植物MADS-box基因研究进展

植物MADS-box基因在植物的生长发育过程中发挥着重要的调节作用。迄今为止,已经在植物中发现数以百计的MADS-box基因,其中大部分成员在植物生殖器官发育过程中发挥重要作用,部分也参与植物营养器官的发育。本文综述了植物MADS-box基因及其编码产物的发现、结构、调节机制、进化以及功能等方面的研究进展,并探讨了植物MADS-box基因研究的发展趋势。     

蒺藜苜蓿MtPEAMT基因克隆及其序列比对分析

从蒺藜苜蓿中克隆得到磷酸乙醇胺甲基转移酶(PEAMT)的编码序列和启动子序列,通过序列对比,对蒺藜苜蓿、拟南芥、番茄等14种植物PEAMT的核苷酸序列及氨基酸序列进行分析.结果显示,蒺藜苜蓿与其他13种PEAMT的基因结构十分相似,除大豆PEAMT外,均含有12个外显子和11个内含子.14种PEAMT蛋白质长度为475～501个氨基酸,分子量为53.86～57.09 ku,等电点均小于7,为亲水性蛋白.14种PEAMT均无跨膜结构,无信号肽,均定位于细胞质.蒺藜苜蓿PAEMT在其N端和C端各有一个保守的甲基转移酶结构域,并包含4个SAM依赖性基序(I、p-I、II、III).14种植物PAEMT严格按照生物种属进行聚类,其中蒺藜苜蓿PEAMT和木豆PEAMT的亲缘关系最近.蒺藜苜蓿PEAMT易被蛋白激酶C、EGFR激酶、蛋白激酶A、cdc2等激酶磷酸化.蒺藜苜蓿与其他13种PEAMT的启动子区域均含有一些逆境响应元件和植物激素响应元件.综上所述,植物PEAMT在进化过程中十分保守,都具有响应植物非生物胁迫的特性.     

高粱苗期耐低磷能力的综合评价及代表性评价指标筛选

我国磷资源分布极不均匀,导致大面积土壤有效磷含量不足,限制了农作物的生长及产量。高粱(Sorghum bicolor)是重要的粮饲兼用作物,选育耐低磷高粱品种对保障粮食安全以及农区畜牧业的稳定发展都具有重要意义。本研究以29份高粱品种为试验材料,通过两年盆栽试验,测定高粱的农艺性状、生物量及磷吸收利用等相关指标,计算各个指标的低磷耐性系数。相关性分析结果表明,测定的各单项指标的耐低磷系数反映的信息存在一定程度的重叠。因此,本研究利用主成分分析法计算综合低磷耐性指数,综合评价高粱的低磷耐性,将苗期的11个指标转化为3个独立的综合指标;根据综合指标隶属函数关系,计算出各个品种的综合低磷耐性评价值,鉴定出低磷耐性品种‘甜选7’和低磷敏感性品种‘三峡甜高粱02’;根据各单项指标与综合低磷耐性评价值的相关性分析结果,结合实际操作的可行性与简便性,选定地上部总鲜重作为判断高粱低磷耐性的代表性指标。     

大豆GmTINY1基因的克隆与表达分析

采用基因芯片技术,从大豆中鉴定了一个荚优势表达基因。利用生物信息学的方法,拼接了该基因的全长序列,并通过RT-PCR克隆了该基因。Blast检索分析表明,该基因编码一个具有AP2结构域的转录因子,且与拟南芥DREB类蛋白TINY的氨基酸相似度最高,将该基因命名为GmTINY1。GmTINY1包含一个735 bp的开放阅读框,编码244个氨基酸残基。GmTINY1与拟南芥TINY和TINY2蛋白的相似度分别为59%与62%。系统发生分析表明,GmTINY1、TINY和TINY2位于一个分支,且同属于DREB亚家族。实时定量RT-PCR检测表明,GmTINY1基因在荚中高丰度表达,在花中的表达量也较高,在根中的表达量较低,而在叶片中未检测到表达。基因芯片信息分析结果表明,GmTINY1在种子发育的子叶期的种脐部分高丰度表达。由此推论,GmTINY1基因在大豆生殖器官发育中可能发挥调控作用,可能与种子发育过程中种脐的形成有关。