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为探明芽变雄花序赤霉素含量降低的分子机制,对板栗野生和芽变雄花序赤霉素合成关键酶基因古巴焦磷酸合成酶(CPS)、贝壳杉烯合成酶(KS)、贝壳杉烯氧化酶(KO)、贝壳杉烯酸氧化酶(KAO)、赤霉素20-氧化酶1(GA20ox1)和赤霉素3-氧化酶1(GA3ox1)的cDNA序列,以及KO基因DNA序列进行了比对,结果表明:两类花序中KO基因在开放阅读框的872、1 115和1 150bp存在3处碱基差异,分别造成了氨基酸由Glu、Tyr和Tyr突变为Gly、Phe和His,最终导致了跨膜区的改变,且发现cDNA上碱基突变是由DNA的碱基差异造成的。推测KO基因的这种突变导致板栗短雄花序性状。 相似文献
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葡萄赤霉素合成相关基因克隆、亚细胞定位和表达分析 总被引:4,自引:1,他引:3
【目的】分离和克隆‘藤稔’葡萄内根-贝壳杉烯氧化酶基因(VvKO)、GA2-氧化酶基因(VvGA2ox2和VvGA2ox4)、GA3β-羟化酶基因(VvGA3ox4)和GA20-氧化酶基因(VvGA20ox1)等5个重要赤霉素合成相关基因的ORF序列,并对其进行亚细胞定位与表达分析。【方法】采用电子克隆方法克隆相关基因,构建亚细胞定位表达载体,基因枪转化洋葱表皮细胞后激光共聚焦显微镜下观察。并用半定量和荧光定量RT-PCR方法研究各基因的时空表达。【结果】成功克隆了5个基因的完整ORF序列,对上述基因在葡萄不同组织器官中的表达水平进行分析发现,它们在组织器官间的表达有强弱差异。其中,VvGA2ox2主要在果实中表达,VvGA2ox4主要在叶片和果实中表达,而VvKO、VvGA3ox4和VvGA20ox1则在花、叶片和果实中均有一定的表达。VvKO、VvGA2ox2、VvGA2ox4和VvGA3ox4与GFP融合蛋白仅在核内产生绿色荧光;而VvGA20ox1与GFP融合蛋白在细胞核和细胞质膜上均产生绿色荧光信号。【结论】克隆的5个基因与葡萄的花、果实以及营养器官的发育存在不同程度的联系,其中4个基因仅呈现出细胞核内作用的特点,而VvGA20ox1则表现出细胞核和细胞质膜定位的现象。 相似文献
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《浙江大学学报(农业与生命科学版)》2015,(4)
研究在亚高温胁迫下生长素(indole-3-acetic acid,IAA)、赤霉素(gibberellin A3,GA3)、茉莉酸(jasmonic acid,JA)及2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide,EBR)等4种植物生长调节剂在番茄开花前后喷施花蕾对花柱外露的生理影响。结果表明:在亚高温胁迫下对花蕾喷施GA3加速了番茄花柱的外露,且外露率增加,外露程度增大,而用赤霉素生物合成抑制剂多效唑(paclobutrazol,PAC)处理可以减轻花柱的外露程度,此外,在亚高温胁迫下喷施GA3提高了番茄的坐果率;喷施JA的番茄花蕾与对照(无激素处理)相比花柱外露率提高,外露程度变化不明显;而喷施IAA与EBR对番茄花柱外露率及坐果率无明显影响。进一步利用实时荧光定量聚合酶链反应技术分析了在亚高温胁迫下经激素处理后生长素、赤霉素、脱落酸等激素信号特征基因及逆境信号传导基因SlPIFs在番茄雄蕊和雌蕊中表达水平的变化。结果表明,在亚高温胁迫下外源GA3或PAC处理使得番茄雄蕊和雌蕊中赤霉素生物合成基因的相对表达水平与无激素处理相比发生了明显不同的变化。在雌蕊中,外源GA3处理使得SlGA20ox1相对表达量显著上升,而赤霉素生物合成途径抑制蛋白基因SlDELLA相对表达量下调,从而增加了赤霉素的合成。此外,GA3处理导致SlPIF1-1、SlPIF4基因在雌蕊中下调表达,而在雄蕊中相对表达水平变化不显著。在雄蕊中,外源GA3处理使得SlGA3ox1相对表达量上调,同时,脱落酸8’-羟化酶代谢基因SlCYP707A1与9-顺式-环氧类胡萝卜素加双氧酶基因SlNCDE1在雄蕊中也上调表达。以上结果表明,赤霉素参与了番茄雄蕊和雌蕊的伸长生长,对番茄在亚高温胁迫下花柱外露有重要调控作用,且这一过程是通过赤霉素生物合成途径发生作用,而光敏色素相互作用因子(phytochrome interacting factors,PIFs)可能参与了亚高温胁迫下赤霉素诱导的番茄花柱外露过程的调控。该结果为深入探索植物激素参与调控高温诱导的番茄花柱外露的分子机制提供了研究基础,并为番茄抗高温栽培技术的完善提供了理论依据。 相似文献
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为揭示棉花植株体内赤霉素合成途径关键酶基因表达量与不同组织及生长发育阶段的关系,以棉花品种"中571"为材料,利用实时荧光定量PCR方法中的相对定量,以UBQ7为内参基因,对"中571"不同组织在不同生长阶段内赤霉素合成途径相关基因的表达量进行检测。结果表明:棉花通过改变植株体内赤霉素合成代谢途径关键酶基因的表达量来调控植株的生长发育,且随着生长发育的进行,各目的基因的表达量变化趋势存在一定差异,幼苗期茎组织内GA3ox1和GA20ox1基因的高表达为植株的生长发育提供了充足的激素水平;开花期茎、叶、花组织中的GA3ox1、GA20ox1基因表达可能与开花成铃有关;吐絮期根、茎组织GA2ox1基因表达量升高,活性GAs合成降低,叶组织中GA3ox1、GA20ox1基因及GAs受体基因GID1B的高表达量,为棉桃生长发育与脱水成熟提供了必要的激素水平。本研究为进一步研究赤霉素代谢途径对棉花植株生长发育的调控作用提供理论基础,有助于加快利用赤霉素进行品种改良与种质创新。 相似文献
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为了研究糖苷酶在番茄果实成熟和软化中的作用,以LA2895(GA突变体)果实为试材,研究了ABA和GA处理的番茄果实糖苷酶的变化情况.结果表明,GA对3-甘露糖苷酶具有负调控作用,而对α-L-阿拉伯糖苷、β-半乳糖苷酶和β-D-木糖苷酶起到正调控且放大酶信号的作用;ABA与GA以协同作用调控着β-D-木糖苷酶、β-半乳... 相似文献
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绿原酸是重要的植物苯丙素类次生代谢产物之一,与植物的食品风味和药用生物活性等密切相关,其生物合成与调控研究一直是科研人员所关注的焦点。本文综述了烟草绿原酸生物合成途径中关键节点苯丙氨酸解氨酶基因、肉桂酸-4-羟化酶基因、对-香豆酸辅酶A连接酶基因、羟基肉桂酰辅酶A:奎尼酸羟基肉桂酰转移酶基因、羟基肉桂酰辅酶A莽草酸/奎尼酸羟基肉桂酰转移酶基因、对-香豆酸3′-羟化酶基因的研究进展,并进一步展望了烟草绿原酸生物合成代谢调控的研究方向,旨在为烟草绿原酸生物合成途径的深入研究和定向调控提供参考。 相似文献
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笔者结合国内外对于棉纤维发育过程中纤维细胞内部生理生化反应的最新研究成果,依据棉花纤维比强度形成机制,综述了棉纤维比强度形成的关键时期次生壁加厚期,纤维素生物合成的物质变化、参与调控其合成的酶系(纤维素合成酶,蔗糖合成酶,β-1,3-葡聚糖合酶,β-1,3-葡聚糖酶,吲哚乙酸氧化酶和过氧化物酶)及影响合成的主要因素(基因型,温度,激素)等方面的研究进展.为探索改善棉纤维比强度的生理调控途径和培育高纤维强度的棉花品种提供了理论依据. 相似文献
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揭示赤霉素20-氧化酶基因的分子特征,通过转基因技术调控植物体内活性赤霉素的含量,可为改良品种提供新的思路。从赤霉素20-氧化酶基因的克隆、表达调控及其在植物基因工程中的应用等方面进行了综述。 相似文献
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板栗GA20-氧化酶基因的克隆及序列分析 总被引:3,自引:0,他引:3
GA20-氧化酶(GA20-ox)是赤霉素生物合成中的限速酶,它能够催化从GA12到GA9及GA53到GA20过程中的3步氧化反应。笔者以板栗(Castanea mollissimaBlume)为材料,应用基因组步移技术克隆GA20-ox基因,获得长度为2 315 bp DNA序列,其中含有一个GA20-ox基因的全长编码区序列,命名为CmGA20ox1。Cm-GA20ox1长度为1 140 bp,且编码区内存在2个内含子,其推定蛋白CmGA20ox1序列长度为379个氨基酸,氨基酸序列比对分析显示CmGA20ox1与山毛榉坚果的FsGA20ox1(AJ420192)相似性为91.03%,系统发育树分析显示CmGA20ox1与山毛榉坚果FsGA20ox1(AJ420192)遗传距离最近。 相似文献
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小麦TaGA20ox2基因的克隆及分析 总被引:4,自引:1,他引:3
【目的】克隆小麦中的GA20-氧化酶基因并进行遗传定位,为深入研究小麦中的GA20-氧化酶基因作用机理奠定基础,同时为改良小麦的重要农艺性状提供理论依据。【方法】采用同源克隆结合BAC文库筛选的方法克隆基因,利用中国春缺失体以及国际作图群体对该基因进行遗传定位。【结果】从普通小麦中国春中分离得到TaGA20ox2的gDNA与cDNA序列,利用中国春缺失体材料将TaGA20ox2定位于3A、3B、3D染色体上,序列分析表明分别位于3A、3B、3D染色体上的TaGA20ox2-A1、TaGA20ox2-B1和TaGA20ox2-D1与水稻GA20ox2为直向同源基因,具有GA20ox2家族保守结构域;利用国际作图群体W7984×Opata85将位于3D上的基因TaGA20ox2-3定位于xfba330与xgwm664标记之间。【结论】分离获得小麦中分布于第三同源群的GA20ox2;分子标记结果结合QTL作图信息可以初步推测TaGA20ox2-3在小麦中可能是控制株高的基因。 相似文献
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套作大豆苗期倒伏与茎秆内源赤霉素代谢的关系 总被引:8,自引:4,他引:4
【目的】从内源赤霉素代谢角度,阐明玉米大豆套作环境下,大豆苗期茎秆发生藤蔓化倒伏的原因。【方法】在大豆单作和玉米大豆套作两种种植方式下,以耐荫抗倒型大豆南豆12和不耐荫抗倒型大豆南032-4为试验材料,采用石蜡切片、液相色谱质谱联用、SYBR?GreenⅡ荧光定量PCR等方法,对茎秆形态、解剖结构、赤霉素含量、赤霉素代谢相关基因表达等进行测定和分析。【结果】与大豆单作相比,玉米大豆套作下,由于受玉米荫蔽的影响,南豆12和南032-4两个大豆材料苗期均出现典型的避荫性反应,即主茎节数减少,节间长和株高显著增加,苗期出现藤蔓化和倒伏,但两大豆材料间反应程度不同,差异极显著。与南032-4比,南豆12受套作荫蔽的影响较小,茎秆藤蔓化程度低,倒伏率仅29.93%,极显著低于南032-4(93.94%)(P0.05);南032-4株高增加32.64 cm,与南豆12(22.95 cm)呈显著差异(P0.05);两材料主茎节数减少,材料间无差异;南032-4中上部节间长度显著长于南豆12,说明套作下植株株高的增加来源于节间的伸长,而非节数的增多,且中部及上部节间过度伸长易导致植株茎秆藤蔓化和倒伏。从茎秆纵切面的解剖结构可知,玉米大豆套作条件下,大豆主茎细胞都有不同程度的伸长,南032-4茎秆髓部、木质部、韧皮部细胞伸长明显,而南豆12在两种种植模式下各部分细胞无明显变化,说明大豆株高的增加源于细胞的伸长,非细胞的分裂。内源赤霉素代谢分析结果表明,套作条件下,两材料茎秆内源赤霉素含量均显著降低,南豆12茎秆内赤霉素A4(GA4)的含量显著低于南032-4;对编码赤霉素代谢途径中关键酶基因表达量的分析表明,除赤霉素合成酶基因Gm GA20ox5、Gm GA3ox6和赤霉素降解酶基因Gm GA2ox4在不同种植方式和不同材料间均保持较低的水平外,茎秆中其他内源赤霉素合成酶GA-20氧化酶基因、GA3-氧化酶基因和赤霉素降解酶GA2-氧化酶基因表达量均高于单作,且南032-4的表达量高于南豆12,说明植株内源赤霉素的含量对编码赤霉素代谢途径中关键酶基因具有前馈和反馈作用,南豆12茎尖维持较低活性赤霉素GA4水平,抑制植株主茎过度伸长,最终表现出较强的耐荫抗倒性。【结论】大豆内源赤霉素GA4的合成受基因型和光环境的共同影响,从而影响大豆茎秆生长发育,最终导致不同材料在耐荫抗倒表型上的典型差异。 相似文献
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柑橘果实粒化过程中木质素生物合成与调控研究进展 总被引:1,自引:0,他引:1
柑橘果实粒化是成熟期以及贮藏期容易发生的一种生理性病害。木质素的积累与柑橘粒化的形成密切相关,汁胞木质化作为柑橘果实粒化过程中最明显的现象之一,备受果树研究者们的关注,并取得了一定的研究进展。本文以木质素的生物合成及其调控方式作为研究柑橘果实汁胞粒化的切入点,对木质素生物合成途径中的关键酶基因以及相关转录因子的研究进展进行综述,并对木质素合成途径调控柑橘果实粒化形成机制中存在的问题进行总结以及今后的研究方向进行展望,以期为柑橘果实粒化的后续研究提供借鉴。 相似文献
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