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[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 宋颖琦  杨谦  秦跟基  瞿礼嘉  
植物在长期进化过程中演化出不同机制来适应环境中的各种胁迫,如盐碱、干旱等.该研究从拟南芥T--DNA插入突变体库中筛选到一个对盐反应不敏感的突变株系eto(enhanced tolerance to osmotic stress),种子萌发和幼苗生长试验表明eto突变株系早期生长发育对盐胁迫不敏感.TAIL--PCR分析表明eto突变株系中T--DNA插入在拟南芥1号染色体上(BAC F3M18的27502位置),位于拟南芥At1g77740基因起始密码子前487 bp处,该基因编码磷脂酰肌醇--4--磷酸5--激酶(AtPIP5K2),共分离分析表明T--DNA插入与盐不敏感性紧密连锁.以野...
[期刊] 华北农学报  [作者] 张彦桃  王欣  祁智  亢燕  
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。
[期刊] 林业科学  [作者] 刘长英  张梦  魏从进  许亚珍  曹博宁  郑莎  范伟  向仲怀  赵爱春  
【目的】植物促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)在响应生物与非生物胁迫中发挥重要作用。本研究通过分析桑树(川桑)B家族MAPK基因MnMAPK5的亚细胞定位和启动子活性,并将其转入拟南芥中进行过表达研究,探讨MnMAPK5在逆境胁迫下的作用机制。【方法】将MnMAPK5的上游启动子连接到p BI121载体上,通过花粉介导法转入拟南芥中,经高温、低温、NaCl和PEG处理后进行GUS染色分析。通过构建过表达载体,将MnMAPK5转化到拟南芥中,用T3转基因植株进行抗逆境胁迫分析。【结果】MnMAPK5基因的编码
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 温馨   殷可欣   马思圆   张小萌   赵楠   周晓阳   赵瑞   陈少良  
【目的】盐胁迫是影响植物生长发育的不利环境因子。蛋白激酶PKS5作为植物盐超敏感信号转导途径的重要组分,在植物响应盐胁迫过程中具有重要调节功能。本文旨在生理水平和分子水平上,探究胡杨PePKS5基因在植物耐受盐胁迫过程中的调节作用。【方法】克隆胡杨PePKS5基因,并在拟南芥中过表达,获得T_3代转基因拟南芥纯合体。观察盐胁迫下转基因拟南芥株系的耐盐表型,测定其过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶活性及盐胁迫响应基因的表达量。利用非损伤微测技术测定转基因拟南芥株系根尖Na~+、K~+动态离子流,利用激光共聚焦显微镜观测转基因拟南芥株系根尖Na~+和H_2O_2含量。测定盐处理后转基因拟南芥土培幼苗的叶绿素荧光参数、光合参数等生理指标,揭示PePKS5基因在盐胁迫下对拟南芥的生理调节作用。构建亚细胞定位载体,通过瞬时转化烟草,对PePKS5蛋白进行亚细胞定位观测。【结果】(1)PePKS5基因的CDS序列编码417个氨基酸,PePKS5氨基酸序列与毛白杨PtPKS5相似度最高,并且亲缘关系最近。(2)PePKS5定位于细胞质和细胞核中。(3)NaCl处理6 h后,胡杨叶片PePKS5基因表达量上调,72 h后逐渐恢复至正常水平。(4)盐胁迫下过表达PePKS5基因的拟南芥株系(PePKS5-OE10和PePKS5-OE15)的生存率和根长均明显高于野生型(WT)和转空载体(VC)株系。(5)与WT和VC株系相比,PePKS5-OE10和PePKS5-OE15株系的POD和CAT活性增强,APX1和CAT2基因的表达量均升高。(6)盐胁迫下PePKS5-OE10和PePKS5-OE15株系的Na~+外排和K~+的内流明显高于WT和VC株系,并且在根尖中积累的Na~+浓度和H_2O_2浓度明显低于WT和VC株系。(7)盐胁迫下PePKS5-OE10和PePKS5-OE15株系的叶绿素相对含量、PSⅡ最大光量子效率、实际光合量子产量和相对电子传递速率均高于WT和VC株系。(8)盐胁迫下PePKS5-OE10和PePKS5-OE15的净光合速率高于WT和VC株系,而胞间CO_2浓度、气孔导度和蒸腾速率均低于WT和VC株系。【结论】过表达胡杨PePKS5基因能够增强拟南芥对Na~+的外排能力,维持植物活性氧的平衡状态,以及保持相对稳定的光合作用能力,从而提高拟南芥的耐盐能力。
[期刊] 华北农学报  [作者] 王欣  杨菊  祁智  张彦桃  
为鉴定AtHAK5启动子中的功能域,并进一步确定对应的转录因子。将AtHAK5编码拟南芥高亲和性钾转运体6个不同长度的启动子片段克隆到双元表达载体pORE R1中β-葡萄糖醛酸酶(GUS)报告基因的上游,构成promoter AtHAK5∶∶GUS融合基因。通过农杆菌侵染野生型拟南芥花序,得到稳定表达该融合基因的T3转基因种子。通过基于GUS活性的组织化学染色法,对这些来自T3转基因种子、经过低钾处理的幼苗进行分析,确定AtHAK5启动子中感应低钾环境的顺式作用元件位于起始转录上游-471~-267范围内。
[期刊] 华北农学报  [作者] 杨明煊   李明玉   汪波   王泽   刘智强   周广生   于放   刘志文  
转录因子BnHY5-2与植物抗逆性相关。为揭示甘蓝型油菜转录因子BnHY5-2对盐碱胁迫的响应,主要通过瞬时转化过表达、qRT-PCR分析、亚细胞定位等方法,分析甘蓝型油菜转录因子BnHY5-2对光和盐碱的响应。结果表明,光照处理油菜后,在叶与茎中BnHY5-2基因的表达量均显著高于黑暗条件下,分别为黑暗条件下的29.22,3.15倍,叶片对光的敏感性大于茎,说明叶片是响应光转录因子BnHY5-2的主要部位。在光照条件下应用大连滨海盐碱土种植油菜,处理后BnHY5-2的表达在叶和茎中均显著下调,分别下调53.1%,31.0%;在黑暗条件下应用盐碱处理后BnHY5-2的表达在茎中下调48.2%,而在叶中的表达差异则不显著,表现出器官的差异性,说明叶片对光照条件要求更加严格。在油菜叶片中瞬时过表达BnHY5-2基因时,6个与盐碱相关的候选基因的表达中,有2个(BnNAC32、BnGS)上调表达,分别为原来的1.25,3.28倍;而有4个(Bnamy、BnAsp、BnNHX7、BnTPS)下调表达,分别下降24.8%,25.4%,71.0%,82.0%,同时甜菜碱含量由0.256 mg/g提升至0.573 mg/g,提高了1.24倍,说明过表达BnHY5-2基因会提高油菜的盐碱抗性。亚细胞定位结果显示,转录因子BnHY5-2定位于细胞核中,调控功能基因的表达。因此,BnHY5-2不仅与光信号有关,还参与油菜盐碱抗性。
[期刊] 西南农业学报  [作者] 徐晓东   张国斌   李林倩   陈健鑫   于德嘉   董萍萍   殷伊君   郭丽红   杨红玉  
【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。
[期刊] 中国农业大学学报  [作者] 甄军波  张曦  王玉美  翟志席  李召虎  华金平  
本研究克隆了1个陆地棉新的钙依赖蛋白激酶基因GhCPK5(Genbank登录号为:HM002634)。GhCPK5基因组DNA序列全长3 031 bp,包含一个1 707 bp的开放阅读框,具有7个外显子和6个内含子。GhCPK5可能定位于细胞核内,有568个氨基酸残基,分子量为63 ku。氨基酸序列分析表明,陆地棉GhCPK5与杨树PtCPK5同源性达到89%,同样包含完整的激酶结构域和4个EF-hand结构域。RT-PCR分析表明,该基因在根、茎、叶等组织中表达;在盐胁迫处理下,GhCPK5在各组织的表达量明显上升。
[期刊] 南京农业大学学报  [作者] 高飞燕  曹越  艾昊  刘秀丽  杨晶  冯冰  徐国华  孙淑斌  
[目的]本文旨在研究水稻铁氧化酶基因OsLPR5对拟南芥根系发育和养分利用的影响,从而解析其作用。[方法]通过蛋白表达、纯化及酶活性测定,确定OsLPR5蛋白具有铁氧化酶活性;利用农杆菌介导花序侵染法创制OsLPR5转化拟南芥atlpr1突变体的转基因材料,通过根系形态鉴定和多种养分含量测定,研究OsLPR5对转基因植株根系发育及养分利用的影响。[结果]p GS-21a-OsLPR5融合蛋白酶活性明显高于对照;低磷条件下,与突变体相比,OsLPR5转化株主根变短,根系总磷、氮、钾、钠、铁、铜和锌等多种养分含量降低,趋于野生型; OsLPR5的表达显著回补了At LPR1基因的突变对主根表型和养分含量的影响,表明OsLPR5在植株根系构型和多种养分利用方面起到重要作用。[结论]OsLPR5蛋白具有铁氧化酶活性,在拟南芥转基因植株中参与低磷条件下根系构型和养分利用等重要过程。
[期刊] 南京农业大学学报  [作者] 刘晓东  李月  王若仲  代培红  刘超  石书兵  
[目的]拟南芥GH3-5和GH3-6基因属于生长素早期应答基因GH3基因家族。GH3-5基因过表达植株GH3.5-1D和GH3-6基因过表达植株Dfl1-D都表现出生长素响应缺失的表型,然而与野生型对照相比两者的抗旱能力却完全相反。研究GH3-5基因的抗旱机制,将能解释两者抗旱表型完全相反的原因。[方法]采用液相色谱-质谱联用技术测定了干旱胁迫后GH3.5-1D、Dfl1-D及其对应野生型中水杨酸的含量,同时检测了GH3.5-1D/NaH G和GH3.5-1D/Npr1两种双突变体的抗旱性。[结果]与野生型相比,干旱胁迫后Dfl1-D中水杨酸(Sa)的含量没有差异,而GH3.5-1D中Sa的含...
[期刊] 渔业科学进展  [作者] 魏威  何玉英  李朝霞  周雨欣  李健  谢拥军  
采用cDNA末端快速扩增(RACE)技术获得中国对虾(Fenneropenaeus chinensis) ATG5基因cDNA全长,命名为FcATG5。利用实时荧光定量技术分析了FcATG5的组织表达及其在pH和碳酸盐碱度胁迫下的表达特征,并利用RNAi技术验证其功能。基因分析显示,FcATG5 cDNA全长为2225 bp,开放阅读框为810 bp,编码269个氨基酸,预测其编码的蛋白质分子量为31.10kDa,理论等电点为5.59,为疏水性蛋白,包含一个APG5自噬相关蛋白结构域,无跨膜结构,不包含信号肽。同源性和系统进化分析显示,FcATG5具有高度保守性,与凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)同源性最高,达98.14%。组织表达分析显示,FcATG5在中国对虾各组织中均有表达,其中,肌肉中表达量最高(P<0.05),血淋巴细胞中最低(P<0.05),表明该基因的表达量越高,越有利于中国对虾存活。结果表明,FcATG5在pH、碳酸盐胁迫下的表达量均显著升高(P<0.05),推测自噬可能参与中国对虾应对非生物胁迫的调控。本研究结果对水生动物特别是甲壳动物中细胞自噬研究具有重要的借鉴意义,有助于推进中国对虾盐碱水养殖的研究进程。
[期刊] 华北农学报  [作者] 徐博  任伟  徐安凯  王志锋  孙启忠  
以朝鲜碱茅PuP5CS基因(HQ637435)为目的基因,构建了PuP5CS基因的正义表达载体和反义表达载体,通过农杆菌介导的叶盘法转化烟草,研究了PuP5CS基因对烟草耐寒性的影响。结果显示,低温胁迫下,正义转基因烟草体内可溶性糖、脯氨酸、叶绿素a和叶绿素b的含量均显著高于野生型烟草,丙二醛含量增幅显著低于野生型烟草,提高了转基因烟草的抗寒性,而反义转基因烟草体内各项生理指标变化不明显。
[期刊] 中国农业大学学报  [作者] 寇小霞  张丽媛  赵月  田雪军  郭伟龙  辛明明  彭惠茹  
为明确eIF5B-1基因在拟南芥种子萌发过程中的生理作用。以拟南芥翻译起始因子的T-DNA插入突变体eif5b-1为材料。测定突变体eif5b-1种子的萌发速率,同时利用多聚核糖体谱和qRT-PCR的研究方法,对拟南芥野生型(WT)和eif5b-1突变体的萌发过程进行了研究。结果表明:1)eif5b-1突变体种子的萌发率下降;2)eif5b-1突变体种子萌发过程中多聚核糖体的形成受到影响;3)eif5b-1突变体中ABI1、ABI3、ABI4、ABI5及DOG1基因的转录受到影响;4)eif5b-1突变体
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)  [作者] 衣娜  刘伟  谢亚均  粟有志  李冠  
【目的】利用拟南芥异源表达MtROP基因并研究其功能,为蒺藜苜蓿中MtROP蛋白的功能研究,及进一步探索MtROP蛋白在蒺藜苜蓿和微生物共生互作过程中的作用提供理论依据。【方法】利用同源克隆方法获得了蒺藜苜蓿(Medicagotructula)中与拟南芥AtROP5高度同源的ROP蛋白基因MtROP5,用MtROP5表达载体转化拟南芥并严格筛选转化植株,观察T2代转化植株角果、侧枝分叉、簇毛等器官的表型,并结合启动子-GUS、GFP、RT-PCR等试验手段,研究MtROP5的组织表达特性及其对各种激素的应答反应,通过拟南芥异源表达MtROP5对其功能进行研究。【结果】与对照相比,过表达CA-M...
[期刊] 南京农业大学学报  [作者] 王雨  马立敏  周睿颖  唐晓清  白钰  
[目的]本文旨在探究盐胁迫下不同产地菘蓝幼苗的生理响应规律,为菘蓝耐盐性材料的筛选与耐盐生理研究提供理论参考。[方法]以河北保定(HB)、内蒙古包头(NB)、辽宁铁岭(LT)、安徽亳州(AH)、山东滨州(SB)5个产地的菘蓝栽培居群为材料,采用避雨盆栽试验,分析不同浓度(0、50、100和150 mmol·L(-1)NaCl)盐胁迫对各产地菘蓝幼苗生长、光合特性、保护酶系统及渗透调节物质的影响。[结果]盐胁迫下,LT和AH菘蓝幼苗含水率,叶片和根的鲜、干质量均呈下降趋势。HB和SB菘蓝幼苗的净光合速率(P
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