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[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
金刚 唐向民 汤洪
通过半定量RT-PCR分析了水稻的SEX1同源基因OsSEX1-1和OsSEX1-2的表达过程,结果表明:2个目的基因表达量均呈现昼夜节律变化。光照对2个基因的表达是必需的,其中以19:00时表达量最高,黑暗条件下表达量较低;叶片淀粉的含量也呈现昼夜节律变化;海藻糖抑制2个基因表达,并导致夜晚叶片淀粉异常积累;在自然光照/黑暗条件下,未观察到不同时段2个基因DNA甲基化差异。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
蒋鑫 陈重先 刘梦兰 黄丹丹 李伟 缪颖 张玉
【目的】探究水稻AP2/ERF转录因子在叶片衰老中的功能及其受miRNA和组蛋白修饰调控的转录机制。【方法】在全基因组水平对水稻(Oryza sativa)AP2/ERF家族成员及其上游靶向的miRNAs进行鉴定和生物信息学分析。对miRNA及其靶基因在水稻叶片衰老过程中的表达谱进行分析。通过RT-qPCR检测该家族成员及miRNAs在水稻叶片衰老过程中的互作关系。【结果】在水稻中共有155个AP2/ERF基因，所有成员启动子都含有光响应元件，大多数基因都具有茉莉酸(jasmonic acid, JA)、脱落酸(abscisic acid, ABA)和厌氧诱导顺式作用元件。预测到45个miRNAs靶向调控水稻AP2/ERF家族的58个成员。鉴定出一系列在水稻叶片衰老过程中呈显著负相关的miRNA-靶基因对，暗示这些miRNAs可能通过抑制AP2/ERF基因的表达，参与水稻叶片衰老过程的调控。同时，发现4个AP2/ERF基因的表达量及其组蛋白H3K9ac富集水平随水稻叶片的衰老持续上升，说明这些基因表达同时受到H3K9ac修饰调控。【结论】在水稻叶片衰老过程中AP2/ERF基因的转录受其相应靶向的miRNAs和组蛋白H3K9ac修饰的影响。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
张艺函 徐凡 蒋太英 崔胜男 马殿荣
衰老是植物界广泛存在的一种自然现象,在植物整个发育过程中具有重要的地位和生物学意义。叶片衰老是植物生长发育的最后一个阶段,在该过程中叶绿素、核酸、脂质、蛋白和其他大分子等被降解,细胞程序化死亡并引起叶色发生变化,然而目前关于这个生物学过程如何启动和如何调控的研究还比较有限。当植物受到外界环境的影响时也会加速其自身的衰老,蛋白磷酸酶催化的蛋白质去磷酸化反应会在植物适应外界环境的多种生命活动过程中发挥重要的作用。2C型蛋白磷酸酶是植物中数量较多的一类,其通过脱磷酸化来调节细胞的生长发育以及信号传递,从而调整体内相关基因的变化来对抗逆境的胁迫。通过试验研究发现并克隆了一个新的参与水稻(Oryza sativa)叶片衰老进程调控的2C型蛋白磷酸酶编码基因OsSAPP2,并通过双元表达载体构建获得了组成型异源过表达OsSAPP2基因的转基因拟南芥(Arabidopsis thaliana)。通过对35S-OsSAPP2转基因拟南芥的表型观察可知,35S-OsSAPP2转基因拟南芥出现莲座叶片变小、数量减少,抽苔和开花时间明显提前,株高增加,叶片颜色变浅、衰老加速等表型。在叶龄依赖和人工黑暗诱导的衰老过程中,过表达OsSAPP2基因导致转基因拟南芥叶绿素含量下降,叶片萎蔫加剧。实时荧光定量PCR检测结果表明,35S-OsSAPP2转基因拟南芥中衰老标志基因SAG12,衰老关键转录因子NAC2、NAP、WRKY6和叶绿素降解关键酶编码基因ACD1等表达量上升;从植物进入衰老过程开始,光合作用关键基因RbcS和RbcL表达量快速下降。可见,OsSAPP2基因参与植物叶片衰老进程的调控,是衰老进程的正向调控因子。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
党姣 蒋明义 林凡
运用半定量PCR方法研究了ABA和H_2O_2诱导水稻热激转录因子基因OsHsfA4a和OsHsfA2的表达情况。结果表明:ABA和H_2O_2均能上调水稻OsHsfA4a和OsHsfA2基因的表达,分别在4 h处理时间内产生2个表达高峰;H_2O_2清除剂和抑制剂预处理试验证明,ABA对水稻OsHsf基因的诱导作用是通过ABA诱导产生的H_2O_2而实现的。
关键词：
热激转录因子 水稻 ABA H_2O_2
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
林添资 孙立亭 龚红兵 刘玲珑 赵志刚 董慧 王益华 江玲 万建民
[目的]本研究旨在对水稻叶片淀粉累积早衰突变体pls5进行表型分析及基因定位,探讨水稻叶片早衰的分子机制。[方法]对pls5突变体进行田间农艺性状调查和光合速率测定;于抽穗期对倒2叶(无明显早衰表型)、倒3叶(出现早衰)和倒4叶(严重早衰表型)进行色素和活性氧含量测定,观察叶绿体超微结构;利用Real-time PCR对淀粉代谢和衰老相关基因进行表达分析,以及候选基因的图位克隆与测序。[结果]pls5突变体早期大田生长正常,早衰表型始于分蘖后期,至乳熟期所有叶片衰老。与野生型相比,pls5突变体色素含量和净光合速率极显著降低,同时每穗总粒数、结实率和千粒质量显著下降。倒3叶叶绿体中积累大量的淀粉粒,类囊体片层由于淀粉粒的大量积累被挤压到细胞膜周围;倒4叶叶绿体中积累大量嗜锇体,类囊体片层解体。同时,pls5中淀粉代谢和衰老相关基因的表达显著上调,活性氧积累。遗传分析表明,pls5的突变表型是由隐性单基因突变引起的;利用图位克隆将目标基因定位在第5染色体的长臂标记P7和P4之间,物理距离154 kb,共18个ORF;对区间内已报道基因ES5(Os05g0554400)测序,发现在第11个外显子存在437 bp的插入,导致移码突变翻译提前终止,推测其为候选基因。[结论]pls5是早衰突变体es5的等位变异,在衰老叶片中存在淀粉累积,这些有利于进一步理解叶片早衰的内在机制。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
陈婷婷 许更文 钱希旸 王志琴 张耗 杨建昌
【目的】水稻籽粒灌浆是光合同化产物向籽粒运输并合成淀粉的生理过程,决定水稻结实率、粒重高低及品质优劣。籽粒灌浆过程不仅受遗传因素的影响,而且受到温度和水分等环境因子的调节。灌溉是水稻生产上一项重要的技术,对水稻产量的形成有重要调控作用。但有关花后灌溉方式对水稻籽粒淀粉合成相关基因表达的影响,缺乏研究。本研究旨在探讨花后干湿交替灌溉对水稻籽粒灌浆的影响并阐明其分子机理。【方法】2012—2013年以两优培九(两系杂交籼稻)和扬粳4038(杂交粳稻)为材料种植于土培池,自抽穗(50%穗伸出剑叶叶鞘)至成熟设置3种灌溉方式处理:(1)常规灌溉(conventional irrigation,CI),...
[期刊] 西南农业学报
[作者]
杨双琳 李秋桦 钟宇 贾李智 邓利娟 夏体渊 陈秀 尹敏 任禛
【目的】探究提前接种丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）对健康和患病三七叶片基因表达的影响，为揭示AMF提高三七抗根腐病的分子机制提供科学参考。【方法】通过转录组测序技术，研究健康三七（CK）、接种AMF（A）、接种茄腐镰刀菌Fusarium solani（F）、接种AMF + F. solani（AF）4个不同处理的三七叶片基因的差异表达变化。【结果】4个处理中共检测出41321个表达基因。差异基因分析结果显示，A vs CK和AF vs F比较组的差异基因数分别为419个和1643个。GO功能注释分析显示2个比较组的差异表达基因均主要富集在生物学过程的“代谢过程”、分子功能的“催化活性”及“结合”、细胞组分的“细胞部分”等GO条目中。KEGG功能注释分析显示A vs CK和AF vs F 2个对比组中出现的差异基因均参与了代谢过程、环境信息处理、遗传信息处理过程、有机系统和细胞过程5大过程中的18个通路，且AF vs F比较组在每条通路中的差异基因数均多于A vs CK。在2个比较组的功能注释中，共筛选出4条富集差异基因的主要抗病通路，分别为苯丙烷生物合成、植物激素信号转导、植物－病原体互作和MAPK信号通路－植物。从苯丙烷生物合成通路中随机选取了10个差异基因进行qRT-PCR验证，基因表达变化趋势与转录组测序结果一致。【结论】AMF可以通过调控苯丙烷生物合成、植物激素信号转导、植物－病原体互作和MAPK信号通路－植物等抗病通路的基因表达提高三七抗根腐病的能力。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
杨明丽 黄仙婍 喻阳华 王继玥 缪明志
【目的】探明不同海拔梯度对花椒基因表达的影响，为研究花椒遗传多样性、代谢调控及适应不同海拔生境胁迫的分子机制提供依据。【方法】以贵州省贞丰县板贵乡不同海拔（1 054 m、821 m和645 m）下的花椒叶为试验材料，采用转录组测序的生物信息学方法对其差异表达基因的可变剪接（AS）和SNP/InDel变异位点进行解析，挖掘花椒适应环境的新转录本。【结果】在3个不同海拔的花椒叶片中，有2 619个基因发生了可变剪切事件，主要为外显子跳跃（Skipped Exon，SE）和互斥外显子（Mutually Exclusive Exons，MXE）2种类型，其中SE最多，且在高海拔的对比组中发生可变剪接的数量显著增多；鉴定出748 331个SNP和87 402个InDel位点，SNP类型中转换种类高于颠换种类，在外显子区分布最多，达40%。InDel位点在内含子区分布最多，达28.6%；发掘出9 363个新转录本，其中有5 648个在7大数据库中被注释。KEGG代谢途径分析发现，花椒叶片发生可变剪接的功能基因主要参与代谢途径、次生代谢物的生物合成和辅助因子的生物合成途径；而新转录本的KEGG代谢途径主要富集于光合作用、苯丙素生物合成、异黄酮生物合成、类黄酮生物合成和萜类生物合成等通路。【结论】本研究为丰富人们对不同海拔条件下花椒基因结构变异的认识，后续研究花椒遗传多样性、代谢调控及响应环境胁迫的分子机制奠定了基础。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
谭嵩娟 陶蓉 何俊 刘裕强 万建民
[目的]克隆并解析水稻叶片融合基因LF1(Leaf Fusion 1)的功能，为阐明水稻叶片发育的分子机制奠定基础。[方法]lf1为水稻品种‘02428’组织培养获得的叶片融合突变体。利用水稻叶片融合突变体lf1与籼稻品种‘N22’构建遗传分离群体，精细定位lf1;结合突变体重测序分析确定候选基因，经基因敲除克隆LF1;分析该基因的表达模式和蛋白的亚细胞定位。[结果]从lf1/N22的F_2群体中，挑选10株突变个体和10株正常个体，将lf1定位在第6染色体上InDel6-6和RM30标记之间；进一步利用256株极端个体，经加密标记，最终将lf1精细定位在标记InDel6-6和RM6818之间约3.2 Mb区间内；通过对野生型‘02428’和lf1进行重测序分析，发现‘02428’与lf1在定位区间的9个基因存在差异，其中6个为转座子基因，1个为表达蛋白基因，1个为假定蛋白基因，1个为NAC转录因子基因Os06g0344900。与野生型‘02428’相比，lf1中Os06g0344900第1外显子存在1个33 bp的缺失，导致11个氨基酸的缺失，据此将该基因确定为LF1的候选基因。利用CRISPR/Cas9技术，获得4个不同类型的敲除株系，均表现出突变体的表型。上述结果表明，Os06g0344900即为目的基因LF1。qRT-PCR分析表明，LF1呈现组成型表达，且在幼穗中表达量最高。亚细胞定位显示LF1定位于细胞核中。[结论]水稻突变体lf1的叶片融合性状由6号染色体的Os06g0344900基因突变所致。该基因的克隆及初步功能分析为解析水稻叶片的发育调控机制奠定了基础。
关键词：
水稻 叶片分化 基因克隆 NAC转录因子
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
谭嵩娟 陶蓉 何俊 刘裕强 万建民
[目的]克隆并解析水稻叶片融合基因LF1（Leaf Fusion 1）的功能，为阐明水稻叶片发育的分子机制奠定基础。[方法]lf1为水稻品种‘02428’组织培养获得的叶片融合突变体。利用水稻叶片融合突变体lf1与籼稻品种‘N22’构建遗传分离群体，精细定位lf1；结合突变体重测序分析确定候选基因，经基因敲除克隆LF1；分析该基因的表达模式和蛋白的亚细胞定位。[结果]从lf1/N22的F_(2)群体中，挑选10株突变个体和10株正常个体，将lf1定位在第6染色体上InDel6-6和RM30标记之间；进一步利用256株极端个体，经加密标记，最终将lf1精细定位在标记InDel6-6和RM6818之间约3.2 Mb区间内；通过对野生型‘02428’和lf1进行重测序分析，发现‘02428’与lf1在定位区间的9个基因存在差异，其中6个为转座子基因，1个为表达蛋白基因，1个为假定蛋白基因，1个为NAC转录因子基因Os06g0344900。与野生型‘02428’相比，lf1中Os06g0344900第1外显子存在1个33 bp的缺失，导致11个氨基酸的缺失，据此将该基因确定为LF1的候选基因。利用CRISPR/Cas9技术，获得4个不同类型的敲除株系，均表现出突变体的表型。上述结果表明，Os06g0344900即为目的基因LF1。qRT-PCR分析表明，LF1呈现组成型表达，且在幼穗中表达量最高。亚细胞定位显示LF1定位于细胞核中。[结论]水稻突变体lf1的叶片融合性状由6号染色体的Os06g0344900基因突变所致。该基因的克隆及初步功能分析为解析水稻叶片的发育调控机制奠定了基础。
关键词：
水稻 叶片分化 基因克隆 NAC转录因子
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
岳彩黎 王贵学 黄俊丽 胡锋 秦峰
水稻LIR1是LIR(light-induced rice)蛋白家族的一员,受光与生物钟的调节,在植物光反应及生物节律性调控方面有重要作用。为了研究水稻LIR1的生理功能,利用半定量RT-PCR技术对水稻‘珍汕97B’LIR1基因做了根、叶鞘、叶片及穗的组织特异性表达分析,同时构建了启动子的GUS基因融合表达载体LIR1∷GUS转化烟草,利用GUS组织化学染色检测GUS基因在烟草组织器官中的表达情况。研究结果表明:LIR1基因在水稻叶片中的表达量较高,而在叶鞘、穗与根中表达量较低;GUS染色主要集中在叶片组织及茎中,而在植株的根部不显色。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
张红生 翟虎渠 陆志强 朱立宏 韩亮
测定了１２个水稻抗白叶枯病基因对中国白叶枯病菌７个致病型的１０个菌株的抗性反应。结果表明：Ｘａ－４、ｘａ－５、Ｘａ－７、ｘａ－１３和Ｘａ－２１等５个抗病基因在苗期、分蘖期和孕穗期对病菌侵染均表现为广谱抗病反应。进一步将３个带显性广谱抗病基因的材料ＩＲＢＢ４（Ｘａ－４）、ＩＲＢＢ７（Ｘａ－７）和ＩＲＢＢ２１（Ｘａ－２１）与６个常规感病品种和５个常用不育系及相应保持系配组，对其Ｆ１代杂种用病菌致病型Ⅱ和Ⅳ的ＫＳ－６６和ＺＪ－１７３菌株进行接种，发现抗病基因Ｘａ－７和Ｘａ－２１在杂种Ｆ１中对病菌表现抗病反应，而抗病基因Ｘａ－４在杂种Ｆ１中仅表现中抗反应。提出了在水稻抗白叶枯病育种中应加快对显性广谱抗...
关键词：
水稻 白叶枯病 抗病性 基因表达
[期刊] 中国农业科学
[作者]
彭喜旭 唐新科 周平兰 胡耀军 邓小波 王海华
【目的】分离水稻WRKY80,分析其编码蛋白的序列结构特征,了解其在各器官中以及病原接种、激素处理下的表达模式,为阐明其生物学功能奠定基础。【方法】基于水稻基因组数据库注释的Loc_Os03g63810基因的编码序列设计特异引物,用RT-PCR法从茉莉酸甲酯(MeJA)处理的水稻叶片中克隆WRKY80 cDNA序列,运用生物信息学手段对推定的蛋白和启动子序列进行分析,用Northern杂交或实时荧光定量PCR方法研究基因的表达模式。【结果】获得了WRKY80 cDNA序列,长1 392 bp,包含1个长1 164 bp的完整开放读码框,编码387个氨基酸。WRKY80具有1个典型的WRKY保守...
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
沈直 唐设 张海祥 陈文珠 丁艳锋 王绍华
［目的］阐明模拟全球气候变暖对水稻灌浆期淀粉代谢关键酶相关基因表达水平的影响，为全球气候变暖的应对措施提供依据。［方法］以大穗型粳稻品系ＣＪ０３和中穗型粳稻品种‘宁粳３号’为材料，在水稻抽穗期进行开放式增温处理，测定强、弱势粒的千粒质量、灌浆速率、总淀粉与直链淀粉含量及花后１０ ｄ和２０ ｄ淀粉代谢关键酶的主要调控基因表达水平。［结果］在灌浆前期，与对照弱势粒相比，开放式增温明显促进弱势粒的灌浆进程，主要表现在弱势粒灌浆速率及其峰值均有增加，灌浆启动提前；在灌浆后期，随着增温处理时间的延长，强、弱势粒灌浆活跃期均缩短。实时荧光定量ＰＣＲ的测定结果表明，参与籽粒淀粉代谢的关键酶，如蔗糖合成酶（Ｓ．．．
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
孙云 林玉玲 赖钟雄 江春柳
应用实时荧光定量聚合酶链式反应(qPCR)的方法对不同茶树品种及萎凋过程中抗坏血酸过氧化物酶(APX)基因的表达进行定量分析.结果表明:茶树不同品种APX基因的表达量存在显著差异,相对表达量变化范围为0.65-5.69,6个茶树品种APX基因的相对表达量从大到小依次为毛蟹、福云6号、肉桂、福鼎大白茶、黄旦、铁观音;茶叶APX基因的表达明显受到萎凋工艺的影响,在茶叶萎凋过程中APX基因的表达量呈现"升高—降低—再升高—再降低"的趋势,相对表达量变化范围为0.02-7.46.
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