 张大勇 何晓兰 徐照龙 刘晓庆 黄益洪 马鸿翔 易金鑫
为探明大豆中MRP蛋白基因的作用机理,从大豆材料中克隆到GmMRP5基因完整的编码序列,GmMRP5基因的开放阅读框(ORF)全长4 479 bp,编码1 492个氨基酸。序列比对与进化树分析表明:GmMRP5拥有13个推断的跨膜结构域(TMD)和典型的ABC转运蛋白保守结构域,系统进化树分析表明,GmMRP5与AtMRP5同缘关系最近,同属于ABC转运蛋白家族C亚家族;该基因是组成型表达基因,在大豆的根、茎、叶及荚中均有表达;经不同浓度脯氨酸和柠檬酸处理后,该基因在大豆根中的表达被强烈诱导并高效表达。Real-Time PCR结果表明,该基因在酸性缓冲液处理后表达量上调,推测其作为质子转运体...
关键词：
大豆 GmMRP5 基因克隆 表达分析
[期刊] 西南农业学报
[作者]
陈曙 赵秋芳 陈宏良 金辉
【目的】蔗糖合成酶(SUS)是植物进行蔗糖代谢的关键酶之一,控制着植物体内糖分的合成和运输,在植物的生长发育和代谢活动中具有重要作用。【方法】本研究利用玉米基因组数据库平台,以生物信息学手段对玉米SUS基因家族进行成员鉴定和分析。【结果】①玉米SUS家族共有5个成员,它们分别分布在第1.4.9号染色体上。氨基酸大小为802～849 aa,除ZmSUS5为弱碱性以外,其余均表现为弱酸性。②基因二级结构分析显示,该家族蛋白主要结构为a-螺旋,大部分为不稳定蛋白,且具有弱疏水性。③亚细胞定位预测结果显示,ZmSUS蛋白均定位在叶绿体。④进化分析显示ZmSUS可分为3个亚家族(SUSⅠ～SUSⅢ),且位于同一组的成员其氨基酸序列一致性以及内含子/外显子分布模式相似度都很高。⑤基因启动子分析分析显示ZmSUS家族蛋白在玉米的生长发育以及逆境胁迫方面都起着重要的作用。⑥组织表达特异性分析发现,ZmSUS1和ZmSUS2在胚和胚乳中大量表达;ZmSUS5在所有被检测的组织中表达量很低;ZmSUS3及ZmSUS4在被检测的组织中均有较高的表达量。【结论】这些结果表明ZmSUS1和ZmSUS2可能参与了种子的发育过程,ZmSUS3、ZmSUS4可能参与玉米生长发育的多个阶段。本研究为后续对玉米SUS家族基因的功能研究以及对蔗糖代谢调控的应用提供了理论参考。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
郭子渲 可尔木拉·依地力斯 姚庆昕 刘佳鑫 杨光 晁楠 刘利
【目的】鉴定桑树中MaCWIN （Cell wall invertase， CWIN）和MaCIF （Cell wall invertase inhibitor， CIF）家族基因，为揭示桑树MaCWIN与MaCIF家族基因的功能及筛选优质种质资源奠定基础。【方法】以拟南芥（Arabidopsis thaliana L.）和杨树（Populus trichocarpa L.）的CWIN和CIF家族基因为参考，在MorusDB数据库中筛选桑树的MaCWIN和MaCIF家族基因，用PCR基因克隆技术对其进行克隆，并进行motif分析、多序列比对分析、系统发生分析、蛋白特征分析、亚细胞定位预测，通过RT-qPCR技术分析MaCWIN和MaCIF家族基因在不同组织和果实不同发育时期的表达谱，分析MaCWIN和MaCIF之间的相关性，通过病毒诱导的基因沉默技术在桑树体内敲低MaCWIN和MaCIF家族基因的表达量并观察表型。【结果】筛选出MaCWIN和MaCIF家族基因各5个，成功克隆出4个MaCWIN基因和3个MaCIF基因，MaCWIN家族基因CDS区域长度为1722～1989 bp；MaCIF家族基因CDS区域长度为537～582 bp；MaCWIN1、MaCWIN2、MaCWIN4、MaCWIN5为酸性转化酶，MaCIF1、MaCIF3和MaCIF4为酸性转化酶抑制子；MaCWIN1、MaCWIN2和MaCWIN4属于细胞壁转化酶，MaCWIN5是液泡转化酶。MaCWIN1在幼叶表达量最高，MaCWIN2表达量随果实成熟逐渐积累，其他基因均表现出组织特异性；病毒诱导的基因沉默试验结果显示，MaCWIN1和MaCIF1基因的敲低导致相应植株发育延迟。【结论】MaCWIN和MaCIF基因家族是桑树体内重要的功能基因，首次克隆了MaCWIN和MaCIF基因编码区，确定其分类，其中MaCWIN1和MaCIF1是影响桑树生长发育的关键基因。为了解MaCWIN和MaCIF家族基因在桑树中的功能及培育桑树新品种提供理论基础。
[期刊] 林业科学研究
[作者]
李泽华 杜娟 贺学娇 赵树堂 刘颖丽 卢孟柱
[目的]DET2基因编码一个5α-还原酶,是油菜素内酯(BRs)合成过程中的关键限速基因。研究DET2基因在杨树生长发育中的作用,对于进一步研究油菜素内酯在木本植物中的调控机制有重要意义。[方法]从银腺杨84K(Populus alba×P. glandulosa,‘84K’)克隆得到拟南芥AtDET2同源基因PagDET2,利用生物信息学对其进行序列比对、生化特征分析、构建系统发育进化树。通过RT-PCR分析其在杨树中的表达模式。构建由CaMV 35S强启动子驱动的过表达载体,通过农杆菌介导的叶盘转化法转化84K杨,得到PagDET2-OE转基因植株。分析过表达DET2基因对于转基因植株内源BRs含量、植株生长和抗逆的影响。[结果]克隆了包含全长编码区PagDET2基因全长,可编码一个长度为257个氨基酸的蛋白质。其蛋白序列与毛果杨、拟南芥、水稻、棉花、大豆、番茄DET2蛋白同源性较高,说明该基因在进化过程中相对保守。PagDET2在84K杨不同组织中均检测到表达,其在茎中的表达较高。通过ELISA检测植物BRs含量发现,过量表达DET2可以显著提高杨树内源BRs含量。过量表达DET2基因,可以导致转基因植株的高生长,但对盐胁迫更加敏感。[结论]DET2基因作为BRs合成的关键基因,在杨树中过量表达可以显著提高内源BRs含量,促进植株增高。DET2转基因植株的获得为进一步分析BR参与木本植物生长发育的调控机制奠定了基础。
[期刊] 华北农学报
[作者]
何美敬 刘立峰 穆国俊 侯名语 陈焕英 崔顺立
蔗糖合成酶(Sucrose Synthase,SuSy)是蔗糖代谢途径中的关键酶,在植物生长、发育和渗透调节过程中起着重要作用。为揭示蔗糖合成酶基因在花生中的抗逆机理,以花生基因组DNA为模板,利用染色体步移技术(GenomeWalking)中的TAIL-PCR技术扩增花生SuSy基因组序列和启动子区域,得到基因组序列6 189 bp,启动子预测分析表明,该序列包含约800 bp的启动子上游调控序列,13个外显子,12个内含子。启动子元件分析显示,该片段含有典型的TATA-box、CAAT-box,并存在低温响应元件LTR、GA响应元件、干旱响应MYB结合位点、厌氧诱导必要的顺式作用元件ARE...
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
刘忠学 张渝竣 刘林 刘世家 田云录 周时荣 江玲 万建民 刘玲珑
[目的]本研究旨在对水稻叶色突变体yellow-green leaf 4进行表型分析及基因定位和功能分析，探讨水稻叶绿体发育分子机制。[方法]水稻黄绿叶突变体yellow-green leaf 4（ygl4）来自粳稻品种‘中花11’化学诱变突变体库。ygl4与籼稻品种‘N22’杂交构建F_(2)分离群体用于YGL4基因定位，并对基因进行初步功能分析。[结果] 相比于野生型，ygl4在幼苗2～3叶龄出现黄绿叶症状，在6月下旬移栽大田后，黄绿叶症状加剧，甚至开始出现白化，突变性状可以一直保持到全生育期直到种子成熟。温敏性实验表明，ygl4突变体在20 ℃下表现出更严重黄化表型。透射电镜观察表明，ygl4的叶片细胞结构中出现了较多的双膜囊泡结构。基因定位显示，ygl4突变性状由一个隐性核基因LOC＿Os04g42000突变导致。该基因编码一个核黄素合成途径中的关键酶，6，7-二甲基-8-核糖醇基二氧四氢蝶啶合酶（LS），且突变体叶色表型可被外施核黄素恢复为正常表型。亚细胞定位结果显示YGL4定位于叶绿体。荧光定量RT-PCR分析表明，在突变体中，叶绿素暗反应阶段参与ALA到原叶绿素酸酯合成过程的基因表达上调。[结论]水稻LS基因通过调控植物体内核黄素合成途径，影响叶色和叶绿体发育。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
冀敏 曾磊 赵凤霞 陈尚武 马会勤
本研究从赤霞珠(Vitis viniferaL.cv.Cabernet Sauvignon)葡萄果实中提取RNA,克隆得到葡萄蔗糖转运蛋白基因VvSUC27;从中蔬6号番茄子叶提取DNA,克隆得到番茄果实特异启动子基因E8。以实验室保存的pCAMBIA 1301为起始载体,分别构建了2个植物表达载体pCE8-SUC27vs和pCE8-SUC27。在这两个载体中,VvSUC27的表达均受番茄果实特异启动子E8的调控,pCE8-SUC27vs含有来自拟南芥葡萄糖转运蛋白基因AtVGT1的细胞液泡膜定位的信号肽编码序列和NOS终止子;pCE8-SUC27包含来自葡萄的蛋白质细胞质膜定位的信号肽编码序...
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