大豆5个新发现ERF基因的生物信息学及表达分析

ERF转录因子广泛存在于植物中并且参与植物对生物及非生物胁迫的响应。从NCBI数据库中获得5个新的ERF基因,GmERFa/b/c/d/e。蛋白序列分析显示,5个ERF基因均含有一个保守的AP2/ERF结合域。进化分析表明,GmERFe与GmERF3和GmERF7同源性最高,GmERFb、GmERFc与GmERF5的同源性最高,GmERFd与GmEREBP1的同源性较高,而GmERFa与其他ERF蛋白的同源性均较低。实时荧光定量PCR结果显示,5个基因都主要在大豆的根和叶中表达。逆境处理后的实时荧光定量PCR结果显示,GmERFd/e主要对乙烯信号和低温产生响应,GmERFb主要对干旱产生响应,而GmERFa主要对低温产生响应。     

病原诱导的小麦转录因子TaERF1b基因的分离和表达

 【目的】研究一个病原诱导的小麦ERF转录因子基因在对纹枯病菌、赤霉病菌防御反应中的作用。【方法】应用生物信息学、RT-PCR、RACE方法,从赤霉病菌诱导的小麦中,分离ERF转录因子基因的全长cDNA序列;利用半定量RT-PCR方法,分析该基因对小麦纹枯病菌、赤霉病菌及MeJA、ET和SA处理的应答表达情况。【结果】从赤霉病菌诱导的抗赤霉病小麦品种苏麦3号cDNA中,分离出1个编码ERF转录因子基因的全长cDNA序列。该基因暂被命名为TaERF1b,编码由280个氨基酸组成的蛋白质TaERF1b。TaERF1b具有保守的ERF/AP2结构域,但TaERF1b蛋白全长氨基酸序列与已克隆的ERF蛋白同源性较低（＜36.5%）。TaERF1b基因表达分析的结果表明,纹枯病菌、赤霉病菌侵染可快速诱导抗病小麦中TaERF1b基因的上调表达,该基因转录表达水平在防卫相关激素乙烯、茉莉酸处理早期显著增强,而且TaERF1b对外源乙烯、茉莉酸处理的响应时期早于对纹枯病菌、赤霉病菌的响应时期。【结论】分离出一个受病原诱导的小麦ERF新基因TaERF1b,其编码蛋白TaERF1b为植物ERF转录因子家族的一个新成员,可能通过茉莉酸、乙烯信号途径介导小麦对纹枯病菌、赤霉病菌的防御反应。     

胡杨中两个新DREB类基因的克隆、序列分析及转录激活功能研究

DREB转录因子(干旱应答元件结合因子)是逆境适应中的关键调节因子。该类转录因子的特点是拥有保守的AP2/EREBP(APETALA2/乙烯应答元件结合蛋白)结构域,能够特异性地与抗逆基因启动子上的DRE元件相结合,在低温、干旱和盐碱等条件下调节一系列下游逆境应答基因的表达。本研究从胡杨中分离出2个编码DREB2类蛋白的基因PeDREB3和PeDREB4。PeDREB3和PeDREB4在胡杨根、茎、叶中都有表达。序列分析显示,PeDREB3和PeDREB4均含有非典型性AP2/ERF结构域,即在AP2/EREBP结构域的第2个β折叠和第3个β折叠处多出8个氨基酸残基,用改进的酵母单杂交技术发现PeDREB3和PeDREB4能够在酵母中激活下游报告基因的表达,具有转录活性。     

一个大豆ERF转录因子的克隆与表达分析

利用RT-PCR方法从聚乙二醇(PEG)处理的大豆根部组织中克隆了1个大豆乙烯响应因子(ERF)基因,由于其位于大豆基因组第7染色体上,故命名为GmERF7,基因座为Glyma07g02930.序列分析结果表明:该基因含有1个237 bp长的内含子,开放阅读框(ORF)长585 bp,编码194个氨基酸,蛋白质分子量为...     

植物抗逆相关ERF转录因子研究综述

植物在它的生命周期中要经历各种逆境胁迫。植物许多胁迫相关基因的表达主要受特定转录因子在转录水平的调控。ERF转录因子家族参与植物的生物胁迫和非生物胁迫的应答,是同植物抗逆应答密切相关的一类转录因子大家族。它们通过识别不同的顺式元件,调节多种功能基因的表达,调节植物抗性应答。综述简要介绍ERF转录因子及其相关顺式作用元件。阐述植物ERF转录因子家族在植物抗逆应答中的功能。     

青花菜WRI4基因的克隆、生物信息学分析及表达载体的构建

AP2/ERF(APETALA2/ethylene-responsive factor)是一个庞大的转录因子超家族,其蛋白质中均含有1段或2段由60～70个氨基酸残基组成的结构域,该家族基因广泛存在于植物体内,在植物生长发育,生物及非生物胁迫响应,植物次级代谢中均发挥着重要的作用.本试验利用前期的青花菜转录组数据,采用RT-PCR技术从青花菜中分离克隆WRI4基因,利用生物信息学分析软件对其进行基因结构及特征分析.结果表明,青花菜WRI4转录因子基因共编码308个氨基酸,WRI4具有2个AP2/ERF结构域,属于AP2/ERF家族成员.WRI4蛋白为亲水性蛋白,无跨膜结构,二级结构以无规则卷曲和α-螺旋,β-转角为主.氨基酸序列比对及进化树分析结果表明,青花菜WRI4转录因子与白菜、油菜相应的转录因子有较高的相似性.采用同源重组技术构建了WRI4过表达载体,为进一步深入探究该转录因子的功能,培育青花菜新品种奠定了基础.     

AP2/ERF蛋白调控植物的非生物胁迫应答机制

AP2/ERF蛋白是植物所特有的转录因子,参与植物生长发育以及调控生物和非生物胁迫反应。研究表明,AP2/ERF蛋白不仅与其它类型转录因子共同形成复杂的转录调控网络,通过多种信号转导途径调控功能基因的表达,而且可以作为外界信号的感应因子调控植物的非生物胁迫应答。主要从AP2/ERF蛋白在植物激素合成、蜡质合成、低氧胁迫应答、ROS清除以及蛋白质修饰等方面综述了AP2/ERF蛋白在植物非生物胁迫应答中的研究进展,并展望了今后的研究方向。     

山海关杨PdERF-18转录因子的表达特征分析

对一个溃疡病茼Botryosphaeria dothidea胁迫相关的山海关杨Populus deltoides‘Shanghaiguan’乙烯反应因子（ethylene responsive factors,ERFs）基因——PdEh’F-18基因的系统发育、编码产物结构以及多种胁迫下的表达模式进行了分析。结果表明：PdERF-18基因编码产物属于ERF转录因子家族B-6类群,具有植物ERF转录因子的典型结构,但它与转录调控功能密切相关的AP2／ERF结构域第19位氨基酸位点发生替换,推测PdERF-l8基因可能具有不同于其他典型ERF转录因子的功能;实时定量分析表明：溃疡病茼、根癌农杆茼Agrobacteriumtumefaciens（Rhizobiumradiobacter）,脱水、机械胁迫、盐胁迫和高温处理、莱莉酸以及水杨酸处理均可诱导Pr,ERFl8基因的上调表达。其中溃疡病茼与莱莉酸处理以及根癌农杆茼与水杨酸处理下,杨树Pr／ERF-18基因分别具有相似的表达特征,显示溃疡病茼、根癌农杆茼侵染的信号转导可能分别与莱莉酸／乙烯途径、水杨酸信号传导途径有关。Pr,ERFl8基因可以对多种非生物、生物胁迫产生响应,Pr／ERF-18基因有可能作为一种新的遗传资源而应用于杨树抗性遗传改良。图4参30     

ERF转录因子StERF1的生物信息学分析

从生物信息资源中寻找有重要功能的新ERF基因,命名为StERF1,用生物信息学方法对其主要理化性质和功能进行分析预测,为下一步的试验策略提供参考。StERF1编码一个由247个氨基酸组成的相对分子质量为27203.9的蛋白质,该蛋白具有一个由58个氨基酸残基组成的保守ERF结构域(112～169),在N端有一个可能起激活作用的酸性结构域,在C端有一个可能作为核定位信号(NLS)的碱性结构域,它可以结合GCC-box顺式作用元件,推测StERF1是一个定位在核内发挥转录激活作用的ERF转录因子。它可能在调控植物乙烯信号途径、生物胁迫或非生物胁迫应答过程发挥重要作用。     

AP2/ERF转录因子对植物非生物胁迫应答的研究进展

植物AP2/ERF(APETALA 2/ethylene-responsive element binding factor)是一个庞大的转录因子超家族,其蛋白质中均含有1或2段60~70个氨基酸残基组成的AP2/ERF结构域,存在于所有植物中。AP2/ERF转录因子参与多种生物学过程,包括干旱、高盐、低温等逆境胁迫响应等。在植物受到逆境刺激后,脱落酸、乙烯等信号相应地被激活,并激活AP2/ERF转录因子的表达,从而调控功能基因的表达。文中对国内外近年来有关植物AP2/ERF类转录因子的分类、结构特点、分布、信号传导途径及基因调节等方面的研究进行了综述。