LRR-RLK是类受体蛋白激酶RLK家族中最大的亚家族,在调控植物非生物胁迫等方面具有重要作用。为解析水稻LRR-RLK成员LP7(LOC_Os05g24010)在耐低磷胁迫中的作用,从水稻品种日本晴中克隆了LP7全长序列,分析其编码蛋白的氨基酸序列,研究其组织表达模式、亚细胞定位及低磷胁迫下的表达变化。结果表明,LP7基因全长2 832 bp,编码943个氨基酸,LP7蛋白具有典型的LRR-RLK成员特征,LP7蛋白与玉米中的同源蛋白NP_001131018同源性比较高,同源性高达77%。组织表达模式分析表明,LP7基因在根、茎、叶等组织中均表达,在叶中表达量最高。亚细胞定位结果表明,LP7蛋白定位于细胞膜上。实时荧光定量PCR分析表明,LP7基因受低磷胁迫诱导表达,其表达量较正常培养条件下增加15倍。初步推测该基因可能在水稻响应低磷胁迫中具有重要作用。

【目的】从苹果全基因组中鉴定LRR-RLK家族蛋白成员,并进行生物信息学和表达模式分析,为研究苹果LRR-RLK的潜在功能提供理论基础。【方法】利用BLASTp基于GDR数据库鉴定苹果LRR-RLK家族成员,通过ExPASy Proteomics Server、Cell-PLoc、CD-Search Tool、MEGAX、MG2C等软件分析LRR-RLK蛋白序列基本信息、亚细胞定位情况、结构域组成、系统进化关系以及染色体定位情况。利用实时荧光定量PCR技术检测苹果12个LRR-RLK的组织表达和诱导表达特性。【结果】苹果LRR-RLK基因家族包含378个成员,这些LRR-RLK蛋白包括318—1 827个不等的氨基酸残基,等电点分布在5.16—9.75。亚细胞定位结果显示LRR-RLK蛋白均定位在细胞膜。系统进化分析可将其分为15类,各亚家族基因数量分布在1—111。染色体定位结果显示,LRR-RLK在苹果17条染色体上均有分布,其中第7条染色体数量最多,为40个。LRR-RLK家族基因具有2个特定的保守结构域,分别是LRR结构和蛋白激酶结构。蛋白二级结构以无规则卷曲为主,其次是α-螺旋,β-转角所占比例最小。通过定量检测发现筛选的12个家族成员在各组织中均有表达(除MD00G1105400外),且多数基因在茎中表达水平相对较高。低温条件下,7个基因上调表达,其中MD09G1153800上调最明显,最高为对照的6.8倍,而MD06G1170200和MD05G1061600均下调表达;在干旱条件下,8个基因上调表达,其中MD00G1105400上调最明显,最高为对照的9.6倍;在盐胁迫条件下,MD04G1150400、MD13G1108000和MD02G1071800始终处于上调表达状态,其中MD02G1071800上调最明显,最高为对照的14.9倍。苹果新梢接种轮纹病菌后,12个LRR-RLK家族基因表达基本上呈先上升后下降的趋势。并且在‘望山红’中,1 d时表达水平较高,而在‘鸡冠’中,3 d时表达水平较高。MD09G1153800和MD05G1065800在‘鸡冠’响应轮纹病菌侵染过程中显著上调表达,而在‘望山红’中无响应,可作为进一步开展抗病研究和功能分析的候选基因。【结论】苹果LRR-RLK基因家族包含378个成员,进化上可分为15组,在17条染色体上均有分布,多数基因具有在茎中高表达的组织表达特征,多数基因受逆境和轮纹病菌调控。

利用RT-PCR技术从水稻中克隆到OsLEA2的cDNA。序列分析表明,OsLEA2基因的读码框为312 bp,编码一个由103个氨基酸残基组成的蛋白,富含Ala、Lys、Glu、His、Val和Arg,不含Asn、Cys、Phe和Trp。OsLEA2蛋白的1～73位氨基酸残基形成LEA_1结构域。OsLEA2蛋白的二级结构有3个α-螺旋构象区域,没有伸展的β-片层构象,为亲水蛋白。进化树分析表明OsLEA2属于第4组LEA蛋白的4A亚组,OsLEA2与4A亚组LEA蛋白的氨基酸一致性为29%～45%。实时定量RT-PCR分析表明表明OsLEA2基因在水稻的不同生长发育时期的不同组织中都能表达...

为研究水稻中PLT基因的表达及功能,利用同源序列分析,在水稻基因数据库中检索到2个与拟南芥PLT基因高度同源的基因序列,命名为OsPLT7和OsPLT11。根据进一步预测的PLT启动子序列设计引物,以水稻品种中花11的基因组DNA为模板,用PCR方法扩增得到PLT7、PLT11的启动子片段,克隆至含有报告基因的表达载体上并转化水稻。通过GUS染色观察T1代转基因阳性植株,发现OsPLT7和OsPLT11在水稻根部干细胞小生境和中柱部位表达,表达模式类似于其同源基因在拟南芥中的表达谱。

根据水稻干尖线虫转录组测序结果，采用ｃ ＤＮＡ末端快速扩增技术（ＲＡｃＥ法）从水稻干尖线虫中克隆到效应因子ＳＰＲＹ同源基因，并将其命名为Ａｂ–ＳＰＲＹＳＥｃ（ＮｃｂＩ登录号为ＫＴ１８８８２０）。该基因全长为２ ０８９ ｂＰ，包含１个１ ９６２ ｂＰ的开放阅读框（ＯＲＦ）。预测蛋白编码６５３个氨基酸，相对分子质量为７２ ００９，理论等电点为４．８２，不稳定指数为４１．５，属于不稳定性蛋白。保守区预测分析结果表明，该蛋白含有ｂ３０２＿ＳＰＲＹ和ｃＴＬＨ ２个保守结构域，属于ＳＰＲＹ超家族。多序列比对分析结果表明，该基因编码蛋白与马来丝虫的ＳＰＲＹ（ＸＰ＿００１８９１９７９．１）蛋白的相似度为４３％．．．

【目的】克隆水稻镉（Cadmium，Cd）响应基因OsGLP1-2，并对其进行生物信息学及Cd胁迫处理的表达模式分析，为探索OsGLP1-2基因在水稻中应对重金属胁迫的分子机制提供基础。【方法】以水稻为材料，利用PCR克隆OsGLP1-2基因，并利用生物信息学方法对其顺式作用元件、二级结构和疏水性等进行分析，用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测其在100 μmol/L Cd处理下，水稻茎部和根部中的表达特征，再利用转基因酵母进行Cd耐受性分析。【结果】水稻OsGLP1-2基因编码区（CDS）序列长度为651 bp，编码216个氨基酸，其编码蛋白的相对分子量为22.48 kDa，理论等电点（PI）为7.16，为稳定性的中性疏水性蛋白，含有Cupin结构域，属于Cupin家族，该家族在植物防御等方面发挥着重要作用。同源家族进化树表明该基因是单独的一支，但与大麦HvGER5a的亲缘关系最为接近，表明OsGLP1-2可能具有HvGER5a类似的功能。二级结构分析结果表明该蛋白含有10个β折叠、8个α螺旋和17个无规卷曲结构。并且OsGLP1-2具有光、干旱等环境诱导相关的调节元件以及生长素、赤霉素和茉莉酸甲酯等激素相关调节元件，表明目的基因可能参与水稻对非生物胁迫的响应。100 μmol/L Cd处理下，在6 h时地上部分目的基因的表达水平约为对照组3倍，且地下部分也为对照组的3倍，即OsGLP1-2基因能对Cd产生响应。最后斑点实验表明该基因在酵母中无明显表型。【结论】成功克隆了水稻OsGLP1-2基因，且该基因对Cd有一定的响应，可为水稻应对重金属胁迫的反应机制提供参考依据。

半定量RT-PCR分析表明,水稻胚胎发育后期丰富蛋白基因OsLEA19a在水稻幼苗中的表达受干旱和高盐的诱导,说明OsLEA19a可能在水稻抗旱和抗盐中发挥作用。利用RT-PCR方法成功从水稻中克隆了OsLEA19a的cDNA。生物信息学分析表明,OsLEA19a基因编码一个由200个氨基酸残基组成的蛋白,蛋白分子量为20.48 kDa,等电点为5.89。OsLEA19a蛋白的5～48位氨基酸残基形成LEA_4结构域。OsLEA19a蛋白的二级结构有3个α-螺旋构象区域,没有伸展的β-片层构象,为亲水蛋白。进化树分析表明,OsLEA19a与单子叶植物第3组LEA蛋白的亲缘关系较近,而与双子叶植...

为阐明水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani AG-1IA)过氧化氢酶基因(RsCat)的功能,采用常规PCR和RT-PCR技术克隆得到RsCat基因。生物信息学分析表明,RsCat基因DNA和cDNA的全长序列分别为1814bp和1 395bp,开放阅读框(ORF)编码464个氨基酸。保守结构域分析显示,RsCat蛋白具有过氧化氢酶超家族结构域和过氧化氢酶相关免疫反应结构域。系统进化分析显示:水稻纹枯病菌不同融合群的RsCat基因具有较高的序列同源性。荧光定量PCR(qRT-PCR)分析表明:RsCat基因的表达受儿茶酚的诱导,随着儿茶酚质量浓度增大,表达量上调,而随着儿茶酚质量浓度增大,CAT活性降低。说明RsCat基因的转录表达和CAT酶活不存在对应性。推测RsCat基因可能存在转录后或表达产物翻译后修饰。

【目的】利用EMS对水稻(Oryza sativa L.)保持系品种宜香1B进行诱变,筛选出3份长护颖突变体。通过基因定位和克隆,探明控制该性状的遗传基础以及分子机理,并在不同器官进行表达分析,了解该基因表达特点。【方法】以3份水稻长护颖突变体Oslg-1、Oslg-2和Oslg-3为材料,进行表型分析、等位性鉴定、基因定位、生物信息学分析,以及q RT-PCR定量表达分析。【结果】Oslg-1突变体小穗在幼穗发育早期与野生型无明显差异,但在成熟期其护颖的远轴表皮细胞凸起且粗糙,形成的结节轴向对齐排列,且毛状物较多,形成垂直相间的横纵沟,与外稃表皮细胞结构相似。遗传分析表明,该类突变表型受1对...

异黄酮是豆科植物中一类典型的次级代谢产物，其化学结构多样性对于植物生长发育及抵御环境胁迫具有重要功能。本研究以高寒地区豆科牧草红豆草（Onobrychis viciifolia）为研究材料，根据转录组测序数据，从红豆草叶片中克隆获得一个异黄酮7-O-糖基转移酶（Isoflavone 7-O-glucosyltransferase，OvIF7GT）基因，并对该基因进行了生物信息学、亚细胞定位和干旱胁迫下表达水平的分析。结果显示：（1）本研究克隆得到的OvIF7GT大小为1512 bp，编码503个氨基酸，蛋白质相对分子质量为56774.36 Da；其编码蛋白是一种亲水性蛋白，具有两个跨膜结构域，62个磷酸化结合位点，理论等电点为5.51；（2）保守结构域分析推测，OvIF7GT蛋白属于异黄酮糖基转移酶家族，主要由α-螺旋（41.75%）和无规则卷曲（35.79%）构成；系统发育进化关系分析表明该蛋白与蒺藜苜蓿（Medicago truncatula）和鹰嘴豆（Cicer arietinum）中的IF7GT亲缘关系较近；此外，亚细胞定位分析显示OvIF7GT主要存在于细胞质中，在细胞核中也有分布；（3）实时荧光定量PCR（qRT-PCR）结果表明，在干旱胁迫72 h后，红豆草幼苗中OvIF7GT显著受到干旱胁迫的诱导表达，且在叶中比根中的表达量更高。该研究结果表明，OvIF7GT参与了红豆草干旱胁迫的响应，可能在红豆草的抗旱中具有潜在功能。

MYB蛋白是植物体中一类重要的转录因子,广泛参与植物生理代谢和发育过程的调节。本研究对利用RACE-PCR分离克隆的MYB转录因子基因GmMYBJ7的功能进行了初步研究。Norhern杂交对GmMYBJ7在不同组织中的表达情况进行了检测,结果只在茎、叶中检测到了GmMYBJ7的表达;酵母表达结果显示,GmMYBJ7具有明显的转录激活功能,β-半乳糖苷酶活性为24.31 U;半定量RT-PCR检测显示,在表达GmMYBJ7的转化烟草中,类黄酮代谢途径中的苯丙氨酸氨基裂解酶(PAL)、肉桂酸-4-羟化酶(C4H)、4-香豆酰辅酶A连接酶(4CL)、查尔酮合成酶(CHS)、黄烷酮-3-羟化酶(F3H...

为深入研究胡杨的抗盐分子机制,并获得与之相关的抗逆基因,采用SMART技术构建了胡杨盐胁迫处理cDNA文库。经随机测序,得到一个编号为SSL061的EST序列,与欧美杨的脱水素基因有较高相似性,通过PCR快速扩增文库的方法获得了胡杨脱水素基因(Pedhn)。分析表明,该cDNA的长度为813 bp,拥有681 bp的开放读码框,共编码227个氨基酸。该序列包括两个重复的富含赖氨酸的K片段和由7个连续的丝氨酸残基组成的S片段,但是缺乏Y片段。RT-PCR结果表明,胡杨在未受胁迫的情况下脱水素基因的转录水平较低,而随着盐胁迫浓度的升高,脱水素基因的转录水平总体呈上升趋势。

以粳稻中花11为材料,利用生物信息学技术,结合RT–PCR,克隆了水稻OsEnS38的c DNA序列;其编码的蛋白序列包含2个Cupin_1保守结构域,属于典型的Bicupin亚家族。启动子分析发现,OsEnS38启动子区域含有多种与胚乳特异表达相关的顺式作用元件;q RT–PCR和原位杂交结果证实,OsEnS38在开花后7~14 d的种子中特异表达,在第10天的胚乳中表达量最高,达29.73;杂交信号在第7、10天的胚乳中高表达;共表达分析显示,共表达基因参与水稻胚后发育和生殖发育调控,表明该基因在种子发育和储藏物质积累过程中发挥作用。

为克隆水稻蛋白磷酸酶6(PP6)催化亚基基因OsPP6C,并构建该基因的过表达载体以及进行生物信息学分析。采用RT-PCR技术从水稻中花11叶片cDNA中扩增OsPP6C基因全长,并构建与GUS融合的pBI121-OsPP6CGUS表达载体。通过生物信息学方法分析了OsPP6C蛋白的理化性质、与拟南芥AtPP6C(即AtFyPP)之间的同源性以及不同物种间的系统发育关系,此外,对OsPP6C基因的启动子进行了顺式作用元件分析。结果表明,该基因转录序列包含一个912 bp的开放阅读框,编码303个氨基酸残基,蛋白的分子量约为3.47 kDa,等电点为5.13;具有疏水性,但不存在信号肽,属于非分...

克隆并分析了水稻中两个可能的硝酸还原酶基因在多种非生物胁迫和重力刺激下的表达变化。AK102363(OsNR1)和AK102178(OsNR2)是水稻中两个可能的硝酸还原酶基因。在盐胁迫处理下,两基因均下调表达。OsNR1在100 mmol/L NaCl处理24 h时表达下调最显著,而OsNR2也是在100 mmol/L NaCl处理24 h时表达下调最显著。用15%PEG模拟干旱处理,两基因表达下调,24 h时差异最显著。低温处理24 h后,基因OsNR1同样下调表达。不同浓度的NO供体SNP处理,两基因均受诱导而上调表达,在0.1 mmol/L的SNP处理12 h时表达量最高。向重性刺激处...