植物在受到高温、低温、干旱和盐害等逆境胁迫时,ERF作为信号转导因子被诱导并调控其他抗逆基因的表达。研究茶树AP2/ERF-B3类转录因子在不同茶树品种间的分子特性、组织表达和逆境响应情况,将有助于了解AP2/ERF转录因子在茶树逆境调控中的作用。以2个茶树品种‘安吉白茶’和‘迎霜’为试验材料,通过RT-PCR方法分别从2种茶树的cDNA中克隆得到CsERF-B3基因。利用实时定量PCR技术检测该基因在茶树根、茎、叶、花各组织和4种非生物逆境胁迫处理(4℃低温、38℃高温、200 g·L-1PEG干旱处理、200 mmol·L-1NaCl)中的表达情况。结果表明:2种茶树中CsERF-B3基因...

【目的】含有AP2结构域的AP2/ERF蛋白是与植物抗逆性密切相关的转录因子家族,Soloist是AP2/ERF家族中的孤儿基因,大部分植物只有1个。克隆麻疯树该基因编码框的全长c DNA序列,并对其理化性质、基因结构、启动子区域调控元件、表达特性及蛋白原核表达进行分析,为深入开展麻疯树Soloist基因的功能鉴定及其在麻疯树遗传改良中的应用提供依据。【方法】利用AP2结构域的隐马尔可夫模型结合拟南芥与水稻的Soloist蛋白序列对麻疯树蛋白质数据库进行相似性检索,经过Pfam与CDD在线工具的验证获得麻疯树AP2/ERF基因家族成员。利用不同的工具对Soloist基因进行生物信息学对比分析。通过实时荧光定量PCR检测该基因在麻疯树不同器官及低温处理下的相对表达量。通过双酶切构建该基因的原核表达载体,并转化大肠杆菌BL21(DE3)菌株进行IPTG诱导表达,分别收集不同诱导时间段的菌液,SDS-PAGE检测融合蛋白的表达情况。【结果】共鉴定到119个麻疯树AP2/ERF家族基因,其中包含1个Soloist基因,命名为Jc Soloist。序列分析显示,麻疯树Jc Soloist基因编码框长度为699 bp,编码232个氨基酸,预测分子量为26.3 k Da,理论等电点为9.65,包含6个外显子与5个内含子。在其基因启动子序列中鉴定到TATA框、CAAT框,以及赤霉素、水杨酸及干旱等应答元件。表达分析显示,麻疯树Jc Soloist基因在麻疯树各器官中都有表达,但表达水平具有器官特异性,在根中表达量较高,而在叶片中表达量相对较低,同时,在叶片与根中都属于低温诱导表达基因,分别在低温胁迫3 h与24 h达到最大表达量,较对照提高34.38倍与3.83倍。构建了p ET-32a-Jc Soloist重组载体,且在原核细胞中稳定表达,SDS-PAGE结果显示融合蛋白分子量为46.0 k Da,与预期大小一致。【结论】麻疯树AP2/ERF基因家族鉴定到1个Soloist基因,包含由3条反平行β-折叠与1条α-螺旋组成的AP2结构域,与其他物种的报道一致。基因启动子区域鉴定到赤霉素、水杨酸等顺式作用元件,暗示该基因在麻疯树激素信号转导中发挥重要作用。Jc Soloist基因在麻疯树叶片与根中受低温诱导表达显著,说明该基因参与麻疯树低温响应过程以及低温信号转导途径,也成为麻疯树抗冷新品种选育的候选基因。

MYB类转录因子是一类包含一段保守的DNA结合结构域的基因家族,广泛地参与植物发育和植物次生代谢的调节。根据前期芯片杂交和文库筛选得到的2个MYB转录因子的部分序列,采用RT-PCR和RACE技术分离得到它们的全长基因:CsMYB1和CsMYB2,在GenBank的登录号分别为HQ660373和HQ660374。序列分析表明:CsMYB1基因全长1132bp,开放阅读框长879bp,编码292个氨基酸,推测的蛋白分子量约为32.9ku,理论等电点为8.13;CsMYB2基因全长1020bp,其中开放阅读框长675bp,编码224个氨基酸,推测的蛋白分子量约为25.4ku,理论等电点为9.05。...

通过染色体步移法克隆获得紫化茶树武夷奇种C18的CsPAL3基因启动子即5′端侧翼序列,采用软件Plant CARE在线分析该序列的顺式作用元件.选取生长势一致的茶树植株的第2叶位叶片,采用锡箔纸对其进行遮阴处理,另一部分以自然光照条件为对照,分别经过2、4、6、8、10 d的遮阴处理,通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测茶树CsPALs基因家族成员的相对表达量在遮阴组和光照组的差异情况.结果表明,CsPAL3基因启动子序列为501 bp,除CAAT-box和TATA-box核心启动子元件之外,还包含光响应(G-box、I-box、Sp1等)、脱落酸响应(ABRE)、低温响应(TCA-element)、干旱胁迫响应(MBS)、茉莉酸甲酯响应(CGTCA-motif、TGACG-motif等)、热激响应(HSE)等环境胁迫相关的顺式作用元件.随着处理时间的增加,茶树CsPALs基因家族成员的相对表达量在遮阴组和光照组中均呈现下调趋势,且遮阴组的相对表达量下降趋势显著大于光照组,表明茶树CsPALs基因家族成员的相对表达量受光照调控.其中CsPALa、CsPALb、CsPALc和CsPALf在遮阴处理4 d的相对表达量降低最明显,CsPALd和CsPAL3均在遮阴处理2 d的相对表达量降低最明显.这可推测CsPALs基因家族成员受光照环境调控.

【目的】深入研究AP2/ERF基因家族在光皮桦Betula luminifera生长发育及环境胁迫响应中的生物学功能。【方法】利用光皮桦基因组数据，通过生物信息学方法开展AP2/ERF基因家族鉴定、基因特征、系统进化、基因结构、保守基序、順式作用元件、蛋白互作和表达分析。【结果】在光皮桦基因组中共鉴定到77个AP2/ERF基因，其编码的蛋白理化性质存在差异，大多数蛋白(60个)的理论等电点小于7.0。系统进化分析显示：这77个AP2/ERF转录因子属于5个亚家族，其中ERF亚家族最大，包含34个成员。光皮桦AP2/ERF各亚家族间的基因结构存在较大差异，其中AP2亚家族成员均具有6～9个内含子，而DREB亚家族基因则没有内含子；但AP2/ERF各亚家族内的不同成员具有相似的保守基序类型和分布。同时，AP2/ERF基因启动子上都存在大量与激素、调节、胁迫响应及生长发育相关的順式作用元件。此外，互作网络分析预测不同的光皮桦AP2/ERF亚家族蛋白间存在广泛的互作关系。进一步的表达分析显示：绝大多数光皮桦AP2/ERF基因(71个)的表达存在较强组织特异性，且在高温胁迫下，多数ERF或DREB基因的表达发生显著变化，表明ERF和DREB基因在高温胁迫应答中可能发挥着重要作用。【结论】通过生物信息学分析获得光皮桦77个AP2/ERF家族成员，分属于5个亚家族。不同亚家族基因具有相似的基因结构、保守基序等特征。基因启动子区含激素、胁迫响应等相关的作用元件。基因表达具有较强的组织特异性，且多数ERF或DREB基因对高温胁迫有明显响应。图6表1参39

白桦(Betula platyphylla Suk.)是我国常见阔叶树种,用途广泛。其花单性,雌雄花均为不完全花,只有两轮花器官,雌雄同株,其雌雄花发育特殊,同年生雌雄花异熟,花期不遇,且雄花发育存在越冬宿存现象[1]。这些不同于模式植物两性花的特征,预示着单性花发育的特殊性,具有重要的研究价值。

【目的】从分子水平研究茶树花蕾发育阶段的相关基因表达,了解茶树花蕾的发育机理,利用分子生物学技术抑制茶树的生殖生长、促进营养生长。【方法】利用cDNA-AFLP技术对茶树花蕾发育早期和晚期的差异表达进行分析。采用RACE技术克隆到花蕾发育晚期阶段特异表达的、在花蕾发育中可能起重要作用的14-3-3基因,通过RT-PCR和Western-blot方法研究该基因转录水平和蛋白质表达水平的特点。【结果】在测定的大约1110个茶树花蕾cDNA片段中,122个(10.9%)是差异性表达的,其中87个在发育晚期特异表达,包括茶树14-3-3蛋白基因(GenBank登录号:DQ444463),其全长为107...

【目的】克隆谷胱甘肽还原酶基因CsGRs,研究CsGRs在茶树抵御不同逆境胁迫中的作用。【方法】在茶树转录组数据库中搜索茶树CsGRs,根据获得的基因片段,设计反转录PCR(RT-PCR)引物和RACE-PCR特异引物,从茶树中克隆CsGRs的cDNA全长序列,并利用在线生物信息学软件对其进行分析。采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析CsGRs在茶树不同组织间的表达差异及其在低温、干旱、高盐胁迫和ABA处理下的表达模式,利用分光光度计测定低温胁迫和干旱胁迫下叶片中还原型谷胱甘肽(GSH)的含量变化。【结果】RT-PCR克隆获得CsGR1的cDNA全长,其长度为1 827 bp,包含1 ...

【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。

[目的]克隆油茶的SOC1同源基因（CoSOC1-like），分析其序列特征和表达模式及其蛋白进化。[方法]以3年生油茶嫩叶为材料提取RNA，利用RT-PCR和RACE方法克隆油茶的CoSOC1-like基因，用生物信息学工具分析其序列特征，用荧光定量PCR分析其表达模式，用基因瞬时表达法分析其蛋白的亚细胞定位。[结果]油茶CoSOC1-like基因的CDS全长为654 bp，推测蛋白质由127个氨基酸组成，蛋白分子量为24.958 kD，等电点（pI）为6.8，基因库的登录号为MT036382。CoSOC1-like具有植物Ⅱ型MADSbox基因的蛋白结构，且C末端含有MOTIF结构域，是一个MADS-box家族转录因子。CoSOC1-like蛋白有31个磷酸化位点，建立在二级结构基础上的CoSOC1-like蛋白的三级结构具有明显活性部位；CoSOC1-like基因瞬时表达分析表明，油茶CoSOC1-like蛋白定位于细胞核，符合转录因子的细胞核定位特征。系统进化分析表明：油茶CoSOC1-like与茶树SOC1-like蛋白聚类在同一个进化支上。荧光定量PCR分析表明：CoSOC1-like基因存在于油茶所有的器官中，尤其在花芽中的相对表达量最多。[结论]CoSOC1-like基因在油茶的花芽分化中起重要作用,也可能参与根、茎、叶和种子等器官的生长发育。本结果为进一步研究油茶成花的分子机制奠定了基础。

为探究转录因子GbTCP27在棉花纤维发育中的作用,使用RT-PCR技术从海岛棉‘新海21号’中克隆GbTCP27,并对其进行生物信息学和表达特性分析。结果表明,该基因有1个1 017 bp的开放阅读框,编码338个氨基酸,预测分子量约为35.37 ku,等电点为9.08,分子式为C_(1549)H_(2511)N_(439)O_(483)S_(11),序列中含有一个高度保守的TCP结构域;氨基酸序列对比表明,海岛棉GbTCP27基因在进化过程中是相当保守的,蛋白序列与其他植物中的TCP蛋白序列有较高的一致性;亚细胞定位结果显示,GbTCP27属于核定位基因,推测GbTCP27可能在复制和转录的过程中发挥作用;进化树分析表明,海岛棉GbTCP27基因与亚洲棉GaTCP9基因分布在同一分支上;实时荧光定量PCR表明,GbTCP27基因在开花当天的花瓣和开花当天的胚珠中表达量最高;综上所述,GbTCP27转录因子可能参与棉花纤维起始期胚珠表皮细胞的发育。

为了揭示三七抗病防卫反应的调控机制,对三七的一个NAC转录因子的全长cDNA进行了克隆和表达特性分析。以一年生三七幼苗为材料,根据编码NAC转录因子的三七转录组Unigene设计引物,采用快速扩增cDNA末端技术,克隆得到一个新的NAC转录因子基因,命名为PnNAC1。序列分析表明,该基因全长815 bp,含有24 bp的5'非翻译区和215 bp的3'非翻译区,以及576 bp开放阅读框,共编码191个氨基酸,具有保守的NAC结构域。实时荧光定量PCR结果显示茉莉酸甲酯预处理三七根部大幅提高了PnNAC

为研究ＦａＧａＭＹＢ基因在草莓成花诱导和花发育中的作用，以‘卡姆罗莎’草莓（ＦｒａＧａｒｉａ×ａｎａｎａｓｓａ Ｄｕｃｈ．‘ｃａＭａｒｏｓａ’）为试材，采用同源克隆和ｒＴ－Ｐｃｒ技术分离了一个赤霉素信号途径中的ＭＹＢ转录因子基因ＦａＧａＭＹＢ。该基因开放阅读框为１ ６８９ＢＰ，编码５６２个氨基酸。序列分析发现ＦａＧａＭＹＢ蛋白含有高度保守的ｒ２ｒ３Ｄｎａ结合域，以及ＧａＭＹＢ基因家族所特有的Ｂｏｘ１，Ｂｏｘ２和Ｂｏｘ３保守区域。亚细胞定位研究发现ＦａＧａＭＹＢ蛋白定位于洋葱表皮细胞的细胞核。ＦａＧａＭＹＢ基因具有组成型表达特性，但在雄蕊、花芽、茎尖生长点和果实等生殖生长组织与器官的表达丰度较高．．．

为探究HvnANT1基因在青稞粒色形成过程中的基因表达模式，以紫粒青稞‘涅如姆扎’和白粒青稞‘昆仑10号’为试材，利用简化基因组GBS(Genotyping-by-Sequencing)对青稞紫粒进行基因定位，克隆到HvnANT1基因，对其进行生物信息学分析。结果表明：1）在7H染色体的84.30—86.00cM获得1个MYB类转录因子，命名为HvnANT1。2）该基因长1 033bp，其完整开放阅读框为762bp，编码253个氨基酸。HvnANT1蛋白分子量为27.14kU，是亲水性的不稳定碱性蛋白且不存在跨膜结构，无信号肽。该蛋白的二级结构主要是由无规卷曲、α-螺旋、延伸链和β-转角组成，具有2个SANT结构域（分别位于第13—第63个；第66—第114个氨基酸）。3）同源比对与系统进化分析表明：青稞HvnANT1蛋白与大麦、乌拉尔图小麦、高梁、玉米、二型花、小米、水稻、土瓶草、车轴草和杨梅10种植物的ANT1蛋白序列相似性分别为100.00%、88.85%、54.64%、60.95%、60.82%、58.46%、57.61%、37.76%、36.05%和36.33%；这些序列都具有2个高度保守的2个SANT结构域；与大麦的亲缘关系最近，其次是与乌拉尔图小麦，与水稻最远。4）亚细胞定位结果表明，该基因定位在细胞核内。5）实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果显示：与籽粒颜色形成的乳熟早期和乳熟晚期相比，软面团期的HvnANT1基因在‘涅如姆扎’中表达量极显著上调，而在‘昆仑10号’中各时期的表达量较低且差异不显著；且软面团期的‘涅如姆扎’籽粒HvnANT1基因的表达量极显著高于‘昆仑10号’（P<0.01）。花青素合成相关的结构基因HvnCHI、HvnANS和HvnDFR与该基因表达量模式相似。综上，青稞HvnANT1蛋白结构中的SANT结构域在物种进化过程中比较保守；该基因定位在细胞核内，符合转录因子特性；HvnANT1基因表达模式与结构基因HvnCHI、HvnANS和HvnDFR相似，在籽粒颜色形成的软面团期表达量极显著升高。

为研究FaGAMYB基因在草莓成花诱导和花发育中的作用,以‘卡姆罗莎’草莓(Fragaria×ananassa Duch.‘Camarosa’)为试材,采用同源克隆和RT-PCR技术分离了一个赤霉素信号途径中的MYB转录因子基因FaGAMYB。该基因开放阅读框为1 689bp,编码562个氨基酸。序列分析发现FaGAMYB蛋白含有高度保守的R2R3DNA结合域,以及GAMYB基因家族所特有的Box1,Box2和Box3保守区域。亚细胞定位研究发现FaGAMYB蛋白定位于洋葱表皮细胞的细胞核。FaGAMYB基因具有组成型表达特性,但在雄蕊、花芽、茎尖生长点和果实等生殖生长组织与器官的表达丰度较高...