CBF转录因子及其在植物抗寒性中的作用

CBF转录因子在抗寒性方面起重要作用,低温可诱导CBF转录因子的表达。CBF转录因子能够特异结合启动子中的CRT/DRE元件,激活COR等基因的表达,从而增强植株抗寒能力。目前已有许多成功将CBF基因导入植株的报道,为植物抗寒育种提供了一条新途径。     

CBF转录因子在提高植物抗逆性中的作用

CBF转录因子在植物胁迫应答途径中发挥十分重要的作用,对CBF转录因子的结构特点、表达调控及其在提高植物抗寒性、抗旱性及抗盐性中的作用的研究进展进行了综述。     

DREB/CBF转录因子植物抗逆性研究进展

DREB/CBF转录因子是AP2/ERE转录因子家族的一个亚家族,该家族广泛参与干旱、高盐、低温等胁迫反应,在植物胁迫应答途径中发挥十分重要的作用。本研究重点介绍了DREB/CBF转录因子及其在提高植物抗逆性中的作用,并对其应用前景进行了展望。     

樱桃CBF基因的克隆及序列分析

CBF(CRT/DRE-binding factor)基因是一种低温响应转录因子基因,CBF蛋白能够与很多低温相关基因的启动子结合,使其表达,从而增强植物抗冷能力。本研究利用已经公布的CBF序列的保守区设计特异引物,对樱桃砧木吉塞拉6号的cDNA进行扩增,成功获得CBF的全长序列。序列分析结果表明,其开放阅读框为723 bp,编码240个氨基酸,具有典型的AP2结构域及CBF特有的两段短肽序列。氨基酸序列同源性分析表明,该CBF与蔷薇科植物同源性较高,与其他科属植物同源性较差。     

DREB/CBF转录因子在植物中的调控作用及研究进展

干旱、高盐、低温对植物的生长和发育有重要的影响。植物通过生理、细胞或分子信号转导响应环境胁迫,整个过程伴随着相关转录因子和顺式作用元件的参与。本文阐述了植物胁迫诱导转录因子DREB/CBF的作用机制,并对该转录因子在抗逆方面的应用也予以描述。     

植物抗寒转录因子CBF和ICE研究进展

CBF是一类植物所特有的转录因子,是植物抗寒途径的枢纽,调控下游大量抗寒基因的表达,对增强植物的抗寒能力非常重要。ICE属于一种类似MYC的bHLH转录因子,可特异结合到CBF启动子的MYC作用元件并诱导CBF下游基因的转录表达。综述了CBF和ICE两类转录因子的发现、应用及两者之间的关系,为作物抗寒分子改良提供参考。     

植物CBF转录因子及其在基因工程中的应用

拟南芥CBF基因家族是一个包括CBF1、CBF2、CBF3、CBF4、CBF5、CBF6的小基因家族。目前利用酵母单杂交和同源克隆的方法克隆了拟南芥CBF基因家族,从其他植物如小麦、玉米、水稻、棉花、油菜、黑麦中也克隆了CBF同源基因。CBF转录因子的典型特征是:N端有核定位信号区,C端有酸性激活区,中间有与DNA结合的AP2结构域。CBF基因受到低温、干旱及高盐等非生物胁迫因子诱导表达,除了CBF4外,其余的CBF基因都不依赖ABA。当逆境来临时,CBF转录因子能够识别含有核心序列CCGAC的CRT/DRE元件,与之特异相结合,且激活启动子含有CRT/DRE元件下游基因的表达以抵御不良环境。已有很多成功将CBF基因导入植株的报道,为植物抗逆育种提供了一条新途径。     

植物低温信号的感知、转导与转录调控

低温是植物生长的主要环境胁迫因子之一。植物对低温的应激是一个复杂的过程,包括低温信号的感知、信号转导和转录调控等阶段。低温可以通过质膜流动性的改变被质膜感知,也可以通过质膜上的钙离子通透性通道、组氨酸激酶、受体激酶和磷酸酯酶感知。低温信号转导包括钙信号途径和其他信号途径,其中钙信号途径是低温应答过程中重要的信号途径。在此途径中,因低温增加的胞质钙离子能被CDPK、磷酸酶和MAPK识别并传导;其他信号途径主要与ABA有关。低温信号最终将启动CBF和非CBF介导的转录调控,提高植物的低温抗性。     

植物CBF转录因子及其在植物抗寒性中的作用

综述了CBF转录因子研究进展,介绍了CBF转录因子的分离鉴定、表达、结构特点以及其在植物抗寒性中的作用机制。     

水杨酸诱导表达AtCBF1的转基因烟草研究

CBF是植物低温驯化过程中的关键性调控因子,过量表达CBF可显著提高转基因植物的非生物胁迫抗性。但是,组成型高表达CBF基因常导致转基因植株生长受阻。通过使用人工合成的水杨酸诱导型启动子,结果发现拟南芥CBF1基因在转基因烟草中受低浓度水杨酸诱导表达,且不影响烟草的生长发育。本研究结果说明,组合化学诱导型启动子和CBF基因,可以用于提高作物的抗环境胁迫的遗传改良中。     

哈密瓜果实转录因子CmCBF_1的克隆及表达分析

【目的】研究CBF在哈密瓜果实采后抗冷过程中的调控功能,对转录因子CmCBF_1进行克隆与表达分析,为进一步研究哈密瓜果实低温贮藏过程中的冷害发生机制提供理论依据。【方法】以新密3号采后离体果实为试材,根据已报道的甜瓜CBF1预测序列(XM_008440940),与基因组甜瓜组(https://melonomics.net)进行BLAST比对,确定基因编码区起始和终止位置,针对CBF1编码区设计特异性引物,通过对果实c DNA进行扩增,获得CBF1全长序列,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析其在不同温度条件下的表达特性。【结果】克隆获得哈密瓜果实转录因子CBF1,命名为CmCBF_1,该基因序列为639 bp(Gen Bank登录号为KT737742),编码212个氨基酸,蛋白质分子量为23.89 k Da,等电点为5.23;同源性分析表明,哈密瓜果实转录因子CmCBF_1与草莓Fa CBF1亲缘关系较近,达到85%。qRT-PCR分析结果显示,哈密瓜果实转录因子CmCBF_1在1、3及5℃低温诱导条件下特异性表达,在20℃室温条件下几乎不表达。【结论】转录因子CmCBF1的表达与哈密瓜果实采后冷害发生负相关(r=-0.663)。     

小麦、野生二粒小麦、大麦CBF基因家族比较分析

CBF(C-repeat-binding factor)是植物响应低温胁迫的主要转录因子。对小麦、野生二粒小麦、大麦CBF基因家族进行了全基因组鉴定和比较分析,并采用生物信息学技术对CBF基因的结构、系统发育、染色体定位、顺式作用元件以及共线性进行了分析,然后利用转录数据分析了该基因在不同胁迫条件下以及不同组织中的表达模式。经鉴定,小麦、野生二粒小麦、大麦CBF基因分别有75、31、19个。CBF基因具有很强的保守性,编码蛋白为亲水蛋白,绝大多数具有单一外显子结构,在第5染色体上集中分布;CBF基因家族存在片段串联重复和染色体倍加现象;不同CBF基因具有不同顺式作用元件。在不同胁迫条件下CBF基因表达水平不同,不同组织中的CBF基因表达水平也不同。由此推测CBF基因结构和功能出现分化可能是植物对不同环境的自适应结果,片段串联重复和染色体倍加是CBF基因家族扩张的驱动力。     

低温预贮对‘红阳’猕猴桃果实冷害及CBF转录因子表达的影响

以‘红阳’猕猴桃果实为试材,研究低温预贮[(5±1)℃3d]对‘红阳’猕猴桃果实冷害及转录因子CBF(C-repeat binding factor)表达的影响。结果表明,低温预贮处理可以有效地降低‘红阳’猕猴桃果实冷害率和冷害指数,显著减少膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)的积累和抑制脂氧合酶(LOX)活性的增加,有效地抑制果实呼吸速率和乙烯释放速率,保持较高的过氧化物酶(POD)活性,降低多酚氧化酶(PPO)活性,促进CBF转录因子的表达,在贮藏末期失水较少,保持较高的好果率。可见,低温预贮处理可以减轻‘红阳’猕猴桃果实在低温贮藏过程中的冷害发生,促进CBF转录因子的表达,对控制‘红阳’猕猴桃果实冷害有较好的作用。     

山荆子CBF转录因子的克隆、序列分析及植物表达载体的构建

利用RT-PCR技术从山荆子cDNA中克隆CBF基因,ORF全长756 bp,编码252个氨基酸;其氨基酸序列含典型的CBF基因蛋白保守的序列AP2/EREB DNA结合域及CBF家族蛋白特征短多肽序列(PKK/RPAGRxKFxETRHP和DSAWR);与Genebank上收录的几种植物CBF基因进行氨基酸同源性比对,结果发现山荆子CBF转录因子MbCBF和苹果CBF/DREB1基因的氨基酸序列相似性为98%;与梅树CBF相似性为67%;进一步构建了植物表达载体,为利用CBF基因提高植物抗逆性奠定基础。     

植物CBF转录因子抗寒作用机制研究进展

综述了抗寒转录因子CBF(C-repeat binding factor)的分离鉴定、结构特征、表达特性、在植物抗寒过程中的作用机理及其与其他分子元件的相互作用等信息,系统阐述了CBF的最新研究进展,为其在植物抗寒方面的研究与应用提供理论依据。     

植物CBF转录因子抗寒作用机制研究进展

综述了抗寒转录因子CBF(C-repeat binding factor)的分离鉴定、结构特征、表达特性、在植物抗寒过程中的作用机理及其与其他分子元件的相互作用等信息,系统阐述了CBF的最新研究进展,为其在植物抗寒方面的研究与应用提供理论依据。     

DREB转录因子在植物逆境胁迫中的作用及研究进展

DREB转录因子能调控并激发不同基因表达,在多种胁迫下植物分子育种中被广泛的应用。通过对非生物逆境胁迫下不同DREB基因转入小麦、水稻、大麦和玉米等植物的研究,表明其能响应干旱、极端温度、重金属等胁迫。DREB基因过量表达也会促进CBF/DREB的基因及其与抗逆境有关的HSP/LEA等基因表达,保护转基因植物细胞免遭逆境胁迫损害。     

拟南芥中低温诱导肌醇半乳糖苷合成酶基因表达作用初探

研究了拟南芥中肌醇半乳糖苷合成酶基因(AtGol-3)在低温条件下表达量的变化。结果表明,AtGol-3基因受到低温胁迫诱导;并且AtGol-3基因在低温诱导晚期大量表达,这与其上游受到低温诱导相关的DREB/CBF和ABRE等转录因子的调控有关。