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[期刊] 林业科学
[作者]
刘文鑫 陈志成 代永欣 万贤崇
【目的】通过比较转水通道蛋白基因Pt PIP1;3(Gen Bank登录号:MN795092 ptopip1.3)的84K杨与野生型植株的光合作用对干旱及复水的响应,分析该过程的限制因素,以期深入了解水通道蛋白PIP1在干旱胁迫及复水过程中对CO_2导度的调节作用及其对光合作用的影响。【方法】以杂交杨84K野生型及转Pt PIP1;3基因植株为研究对象,进行重度干旱胁迫(土壤含水量达到田间持水量的35%)及复水处理,测定气体交换及叶绿素荧光各个指标,计算叶肉导度(g_m)等参数,进而分析水通道蛋白在干旱条件及复水后对CO_2导度和光合作用的调节作用。【结果】转Pt PIP1;3基因84K杨在正常浇水下净光合速率(P_n)、气孔导度(g_s)和蒸腾速率(Tr)显著高于84K野生型。干旱胁迫至第6天,野生型和转基因植株光合作用都开始下降,且转基因植株光合作用下降速度更快,至第7天降到野生型同样的水平。干旱处理的第7～10天,转基因植株和野生型植株的g_s、g_m和P_n均显著低于各自对照(正常浇水植株),光化学淬灭(q_P)、光系统Ⅱ实际光化学效率(Ф_(PSⅡ))、电子传递速率(J_(flu))、最大羧化速率(V_(cmax))和最大电子传递速率(J_(max))也显著降低,此时2种植株的光合作用都主要受到叶肉导度的限制。在复水的3天过程中,转基因植株的光合作用恢复速度更快,而且叶绿素荧光参数能够恢复到正常水平,期间光合作用主要受到叶肉导度的限制;而野生型植株的光合参数以及叶绿素荧光参数都未完全恢复,其光合作用除了受到叶肉导度的限制外,还受到光合作用中生物化学过程的限制。【结论】叶肉导度是转水通道蛋白基因及野生型84K杨干旱胁迫和复水过程中光合作用的主要限制因素。在干旱胁迫后水通道蛋白基因过表达的转基因杨树光合作用恢复迅速,包括光系统Ⅱ性能的恢复,这有助于杨树适应自然界中经常发生的阶段性干旱胁迫。
关键词：
杨树 叶肉导度 光合限制 水通道蛋白
[期刊] 林业科学
[作者]
王进 安锋 蔡秀清 邹智 张薇 林位夫
利用非洲爪蟾卵母细胞对橡胶树水通道蛋白基因HbPIP1和HbPIP2进行功能鉴定,发现HbPIP1具有快速水分传输功能而HbPIP2不具该功能。推测HbPIP1基因表达可能与乙烯利刺激橡胶树增产机制有关。因此,选择对乙烯利较敏感的橡胶树PR107品种,利用RT-qPCR和Western blot技术检测HbPIP1在转录和翻译水平的表达变化,探讨其与乙烯利刺激后橡胶树排胶体积、排胶时间、干含和总固形物变化的关系。结果表明:HbPIP1在树皮、胶乳和次生木质部中具有较高的表达量;胶乳中HbPIP1的表达量随乙烯利刺激时间延长呈上升趋势,而树皮中HbPIP1的表达量则呈降低的趋势;乙烯利通过调节H...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
余丽娟 田又升 张成双 徐齐雯 慕自新
【目的】研究干旱-复水的水分动态变化及品种遗传特性对小麦水孔蛋白基因PIP2表达的影响,揭示小麦生理抗旱性的分子机制。【方法】以抗旱性差异较大的2个小麦品种"陕合6号"(抗旱)和"郑引1号"(干旱敏感)为材料,于幼苗培养至8d时,采用渗透势为-0.4MPa的PEG-8000溶液模拟干旱胁迫处理,胁迫时间分别为0(对照),12,36,60h,胁迫60h后复水36h。运用半定量RT-PCR方法,研究从干旱胁迫到复水的整个过程中,水孔蛋白基因PIP2在2种小麦根系中的动态差异表达情况,以及根系水导、叶片相对含水量、游离脯氨酸含量和细胞膜相对透性的变化。【结果】正常水分条件下,"郑引1号"中PIP2的...
关键词：
小麦 水孔蛋白 干旱 复水 遗传差异
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
蔡琼 丁贵杰 文晓鹏
克隆马尾松Ｐｉｎｕｓ ｍａｓｓｏｎｉａｎａ水通道蛋白（ａＱＰ），并对其生物信息学与干旱胁迫表达模式进行分析。采用逆转录聚合酶链式反应（ＲＴ－ＰＣＲ）以及互补脱氧核糖核酸（Ｃ Ｄｎａ）末端快速扩增（ＲａＣＥ）方法克隆马尾松水通道蛋白基因。采用实时荧光定量聚合酶链式反应（Ｑ ＲＴ－ＰＣＲ）分析其在干旱胁迫下的响应模式。结果克隆到一个马尾松水通道蛋白基因，命名为Ｐｍ ＰｉＰ１（ＧＥｎ Ｂａｎｋ登录号为ｋＦ５８２０３８）。此基因Ｃ Ｄｎａ全长序列为１ ３０１ ＢＰ，包括８６７ ＢＰ的完整开放阅读框，９９ ＢＰ的５′末端非翻译区和３３５ ＢＰ的３′末端非翻译区。编码２８８个氨基酸残基，分子量为３０．８６．．．
关键词：
植物学 马尾松 水通道蛋白 克隆 表达
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
胡挺帅 郑梦琪 郑嘉琪 罗心怡 张志友 潘伟槐 郭天荣 莫亿伟
以转OsPIN1a的基因水稻‘中花11’为材料,设置3个处理:适温处理(CK),昼夜温度为30℃/28℃;高温处理(TR1),昼夜温度为38℃/33℃;复合处理(TR2),昼夜温度为38℃/33℃,配以0.1 mmol/L HgCl_2处理,研究高温胁迫和水通道蛋白抑制剂(HgCl_2)对水稻花期生理特性、水通道蛋白基因表达、稻穗和剑叶相对含水量及淀粉粒发育的影响。结果表明:与适温处理相比,高温与HgCl_2胁迫均能降低稻穗和剑叶相对含水量,降低结实率和千粒质量,降低柱头上花粉粒数量及柱头和花粉粒的线粒体活性,抑制OsTIPs和OsPIPs家族多个基因的表达,使稻穗水分供给减少,导致胚乳淀粉粒发育不良,形成不规则圆球形,以高温与HgCl_2复合处理时影响最大。水通道蛋白基因家族表达受抑制后,加重了高温胁迫对水稻植株花期生长发育的伤害,致使花粉粒和柱头活性下降,导致结实率降低和籽粒充实不良。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
李擎天 赵宇 周绮云 黄黎芳 蒋玉妆 陈浩 孔瑾
通过对珠眉海棠盐胁迫微列阵分析,从盐胁迫cDNA文库中分离得到盐诱导的水通道蛋白基因MzPIP1;1 cDNA序列全长1 135bp,开放阅读框共870bp,5′-UTR和3′-UTR的长度分别是91和174bp。MzPIP1;1编码289个氨基酸,有6个跨膜结构和2个NPA(Asp-Pro-Ala)保守区。聚类分析表明:MzPIP1;1和其他4个物种PIP1类同源性在80%以上,属于质膜水通道蛋白PIP1类。拟南芥原生质体瞬时转化结果表明MzPIP1;1定位在质膜上。半定量RT-PCR表明MzPIP1;1基因受到盐和低温诱导。推断MzPIP1;1基因在盐胁迫下的表达调控与珠眉海棠耐盐能力密切...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
薛晓霞 邵杨 张克中 崔金腾
为研究NIP5-1基因(Nodulin26-like intrinsic protein)在百合生长发育方面的作用机理,利用RACE技术克隆得到百合NIP5-1基因的全长cDNA序列。运用多个软件进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)及RT-PCR技术检测其表达特性。结果表明:1)百合NIP5-1基因全长为1 492bp,包含1个900bp的完整开放阅读框(Open reading frame,ORF),共编码299个氨基酸;2)百合NIP5-1蛋白属于跨膜通道蛋白MIP超家族。具有
[期刊] 华北农学报
[作者]
张珊 郭启平 刘媛媛 党仁美 闻珊珊
TIPs家族是一类位于液泡膜上的膜内在蛋白,负责调节细胞膨压,可以响应植物逆境胁迫。为进一步探究小麦中TIPs基因的表达模式和生物学功能,利用同源克隆的方法从小麦旗叶中扩增出TaTIP1-4DL基因,其编码区序列全长771 bp,编码257个氨基酸。生物信息学分析显示:该蛋白分子质量为26.3 ku,理论等电点为6.82,为疏水稳定性蛋白;三级结构为保守的沙漏结构,包含6个长α螺旋和2个短α螺旋,符合水通道蛋白的经典模型;氨基酸比对和进化树分析表明,小麦中的TaTIP1-4DL蛋白与山羊草、二穗短柄草中的同源关系较近,并包含6个跨膜区和2个保守的NPA基序;启动子顺式作用元件中包含与逆境相关的响应元件。组织特异性表达分析显示,TaTIP1-4DL基因在小麦不同组织器官中均有表达,且叶片中的表达量最高,茎中最少。胁迫表达分析表明,干旱、脱落酸、高盐对叶片和籽粒中TaTIP1-4DL基因的表达有不同程度的诱导,表达水平普遍呈现先上调后下降的趋势,其中干旱对叶片中该基因的诱导水平最高,干旱处理6 h后,叶片中的表达量达到胁迫前的14倍。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
莫亿伟 李夏杰 王海 陈泽恺 杨国 王尉
[目的]探讨气培条件下,IAA极性运输对水稻根毛形成及水通道蛋白基因表达的影响。[方法]以超表达OsPIN1a的转基因水稻和野生型水稻为研究材料,当种子根长为0.5—1.0 cm时,分别用不同浓度IAA、IAA和生长素极性运输输出载体抑制剂、IAA和生长素输入载体抑制剂复合处理的琼脂块贴在根尖一侧,黑暗条件下培养12 h后观察根毛生长情况,测定根毛的密度、长度及根毛形成后根尖部分相对含水量,并用激光共聚焦显微镜观察根尖及根毛内的OsPIN1a-GFP亚细胞定位,再通过半定量RT-PCR检测根毛形成前后水通道蛋白基因表达。[结果](1)在0—5.0 mg·L-1 IAA浓度范围内,随IAA浓度增...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
林凡云 胡银岗 宋国琦 何蓓如
为探索在干旱后复水条件下糜子抗旱种质的基因表达特点,寻找与其复水后快速恢复生长相关的基因,利用抑制消减杂交(Suppressive subtraction hybridization,SSH)技术,以糜子干旱后复水处理叶片的cDNA为tester,干旱胁迫处理叶片的cDNA为driver,构建了一个抑制消减杂交文库。在文库中随机选取100个克隆(插入片段≥250 bp)测序,所获序列去除载体、引物及接头序列后,利用NCBI的BLAST序列比对分析软件分别对GenBank的dbEST数据库和非冗余蛋白数据库进行序列比对分析。序列同源性分析显示,文库中序列的同源基因主要以与新陈代谢、能量代谢、转录...
[期刊] 中国水产科学
[作者]
王渝 吕建建 刘萍 高保全 李健 陈萍
采用RACE技术克隆获得总长为1 712 bp的三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)水通道蛋白基因全长cDNA序列,命名为PtAQP基因。该基因5′和3′非编码区分别为153 bp和788 bp,开放阅读框为771 bp,推测编码256个氨基酸,预测分子量为27.0 kD,理论等电点为8.26。生物信息学分析表明,PtAQP含有6个跨膜区和2个NPA单元,具有与MIP家族匹配的保守氨基酸序列,属于稳定蛋白;同源性和系统进化分析表明,三疣梭子蟹PtAQP氨基酸序列与可口美青蟹(Callinectes sapidus)AQP1的同源性最高(87%),与可口美青蟹紧密聚为一...
[期刊] 中国水产科学
[作者]
王美垚 杨健 徐跑 徐钢春 徐东坡 尤洋 刘凯 段金荣 周彦锋 方弟安 张敏莹 俞振飞
采用cDNA末端快速扩增技术(Rapid Amplification of cDNA Ends,RACE)克隆获得了刀鲚(Coilia nasus)水通道蛋白1(AQP1)全长cDNA序列。其碱基序列全长为1299 bp,5′端、3′端非翻译区(untranslated regions,UTR)长度分别为107 bp和458 bp,开放阅读框(open reading frame,ORF)长度为777 bp,共编码258个氨基酸。理论等电点是6.13,蛋白分子量为27.1 kD。结构分析表明,刀鲚AQP1
[期刊] 华北农学报
[作者]
赵亚波 李培纲 陈泽恺 潘伟槐 莫亿伟
水稻开花期对水分胁迫非常敏感直接影响到结实率，水分供应主要通过水通道蛋白来完成，为了研究花期稻穗的相对含水量与水通道蛋白基因家族表达关系，探讨了花期前后６ ｄ内稻穗相对含水量和水通道蛋白基因家族表达变化情况。结果表明：稻穗相对含水量呈现出花前最高、开花期当天最低、花后则再出现增加的规律；ＯｓＰＩＰｓ基因家族中各个基因表达的水平各有不同，其中ＯｓＰＩＰ１－１、ＯｓＰＩＰ１－２、ＯｓＰＩＰ２－１、ＯｓＰＩＰ２－４和ＯｓＰＩＰ２－７的表达水平较高，而ＯｓＰＩＰ２－２、ＯｓＰＩＰ２－３和ＯｓＰＩＰ２－８这３个基因在花期前后６ ｄ内均没有表达；所有ＯｓＴＩＰｓ基因均表达，但不同ＯｓＴＩＰｓ基因表达水平在．．．
[期刊] 林业科学研究
[作者]
李佳益 魏继华 宋娅婷 陈宁 张国昀 罗红梅 刘湘杰 何彩云
[目的 ]研究组蛋白去乙酰化酶抑制剂曲古抑菌素A(Trichostatin A, TSA)在20%聚乙二醇模拟干旱和干旱后复水条件下，对沙棘扦插苗叶片形态、光合指标、脯氨酸、丙二醛和脱落酸含量等生理特性和组蛋白去乙酰化酶、合成脱落酸和类黄酮相关基因表达的影响。[方法 ]测定沙棘扦插苗干旱相关生理指标，实时定量PCR检测基因表达量。[结果 ]1μmol·L-1TSA预处理的沙棘在同等干旱胁迫下耐旱性增强。与仅干旱处理相比，（1）叶片下垂和萎蔫程度降低，植株鲜质量下降程度更小，复水后植株恢复程度更大。（2）净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、PSII最大光化学效率Fv/Fm值、PSII有效光化学量子产量Y(Ⅱ)值和叶绿素相对含量(SPAD)值均显著上调，复水后均下调。（3）脯氨酸和类黄酮含量显著上调，丙二醛和脱落酸含量显著下调，复水后趋势相同。（4）组蛋白去乙酰化酶基因HrHDA6和HrHDA19、脱落酸合成相关基因ABF1和NAC2表达均显著下调，类黄酮合成相关基因C4H2和CHS4表达均显著上调，复水后趋势相同。[结论 ]TSA通过调控沙棘扦插苗生理和基因表达参与对干旱胁迫的响应，可以提高沙棘的抗旱性，该研究为深入解析组蛋白乙酰化影响沙棘抗旱的调控机制奠定重要基础。
[期刊] 中国水产科学
[作者]
朱华平 刘玉姣 刘志刚 卢迈新 高风英 可小丽 黄樟翰
以经过连续多代抗寒选育获得的尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)耐寒品系为实验材料,克隆了尼罗罗非鱼水通道蛋白基因(AQP1)的c DNA序列,并采用实时荧光定量PCR分析方法探讨了低温胁迫对罗非鱼AQP1基因表达水平的影响。序列分析结果显示,尼罗罗非鱼AQP1 c DNA长度为1 098 bp,包含36 bp的5′端非翻译区序列、783 bp开放阅读框(ORF)和279 bp的3′非翻译区序列,编码261个氨基酸。氨基酸序列比对表明,各物种间AQP1序列的同源性较高(96%~59%)。聚类分析表明,尼罗罗非鱼首先与同属鲈形目丽鱼科的斑马拟丽鱼(Maylandia zebr...
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