[目的]为探索WOX4b基因在核桃不定根发生过程中的调控作用提供理论支撑。[方法]以核桃品种‘林早香’（Juglans regia ‘Linzaoxiang’）的cDNA为模板克隆该基因CDS全长序列；利用生物信息学技术对其进行多重序列比对和系统进化分析；构建该基因与黄色荧光蛋白（Yellow Fluorescent Protein,YFP）标签的融合表达载体进行亚细胞定位分析；通过对银腺杨‘84K’的遗传转化，分析其功能。[结果] JrWOX4b基因的编码序列（Coding sequence, CDS）长度为678 bp，编码226个氨基酸，分子量为25.42 KDa。所编码氨基酸序列的多重比对及系统进化分析结果显示：核桃JrWOX4b与山核桃属的长山核桃同源蛋白遗传关系最近，与壳斗科栎属白栎次之，而与禾本科的黍稷和二穗短柄草的亲缘关系最远。JrWOX4b基因过表达植株的表型分析结果显示：JrWOX4b的过表达和对照植株生长发育均正常，但在相同培养条件下，JrWOX4b基因的过表达能够显著增加杨树的不定根数量，2周龄过表达植株不定根数量为对照植株的3～4倍，不定根长度是对照植株的1/2。[结论]从核桃中成功克隆了WOX基因家族成员JrWOX4b基因，其过表达可显著增加转基因植株的不定根数量。研究结果不仅能够为不定根发生调控机制的研究提供理论支撑，同时也为其他难生根木本植物的快速繁殖提供优良基因资源。

为研究SPL(SQUAMOSA-promoter binding protein-like)转录因子在矮牵牛成花转换中的作用，克隆矮牵牛PhSPL9b基因，并将该基因对应的miR156/157靶位点进行点突变获得rPhSPL9b，将PhSPL9b和rPhSPL9b分别构建超量表达载体，转化矮牵牛和拟南芥，最终获得拟南芥35S∶∶PhSPL9b与35S∶∶rPhSPL9b转基因植株以及矮牵牛35S∶∶PhSPL9b转基因植株。研究结果显示，过表达PhSPL9b和rPhSPL9b导致拟南芥莲座叶显著减少，花期明显提前，其中35S∶∶rPhSPL9b转基因表型更为明显；过表达PhSPL9b促进矮牵牛提前开花。RT-PCR和qRT-PCR分析结果显示，表型明显的转基因株系中，PhSPL9b基因表达量均显著高于对照。转录激活实验结果表明，PhSPL9b是一个具有转录激活活性的转录因子。以上结果表明，矮牵牛PhSPL9b基因对开花时间具有重要调控作用，其功能具有保守性，同时，它可能是通过转录激活下游基因的表达而影响植物开花。

【目的】分析番杏[Tetragonia tetragonoides (Pall.) Kuntze]中TtLIM基因家族的序列组成、RNA-seq基因表达和异源表达生物学功能，探究其可能参与调控番杏植株发育和胁迫应答反应的分子机理，为发掘番杏抗逆功能基因及其在作物育种中的应用提供理论基础。【方法】通过前期对番杏(Tetragonia tetragonoides (Pall.) Kuntze)cDNA文库的筛选，获得一个编码番杏LIM基因的全长cDNA，命名为TtWLIM1b。对TtWLIM1b在酵母中进行了功能分析。结合番杏全基因组测序信息，从番杏基因组中鉴定出16个TtLIM基因，对这些家族成员的染色体定位、所编码蛋白的理化性质、系统进化以及蛋白的保守模式进行综合的生物信息学分析；构建了番杏与拟南芥、水稻和紫花苜蓿的LIM蛋白家族成员的进化树。最后，通过RNA-seq分析TtLIM基因家族成员在番杏不同组织以及在不同胁迫处理后的相对表达量。【结果】异源表达TtWLIM1b能够提高转基因酵母的重金属耐受性及耐热的能力；番杏TtLIM家族蛋白成员均含有LIM结构域，而该结构域富含半胱氨酸。因此，TtLIMs也是富含半胱氨酸蛋白(Cysteine rich protein， CRP)的一种。序列分析表明，番杏LIM蛋白成员具有高度的保守性，且其成员的复制扩增较为明显；TtLIM基因家族成员在不同的番杏器官中广泛而有差异地表达。【结论】番杏TtLIMs可能参与调控番杏植株发育和胁迫应答反应。

MADS-box基因在植物花发育的整个阶段起到了极为关键的作用。根据山核桃Carya cathayensis雌花芽454测序得到的基因片段,采用c DNA末端快速扩增(RACE)技术,获得了1条Cc MADS-like基因。序列分析结果表明:Cc MADS-like开放阅读框(ORF)长度为609 bp,编码202个氨基酸,具有典型的MADS-box结构域,包括高度保守的MADS盒和K区以及I区、C区。Cc MADS-like与拟南芥Arabidopsis thaliana,金鱼草Antirrhinum majus,美洲黑杨Populus deltoides,欧洲大叶杨Populus tric...

根据植物花分生组织及花器官形成过程中起重要作用的APETALA1(AP1)基因的高度保守区序列,设计合成一对长度为23 bp的聚合酶链式反应(PCR)引物,以山核桃Carya cathayensis基因组DNA为模板,采用PCR方法扩增出长为486 bp的DNA片段,克隆到pMD18-T载体。测序和序列分析结果表明,获得了山核桃AP1同源基因中的1个片段,该片段序列包含2个内含子,长度分别为86 bp和291 bp,编码区共编码36个氨基酸。其序列已在GenBank中注册(注册号为EU155118),在GenBank中进行同源性检索结果表明,其氨基酸序列与其他植物AP1同源基因的氨基酸序列同源...

谷胱甘肽转移酶GST基因在植物逆境响应中具有重要作用。核桃Juglans regia是重要的经济林木,其生长和产量受环境因子的影响。为探索核桃抗逆生理机制,筛选抗逆基因,以品种‘香玲’‘Xiangling’为试材,克隆获得核桃JrGSTU23基因,并进行生物信息学和基因表达分析,预测JrGSTU23的基本生物功能。结果显示:JrGSTU23基因的开放阅读框(ORF)为684 bp,编码多肽为25.89 kDa,包含氨基酸227,理论等电点为5.20。与碧桃Prunus persica,毛果杨Populus trichocarpa等同源蛋白进行多序列比对,发现均有GST-Tau保守结构域,且与香蕉Musa acuminata和毛果杨等的Tau家族GST蛋白具有较近的进化关系;其上游2 000 bp启动子中含有多种与逆境响应相关的顺式作用元件。实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)发现,JrGSTU23在植物激素脱落酸(ABA),茉莉酸(MeJA),水杨酸(SA)和非生物胁迫氯化钠,聚乙二醇(PEG 6000),6℃等胁迫下能不同程度地被诱导表达,且在根和叶中的表达趋势不同。表明JrGSTU23受不同植物激素和非生物胁迫诱导,且具有组织表达特异性,推测其在核桃逆境响应中起到一定作用。

为研究新疆核桃露仁机制,以露仁核桃种质温138为研究对象,其突变纸皮核桃为对照,采用RT-PCR技术克隆4CL基因并进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR方法研究核桃硬化过程中4CL基因相对表达量,找到4CL基因在露仁核桃内果皮中硬核发育过程中的表达特性。结果表明,WJ-4CL基因cDNA序列包括552 bp ORF,编码184个氨基酸,分子质量20.10 ku,理论等电点5.83;ZJ-4CL基因包含453 bp ORF,编码151个氨基酸,分子质量16.52 ku,理论等电点9.35;系统进化树表明,温138与纸皮核桃聚为同一支,其亲缘关系较近。实时荧光定量PCR分析表明,露仁核桃4CL基因在花后100 d的相对表达量为花后51 d相对表达量的117倍,硬壳完整核桃4CL基因在花后86 d相对表达量为花后51 d相对表达量的205倍,初步证明4CL基因在硬壳完整和露仁核桃的不同发育时期表达量存在明显差异。表明4CL基因参与核桃内果皮(硬壳)硬化过程且影响内果皮木质素的合成,从而造成核桃内果皮发育不全,出现露仁现象。

【目的】初步探讨Ac SCL4在洋葱成花中的功能,为解析洋葱成花分子调控机制提供理论基础。【方法】以长日生态型洋葱品系SB2为试验材料,根据已有的洋葱转录组数据,通过q RT-PCR筛选目的基因Ac SCL4后进行基因克隆,并对其进行生物信息学分析;构建Ac SCL4基因的过表达载体p B221-3300-Ac SCL4并转化农杆菌,采用花序浸染法浸染拟南芥,并对T3代纯系转基因植株进行表型分析和开花相关基因表达量分析。【结果】洋葱Ac SCL4基因CDS长1 515 bp,编码504个氨基酸;Ac SCL4蛋白N端高度变异,C端有GRAS结构域。聚类分析发现,Ac SCL4与石刁柏和棉花的SCL4蛋白亲缘关系较近。与野生型拟南芥相比,Ac SCL4过表达植株表现晚花表型。荧光定量PCR结果表明,与野生型拟南芥相比,Ac SCL4过表达植株开花调控基因CO和FT的表达量极显著下降。【结论】Ac SCL4通过调控CO及FT基因表达来抑制洋葱开花。

[目的 ]研究MYB转录因子家族在毛竹干旱胁迫反应中的重要作用，为毛竹的抗逆改良和分子育种提供基因资源。[方法 ]从毛竹的基因组数据库中获得PheMYB2R-4的基因序列，利用亚细胞定位和转录活性实验分析基因的分子特性、通过实时荧光定量PCR技术、转基因拟南芥表型分析和逆境相关生理生化指标的测定来确定PheMYB2R-4基因的功能。[结果]毛竹中PheMYB2R-4编码1个305个氨基酸的蛋白PheMYB2R-4，其N端区域有一个保守的R2R3区域，属于R2R3-MYB亚家族。PheMYB2R-4基因的表达受到干旱和盐的显著诱导。PheMYB2R-4是一个核定位蛋白，具转录自激活活性。PheMYB2R-4的过表达提高了干旱胁迫下拟南芥的叶片相对含水量，降低了相对电导率并减少了丙二醛的积累，说明过表达PheMYB2R-4通过提高拟南芥的保水能力和减少氧化损伤来增强转基因拟南芥的耐旱性；同时干旱胁迫下，AtRD22、AtRD29A、AtDREB2A和AtLEA基因的表达量均上调。[结论 ]MYB转录因子家族中PheMYB2R-4在干旱胁迫应答反应中具有正调控作用，可以提高植物的耐旱性，增强干旱响应基因的表达量。

甘露糖受体(MR)隶属凝集素超家族,主要表达于巨噬细胞和未成熟的树突状细胞表面。MR不仅在先天免疫防御中发挥重要作用,还通过参与抗原呈递,激活T淋巴细胞,启动获得性免疫应答过程。本研究采用同源克隆技术获得黄颡鱼甘露糖受体(pf MR)基因,采用荧光定量PCR技术检测MR在正常黄颡鱼体内的分布情况,采用鲖爱德华菌感染黄颡鱼头肾巨噬细胞和甘露聚糖封闭MR方法研究黄颡鱼MR在抗细菌感染中的作用。结果显示,pf MR同团头鲂、草鱼、斑马鱼和尼罗罗非鱼的MR聚为一支。pf MR在所检测的12个组织中均有分布,其在肾

bZIP(basic region/leucine zipper motif)是一类在真核生物中分布广泛的超大转录因子家族,参与调节植物的生长发育、衰老、激素调控、能量代谢、病原防御等过程。胡杨是研究抗逆分子机制的模式木本植物,但是关于胡杨的b ZIP功能迄今未见研究报道。本研究从胡杨中克隆得到PebZIP26和PebZIP33两个转录因子的c DNA,经分析,分别编码439与371个氨基酸且PebZIP26与PebZIP33基因的表达受干旱、脱水及盐胁迫诱导。构建植物表达载体,利用农杆菌花序侵染法转化拟

利用PCR技术,从毛白杨花序材料中分离出一个MADS盒基因PtSEP3。蛋白序列比较和同源树分析表明,该基因与拟南芥SEP3同源。表达分析显示PtSEP3不仅在成年植株雌蕊和雄蕊中表达,也在幼茎、幼叶和顶芽中表达。在35S启动子驱动下,PtSEP3超表达的毛白杨转基因植株发生了明显的形态变化,表现为叶序不规则,在同一节间常数枚集生;并且叶片基部形态与野生型的心形不同,大部分为楔形。在离体条件下,在芽分化培养基上,PtSEP3转基因株系的根和叶外植体可以诱导发生带有花柱和子房室的子房状结构。试验结果说明PtSEP3参与了毛白杨花器官的发生,并可能在维持茎端分生组织分化出正常形态的叶片中也起着作用...

【目的】探究大豆核因子Gm NF-YA13基因在大豆应对非生物胁迫中的生物学功能,为Gm NF-YA13基因在抗逆育种中的应用奠定基础。【方法】以大豆北豆9号和烟草NC89的种子为供试材料,将大豆培养至第一片三出复叶展开后,分别进行干旱、高盐、低温和脱落酸(ABA)处理,通过实时荧光定量RT-PCR(q RT-PCR)对Gm NFYA13在以上4种非生物胁迫下的相对表达量进行检测,并对Gm NF-YA13进行克隆及生物信息学分析,将Gm NFYA13转化烟草,并对转基因烟草中抗逆相关基因(Nt ABA2、Nt Osmotin、Nt APX2、Nt SOD、Nt CAT1和Nt Ca MK3)的表达量进行q RT-PCR检测。【结果】干旱、高盐、低温和ABA处理均能不同程度诱导Gm NF-YA13的表达,其中干旱胁迫和ABA处理对Gm NF-YA13的诱导效果尤为显著。Gm NF-YA13位于大豆基因组13号染色体,开放阅读框915 bp,编码含有304个氨基酸的蛋白质,该蛋白质分子量75.14 ku,等电点5.10。Gm NF-YA13蛋白序列包含一个保守的DNA结合结构域。蛋白系统进化分析结果表明,Gm NF-YA13与Gm NF-YA7和拟南芥At NF-YA1亲缘关系较近。启动子顺式作用元件预测分析结果表明,Gm NF-YA13启动子区含有3个ABA响应元件ABRE、1个厌氧诱导元件ARE、1个防御和胁迫反应元件TC-rich repeats及1个干旱诱导的MYB转录因子结合位点MBS。Gm NFYA13在大豆叶片中的相对表达量最高。同时构建Gm NF-YA13植物表达载体,并将Gm NF-YA13转化烟草,获得3株转基因烟草植株。转基因烟草中抗逆相关基因表达量检测结果显示,转基因烟草中的Nt ABA2、Nt Osmotin和NtAPX2相对表达量均显著高于野生型烟草,转基因烟草中Nt SOD、Nt CAT1和Nt Ca MK3的相对表达量与野生型烟草差异不显著。【结论】Gm NF-YA13与大豆干旱、高盐、低温等非生物胁迫之间关系密切,Gm NF-YA13可能通过促进抗逆相关基因表达量的升高以提高转基因烟草的抗逆性。

[目的]本文旨在通过克隆菊花中的乙烯受体基因(CmETR2),分析其表达特征并转入拟南芥中对其调控开花的功能进行研究。[方法]以菊花品种‘神马’为试验材料,克隆CmETR2全长序列,与其他物种进行同源性比对分析,利用荧光定量PCR检测该基因在不同组织中的相对表达量,以及其对外源乙烯处理后的响应变化。将CmETR2超表达转入拟南芥中,观察其对拟南芥开花时间和莲座叶片数的影响,分析转基因拟南芥中开花相关基因的表达量变化。[结果]克隆获得的CmETR2基因开放阅读框(ORF)全长为2 292 bp,编码氨基酸763个。系统进化分析表明,该基因编码的蛋白与向日葵的ETR3(XP_022030036.1)和刺菜蓟的ETR2-like(XP_024986908.1)亲缘关系最近。组织特异性定量表达分析结果表明,CmETR2在菊花营养生长期间茎和叶中表达量最高,生殖生长期间管状花和根中的表达量较高。亚细胞定位结果表明,CmETR2定位在细胞膜上。外源乙烯处理后3 h CmETR2基因表达量最高。CmETR2超表达植株的开花时间比野生型拟南芥晚3～4 d,开花时莲座叶片数比野生型拟南芥多3片左右。CmETR2超表达植株对乙烯的敏感性增强并表现出更明显的三重反应。在CmETR2超表达植株中,促进开花的基因AtGI、AtSPL3和AtFD在CmETR2超表达植株中的表达量较野生型下降,抑制开花的基因AtFLC和AtTFL在CmETR2超表达植株的表达量上调。[结论]本研究克隆得到菊花CmETR2基因具有延迟拟南芥开花的功能。

NAC(NAM、ATAF1/2和CUC2)域蛋白是植物特有的最大的转录因子家族之一,在调节衰老,细胞分裂,木质形成,生物和非生物胁迫等方面发挥重要作用。本研究从胡杨中成功克隆出与胁迫相关的基因,并命名为PeNAC045。测序结果表明,PeNAC045基因编码区长度为915 bp,编码304个氨基酸,与毛果杨PtrNAC045的氨基酸一致性为96.05%。对PeNAC045基因在NaCl和干旱胁迫下的表达情况进行了分析,PeNAC045基因的表达受高盐和干旱的强烈诱导。利用PeNAC045的cDNA全长构建表达载体pBI121-PeNAC045-GFP,测序确认后,将重组结构和阳性对照(空载体)...