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[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
赵艳玲 陆海 陶霞娟 陈雪梅 蒋湘宁
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...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
杨雪萍 陆海 陈雪梅 蒋湘宁
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% .
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
黄胜雄 胡尚连 孙霞 曹颖 卢学琴 蒋瑶
【目的】4CL是木质素生物合成途径中的关键合成酶,通过对4CL基因的遗传进化分析,为其研究和利用提供理论依据。【方法】利用生物信息学手段,对4CL基因完整cDNA和编码氨基酸序列进行数据挖掘,利用Mega软件、ExPASy的Prosite数据库、NCBI的Conserved Domains数据库,进行4CL基因核酸和蛋白质水平上的遗传进化分析。【结果】构建了4CL基因的系统发生树,揭示出植物中的4CL基因聚类与植物分类大体一致,主要以基因家族的形式存在,但基因家族中部分基因存在着结构和功能的分化,4CL基因中存在着GC含量偏高和偏低两大类基因。4CL基因编码的氨基酸序列保守区高度相似,但是在单...
关键词：
木质素 4CL基因 遗传进化分析
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
陶霞娟 赵艳玲 陈雪梅 王天华 蒋湘宁
该文建立了烟草木质素生物合成途径几个中间代谢物咖啡酸(CA)、4香豆酸(PA)和阿魏酸(FA)的RPHPLC分析方法.用ODSC18色谱柱分离、紫外波长扫描检测器检测,并确定320nm为最佳检测波长;V(甲醇)∶V(水)(含1.5%乙酸)为20∶80,是最理想的流动相.该方法对CA、PA和FA的回收率分别为95.59%、93.67%、97.32%,相关系数(R2)分别为0.9946、0.9946、0.9945,满足定量分析要求.经测定,发现转基因烟草CA、PA和FA含量分别为未转化烟草的2.6～3.0、3.4～4.1和7.1～8.2倍.
[期刊] 中国农业科学
[作者]
郭光艳 柏峰 刘伟 秘彩莉
木质素是维管植物次生细胞壁的重要组分之一,具有重要的生物学功能。木质素分子与细胞壁中的纤维素、半纤维素等多糖分子相互交联,增加了植物细胞和组织的机械强度,其疏水性使植物细胞不易透水,利于水分及营养物质在植物体内的长距离运输。木质素与纤维素共同形成的天然物理屏障能有效阻止各种病原菌的入侵,增强了植物对各种生物及非生物胁迫的防御能力。然而木质素的存在也给人类的生产实践带来诸多负面影响,如造纸业中,由于必须使用大量化学药品去除木质素,加大了造纸成本,严重污染了环境;饲草中的高木质素含量则影响牲畜的消化吸收,降低了饲草的营养价值;过高的木质素含量也影响了人类对生物质能源的发酵利用。因此,利用基因工程改...
关键词：
木质素 生物合成 转录因子 调控
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
甘好 李菲 蒋甲福 宋爱萍 丁莲 陈发棣 陈素梅
[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。
关键词：
菊花 CmHB15-1基因 木质素 合成
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
曹阳 袁澍 徐飞 张中伟 薛立薇 林宏辉
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...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
刘菲 刘辉 梁元存 刘爱新 魏芳芳 林琎
【目的】阐明核黄素对烟草悬浮细胞苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase,PAL)、过氧化物酶(peroxidase,POD)活性以及抗病相关的酚类物质、木质素等次生代谢产物含量的影响。【方法】1mmol·L-1的核黄素处理烟草悬浮细胞,用生物化学、细胞化学和高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)等方法测定苯丙烷代谢有关的生理和生化指标。【结果】核黄素处理后,PAL和POD活性明显升高,处理12h和24h后酶活性分别达到峰值;荧光观察细胞壁积累了更多的酚类物质,胞内和胞外scopoletin(7-羟基...
[期刊] 林业科学
[作者]
薛永常 李金花 卢孟柱 张绮纹
对上世纪 90年代以来木质素单体生物合成途径的发展进行了综述 ,对木质素的组成、木质素生物合成途径中的步骤及其涉及到的酶类、近年来对合成途径的修订以及我国在木质素方面的研究现状进行了介绍。提出今后我国木质素研究将主要集中在改良木材的材性和改善草类的消化性方面 ,通过调节木质素合成中关键酶基因的表达 ,以改变木质素的含量或单体组成 ,以满足工业不同用材的需要及畜牧用草的需要。
关键词：
木质素 单体 合成途径 修订
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王璐 李百炼 张金凤 张德强
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...
[期刊] 林业科学研究
[作者]
金顺玉 卢孟柱 高健
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...
关键词：
毛竹 木质素 C4H 荧光定量PCR
[期刊] 华北农学报
[作者]
刘莉 孙虹丽 程召阳 贾兵 刘普 叶振风 朱立武 衡伟
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...
关键词：
梨 褐皮芽变 基因克隆 实时定量PCR
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
汤崴 白云赫 胡雨晴 王晨 崔梦杰 张文颖 房经贵
[目的]本文旨在研究苯丙氨酸解氨酶基因(PAL)、4-香豆酸-辅酶连接酶基因(4CL)和肉桂醇脱氧酶基因(CAD)在葡萄(Vitis vinifera L.)‘白罗莎’核木质素合成过程中的作用,进而探究其在应答赤霉素(GA)调控果实发育尤其在种子发育过程中的潜在作用,分析其在诱导果实无核过程中的作用。[方法]采用生物信息学分析、基因芯片和RT-qPCR等方法,对葡萄VvPAL、Vv4CL和VvCAD基因定位、结构和启动子作用元件分析,对其编码蛋白相似性、结构域以及互作蛋白进行分析,并鉴定其应答GA在果实不同组织不同时期的表达模式。[结果]葡萄VvPAL、Vv4CL和VvCAD与其他物种同源分析比对发现,其内含子与外显子数量及其分布相似。基因启动子分析表明,3个基因均含有胚乳发育相关组织特异性元件,且Vv4CL基因含有GA响应元件。3个基因所编码蛋白进化保守性较强,与其他物种比对后发现它们含有相同的蛋白功能结构域并且作用元件相似。亚细胞定位预测显示其主要集中在细胞质和细胞膜中表达,其互作蛋白主要是肉桂酸-4-羟化酶(C4H)、咖啡酸氧甲基转移酶(OMT)等木质素合成过程中的关键酶。葡萄芯片电子表达谱发现,VvPAL和Vv4CL基因在根、茎等木质化程度相对较高的组织中高表达,而VvCAD基因则只在种子中相对高表达。RT-qPCR结果显示,GA在种子某些特定时期极显著下调VvPAL、Vv4CL、VvCAD基因的表达。[结论]VvPAL、Vv4CL和VvCAD基因参与葡萄果实发育过程的调控,且GA可能通过下调这3个基因的表达从而抑制葡萄核发育。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
吴文娟 王博伟 何贤 闫雪晴 邹春阳
为探讨LiCl/DMSO溶剂体系对稻草化学组成溶出行为的影响,以球磨稻草为原料,分别选取稻草的秆和叶部位,通过LiCl/DMSO溶剂体系处理,测定再生前后的秆和叶部位的化学成分,采用碱性硝基苯氧化来分析木质素的结构单元变化。结果表明:球磨时间越长,木质素和高聚糖的再生得率会降低,球磨原料中灰分的再生不受球磨操作条件影响;稻草秆的再生能力高于叶,其中木质素和高聚糖的再生得率比叶的高,灰分的保留则较低。稻草的秆和叶经过LiCl/DMSO溶剂体系处理可促进木质素的溶出,处理后的秆更易于进行酶水解。经球磨后的木质素缩合程度增加,球磨改进了硝基苯氧化环境,其反应的均相性得到提高。再生酶水解后,各球磨部位缩合程度有所增加。其中从球磨1.0～2.0h的叶和秆分离出的木质素能代表相应原料中不同部位的原木质素。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
丁婷婷 李倩 金贞福
四溴双酚A型环氧树脂(tetrabromobisphenol A type epoxy resin,TBEP)广泛应用于电子、航空航天工业,但因成本高,大规模应用受到一定的限制。以溴化木质素替代四溴双酚A制备阻燃性、耐热性高,成本低、可再生、环境友好的环氧树脂具有重要意义。以木质素和溴化质素为原料,与双酚A混合制备环氧树脂,研究木质素添加量及溴化质素对环氧树脂热性能的影响。结果表明:木质素-双酚A型环氧树脂(lignin base bisphenol A type epoxy resin,LBEP)的热稳定性较TBEP高;当添加摩尔分数10%的木质素时,LBEP失重起始温度和峰值温度分别比TBEP高4.4℃和68.9℃,失重率低3.8%;溴化木质素-双酚A型环氧树脂(bromided lignin bisphenol A type epoxy,Br-LBEP)较LBEP的失重起始温度和峰值温度分别高112.2℃和93.7℃,热失重率低2.1%。表明Br-LBEP热稳定性较LBEP高,以溴化木质素替代四溴双酚A制备耐热性环氧树脂具有可行性。图5表2参10
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