【目的】9-顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)、醛氧化酶(AAO)和玉米黄质环氧化酶(ZEP)在脱落酸(abscisic acid,ABA)间接途径合成中发挥主要调节作用,它们是ABA合成相关基因。以桑树栽培品种嘉陵40号(Morus atropurpurea Roxb.)果实为材料,测定其发育过程中ABA的含量,分析桑椹成熟过程中ABA合成相关基因的转录表达、ABA及其合成抑制剂对果实发育的影响,为研究ABA在桑椹成熟和衰老过程中的作用机制提供基础数据。【方法】根据从单倍体川桑(Morus notabilis Schneid.)基因组数据库(http://morus.swu.edu.cn...

【目的】对闽楠Phoebe bournei bZIP (PbbZIP)转录因子家族成员鉴定，分析其对脱落酸(ABA)信号的响应水平。【方法】基于生物信息学方法，对PbbZIP基因家族进行了全基因组鉴定，分析其蛋白理化特性、基因结构、进化关系、启动子顺式作用元件和ABA处理下的表达分析。【结果】从闽楠12条染色体共鉴定出63个PbbZIPs基因，分为12亚族，不同亚族基因结构和基序差异显著，但同亚族高度保守。PbbZIP基因多数定位在细胞核，其编码蛋白长度为110～835个氨基酸，等电点为4.48～11.95，疏水性为-1.19～-0.19。分布于12条染色体的27对PbbZIPs基因存在共线性关系，是PbbZIP基因家族扩张的主要模式。PbbZIP基因上游启动子区域存在多种与非生物胁迫相关的作用元件，其中ABA、水杨酸、茉莉酸甲酯的响应元件较多。基因表达分析结果表明：2 mmol·L~(-1)ABA处理闽楠1～72 h,17个PbbZIPs基因在叶和根中被ABA信号不同程度地诱导表达，普遍上调，且根基因表达水平普遍低于叶片。【结论】63个PbbZIPs基因序列高度保守，不同亚族间基因结构、染色体定位和保守基序有进化多样性和差异性；叶和根中PbbZIP基因不同程度地响应ABA信号，参与调控其他非生物过程。图9参35

[目的]研究桑树中HD-Zip Ⅰ亚家族成员的进化及结构等特点，明确该家族基因的器官特异性表达模式，阐明ABA及淹水、盐和脱水处理对桑树HD-Zip Ⅰ基因表达水平的影响。[方法]通过桑树基因组数据库鉴定桑树HD-Zip Ⅰ基因，并进行生物信息学分析；利用桑树与拟南芥HD-Zip Ⅰ蛋白的序列比对结果，构建系统进化树；利用桑树RNA-seq数据分析桑树HD-Zip Ⅰ基因的组织/器官特异性表达谱；利用qRT-PCR分析桑树HD-Zip Ⅰ基因在激素及非生物胁迫处理下的表达模式。[结果]共鉴定出14个桑树HD-Zip Ⅰ基因，根据进化关系可进一步将其分为6个分枝，各分枝内的成员具有相似的基因结构及保守基序。RNA-seq数据分析发现，MnHD-Zip 2和MnHD-Zip 6在根、枝条、冬芽、雄花和叶片中均呈现高水平表达。激素处理后的基因表达分析发现，MnHD-Zip 8、MnHD-Zip 9、Mn HD-Zip 11、MnHD-Zip 12和MnHD-Zip 13受到ABA不同程度的上调诱导，桑树其余HD-Zip Ⅰ基因的表达水平均受到ABA不同程度的抑制。非生物胁迫处理表达分析发现，桑树HD-Zip Ⅰ亚家族基因均受到3种非生物胁迫不同程度的诱导表达。[结论]桑树β分枝成员受到盐和脱水胁迫的显著诱导表达，且在各种器官中也有较广泛的高表达，因此，推测这些基因在桑树生长发育及逆境胁迫中均发挥着重要的调控作用。此外，MnHD-Zip 8和MnHD-Zip 12受到了盐、淹水及脱水胁迫的显著诱导，由此推测它们在桑树逆境胁迫响应中具有潜在重要功能。

【目的】谷胱甘肽转移酶（GST）是植物应对外界刺激的重要酶类，其表达可有效改善植株抗逆能力。核桃是重要的经济木本油料植物，其产量和品质受不同环境因子影响，其中主要由胶孢炭疽菌Colletotrichum gloeosporioides引起的核桃炭疽病是导致我国核桃严重落果、枯梢的主要病害，近年来呈逐渐严重趋势，已成为限制我国核桃产业可持续发展的一个重要因素。为更好的防治核桃炭疽病，必须掌握核桃响应炭疽病的调控机制。由于植株响应逆境通常涉及不同激素信号通路，特别是在病害响应中脱落酸（ABA）和赤霉素（GA）具有重要调节作用。因此，本研究鉴定GST家族成员基因JrGSTU8，对其在ABA和GA介导下的炭疽病响应进行分析，为揭示核桃逆境适应机制和科学的田间管理提供依据。【方法】以‘香玲’核桃cDNA为模板克隆获得一个Tau类GST基因，命名为JrGSTU8。通过分析JrGSTU8的基本信息、保守结构域、进化、启动子及其包含的顺式作用元件，预测JrGSTU8与逆境响应的潜力。对核桃进行炭疽病、ABA、GA、炭疽病+ABA、炭疽病+GA等不同处理，提取RNA反转录为cDNA，通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对JrGSTU8的表达进行分析，明确JrGSTU8响应ABA、GA和炭疽病的能力。【结果】JrGSTU8基因开放阅读框长612 bp，推导的多肽分子量为23 145.57 Da，包含氨基酸203 aa，理论等电点为6.61，与杨梅Morella rubra GSTU8等蛋白的亲缘关系较近。JrGSTU8上游1 443 bp启动子包含307个顺式作用元件位点，属于80类不同元件，包括赤霉素（GA）（如WRKY71OS、TATCCAOSAMY、PYRIMIDINEBOXOSRAMY1A），脱落酸（ABA）（如MYB2CONSENSUSAT、BOXLCOREDCPAL、CAREOSREP1）等激素响应相关，热（CCAATBOX1）、低温（MYCCONSENSUSAT）等非生物胁迫以及病害（BIHD1OS、WBOXATNPR1、WRKY71OS、WRKY71OS）响应相关元件。qRT-PCR发现，JrGSTU8基因能被ABA、GA和核桃炭疽病不同程度地诱导表达，且ABA和GA均可有效提高JrGSTU8响应炭疽病胁迫的转录活性。【结论】核桃JrGSTU8基因受炭疽病诱导，具有组织表达特异性，涉及ABA和GA信号通路，推测其在核桃病害响应中起到一定作用。

【目的】谷胱甘肽转移酶(GST)是植物应对外界刺激的重要酶类,其表达可有效改善植株抗逆能力。核桃是重要的经济木本油料植物,其产量和品质受不同环境因子影响,其中主要由胶孢炭疽菌Colletotrichum gloeosporioides引起的核桃炭疽病是导致我国核桃严重落果、枯梢的主要病害,近年来呈逐渐严重趋势,已成为限制我国核桃产业可持续发展的一个重要因素。为更好的防治核桃炭疽病,必须掌握核桃响应炭疽病的调控机制。由于植株响应逆境通常涉及不同激素信号通路,特别是在病害响应中脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)具有重要调节作用。因此,本研究鉴定GST家族成员基因JrGSTU8,对其在ABA和GA介导下的炭疽病响应进行分析,为揭示核桃逆境适应机制和科学的田间管理提供依据。【方法】以‘香玲’核桃cDNA为模板克隆获得一个Tau类GST基因,命名为JrGSTU8。通过分析JrGSTU8的基本信息、保守结构域、进化、启动子及其包含的顺式作用元件,预测JrGSTU8与逆境响应的潜力。对核桃进行炭疽病、ABA、GA、炭疽病+ABA、炭疽病+GA等不同处理,提取RNA反转录为cDNA,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对JrGSTU8的表达进行分析,明确JrGSTU8响应ABA、GA和炭疽病的能力。【结果】JrGSTU8基因开放阅读框长612 bp,推导的多肽分子量为23 145.57 Da,包含氨基酸203 aa,理论等电点为6.61,与杨梅Morella rubra GSTU8等蛋白的亲缘关系较近。JrGSTU8上游1 443 bp启动子包含307个顺式作用元件位点,属于80类不同元件,包括赤霉素(GA)(如WRKY71OS、TATCCAOSAMY、PYRIMIDINEBOXOSRAMY1A),脱落酸(ABA)(如MYB2CONSENSUSAT、BOXLCOREDCPAL、CAREOSREP1)等激素响应相关,热(CCAATBOX1)、低温(MYCCONSENSUSAT)等非生物胁迫以及病害(BIHD1OS、WBOXATNPR1、WRKY71OS、WRKY71OS)响应相关元件。qRT-PCR发现,JrGSTU8基因能被ABA、GA和核桃炭疽病不同程度地诱导表达,且ABA和GA均可有效提高JrGSTU8响应炭疽病胁迫的转录活性。【结论】核桃JrGSTU8基因受炭疽病诱导,具有组织表达特异性,涉及ABA和GA信号通路,推测其在核桃病害响应中起到一定作用。

为了解油用向日葵应对干旱胁迫的脱落酸代谢差异基因挖掘及分子调控机理,对正常供水(CK)和干旱胁迫(T)处理下的油用向日葵进行了高通量转录组测序及生理特性测定。结果表明,脱落酸(ABA)含量在干旱胁迫8 d最高,为23.55 ng/mL,在受到干旱胁迫4,8 d时的脱落酸含量均高于0 d。对差异表达基因进行筛选,在干旱胁迫8,16 d,通过与CK比较,处理组较CK显著上调表达的差异基因数分别为940,1 743个,显著下调表达的基因数分别为1 752,3 037个。由KEGG、GO功能注释可知,在干旱胁迫16 d较8 d的基因种类更丰富,其中参与生物过程的最多,参与细胞组分的次之,参与分子功能的最少,KEGG注释到的主要代谢通路有植物MAPK信号传导途径、植物激素信号转导、甘油磷脂代谢等。对干旱胁迫8 d条件下与激素相关的基因进行分析,共找到差异表达基因39个,并有7个基因与脱落酸代谢相关;参与脱落酸代谢的转录因子为ABF2、SAPK2、PP2C、AHG1、PYL2、SAPK3均呈上调表达,并表现出受到干旱胁迫的表达量高于CK。本研究挖掘到油用向日葵干旱胁迫下的ABA代谢相关上调差异基因7个,脱落酸代谢过程(PYR/PYL→PP2C→SnRK2→ABF)中涉及的转录因子均表现为上调,说明植物在遭受干旱胁迫时,会通过脱落酸等激素的积累以抵御干旱胁迫。

[目的 ]深入了解秋茄响应低温胁迫的分子机制以及培育秋茄的抗寒新品种。[方法 ]以耐寒红树植物‘龙港’秋茄1年生容器苗为实验材料，15℃处理12 h为对照组（CK），-5℃处理12 h为低温组（LT），采用Illumina HiSeq测序平台进行转录组测序，挖掘脱落酸信号途径相关基因。[结果 ]转录组测序共鉴定到148个转录因子，分属于25个转录因子家族，其中，ERF、NAC、WRKY、bHLH、MYB、bZIP、HB-other和MYB-related等家族所包含的基因数量较多，分别为17、14、12、12、10、9、6和6；差异组共筛选到1 330个差异表达基因（Differentially Expressed Genes, DEGs），其中，698(52.48%)个上调表达，632(47.52%)个下调表达; KEGG通路富集分析发现，DEGs显著富集在植物激素信号转导、苯丙素生物合成、半乳糖代谢、光合作用-天线蛋白和α-亚麻酸代谢等通路中;脱落酸信号途径相关基因KoPYL1、KoABF1和KoABF2上调表达，KoPP2C1和KoABF3下调表达，且这些基因表达情况与qRT-PCR验证结果一致。[结论 ]ERF、NAC、WRKY、b HLH、MYB、bZIP、HB-other和MYB-related等家族转录因子对秋茄响应低温胁迫起重要调控作用。植物激素信号转导、苯丙素生物合成、半乳糖代谢、光合作用-天线蛋白和α-亚麻酸代谢等是秋茄响应低温胁迫的重要KEGG通路。脱落酸信号途径中的KoPYL1、 KoPP2C1、KoABF1、KoABF2和KoABF3基因可作为后期研究秋茄响应低温胁迫的重要候选基因。

【目的】克隆桑树的谷氨酸脱氢酶基因GDH,了解其结构、组织特异性表达以及调控特点,并获得桑树谷氨酸脱氢酶蛋白,为进一步研究谷氨酸脱氢酶(glutamate dehydrogenase,GDH)在桑树氮代谢过程中的功能奠定基础,也为多年生木本植物的GDH研究提供参考。【方法】根据川桑基因组数据库搜索GDH同源序列设计引物,以杂交桑品种桂桑优62号(M.atropurpurea Roxb.)c DNA为模板,通过RT-PCR克隆获得Ma GDHs。利用NCBI上BLAST和CDD进行氨基酸序列比对和保守结构域

【目的】探究桑树NAC基因家族的生物信息学特征，并研究1 000 mg·L^-1生根粉（ABT）处理对该基因产生的影响，为深入研究桑树NAC转录因子的功能提供依据。【方法】利用生物信息学方法对川桑NAC基因家族进行基因鉴定，并分析其理化性质、保守基序、顺式作用元件、系统进化树、蛋白三级结构及互作关系，并选用‘果桑大十’作为试验材料，经ABT处理后，分析其4个时期（10、20、30、40 d）NAC基因家族的表达模式。【结果】桑树NAC基因家族共有92个成员，分为22个亚家族，亚家族成员广泛分布于细胞核，且具有相似的保守结构。顺式作用元件分析表明，桑树NAC基因家族对激素具有较强的响应能力。蛋白三级结构显示同一亚家族的蛋白空间结构相似，且功能相同，这可能与其进化同源性有关。ABT处理后，NAC基因家族的表达水平整体呈上升趋势，而MnNAC91、MnNAC67、MnNAC28在对照组（CK）中呈现较高的表达水平。【结论】NAC基因家族功能相对稳定，在整个进化过程中无明显变化；ABT可促进NAC基因家族表达，尤其是MnNAC75、MnNAC104、MnNAC7、MnNAC30、MnNAC101、MnNAC83、MnNAC102具有较高的同源性，并与拟南芥的结构功能相似，推测对抗干旱胁迫有一定作用。

介绍了近年来高等植物体脱落酸 (ABA)生物合成缺陷型及反应敏感性突变体、逆境胁迫下ABA的合成、ABA生物合成途径以及ABA信号的细胞识别与转导等几方面的研究进展

根据桑树表达序列标签(ESTs),采取RT-PCR方法克隆了一个编码桑树光合系统ⅡPsbR基因的全长cDNA序列,以期为从分子水平上揭示桑树高效光合作用的机制奠定基础。序列分析表明,该基因全长623 bp,存在56 bp的5’-UTR和306 bp的3’-UTR,其开放阅读框(ORF)长261 bp,编码86个氨基酸,预测蛋白质分子质量为8.95 kD,等电点为11.09。同源分析表明,桑树光合系统ⅡMPsbR基因与花生、大豆编码氨基酸具有较高的同源性;根据MPsbR基因的氨基酸序列与其他20个物种的氨基酸同源序列构建的系统进化树表明,桑树与花生、海桑、梨、大豆的亲缘关系较近。半定量RT-PC...

【目的】桑树乳胶蛋白基因在抗虫防御过程中起着重要的作用。从桑树基因组数据库中鉴定桑树MLX56基因家族,并进行基因进化、基因结构及基因的表达分析,为桑树MLX56基因的功能研究及利用奠定基础。【方法】利用桑树基因组数据库,采用生物信息学方法,分析桑树MLX56基因家族结构及进化关系,并对MLX56基因家族成员进行鉴定;利用MEGA4.1软件进行系统进化树分析;通过半定量RT-PCR技术研究MLX56基因在桑树不同种及不同组织之间的表达水平,构建原核表达载体p ET-28a-MLX56-6,并将其转入大肠杆菌BL21(DE3)中,IPTG诱导融合蛋白表达,分别收集不同诱导时间段的菌液,SDS-P...

以果叶兼用新桑品种‘嘉陵30号’的果实为材料,采用同源克隆法和抑制PCR法克隆桑树查尔酮异构酶基因(MaCHI)全序列。该基因的基因组序列全长2402bp,包含2112bp长的ORF和290bp长的3'UTR序列,ORF由4个外显子和3个内含子组成,该基因编码219个氨基酸。预测MaCHI编码蛋白质的分子质量为23.8ku,理论等电点为5.29。采用RT-PCR法分析MaCHI在不同组织中的表达水平,在叶片和果中的表达量较高,在根中表达量较低。构建pET-28a(+)-MaCHI原核表达重组质粒,并在大肠杆菌中诱导表达。

【目的】以桑树栽培品种桂优62号为材料,克隆桑树硝酸还原酶(nitrate reductase,NR)基因全长cDNA和DNA序列并分析其序列特征,在此基础上研究桑树硝酸还原酶基因在桑树细胞脱分化和分化过程中的表达特征以及影响因素,为进一步阐述硝酸还原酶在桑树生长发育中的作用机制奠定基础。【方法】基于单倍体川桑(Morus notabilis Schneid)基因组数据(http://morus.swu.edu.cn/morusdb)注释的scaffold570序列设计特异引物,硝酸钾处理桑树叶片48 h后使用RNAiso Plus(TaKaRa)和改良CTAB法提取总RNA及基因组DNA,分...

脱落酸(ABA)处理可以显著地提高寒光苹果果实的着色程度,同时使果实的一些重要品质提高。ABA处理促进了果皮花青苷合成和叶绿素降解,提高了果皮苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性。研究表明,ABA处理改变了果实成熟过程中内源激素含量之间的动态变化和平衡,即ABA处理降低了果实中赤霉素(GA3)的含量,改变了果实中生长素(IAA)与玉米素(ZR)之间的动态含量平衡。