[目的]本文旨在探究菊花CmHB15-1基因调控木质素合成的功能。[方法]通过同源克隆，以菊花‘神马’cDNA为模板克隆CmHB15-1基因，利用DNAMAN8.0软件对其进行序列分析，构建pORE-R4-CmHB15-1-GFP载体并导入烟草叶片中进行亚细胞定位分析；利用酵母杂交实验分析其转录激活活性；利用RT-qPCR技术对CmHB15-1基因进行组织特异性表达分析及潜在下游基因分析，并通过遗传转化拟南芥分析其对木质素合成的影响。[结果]CmHB15-1基因的开放阅读框为2520bp，编码839个氨基酸，预测蛋白相对分子质量为92.44×10~(3)，等电点为6.46。CmHB15-1蛋白具有Homeobox、bZIP、START、MEKHLA结构域，与除虫菊TcATHB-15亲缘关系最近。亚细胞定位显示CmHB15-1蛋白定位在细胞核上，有转录激活活性。CmHB15-1基因在茎中的表达量最高，且其表达量从茎顶端向基部节间逐渐增加，在茎基部节间表达量最高。CmHB15-1转基因拟南芥植株OE-20、OE-23木质素含量比野生型分别增加了15.98%和17.99%，且转基因拟南芥植株中木质素合成相关基因苯丙氨酸解氨酶基因(PAL1)、肉桂酸–4–羟基化酶基因(C4H)、4–香豆酰辅酶A连接酶基因(4CL1)、咖啡酰辅酶A甲基转移酶基因(CCoAOMT1)、阿魏酸–5–羟基化酶基因(F5H)表达量均显著上调。[结论] CmHB15-1基因参与调控木质素生物合成。

[目的]本文旨在通过克隆菊花中的乙烯受体基因(CmETR2),分析其表达特征并转入拟南芥中对其调控开花的功能进行研究。[方法]以菊花品种‘神马’为试验材料,克隆CmETR2全长序列,与其他物种进行同源性比对分析,利用荧光定量PCR检测该基因在不同组织中的相对表达量,以及其对外源乙烯处理后的响应变化。将CmETR2超表达转入拟南芥中,观察其对拟南芥开花时间和莲座叶片数的影响,分析转基因拟南芥中开花相关基因的表达量变化。[结果]克隆获得的CmETR2基因开放阅读框(ORF)全长为2 292 bp,编码氨基酸763个。系统进化分析表明,该基因编码的蛋白与向日葵的ETR3(XP_022030036.1)和刺菜蓟的ETR2-like(XP_024986908.1)亲缘关系最近。组织特异性定量表达分析结果表明,CmETR2在菊花营养生长期间茎和叶中表达量最高,生殖生长期间管状花和根中的表达量较高。亚细胞定位结果表明,CmETR2定位在细胞膜上。外源乙烯处理后3 h CmETR2基因表达量最高。CmETR2超表达植株的开花时间比野生型拟南芥晚3～4 d,开花时莲座叶片数比野生型拟南芥多3片左右。CmETR2超表达植株对乙烯的敏感性增强并表现出更明显的三重反应。在CmETR2超表达植株中,促进开花的基因AtGI、AtSPL3和AtFD在CmETR2超表达植株中的表达量较野生型下降,抑制开花的基因AtFLC和AtTFL在CmETR2超表达植株的表达量上调。[结论]本研究克隆得到菊花CmETR2基因具有延迟拟南芥开花的功能。

【目的】从菊花中分离克隆AINTEGUMENTA,分析其序列特征和在菊花中的时空表达特性,通过基因沉默研究其对菊花花序发育的影响,分析可能的调控方式和潜在机理,为菊花花序大小的调控奠定理论基础。【方法】使用RACE方法从菊花中克隆AINTEGUMENTA全长,通过DNAMAN等软件对其序列进行分析。采用荧光定量的方式检测其在菊花不同器官和发育时期的表达。构建35S::CmANT-GFP融合蛋白载体进行亚细胞定位,构建TRV2-CmANT沉默表达载体侵染菊花。使用SPSS软件统计分析CmANT沉默系菊花表型变化,通过光学显微镜观察舌状花花瓣表皮细胞变化,使用荧光定量方式检测CmANT相关基因在沉默系中的表达。【结果】从菊花中克隆了CmANT全长,其编码的氨基酸序列长度为540,理论等电点为7.39,蛋白质的理论分子量为60.4 k D,含有两个AP2保守功能区域和VYL修饰位点。在与其他物种的ANT蛋白构建的系统进化树中,CmANT与At ANT聚在一起。荧光定量结果表明:(1)CmANT在花蕾中的表达量最高,其次是根>茎>叶。(2)在花序不同部位的比较中,舌状花中的表达量最高,其次是筒状花,在花萼中的表达量最低。(3)CmANT在舌状花中的表达随着发育时期的延续而降低。(4)CmANT在2,4-D诱导下的3—6 h内表达量持续上升。Wo LF PSORT软件预测和35S::CmANT-GFP融合蛋白在洋葱表皮细胞中的定位结果显示,CmANT蛋白定位在植物细胞核中。TRV-CmANT-1和TRV-CmANT-2沉默系的平均花径相比对照分别减小18.93%和27.47%,舌状花的数目分别减少11.39%和14.66%,其中TRV-CmANT-2与对照差异显著(P<0.05),筒状花数目分别减少14.55%和36.56%。顶端花序的舌状花平均长度分别减少34.17%和54.68%,舌状花的宽度分别比对照减小24.05%和10.13%。叶片平均鲜重分别比对照组减小13.19%和21.98%,叶片鲜重与筒状花数目显著相关(P<0.05)。舌状花花瓣表皮细胞显微观察发现,沉默系舌状花花瓣表皮细胞长度和宽度与对照差异不明显。CmLAX3在两沉默系中的表达明显上升,在小花原基分化期时分别是对照中的1.8和1.78倍,同期CmCYCD3的表达分别下降了32.28%和38.19%,CmXTH4和CmEXPA1的表达量在多个时期也明显降低。【结论】根据沉默系表型与相关基因的表达,推测CmANT的沉默可能解除了对CmLAX3抑制,促进了生长素的转运和过量积累,间接抑制了CmCYCD3的活性,限制了细胞的分裂增殖,引发细胞数目变少,导致沉默系器官变小。

以切花菊‘神马’（Ｃｈｒｙｓａｎｔｈｅｍｕｍ ｍｏｒｉｆｏｌｉｕｍ‘Ｊｉｎｂａ’）为材料，利用ｒａＣｅ技术与同源克隆方法获得菊花ＣｍＰｉｎ１基因全长，通过ｑｒｔ－ＰＣｒ技术比较ＣｍＰｉｎ１在不同组织器官的表达，同时对ＣｍＰｉｎ１响应外施ｎａａ和去顶进行研究。结果表明：１）ＣｍＰｉｎ１基因ｏｒｆ全长１ ７６１ｂＰ，编码５８６个氨基酸，跨膜域位于蛋白ｎ端与Ｃ端；通过蛋白序列比对分析，菊花ＣｍＰｉｎ１蛋白与百日草ＺｖＰｉｎ１蛋白相似性最高；亚细胞定位结果显示ＣｍＰｉｎ１位于细胞膜；２）对ＣｍＰｉｎ１表达分析表明，该基因在菊花茎部与芽部具有相对较高的表达量，同时，在离体茎段中的ＣｍＰｉｎ１受到生长素诱．．．

采用PCR结合RACE技术克隆苎麻栽培种湘苎3号CAD基因全长cDNA序列;再运用qRT–PCR技术对木质素含量不同的代表性苎麻品种湘苎1号、湘苎3号、湘潭大叶白和城步青麻的CAD基因在其茎秆韧皮部和木质部的表达进行定量分析;使用1%间苯三酚和25%盐酸对4种苎麻茎横切片进行特异染色,观察品种间木质素染色度。结果表明,获得的苎麻CAD基因cDNA序列全长为1 378 bp(GenBank登录号,KF758396),编码359个氨基酸,推导为苎麻肉桂醇脱氢酶(BnCAD)。该推导蛋白质与已报道的几种植物木质素合成酶CAD的同源性均达90%以上,其中与蒺藜苜蓿的同源性达97%。运用qRT–PCR方...

为探索砀山酥梨褐皮芽变果皮褐色形成机理,试验以褐皮芽变果皮为材料,克隆了木质素生物合成相关的PAL2、4CL1、CAD1、PPO1、POD4等5个酶基因3'端序列,并利用Real-time PCR技术,分析各基因在花后25,50,75,100,125,150,175 d等不同时期的表达差异。结果表明,在基因相对表达量各取样时期,锈酥果皮中PAL2、4CL1、CAD1和POD4相对表达量均高于砀山酥梨。砀山酥梨果皮中木质素增量仅与POD4酶基因表达量存在极显著正相关性,而锈酥果皮中木质素增量与PAL2、4CL1、CAD1和POD4酶基因表达量均存在极显著正相关性。PAL2、4CL1、CAD1和P...

采用RT-PCR和RACE技术,从毛竹中克隆了C4H基因cDNA全长序列。该基因包含1 506 bp开放读码框,编码502个氨基酸。与NCB I核酸和蛋白数据库中序列进行比对,结果表明该基因与单子叶植物高粱、水稻和玉米中的C4H基因同源性较高,分别达到88%、88%和87%。经过荧光定量PCR分析,该基因在毛竹不同发育时期和不同组织中表达丰度不同,在冬笋中表达量最高,其次为春笋顶部、中部、叶、3年生茎、根、叶鞘、2年生茎、春笋、1年生茎,而在春笋基部中表达最低。在笋顶部、中部的高水平表达表明本文克隆的C4H基因与发育时期维管组织的细胞壁加厚相关,可以作为调控木质素合成的目标基因用于竹子基因工程...

将控制木质素生物合成的关键限速酶 (香豆酸CoA连接酶 ,4CL)基因 4CL1反向插入植物表达载体pBI12 1构建表达载体 ,通过农杆菌叶盘法介导转化烟草 ,获得一批转基因抗性植株 .经PCR检测 ,证明 4CL1基因已成功反义转入到烟草植株中 .通过对转基因植株和对照植株的纤维素和木质素含量的对比分析 ,发现反义 4CL1基因转化植株的纤维素含量比对照提高了 11 4 % ,而木质素含量比对照降低了 19 1% .

[目的]本文旨在克隆‘神马’菊花（Chrysanthemum morifolium ‘Jinba’）CmERA1基因，并初步分析其表达模式，为探究其在调控菊花开花中的作用奠定基础。[方法]从夏菊品种‘优香’的转录组数据库中筛选得到菊花中编码法尼基转移酶β亚基基因，并命名为CmERA1。提取野生型‘神马’菊花叶片总RNA，以反转录后的cDNA为模板对该基因cDNA全长进行克隆。运用生物信息学方法对其亲缘关系及其编码蛋白的特性进行分析预测；利用实时荧光定量PCR对其在不同组织及不同光周期下的表达水平进行分析；利用酵母单杂交系统对其转录激活活性进行分析；以绿色荧光蛋白GFP作为标签确定其亚细胞定位情况。[结果] CmERA1基因open reading frame（ORF）全长1356 bp，编码451个氨基酸，分子质量为50.0kD，理论pI为5.12；系统进化分析显示其与青蒿中ERA1亲缘关系最近；蛋白质二级结构分析表明，CmERA1蛋白中α-螺旋和β转角含量较高；启动子元件分析表明，CmERA1基因启动子含有分生组织特征元件、光响应元件、ABA和SA响应元件；荧光定量PCR结果表明，CmERA1在营养生长时期的叶片中表达最高，根中表达最低；在生殖生长时期的根中表达最高，舌状花中表达最低；不同光周期的处理显示，CmERA1的表达能够响应光周期而呈节律性的变化；转录激活活性分析表明，CmERA1蛋白没有转录激活活性；亚细胞定位表明，CmERA1定位于细胞核中。[结论]本文克隆得到菊花CmERA1基因，表达模式分析表明其响应光周期变化。

[目的]本文旨在克隆菊花ERA1(ENHANCED RESPONSE TO ABA)基因，并分析其表达模式，为探究其在调控菊花开花中的作用奠定基础。[方法]从夏菊品种‘优香’的转录组数据库中筛选得到菊花中编码法尼基转移酶β亚基基因，并命名为CmERA1。提取野生型菊花‘神马’叶片总RNA,以反转录后的cDNA为模板，对该基因cDNA全长进行克隆。运用生物信息学方法对其亲缘关系及其编码蛋白的特性进行分析预测；利用酵母单杂交系统对其转录激活活性进行分析；以绿色荧光蛋白GFP作为标签确定其亚细胞定位情况；利用实时荧光定量PCR对其在不同组织及不同光周期下的表达水平进行分析。[结果]CmERA1基因开放阅读框(ORF)全长1 356 bp,编码451个氨基酸，相对分子质量为50.0×10~3,理论pI为5.12。系统进化分析显示其与青蒿中ERA1亲缘关系最近。蛋白质二级结构分析表明，CmERA1蛋白中α-螺旋含量最高。转录激活活性分析表明，CmERA1蛋白没有转录激活活性；亚细胞定位表明，CmERA1定位于细胞核中。CmERA1基因启动子分析表明，其含有分生组织表达元件、光响应元件、ABA和SA响应元件。荧光定量PCR结果表明，CmERA1在营养生长时期的叶片中表达最高，根中表达最低；在生殖生长时期的根中表达最高，舌状花中表达最低。CmERA1的表达能够响应光周期而呈节律性的变化。[结论]CmERA1基因的表达模式分析表明其响应光周期变化。

【目的】鲨烯环氧酶(squalene epoxidases,SQE)是苜蓿皂甙合成途径中的一种限速酶,与苜蓿皂甙的合成密切相关。通过对苜蓿鲨烯环氧酶(MsSQE1)基因的克隆及在苜蓿中过表达,探究鲨烯环氧酶对皂甙合成的作用机制。【方法】以模式植物蒺藜苜蓿鲨烯环氧酶基因序列设计引物,同源克隆苜蓿MsSQE1。对MsSQE1进行生物信息学分析;通过基因枪轰击技术,使MsSQE1在洋葱表皮瞬时表达,进行亚细胞定位。利用qRT-PCR方法分析该基因在根、茎、叶中的表达水平,以及在紫外辐射、ABA和GA3条件下的表达模式。在茉莉酸甲酯(MeJA)的诱导下,分析MsSQE1的转录水平,及对苜蓿皂甙含量的影响。利用根癌农杆菌转化体系,获得过表达MsSQE1的阳性转基因植株,并测定转基因植株的皂甙含量。【结果】克隆了MsSQE1的cDNA序列,开放阅读框1 578 bp,编码525个氨基酸,等电点为8.59。同源性比对分析,其氨基酸序列与蒺藜苜蓿中SQE1氨基酸序列同源性为98.6%,与拟南芥的同源性为80%。亚细胞定位显示,MsSQE1可能定位于细胞膜。组织特异性表达分析显示,MsSQE1在叶中的表达量最高,茎中次之,根中的表达量最低。在紫外辐射、ABA和GA3的诱导表达显示,紫外辐射诱导24 h,叶中表达量最高;GA3(50μmol·L~(-1))和ABA(100μmol·L~(-1))处理,均为8 h叶中表达量最高;MeJA处理能诱导MsSQE1表达量上调的同时苜蓿总皂甙含量也随着MsSQE1表达的上调而增加。分析过表达MsSQE1转基因苜蓿和转空载体苜蓿株系发现,MsSQE1的表达水平和总皂甙含量均升高,其中MsSQE1的表达水平是对照的3.11—9.45倍,总皂甙含量比对照提高14.26%—28.05%,暗示MsSQE1是苜蓿皂甙合成途径中的一种关键调节酶。【结论】从豆科牧草紫花苜蓿中克隆了MsSQE1并进行功能分析。在苜蓿中过表达MsSQE1能增加苜蓿总皂甙含量,暗示MsSQE1的表达影响苜蓿皂甙的生物合成,可能对皂甙的合成有重要的调节作用。

在植物体内,Lim1基因与木质素生物合成酶基因启动子区域富含AC的Pal盒结合,转录调控木质素的生物合成过程。该研究组合利用生物信息学和realtime PCR方法,首次从美洲黑杨形成层cDNA中分离出PdLim1cDNA全长,并进行了测序和序列分析。结果表明,克隆的美洲黑杨PdLim1cDNA片段总长为952bp,基因内部含有完整的开放阅读框架,大小为594bp,可编码长度为197个氨基酸残基的蛋白质,所推导的蛋白质氨基酸序列与拟南芥AtLim1和水稻OsLim1蛋白的同源性分别为82.1%和78.2%。组织特异性realtime PCR结果显示,PdLim1基因在杨树根、茎、叶片和顶端分生...

以美洲黑杨Populus deltoides新萌叶片为材料,通过自行设计引物,用RT—PCR的方法克隆了美洲黑杨木质素合成关键基因4CL和CAD基因部分序列。测序结果表明:这两个基因片段长度分别为859 bp和493 bp。此外,人工合成了4CL基因木质部特异表达启动子4CLp,长度为1 180 bp。分别用限制性内切酶Hind III/BamH I、BamHI/Sma I和Sma I/Sac I对4CLp、4CL和CAD基因序列进行双酶切,同时用Hind III/Sac I对pBI121表达载体进行双酶切,回收了目的片段。酶切回收后用T4DNA连接酶克隆到植物表达载体pBI121中,并转化至...

[目的]本文旨在克隆菊花β-石竹烯合成酶同源基因(CmTPS1like)并探讨其参与蚜虫取食和茉莉酸甲酯(MeJA)处理应答表达的机制。[方法]以菊花‘神马’为试验材料,采用高保真PCR及染色体位移法分别克隆CmTPS1like基因全长及上游启动子序列,并采用RT-qPCR分析CmTPS1like基因的组织特异性表达以及响应蚜虫取食和MeJA处理的表达模式。[结果]CmTPS1like基因开放阅读框(ORF)共有1 644个碱基,编码548个氨基酸,且与菊科植物野菊同源性最高(95.26%)。CmTPS1like基因上游启动子区包括2个MeJA响应元件、5个MYC结合元件、2个MYB结合元件、5个光响应元件等。CmTPS1like基因在茎中表达量最高,叶和根中表达量次之,花中表达量最低。蚜虫取食12和24 h后,菊花叶片中CmTPS1like基因的表达水平上调。随着MeJA处理时间的增加(3～24 h),CmTPS1like基因被持续诱导表达。[结论]CmTPS1like基因在菊花‘神马’茎中表达量最高,其表达受蚜虫取食和MeJA处理的影响。

该研究成功地将从刺槐 (Robiniapseudoacacia)中克隆得到的定位于形成层表达的GRP1 8启动子 ,分别与GUS报告基因及从毛白杨 (Populustomentosa)中克隆的香豆酸连接酶 (4CL1)基因连接构建成GRP1 8 GUS和GRP1 8 anti 4CL1融合基因 ,转基因于烟草植物 .经组织化学检测分析 ,GUS基因成功地由GRP1 8启动子驱动定位于形成层表达 ;融合基因GRP1 8 anti 4CL1的表达明显地改变了转基因烟草植株的木质素和纤维素的含量和比例 .转基因烟草的木质素含量较对照平均降低了 13 7% ,而转基因植株的纤维素含量较对照升...