【目的】分析谷子抗逆相关转录因子基因Ｓｉｂ ＺｉＰ４２的特性和生物学功能，探讨Ｓｉｂ ＺｉＰ４２提高植物耐盐性的调控途径，为作物抗逆分子育种提供新的候选基因。【方法】利用生物信息学方法分析谷子Ｓｉｂ ＺｉＰ４２的特性：使用ＣｌｕＳｔａｌ Ｘ ２．０和ＭＥＧａ ５．０５软件对谷子Ｓｉｂ ＺｉＰ４２蛋白序列及其同源序列进行多序列比对，并构建系统进化树；从数据库ＰｈｙｔｏＺｏＭＥ获取谷子Ｓｉｂ ＺｉＰ４２上游２ ０００ ｂＰ作为启动子序列，在ＰｌａＣＥ数据库对Ｓｉｂ ＺｉＰ４２启动子顺式作用元件进行分析；使用ＮＥｔ ＰｈｏＳ ２．０ ＳＥｒｖＥｒ数据库预测Ｓｉｂ ＺｉＰ４２蛋白磷酸化位点；利用实时荧．．．

GRAS家族HAM(Hairy Meristem)亚家族是一类转录因子,对植物的生长发育和形态建成具有重要作用。利用RT-PCR和RACE技术从麻竹中得到一个HAM同源基因,命名为DlSCL6。该基因全长2 006 bp,含有5'非编码区129 bp,3'非编码区266 bp,编码区1 611 bp。DlSCL6蛋白具有LHRⅠ,VHIID,LHRⅡ,PFYRE,SAM 5个保守域,且与某些单子叶植物的SCL6蛋白有较高的一致性,与拟南芥有部分一致性,为43%。DlSCL6基因在大肠杆菌中表达,获得分子量约为60 kDa的重组蛋白。在拟南芥中正义表达DlSCL6基因的植株营养期延长,开花延迟,...

为研究在不同逆境,如低钾、低钙、Na Cl及ABA胁迫下,对拟南芥高亲和性钾转运体基因At HAK5表达的影响,在对含有promoter At HAK5::GUS融合基因的拟南芥转基因植株进行组织化学染色基础上进行Real time RT-PCR检测。结果表明,这些逆境条件可以引起拟南芥At HAK5基因表达量的上调。同时在对拟南芥Col-0和At HAK5缺失突变体athak5表型对比分析,发现At HAK5参与植物根对盐胁迫及ABA的反应。

【目的】了解无机焦磷酸酶对植物钾吸收和相关基因表达的作用。【方法】反转录克隆拟南芥无机焦磷酸酶基因(H+-PPase)AVP2,构建植物表达载体,采用根癌农杆菌介导法将其导入烟草品种K326,经分子鉴定,提取转化烟苗幼根RNA,反转录后,应用荧光定量PCR分析外源基因AVP2和烟草钾通道基因NKT1、钾离子转运体基因NtHAK1、细胞质膜H+-ATPase基因NHA1、液泡膜H+-ATPase基因VAG1和液泡膜H+-PPase基因NVP1的mRNA转录水平,并测定转化烟草叶片的内在化学成分。【结果】获得了GUS染色和AVP2序列PCR扩增呈阳性的卡那霉素抗性转化烟草11株。经Southern...

AtOFP19是植物中特有的蛋白质,是拟南芥卵形家族蛋白(AtOFPs)新发现的成员之一。为确定AtOFP19在植物体中的特定作用,采取PCR克隆方法,获得了AtOFP19基因,并利用生物信息学的方法对AtOFP19基因进行分析。采取农杆菌介导法浸染野生型拟南芥,获得35S∶HA-AtOFP19转基因植株。对比35S∶HA-AtOFP19转基因植株、atofp19突变体植株与野生型植株的形态差异,结果表明,atofp19表型与WT无明显差别,OE与同时期WT相比较,其植株莲座叶较小,茎细,植株整体较细小。此外还成功构建了PUC-GD-AtOFP19载体,应用原生质体瞬时转染技术,利用酶标仪测定GUS相对表达量,证明AtOFP19是转录抑制子。qRT-PCR测定分析表明,AtOFP19基因在拟南芥各个部位均有表达,在花中表达量最高。在拟南芥不同发育阶段中,AtOFP19基因表达量在拟南芥发育初期较高,随着拟南芥生长发育AtOFP19基因表达量降低,在开花期又升高。进一步探究AtOFP19基因在植物体内的功能,对比OE、atofp19与WT的种子萌发率,发现AtOFP19对种子萌发具有抑制作用。为探究AtOFP19基因对激素的反应,外源添加5种激素于1/2MS培养基中,挑选生长状况良好的幼苗于土壤中培养,进行qRT-PCR分析,结果表明AtOFP19基因的表达主要受到6-BA激素的调控。以上结果表明,AtOFP19是转录抑制子,对种子萌发有抑制作用,且在植株体内主要受到6-BA调控。

【目的】茉莉酰氨基酸结合物合成酶(jasmonoyl amino acid conjugate synthase,JAR1)可以催化茉莉酸(jasmonic acid,JA)形成茉莉酸的活性形式茉莉酸异亮氨基酸复合体(jasmonic acid-isoleucine,JA-Ile)，从而激活JA信号途径。JA信号途径在介导植物盐胁迫的响应中发挥重要作用，因此，探究AtJAR1在植物耐盐性中的功能对于研究JA信号途径影响植物耐盐性的机制具有重要作用。【方法】运用CRISPR/Cas9基因编辑技术，创建了2个不同的拟南芥Arabidopsis thaliana AtJAR1基因突变体，并对这2个突变体进行地上部生物量的统计分析和JA信号标记基因的表达分析，以确定AtJAR1基因功能缺失。之后，观察分析不同浓度氯化钠和脱落酸(ABA)处理对jar1突变体的种子萌发和幼苗建成的影响，明确AtJAR1基因对拟南芥耐盐性的影响。最后，通过比较分析盐处理前后野生型和突变体的钾离子(K~+)和钠离子(Na~+)质量摩尔浓度，以及高亲和力K~+转运蛋白基因AtHAK5的表达变化情况，初步探究AtJAR1基因在拟南芥耐盐性中的功能。【结果】JA信号标记基因AtVSP1和AtVSP2的表达量大幅下调，表明AtJAR1基因功能丧失。与点突变产生的jar1#1突变体不同的是，这2个突变体表现为前3周生长加快，之后逐渐减缓并出现叶片萎蔫的表型。同时，AtJAR1突变可以缓解盐胁迫和ABA对种子萌发和根系生长产生的抑制作用。此外，盐胁迫下AtJAR1突变可以促进AtHAK5的表达和根系对K~+的吸收转运。【结论】JA信号途径可能通过与ABA交互作用影响AtHAK5的表达量，以调节植物根系对K~+的吸收转运，进而改变细胞内K~+/Na~+平衡，最终影响植物耐盐性。图8表2参52

利用RT-PCR技术检测VHA-c基因对高盐、水和ABA胁迫的响应,结果表明所有的VHA-c基因都参与了V-ATPase的抗盐胁迫反应;在响应水胁迫的反应中VHA-c2、VHA-c4和VHA-c5基因的表达量增加;在ABA胁迫反应中VHA-c1,VHA-c2,VHA-c3和VHA-c4基因的表达水平均提高,但是VHA-c1和VHA-c3基因只在早期的ABA胁迫中增加其表达量。

【目的】研究拟南芥C2H2型转录因子AtIDD5结构和功能的生物信息，分析其理化性质、组织表达模式、亚细胞定位、蛋白互作网络和启动子顺式作用元件，预测AtIDD5同源蛋白、参与响应元件以及AtIDD5调控与被调控基因，为进一步研究AtIDD5蛋白在植株生长发育中的作用机制提供线索。【方法】利用Uniprot、TMHMM2.0、MEGA7.0、STRING等软件对AtIDD5蛋白进行理性化性质推断、AtIDD5基因在植物组织中的表达模式预测、AtIDD5蛋白进行亚细胞定位分析、蛋白互相作用网络构建以及AtIDD5基因启动子顺式作用元件分析。【结果】AtIDD5基因的编码区（Coding sequence，CDS）全长1809 bp，编码602个氨基酸，其中丝氨酸占比最高，为17.5%。根据所含元素的数量推算其分子式为C_(1475)H_(2273)N_(469)O_(528)S_(12)，不稳定指数为56.63，属于不稳定蛋白。AtIDD5蛋白含有4个锌指结构，属于典型的C2H2型转录因子。构建AtIDD5同源蛋白序列系统发育树，其中氨基酸序列相似度大于60%的其他物种有6个，分别是亚麻芥（Camelina sativa）、盐芥（Eutrema salsugineum）、白芥（Sinapis alba）、油菜（Brassica napus）、萝卜（Raphanus sativus）、芝麻菜（Eruca vesicaria subsp）。基因表达模式预测AtIDD5基因在茎、叶、花、角果、花中均有表达，在叶片中的表达量最高；亚细胞定位预测AtIDD5蛋白位于细胞核与叶绿体中。蛋白互作网络预测了与AtIDD5互作的蛋白有20个，直接结合的有10个。AtIDD5蛋白通过与多种蛋白的互作广泛参与了植物生长发育基因表达的调控过程。AtIDD5基因启动子包含有大量的核心顺式元件、光响应元件和激素响应元件。【结论】推测AtIDD5基因本身的表达受到光和激素等因子的调控；预测AtIDD5基因在植株生长发育、激素调节和逆境胁迫中发挥着重要作用。

为初步探讨V-ATPase c亚基VHA-c1基因在植物生长发育及信号转导中的作用,通过农杆菌介导,将设计的ds DNA片段整合到拟南芥基因组上,筛选获得了能够特异沉默VHA-c1基因的转基因株系c1-1,并对其进行Na Cl、ABA和6%葡萄糖胁迫处理。结果表明:在Na Cl处理后,沉默株系c1-1的主根伸长量和种子萌发率都有明显的降低,且在浓度为50,100 mmol/L Na Cl胁迫处理下,转基因株系c1-1的主根伸长量被显著抑制。在特定浓度的ABA和6%葡萄糖处理后,转基因株系c1-1的主根伸长量和种子萌发率也都有一定程度的抑制。然而,在4,8μmol/L ABA处理后,野生株系的主根伸长量被显著抑制,与转基因株系c1-1的主根伸长量被抑制效果相比达到了显著水平。沉默VHA-c1基因后,降低了拟南芥对Na Cl的耐受性,影响了其生长发育,然而对ABA和葡糖糖的抑制作用却表现为很不敏感,这可能是因为H+-ATPase在盐胁迫信号通路和ABA信号通路中起着不同的调控功能。

利用农杆菌介导的花序浸润法,将金柑(Fortunella margarita(Lour.)Swingle)MLP2–1基因转入野生型拟南芥(Col–1),对转MLP2–1基因拟南芥在冷冻胁迫下目的基因的转录组数据进行分析。结果显示:转MLP2–1基因拟南芥的抗冻能力强于野生型拟南芥;转录组测序分析表明,转MLP2–1拟南芥与野生型拟南芥植株差异表达基因为1 422个,其中551个表达上调,871个表达下调;差异表达基因数目在GO数据库注释到1 208个,在KEGG数据库中注释到474个,在COG数据库中注释到603个;KEGG代谢通路富集结果表明,差异表达基因主要集中在植物激素与信号转导代谢通路。

【目的】了解植物次生生长调控网络以及挖掘新型次生生长相关NAC转录因子。【方法】通过生物信息学手段对19个拟南芥次生生长相关NAC转录因子进行氨基酸序列比对及系统发生树的构建,寻找保守结构域,并对其保守结构域及蛋白质的二级结构、亚细胞定位等进行分析、预测。【结果】通过对19个拟南芥NAC转录因子的N端保守域进行划分,共发现A、B、C、D、E5个保守性不同、同时含有多个化学修饰位点以及疏水性区域的亚结构域,其中亚域D可能涉及DNA绑定及核定位信号功能,而位于多变氨基酸序列C端的F区与G区,可能涉及转录激活功能,而该区域也是划分次生生长相关NAC转录因子亚家族的重要区域。【结论】拟南芥NAC类转录...

【目的】研究拟南芥热激转录因子AtHsfA6a在植物细胞中的定位及其作用机制。【方法】用RT-PCR方法从野生型拟南芥总RNA中,扩增获得了849 bp的拟南芥热激转录因子AtHsfA6acDNA片段,经过测序,结果与公布的序列完全相同。将该片段与绿色荧光蛋白(GFP)基因的cDNA重组,并克隆到表达载体pCHF3上,经PCR与酶切检测表明构建的表达载体正确。按照Clough等的方法转化拟南芥,经Kanamycin筛选和PCR检测,得到转基因植株;用激光共聚焦扫描荧光显微镜观察转基因植株幼苗的根部。【结果】在正常条件下,融合蛋白存在于细胞质中。【结论】在正常条件下拟南芥热激转录因子AtHsfA...

为了对MYB54基因的功能进行初步探究,对MYB54的进化保守性,蛋白质的二、三级结构,空间组织的特异性表达,高温胁迫响应,体外蛋白纯化和Western Blot检测以及转录激活活性进行了研究。结果表明,拟南芥中的MYB54与十字花科中的芥蓝、白菜、亚麻荠等同源性比较接近,分别达到了87%,87%,81%;与禾本科植物高粱、谷子和水稻的同源性较低,分别为54%,57%,47%;与小麦和番茄的同源性为42%。小麦中MYB54与拟南芥中MYB54在保守结构域,亲水性,二、三级结构都十分相似。RT-PCR结果表明,拟南芥中MYB54基因在果荚中表达量最高,暗示MYB54可能在生殖发育过程中发挥了一定的作用,并且拟南芥MYB54和小麦中的MYB54在高温胁迫下的表达量都显著降低,表明该基因在响应热胁迫中也发挥了重要功能。拟南芥中MYB54在18,30,37℃条件下,均可被成功诱导,在37℃条件下诱导纯化的蛋白量最高,Western Blot结果检测MYB54蛋白可以被正确翻译表达。利用酵母GAL4系统对MYB54的转录激活活性进行探究,发现MYB54在不与转录激活结构域结合的情况下,依然可以激活下游报告基因的表达,表明MYB54确实具有转录激活活性。初步对MYB54蛋白进行了结构、组织表达、蛋白诱导纯化、转录活性以及逆境表达分析,为MYB54在拟南芥及小麦生长发育过程中的功能研究提供一定的理论基础。

【目的】解析SSMP(salt-sensitive membrane protein)的结构,明确SSMP的表达特性,预测和分析SSMP在拟南芥逆境胁迫过程中的作用。【方法】利用生物信息学方法,解析SSMP的结构特征;利用Real-time PCR技术分析SSMP的时空表达特性;利用SSMP-GFP融合技术转化拟南芥叶片原生质体,对SSMP进行亚细胞定位;构建SSMP的启动子连接报告基因GUS的表达载体,转化野生型拟南芥,通过染色方法观察报告基因GUS的表达情况,从而进行SSMP的组织定位分析;构建SSMP过表达载体,利用农杆菌侵染花絮法转化拟南芥,q RT-PCR技术验证过表达SSMP拟南芥...