为发掘水稻新的耐逆基因,研究植物在应答逆境胁迫时的分子机制,我们采用Affymetrix水稻表达芯片分析了超级稻两优培九母本培矮64S全基因组在多种逆境胁迫下的表达水平,筛选出一批表达水平显著改变的基因。其中基因OsMsr9(Oryza sativa L.Multiple Stresses Responsive Gene9,GenBank登录号为EU276058)的表达量在高温、低温、干旱处理后在多个组织器官、发育时期均有显著提高。实时定量PCR分析其特定时空表达量的结果与基因芯片的结果基本吻合。通过RT-PCR法,得到包含OsMsr9完整ORF(open reading frame)的cDN...

逆境胁迫严重影响植物的生长发育,对农业生产造成相当大的影响。为了了解植物逆境反应机理和发现新的水稻耐逆基因,采用Affymetrix水稻表达芯片分析了籼稻培矮64S在多种逆境胁迫下的表达水平,筛选出一个受多种逆境诱导、在各生长发育时期与组织器官均有响应的基因OsGAD3(Oryza sativa L.,Glutamate decarboxylase 3,GenBank登录号为:AY187941.1)。PCR扩增得到了该基因的cDNA,其包含的ORF长1476 bp,编码一个含有492个氨基酸残基的蛋白,分子量约为56 kD,等电点约为5.64。OsGAD3基因编码的蛋白质有多个保守结构域,经序...

为了深入研究作物耐逆境胁迫的分子机制和发现新的水稻耐逆基因,采用Affymetrix基因芯片技术与水稻表达芯片(含51,279个转录本),分析了培矮64S不同生长发育时期、不同组织器官全基因组在低温、干旱、高温逆境胁迫下的表达水平变化,筛选出一批耐多逆境候选功能基因。OsMsr13是其中一个受低温、高温与干旱诱导,在各生长发育时期与组织器官均显著上调的基因。根据序列生物信息学分析,OsMsr13含有7个外显子和6个内含子c,DNA全长序列为1603bp,完整的ORF为1317bp,编码一个含438个氨基酸残基的蛋白质;在OsMsr13启动子区域发现多个与逆境应答相关的顺式作用元件;数据库查找和...

为了挖掘新的耐逆基因,本文在应用Affymetrix水稻表达芯片分析超级稻亲本培矮64S在不同逆境(高温、干旱、低温)胁迫下、不同发育时期叶片和穗中全基因组表达模式的基础上,对其中一个多逆境响应基因OsMsr11(Oryza sativa L.multiple stressresponsive gene 11)进行了克隆与分析。OsMsr11是一个受低温、干旱、高温多逆境诱导的基因,在孕穗期低温胁迫下表达水平显著上调。通过PCR扩增获得了包含其完整开放阅读框的cDNA序列。序列分析表明,其ORF为234 bp,编码77个氨基酸,有信号肽序列,无典型的保守基因结构域,预测其为分泌通路信号肽,分泌...

【目的】克隆巨桉(Eucalyptus grandis)抗逆相关基因EgrCBF3(GenBank登录号:JQ068829)的全长cDNA序列,分析EgrCBF3在低温、干旱、脱落酸(ABA)处理和高盐条件下的表达。【方法】利用RT-PCR结合RACE技术,克隆巨桉抗逆相关基因EgrCBF3全长cDNA序列;分析正常条件下,巨桉根、茎和叶中EgrCBF3的表达情况;同时采用qRT-PCR,分析不同低温(0,2,4,6,8℃)和4℃处理不同时间(2,4,8,24和48h),以及干旱、ABA和高盐等逆境条件下EgrCBF3的响应表达情况。【结果】EgrCBF3cDNA全长1 161bp,含有1个6...

【目的】从抗逆植物盐芥中分离ＧＲＰ７（Ｇｌｙｃｉｎｅ－Ｒｉｃｈ ＲｎＡ－ｂｉｎｄｉｎＧ ＰＲｏｔｅｉｎ７，ＧＲＰ７）基因，为进一步揭示ＧＲＰｓ基因在盐芥逆境应答中的作用机制及生物学功能奠定基础。【方法】利用盐芥ＧＲＰ７基因的ｅｓｔ序列设计特异引物，克隆ＧＲＰ７基因的全长序列，对其保守结构域和系统进化树进行分析，并对ｔｓＧＲＰ７基因的启动子区进行预测；利用ｑＲｔ－ＰｃＲ技术，检测ＧＲＰ７基因在不同逆境胁迫、不同组织中的表达情况。【结果】ｔｓＧＲＰ７基因编码区全长５２２ｂＰ，编码１７３个氨基酸；ｔｓＧＲＰ７蛋白的ｎ端第９～８２位氨基酸之间有１个ＲｎＡ识别基序（ＲＲＭ），ＲＲＭ中含有保守的ＲｎＰ－１．．．

【目的】该研究为探究沙柳NAC034基因在逆境下的表达特性，以期为沙柳的抗逆育种提供应用依据。【方法】利用同源克隆方法获得SpsNAC034基因，进行生物信息学和组织特异性表达分析，通过模拟非生物胁迫（高温、低温、盐、干旱），研究该基因在4种逆境下的时间响应特性。【结果】研究表明SpsNAC034基因CDS序列长度为1797 bp，共编码598个氨基酸，属于不稳定亲水性蛋白，预测无跨膜结构、信号肽区域；预测其N端二级结构主要以延伸链为主，C端以无规则卷曲为主要结构；亚细胞定位预测其可能在细胞核中发挥作用；SpsNAC034基因具有NAC基因家族的典型结构域，属于NAC基因家族；氨基酸同源序列比对分析表明木本和草本植物存在分化差异；系统进化树表明SpsNAC034基因与杨柳科植物的同源NAC034基因的亲缘关系最近。SpsNAC034在沙柳根、茎、叶、花中均有表达，花中的表达量最高，幼嫩茎中表达最低；低温、高温、盐、干旱胁迫后SpsNAC034表达上调，在低温、高温以及干旱胁迫下，SpsNAC034在1～2 h处快速响应，显著高于对照，随后该基因表达降至对照水平。盐处理12 h后SpsNAC034表达迅速升高，48 h表达量达最高，均显著高于对照。【结论】成功克隆SpsNAC034基因，SpsNAC034在沙柳对非生物胁迫的响应中起重要作用。本研究为探究沙柳NAC转录因子家族参与环境胁迫反应奠定了基础，对未来沙柳的抗逆分子育种具有重要的参考价值。

利用RT-PCR技术从耐冷黄瓜品种‘Chipper’中克隆鉴定了1个赖氨酸脱羧酶(LDC)基因的ORF,命名为CsLDC,在GenBank中的登录号为KC202438。该基因ORF全长为645 bp,编码215个氨基酸的肽链,相对分子质量为23 625.2,等电点为5.99。BLASTp发现该蛋白具有赖氨酸脱羧酶保守序列,与毛果杨的同源性最高,进化树分析表明CsLDC与矮牵牛LDC亲缘关系最近;该蛋白无信号肽但存在一个明显跨膜区,并存在多个蛋白质位点;SWISS-MODEL预测该蛋白的3D结构与拟南芥At2G37210基因编码赖氨酸脱羧酶蛋白2a33相似性为88.89%。荧光实时定量PCR检测...

为探究在非生物逆境胁迫条件下免疫亲和素（immunophilins）基因家族在水稻（Oryza sativa L. japonica Nipponbare）中的功能，利用生物信息学技术鉴定水稻中免疫亲和素基因家族成员，并进行克隆及组织特异性、非生物逆境胁迫下的表达分析。结果表明，水稻基因组中存在30个OsFKBPs及29个OsCYPs免疫亲和素家族基因。30个OsFKBPs主要聚类为3个大的亚群，29个OsCYPs主要聚类为4个大的亚群。通过PCR扩增得到完整的OsFKBPs与OsCYPs基因编码序列，且序列信息与预测一致。OsFKBPs与OsCYPs基因在水稻的各个组织、各个发育时期均有不同程度的表达。OsFKBP19在各组织各发育时间表达量较为一致；OsCYP29在叶鞘中表达量最高而OsCYP57在根中表达量最高。定量PCR结果显示，在高光强胁迫处理4 h后水稻叶片中OsCYP37基因被诱导持续上升表达，而在渗透胁迫及盐胁迫处理中无显著变化；高光强及渗透胁迫处理4 h后水稻叶片中OsFKBP19持续上升表达，而在盐胁迫处理中波动上升表达。综上，OsFKBPs及OsCYPs参与水稻的高光强、渗透胁迫及盐胁迫应答过程。

【目的】miRNA作为一种非编码基因在植物生长发育以及抗逆等过程中起着重要的调控作用。通过分析毛竹miR397和miR1432前体序列的结构特点,研究其组织表达特异性,分析其经光照、温度、干旱、Na Cl等非生物胁迫以及激素处理后的表达变化,以期为进一步揭示其功能以及未来竹子抗逆育种的分子设计提供参考。【方法】通过茎环引物法和RT-PCR技术,以毛竹为材料分离miR397和miR1432的前体序列,利用在线平台Web LOGO分析miRNA成熟序列的碱基保守性,用MEGA 6.0软件构建基于miRNA前体的系统进化树。借助在线平台RNAfold Web Server预测二者前体二级结构。直接从...

【目的】克隆与逆境胁迫相关的基因,并对其序列特征、进化关系和表达特性进行分析,探讨该基因在小麦抗逆调控过程中的生物学功能,为进一步解析植物的抗逆机制提供候选基因和理论依据。【方法】以cDNA芯片数据获得的水分胁迫诱导上调表达基因EST序列为探针,对小麦EST数据库进行搜索,筛选与探针同源性在97%以上的EST序列,通过电子克隆结合RT-PCR获得该基因cDNA全长,采用生物信息学软件分析比较克隆基因的保守结构域及序列特征;采用MEGA6.0软件构建该基因的系统进化树;将测序正确的该基因片段通过EcoRⅠ和HindⅢ限制性内切酶酶切连接至原核表达载体pMAL-c2X,重组质粒转化大肠杆菌BL21...

从小麦抗性相关EST数据库中筛选并获得一条753 bp的核苷酸序列,该序列包含了一个642 bp的开放阅读框,编码一个由213个氨基酸残基组成的蛋白,氨基酸同源性分析发现,该蛋白含有保守的钙结合结构域EF-hand,在其N端含有豆蔻酰化位点MGXXXS/T,与OsCBL7高度同源,属于小麦CBL家族,命名为TaCBL7。实时荧光定量PCR分析表明,TaCBL7基因在苗期的根、茎及叶子,成熟期的根、茎、叶子及种子中均表达,但表达存在差异;该基因表达受盐、干旱、低温、ABA及条锈病诱导调控,表达分析结果表明,TaCBL7基因在小麦发育时间和组织空间上存在表达特异性(即时空表达特异性),同时参与了小...

【目的】探究春尺蠖（Apocheima cinerarius）响应逆境胁迫的分子机理，并挖掘与低温和饥饿胁迫相关的主要关联基因，为进一步揭示春尺蠖响应逆境胁迫的分子机理奠定基础。【方法】基于已测春尺蠖3龄幼虫在不同温度及4龄幼虫在不同时间饥饿胁迫的转录组数据，克隆获取了几丁质酶基因，命名为AcinCht10（基因登录号：OK504624），分析了该基因的分子特征及其氨基酸的基本理化性质，进行序列比对并构建了系统进化树，并分析了该基因在逆境胁迫（低温和饥饿）下的表达谱。【结果】春尺蠖AcinCht10基因预测分子式为C_(5017)H_(7689)N_(1349)O_(1490)S_(39)，编码蛋白区全长2967 bp，共编码988个氨基酸，蛋白的预测分子量111.99 kDa，理论预测等电点为6.25，该蛋白的亲水性系数为-0.547，预测不稳定系数值为37.19，为稳定亲水性蛋白；发现1条信号肽，未发现跨膜结构；发现2个催化区和1个几丁质结合域；磷酸位点检测发现丝氨酸48个，苏氨酸43个，酪氨酸14个，未检测到糖基化位点。序列比对结果显示，春尺蠖AcinCht10与其它鳞翅目昆虫的几丁质酶基因氨基酸一致性较高，均在91%以上；系统进化结果显示，搜索获取昆虫的几丁质酶基因分别聚为8类（I～VIII型），同时春尺蠖AcinCht10与同为鳞翅目昆虫的烟草天蛾（Manduca sexta）Cht10、粉纹夜蛾（Trichoplusia ni）Cht10和亚洲玉米螟（Ostrinia furnacalis）Cht10聚为一类。基因表达分析结果显示，AcinCht10基因随着饥饿处理时间的增加，表达量依次降低且相邻处理间的表达量差异不显著。AcinCht10基因在25 ℃处理下表达量最高，而在其余温度胁迫下表达量均处于较低水平且差异不显著。【结论】AcinCht10基因与春尺蠖应对低温及饥饿胁迫的响应密切相关。该结果有助于揭示春尺蠖几丁质酶基因在逆境胁迫下的分子功能，为进一步揭示春尺蠖响应逆境胁迫的分子机理奠定基础。

【目的】克隆与逆境胁迫相关的基因,通过对目的基因的表达分析进一步解析植物的抗逆机制,为小麦抗逆育种提供候选基因和理论依据。【方法】基于cDNA芯片数据获得的水分胁迫诱导上调表达基因EST序列,运用RACE技术进行cDNA全长克隆,采用生物信息学软件分析克隆基因的编码蛋白特性,并利用实时荧光定量PCR分析该基因在不同组织及不同胁迫处理条件下的表达模式【。结果】通过RACE扩增获得小麦cDNA全长序列(GenBank登录号:JN650603),命名为Ta14S。该基因序列全长为1 056 bp,其中,5′端非编码区11 bp,3′端非编码区253bp,开放阅读框为792 bp,编码263个氨基酸。...

为揭示萌发期不同水稻的抗旱性机理，以水稻旱敏感材料(Calrose、京宁10号、山形86)和抗旱性材料(Farry、松粳3号、宁粳36)为研究对象，开展了模拟干旱胁迫(15%PEG-6000)对不同水稻萌发种子生长指标、生理指标及相应基因表达量的影响研究。结果表明：正常条件下，旱敏感和抗旱性材料萌发种子各生长指标、抗逆相关基因表达量之间无显著差异；但生理指标有明显变化，表现为不同材料间超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性、可溶性糖(SS)和过氧化氢(H_2O_2)含量无显著差异，旱敏感性材料山形86的丙二醛(MDA)、超氧阴离子(O_2~(-·))含量显著高于其他材料；抗旱性材料宁粳36的过氧化氢酶(CAT)活性、脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白(SP)含量显著高于其他材料。干旱胁迫下，相比于旱敏感性材料，抗旱性材料萌发种子的相对发芽势(RGP)、相对芽长(RSL)、萌发期抗旱指数(GDRI)和活力指数(VI)分别增加了0.03～0.07百分点，0.32～0.39百分点，0.12～0.18百分点和92.41%～108.39%;抗旱性材料萌发种子中MDA和活性氧(O_2~(-·)、H_2O_2)含量分别降低了2.54%～61.64%,19.60%～46.30%和35.61%～62.02%;渗透调节物质(Pro、SS、SP)含量分别增加了5.93%～18.29%,1.08%～7.97%和3.47%～6.03%;抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性分别提高17.29%～33.12%,15.24%～76.06%和14.68%～18.61%;脯氨酸合成关键基因OsP5CS、抗氧化酶合成基因(OsALM1、OsPOX1、OsCATC)的相对表达量分别上调了2.66%～182.31%,57.14%～513.27%,0.38%～109.06%和63.39%～184.25%。综合分析表明，干旱胁迫抑制了水稻种子的萌发，影响了萌发期种子中的生理特性及其相应基因的表达。干旱胁迫下，无论是抗旱性材料还是旱敏感性材料，活力指数(VI)、过氧化物酶(POD)以及过氧化物酶合成基因(OsPOX1)是影响水稻种子萌发的关键指标。除以上指标外，可溶性蛋白(SP)、脯氨酸合成基因(OsP5CS)、过氧化氢酶基因(OsCATC)是影响抗旱性材料的其他关键指标，相对芽长(RSL)、过氧化氢(H_2O_2)、超氧化物歧化酶基因(OsALM1)是影响旱敏感性材料的其他关键指标。