东南景天耐镉相关基因SaFer的克隆与功能初步分析

铁蛋白(ferritin)是一种专门存储铁的重要胁迫相关蛋白,参与镉离子吸收的调控。从构建的东南景天Sedum alfredii c DNA文库中筛选出东南景天Ferritin基因c DNA全长,命名为Sa Fer,编码序列为1 117 bp,开放阅读框为759 bp,编码252个氨基酸。以东南景天基因组DNA为模板分离到Sa Fer基因组序列,长度为1 702 bp,含有7个内含子。氨基酸序列同源性分析表明:Sa Fer与苹果Malus domestica Ferritin亲缘关系最近,同源性高达76%。实时荧光定量聚合酶链式反应(q RT-PCR)分析发现:根系中Sa Fer基因在镉胁迫12 h后表达显著上调。镉胁迫实验显示,转基因拟南芥Arabidopsis thaliana比野生型有更高的耐镉胁迫能力。Sa Fer基因的分离及其初步功能验证为研究东南景天耐镉机制和林木耐镉转基因育种提供了理论依据。     

重金属镉、铅对多年生黑麦草细胞内几种抗氧化酶基因表达的影响

重金属胁迫作为逆境条件之一对植物抗逆境代谢基因表达影响状况是筛选污染环境治理时草被植物的主要依据.本文利用Northern印记杂交技术,对重金属离子处理后多年生黑麦草幼苗内的几种抗氧化酶基因表达的ploy(A)+mRNA进行分析.初步研究结果表明,镉、铅离子胁迫处理对幼苗根系内超氧化物酶基因(Mn-sod)、过氧化氢酶基因(Cat)、抗坏血酸过氧化物酶基因(Apx)、谷胱甘肽过氧化物酶基因(Gpx)的表达产生不同影响,这与上述基因编码的相应代谢酶在抗逆代谢中的作用有一定关系.由于镉离子胁迫时产生的活性氧物质远大于铅离子胁迫,不同离子处理后上述基因表达情况出现一些差异.其中,Mn-sod在镉胁迫4 h内被快速诱导、而铅胁迫后12 h该基因表达量才达到相近的表达强度;Cat表达量在镉胁迫8 h后达到较高值且持续增加,而铅胁迫后12h内仍然较低,24 h时达到与镉胁迫相近的表达强度;两种金属离子对Gpx表达的影响相似,但镉离子诱导的基因表达强度要远大于铅离子;铅离子胁迫4 h后Apx表达强度开始持续增加,但镉胁迫对Apx表达影响可能因试验误差造成降低的结果(有必要做进一步重复研究).可见,重金属胁迫与其他逆境胁迫一样对植物逆境适应代谢,以及相关基因的表达均产生积极影响,在植物抗逆代谢研究中应该引起足够重视.     

应答非生物胁迫的甘蔗硫氧还蛋白基因ScTRXh2的克隆

从甘蔗蔗茎cDNA文库中获得1个TRXⅠ类第3亚组成员的硫氧还蛋白家族基因全长cDNA序列,命名为ScTRXh2(登录号:KF921298).该基因全长752 bp,开放阅读框长381 bp,5'非翻译区长57 bp,3'非翻译区长314 bp,编码126个氨基酸残基,氨基酸序列与拟南芥TRXs具有高度同源性.实时定量PCR检测显示,该基因在甘蔗中为组成型表达,叶片和蔗茎中的表达量显著高于根和芽.在H2O2和PEG逆境胁迫下,甘蔗ScTRXh2基因的应答模式基本相同,呈现初期(3 h)略微下调,早中期(6 h或12 h)表达量明显上调,中后期(24、48、72 h)显著下调并维持基本稳定的低水平表达.甘蔗ScTRXh2基因对NaCl胁迫的应答较快,虽然也呈现中期(12 h)表达量显著上调,后期(24、48、72 h)显著下调并维持基本稳定的低水平表达,但表达模式与H2O2和PEG胁迫应答有明显不同,表现在胁迫初期(3 h)基因表达显著下调.上述结果提示,甘蔗ScTRXh2基因积极应答非生物逆境H2O2、PEG和NaCl的胁迫,在应答的基因表达谱模式上存在一些差异.     

应答非生物胁迫的甘蔗硫氧还蛋白基因 ScTRXh2 的克隆

从甘蔗蔗茎cDNA文库中获得1个TRXI类第3亚组成员的硫氧还蛋白家族基因全长cDNA序列,命名为＆TRXh2（登录号：KF921298）．该基因全长752bp,开放阅读框长381bp,5’非翻译区长57bp,3’非翻译区长314bp,编码126个氨基酸残基,氨基酸序列与拟南芥TRXs具有高度同源性．实时定量PCR检测显示。该基因在甘蔗中为组成型表达,叶片和蔗茎中的表达量显著高于根和芽．在H：02和PEG逆境胁迫下,甘蔗＆TRXh2基因的应答模式基本相同,呈现初期（3h）略微下调,早中期（6h或12h）表达量明显上调,中后期（24、48、72h）显著下调并维持基本稳定的低水平表达．甘蔗＆TRXh2基因对NaCl胁迫的应答较快,虽然也呈现中期（12h）表达量显著上调,后期（24、48、72h）显著下调并维持基本稳定的低水平表达,但表达模式与也02和PEG胁迫应答有明显不同,表现在胁迫初期（3h）基因表达显著下调．上述结果提示,甘蔗Sc—TRXh2基因积极应答非生物逆境H2O2、PEG和NaCl的胁迫,在应答的基因表达谱模式上存在一些差异．     

烟草NtCCX2基因的克隆与表达分析

以野生型K326土培烟草为试验材料,对NtCCX2基因进行克隆与表达模式分析,明确其在烟草响应镉等胁迫应答中的作用。结果表明,NtCCX2基因全长2 464 bp,CDS区1 926 bp,编码641个氨基酸,具有CCX家族显著的特征,在跨膜区有2个α-重复区域：α1模式基序GNGAPD和α2模式基序G(N/D)SxGD。NtCCX2基因具有明显的时空表达特性,在幼苗期和旺长期叶中的相对表达量最高,在成熟期根和花中的相对表达量较高。NtCCX2基因启动子含有脱落酸（ABA）等激素信号以及抗逆相关的响应元件,在根和叶中的表达除了受干旱、盐和镉胁迫诱导外,还对ABA、茉莉酸甲酯（MeJA）和乙烯利产生不同的响应。其中,ABA处理2 h后,NtCCX2基因在根中相对表达量是0 h的3.7倍;MeJA处理8 h后,叶中NtCCX2基因相对表达量是0 h的2.1倍;乙烯利处理2 h后,NtCCX2基因在根和叶中相对表达量均增加。降镉灵等降镉药剂能够下调该基因的表达。     

木薯ERF转录因子基因MeERF5克隆及表达分析

【目的】克隆木薯ERF转录因子基因MeERF5,并分析其在多种逆境胁迫下的表达模式,为深入研究MeERF5基因在木薯逆境胁迫应答中的调控机制提供参考。【方法】PCR扩增木薯品种华南8号的MeERF5基因编码区(CDS)全长序列,对其进行生物信息学分析,并利用根癌农杆菌介导法进行蛋白亚细胞定位。通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测MeERF5基因在木薯不同组织及多种逆境胁迫处理下的相对表达量。【结果】克隆获得MeERF5基因CDS序列为948 bp,与Phytozome数据库中的参考序列(登录号:Manes.01G085200.1)的核苷酸序列相似性为100.00%,其编码315个氨基酸残基,蛋白分子量为77.84 kD,理论等电点(pI)为5.08,属于酸性蛋白,其二级结构中α-螺旋占16.51%,β-转角占3.81%,无规则卷曲占62.22%,延伸链占17.46%,亚细胞定位于细胞质。通过多序列比对及系统进化分析发现,MeERF5蛋白含有1个AP2/ERF保守结构域,与同属大戟科的橡胶树ERF蛋白氨基酸序列相似性最高(76.8%),亲缘关系最近。MeERF5基因在木薯不同组织中均有表达,其中,在茎中的相对表达量最高,在腋芽中的相对表达量最低。MeERF5基因能快速响应低温胁迫、干旱胁迫、氧化胁迫、盐胁迫及ABA处理,均出现诱导表达上调的现象,其中,在氧化胁迫下,MeERF5基因的相对表达量持续上升;在干旱胁迫、盐胁迫及ABA处理下,MeERF5基因的表达量先上升后降低;在低温胁迫下,MeERF5基因在处理5 h时的相对表达量达到最大值,之后有所下降,但在处理48 h时再度上升。【结论】克隆获得的MeERF5基因属于AP2/ERF类转录因子,参与木薯多种非生物胁迫应答过程。     

青杄PwVQ1基因的克隆与表达

以青杄cDNA为模板克隆得到青杄VQ基因,命名为PwVQ1。序列分析表明,PwVQ1基因的开放阅读框为819 bp,编码272个氨基酸。生物信息学分析发现,PwVQ1编码的蛋白理论分子量为69.05 k Da,PI值为5.03,为非跨膜的亲水性蛋白。PwVQ1具有VQ家族典型的Fxxx VQx LTG结构域。实时荧光定量PCR分析结果表明,PwVQ1在青杄的根、茎、叶、花粉、果实、种子中都有表达,在根和叶中表达量十分显著;PwVQ1在不同逆境处理下均有响应。4℃冷胁迫下,PwVQ1的表达量在3 h时先下调,在6 h时明显上调,达到8倍左右,在12 h时表达量再次下调。42℃高温胁迫下,PwVQ1的表达量下调。在盐胁迫下,干旱胁迫和ABA处理下,PwVQ1的表达量均上调。推测PwVQ1参与干旱、ABA、高温、低温、盐胁迫等非生物胁迫的响应。     

向日葵逆境应答转录因子DREB的克隆与表达分析

DREB类转录因子在作物抵御逆境胁迫上起重要作用,利用该类基因改良作物抗逆性具有重要意义。研究利用同源克隆方法在6份向日葵资源中均分离到1个DREB类转录因子基因。该基因序列全长945 bp,推测编码蛋白含314个氨基酸,与NCBI中该基因序列同源性均达到99%以上,不同材料之间该基因序列存在单碱基突变,突变位置不一致,且未发现与耐旱性有明显相关性。表达分析显示,6份向日葵材料根、茎和叶中的DREB基因均受干旱、盐害和低温的诱导,作出表达量上调的应答,胁迫超过一定时间,表达量出现下降的趋势。所有材料叶中DREB基因的上调幅度明显高于根和茎中,低温胁迫后的表达上调量要明显低于干旱和盐害胁迫下的表达上调量。各材料根、茎、叶中DREB的表达量与耐旱性未发现有明显相关性。     

东南景天对胁迫条件下重金属锌和镉吸收积累特性的研究

本试验以东南景天为材料,研究锌、镉不同浓度处理下东南景天植株地上部和地下部对重金属Zn~(2+)和Cd~(2+)的吸收积累特性。结果表明,不同浓度重金属浇灌处理后东南景天各部位Zn~(2+)和Cd~(2+)含量存在显著差异,与清水对照(CK)相比,0.8 mmol/L Zn~(2+)和Cd~(2+)处理其地上部Zn~(2+)和Cd~(2+)含量分别是CK的1.95倍和82.00倍,地下部含量分别是CK的1.58倍和20.26倍。表明东南景天地上部对Zn~(2+)和Cd~(2+)的吸收积累高于地下部,且对Cd~(2+)的吸收积累强于对Zn~(2+)的。东南景天是一种Cd超积累植物,可以富集重金属Cd和Zn,降低重金属胁迫。     

蓖麻RcFEN1基因克隆及非生物胁迫下表达模式分析

【目的】克隆蓖麻结构特异性核酸酶1基因(RcFEN1),并检测其组织表达特性及不同非生物胁迫下的时空表达模式,为揭示RcFEN1基因在蓖麻生长发育和响应低温胁迫等非生物胁迫的功能提供理论参考。【方法】根据蓖麻低温胁迫转录组注释信息,通过RT-PCR对RcFEN1基因编码区(CDS)进行克隆,利用生物信息学软件进行序列特征分析,并利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)检测其组织表达特性及不同非生物胁迫下的时空表达模式。【结果】克隆获得的RcFEN1基因(GenBank登录号OP205366)包含1个1154 bp的开放阅读框(ORF),编码383个氨基酸残基,含有RAD2/XPG核酸酶蛋白家族典型的结构域XPG-N和XPG-I,属于RAD2/XPG蛋白家族成员。RcFEN1蛋白含多个生物活性位点及功能区,但无跨膜区域和信号肽结构,是一个非分泌型亲水蛋白,定位在细胞核。RcFEN1蛋白与特洛花TsFEN1蛋白的氨基酸序列一致性最高,与大叶藻ZmFEN1蛋白序列的一致性最低,分别为90.28%和84.32%。RcFEN1蛋白与一串红和硬皮地星的FEN1蛋白亲缘关系较近。RcFEN1基因在子叶中的相对表达量显著高于根、茎和真叶(P<0.05,下同),在真叶中的相对表达量最低。RcFEN1基因在4种非生物胁迫下均有表达,但表达模式存在明显差异,其中,RcFEN1基因对干旱胁迫响应最敏感,处理2和4 h时相对表达量显著高于对照组(0 h)及其他处理时间;RcFEN1基因在盐胁迫和ABA胁迫下呈现相同的响应表达模式,均在处理4 h时开始表达,随后相对表达量降低;在低温胁迫下,RcFEN1基因在低温胁迫下延迟表达,且处理12 h后才被激活表达,且相对表达量持续增加。【结论】从蓖麻中克隆获得RcFEN1基因属于RAD2/XPG家族成员,是蓖麻低温胁迫下的差异表达基因,参与蓖麻低温胁迫的响应调控。     

牡丹PoCCS1基因的克隆与表达分析

铜/锌超氧化物歧化酶铜伴侣基因(copper chaperone for superoxide dismutase,CCS)负责将铜离子转运至Cu/Zn-SOD，从而激活SOD酶活性，参与植物活性氧清除，在植物抗逆中发挥重要作用。研究旨在克隆牡丹PoCCS1基因，并对基因序列特征、组织表达模式、盐胁迫和干旱胁迫下的表达模式、不同牡丹品种氧化胁迫下的表达模式进行分析，为深入研究PoCCS1在牡丹非生物胁迫响应中的功能奠定基础。利用RT-PCR技术克隆‘凤丹’PoCCS1基因(GenBank登录号:MZ574405)，利用生物信息学方法分析PoCCS1序列特征，利用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)分析PoCCS1的表达模式。结果表明，PoCCS1基因编码区全长为996 bp，编码蛋白含331个氨基酸，相对分子量为34.98 ku，包含植物CCS蛋白的3个典型结构域，进化分析表明PoCCS1与多种植物的CCS同源性较高，且与葡萄VvCCS亲缘关系最近；PoCCS1在‘凤丹’的根、茎和叶中表达水平相近，‘凤丹’盐胁迫8 h后，PoCCS1在叶片和根中的表达受到显著诱导，干旱胁迫8 h后，PoCCS1在叶片中的表达下调，根中表达无显著变化；4个抗氧化能力不同的牡丹品种‘鲁荷红’‘凤丹’‘香玉’和‘乌云集盛’氧化胁迫处理后PoCCS1表达模式差异显著，随处理时间增加，在抗氧化能力强的‘乌云集盛’和‘香玉’中PoCCS1的表达显著上调并在处理4 h后保持较高水平，在抗氧化能力较弱的‘凤丹’中表达稳定，在抗氧化能力最弱的‘鲁荷红’中先升后降并在处理4 h后显著下调。综上，PoCCS1基因编码蛋白具有植物CCS的完整典型结构，可能参与牡丹响应盐胁迫和干旱胁迫，并可能与不同牡丹品种抗氧化能力差异相关。     

铜胁迫下葡萄植株的生理响应和铜转运蛋白基因VvCTR1的克隆及分析

[目的]本文旨在研究重金属铜对葡萄植物生长发育的影响,为揭示重金属铜对植物的伤害机制提供理论依据。[方法]采用过量的硫酸铜以及硫酸铜与其螯合剂混合液处理葡萄植株幼苗,以Hoagland溶液为对照,分析根和叶片的发育情况,叶绿素含量以及铜在植株中的分布情况;克隆了铜转运蛋白基因VvCTR1,分析其在果实发育过程中的表达量,并对其结构特征和物种间的同源性进行分析,同时分析铜胁迫下葡萄根、茎和叶中的VvCTR1表达情况。[结果]与对照相比,过量的硫酸铜、硫酸铜与柠檬酸或EDTA混合处理可以抑制葡萄植株新根的发育数量和长度,促进叶片叶绿素的降解和落叶速率,增加叶柄基部乙烯的产生以及多聚半乳糖醛酸酶和纤维素酶活性,尤其以硫酸铜和EDTA混合处理伤害更明显。Cu~(2+)在植株叶、茎、根中的含量从小到大分别依次为上部叶片、中部叶片、下部叶片,上部茎、中部茎、下部茎,老根、幼根;硫酸铜处理植株中的Cu~(2+)含量高于对照,并且随着处理时间的延长含量不断升高,尤其是硫酸铜与柠檬酸或者EDTA混合处理植株中Cu~(2+)含量更高。克隆的铜转运蛋白基因VvCTR1中无内含子,其编码的蛋白含有3个跨膜区TMD1~3,N端含有1个甲硫氨酸富含区。VvCTR1基因的表达量随着果实发育逐渐降低。无论在根中还是在不同部位的茎和叶中,VvCTR1都能被铜诱导。[结论]过量的铜会对葡萄植株造成伤害,尤其与Cu~(2+)的螯合剂柠檬酸或EDTA同时存在时,能使更多的Cu~(2+)进入植物体内,最终引起葡萄植株死亡。     

矮牵牛PhPYL4基因的克隆与表达分析

PYR1-LIKE (PYL)作为脱落酸受体,参与植物的多种逆境胁迫。从矮牵牛W115系(Petunia×hybrida‘Mitchell’)中克隆 PYL4的同源基因 PhPYL4。该基因开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)大小为645 bp,编码214个氨基酸。PhPYL4蛋白分子式为C_(1022)H_(1662)N_(306)O_(316)S_(10)。该蛋白含有一个保守的疏水性配体结合结构域,属于SRPBCC超家族成员。表达分析显示: PhPYL4基因在叶片中表达量最高,根中表达量最低;盐胁迫12 h时, PhPYL4的表达量上调至对照的6倍,24 h后表达量明显下降;体积分数10%PEG处理12 h时, PhPYL4的表达量上调至对照的13倍,24 h后表达量开始下降;ABA处理12 h时, PhPYL4的表达水平上调至对照的29倍,24 h后表达水平显著下降。研究结果揭示: PhPYL4在矮牵牛对盐、干旱及ABA等非生物胁迫的响应中具有重要作用。该研究可为进一步揭示 PhPYL4在矮牵牛抗逆中的调控机制奠定理论基础。     

糜子PmASR2基因克隆与表达分析

为了解糜子PmASR2基因在逆境中(干旱、Na Cl、糖及各种植物激素胁迫)的作用,从河曲红糜子中克隆出PmASR2基因,其全长541 bp,保守域长336 bp,共编码112个蛋白,通过生物信息学分析可知,该基因是由缺水胁迫引起的植物ABA/WDS诱导蛋白质(ASR),且为亲水蛋白,糜子PmASR2基因分别在单子叶植物和双子叶植物之间进化保守(76.4%～86.4%),其中,与柳枝稷相似度最高(86.4%)。实时荧光定量PCR结果显示,PmASR2基因在PEG、甘露醇、ABA、过氧化氢、Na Cl、茉莉酸甲酯、生长素、水杨酸胁迫下基因相对表达量均发生改变,并且根>叶>茎,其中,在茎中相对表达量变化不明显。各种胁迫整体上相对表达量随时间增加呈现先升高后降低的变化趋势,赤霉素胁迫下该基因在糜子不同部位(根、茎、叶)中相对表达量未发生明显变化。     

柽柳甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因的克隆与表达分析

从柽柳(Tamarix hispida)cDNA文库中分离出甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因(ThGAPDH)全长cDNA序列,该基因全长1294bp。其中:5′非翻译区84bp,3′非翻译区184bp,开放阅读框1206bp,编码含341个氨基酸的蛋白质,编码蛋白的相对分子质量为37200,理论等电点(pI)为6.97。采用实时定量RT-PCR方法研究了刚毛柽柳在PEG、NaCl、NaHCO3及CdCl2胁迫下不同时间该基因ThGAPDH的表达模式。结果表明:PEG、NaCl及CdCl2处理均能诱导ThGAPDH基因在根中的表达而抑制其在茎和叶中的表达,而NaHCO3处理均能诱导该基因在根、茎、叶中的表达。基因ThGAPDH的cDNA序列在GenBank中的登录号为GQ478708。     

红麻谷胱甘肽还原酶基因(HcGR)的克隆及盐胁迫下表达分析

[目的]克隆红麻谷胱甘肽还原酶基因(HcGR)并分析其组织表达特性及不同盐胁迫下的表达模式,为深入研究HcGR基因在响应盐胁迫的分子调控机制提供理论参考.[方法]基于红麻转录组测序结果,克隆HcGR基因,对其序列进行生物信息学分析,并利用实时荧光定量PCR检测HcGR基因在红麻不同组织及不同盐度胁迫[CK(0 mmol/L NaCl)、T1(50 mmol/L NaCl)、T2(100 mmol/L NaCl)和T3(200 mmol/L NaCl)]下的表达情况.[结果]克隆获得的HcGR基因开放阅读(ORF)长度为1698 bp,其编码蛋白相对分子量为60 kD,由555个氨基酸残基组成,理论等电点(pI)为8.46,为亲水性蛋白,定位于叶绿体;HcGR蛋白二级结构以无规则卷曲为主,以α-螺旋、延伸链和β-转角为辅,所占比例分别为44.14%、27.75%、22.16%和5.95%,其三级结构由无规则卷曲、α-螺旋和延伸链3种结构元件相互盘绕而成;该蛋白与榴莲GR蛋白亲缘关系较近.HcGR基因在红麻根、茎和叶中均有表达,且相对表达量存在显著差异(P<0.05,下同),相对表达量排序为叶>根>茎,表明HcGR基因具有明显的组织表达特异性.在红麻的根和叶中,HcGR基因相对表达量随NaCl胁迫浓度增加整体上呈先升高后降低的变化趋势,且均在T1处理下达峰值,显著高于CK、T2和T3处理.HcGR基因在茎中的相对表达量随NaCl胁迫浓度增加呈波动变化趋势,但T1、T2和T3处理均高于CK,其中T1和T3处理显著高于CK.[结论]HcGR基因在红麻根、茎和叶中的表达具有明显组织特异性,且可被不同浓度NaCl诱导响应盐胁迫信号,并通过上调各组织中的转录水平以提高抗盐胁迫能力,故推测该基因在红麻抗盐胁迫机制中发挥重要调控作用.     

甜樱桃扩展蛋白PavEXPA2基因克隆与表达分析

为揭示甜樱桃中扩展蛋白基因的结构与功能，克隆了甜樱桃PavEXPA2基因，并分析了该基因在不同组织（茎、花芽、盛开花朵、幼叶、老叶、幼叶叶柄、老叶叶柄、2个脱落高峰期正常果柄与即将脱落果柄、2个脱落高峰期正常果实与脱落果实）及逆境胁迫（使用20%PEG6000和20 mmol/L NaCl溶液分别模拟干旱和盐胁迫，分别处理0、2、4、6、8 h）下的表达情况。结果显示：PavEXPA2基因cDNA全长序列为1 035 bp，开放阅读框（ORF）为852 bp，编码283 aa，蛋白等电点为8.90，分子质量约为30.81 ku，含有2个跨膜螺旋结构和1个信号肽，亚细胞定位预测PavEXPA2定位于细胞壁；组织表达分析显示，PavEXPA2基因在甜樱桃易脱落组织中表达量较高，如盛开花瓣，即将脱落的果柄、果实、叶柄等，其中在即将脱落叶柄中表达量最高；相对于未处理样品，干旱处理样本PavEXPA2表达量上升，在处理6 h时表达量达到最高，随后降低；盐胁迫条件下，PavEXPA2表达量呈先下降后上升再下降的趋势，其中在处理6 h时表达量达到最高。结果表明，甜樱桃可能通过PavEXPA2基因上调...     

木薯MeRbohE基因的克隆及表达分析

从木薯中克隆了1个Rboh基因—Me Rboh E,该基因全长5 397 bp,开放阅读框2 775 bp,编码925个氨基酸,编码的蛋白分子量为104.8 KDa,理论等电点为8.90,蛋白结构具有典型的植物Rboh基因家族特征。q RT-PCR结果表明,Me Rboh E基因在木薯组培苗的根中表达量最高,茎中次之,叶中最低;在受到低温(4℃)、高盐(300 mmol·L-1Na Cl)和100 mmol·L-1ABA诱导后,表达量呈现不同程度的上调,表明该基因能应答非生物胁迫。     

耐盐杜梨蛋白磷酸酶基因PbPP2C的克隆及表达分析

2C型丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶(PP2C)是植物体内脱落酸ABA信号传导关键负调控酶,在植物耐非生物胁迫中发挥着重要的作用。本研究利用RT-PCR技术,克隆出编码杜梨PP2C蛋白的基因Pb PP2C,其核苷酸序列全长1 353 bp,开放阅读框长1 263 bp,编码422个氨基酸残基,这些残基中包括了与二价金属离子结合的MED、DGH、DG和D结构域。系统发生分析结果表明,该氨基酸与拟南芥AHG3亲缘关系最近。实时荧光定量PCR分析结果表明:盐胁迫条件下,Pb PP2C基因在根、茎、叶中的表达12 h达到峰值,同时在根中72 h达到第二个峰值;干旱胁迫条件下,Pb PP2C基因在根、茎、叶中表达72 h达到峰值。说明Pb PP2C与杜梨耐盐和耐干旱胁迫存在紧密关联。     

玉米蔗糖转运蛋白基因ZmSUT4克隆及其低温胁迫下的表达模式

[目的]克隆玉米蔗糖转运蛋白基因ZmSUT4,并明确其组织表达特性及在低温胁迫下的表达模式,为深入研究SUT4基因响应低温胁迫的作用机理提供理论依据.[方法]以玉米自交系黄早四幼苗为材料,采用RT-PCR克隆其ZmSUT4基因,分析其生物学信息,构建系统发育进化树,并采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测其组织表达特异性及低温胁迫(4℃)下不同组织中的表达模式.[结果]克隆获得的ZmSUT4基因(GenBank登录号MK541991)全长为1621 bp,开放阅读框(ORF)长度为1506 bp,编码501个氨基酸,编码蛋白的分子量53.36 kD,理论等电点(pI)8.84,具有12个跨膜结构,定位于细胞膜上,既属于易化扩散载体(MFS)家族成员,也属于蔗糖/H+共转运体(GPH)超家族成员,其中第25~447位氨基酸是MFS家族蛋白的保守结构域,第17~484位氨基酸是GPH超家族成员的蔗糖运转子保守结构域GPH-sucrose.ZmSUT4蛋白的氨基酸序列与单子叶植物SUT4蛋白同源性较高,为86%~96%,聚集在同一分支上;与双子叶植物SUT4蛋白同源性较低,为62%~65%,说明该类蛋白在不同物种间高度保守.ZmSUT4基因在玉米的根、茎和叶中均有表达,以根中的表达量最高,其次是叶,茎中的表达量最低.低温胁迫下,ZmSUT4基因在不同组织中表达量模式不同,根和叶中ZmSUT4基因表达量均在胁迫24 h达最大值,分别是低温胁迫前(0 h)表达量的2.21和2.62倍,茎中的ZmSUT4基因表达量在胁迫6 h达最大值,是低温胁迫前表达量的3.01倍.[结论]ZmSUT4基因受低温胁迫诱导表达,推测其是调控玉米响应低温胁迫的关键基因.