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自噬是将功能异常或不需要的胞内组分降解的细胞学过程,广泛参与真核生物的生长发育过程、对营养缺乏的响应及生物/非生物胁迫反应。NBR1 (Next to BRCA1 gene 1, NBR1)是在植物中发现的最重要的自噬受体,但有关植物NBR1类自噬受体的研究较少,水稻中此类蛋白的研究还是空白。本文通过RT-PCR方法,从水稻日本晴幼苗的cDNA中克隆到一个含有泛素相关结构域(Ubiquitinassociated,UBA)的基因,将其命名为OsUBA。OsUBA的开放阅读框长2538 bp,编码845个氨基酸残基。OsUBA属于水稻中的NBR1类蛋白。OsUBA的启动子区有多个与光、逆境胁迫及激素反应相关的元件; OsUBA基因在水稻花药、正在萌发的种子以及根中的表达量较高,在茎和叶中也有表达; 200μmol L~(–1) ABA处理显著抑制OsUBA的表达,100μmol L~(–1) GA处理后OsUBA的表达略有升高。对OsUBA过表达水稻株系的研究表明,转基因水稻种子的萌发比野生型更快, ABA (3μmol L~(–1))处理显著抑制OsUBA过表达水稻株系种子的萌发, GA (100μmol L~(–1))处理对OsUBA过表达水稻株系种子的萌发略有促进;OsUBA过表达水稻株系的开花时间较野生型明显提前。这些结果表明,水稻NBR1蛋白基因OsUBA的表达和功能可能与对开花时间和种子萌发的调控以及生物/非生物胁迫反应有关。 相似文献
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植物bZIP类转录因子数目众多,功能多样,但有关RF2类bZIP转录因子的报道并不多见。以普通小麦(Triticum aestivum L.)中国春叶片总RNA为模板,利用RT-PCR结合RACE(rapid amplication of c DNA end)技术,获得了TabZIP3的cDNA序列。TabZIP3基因的开放阅读框(ORF)长1 020 bp,编码339个氨基酸残基,保守结构域预测TabZIP3编码RF2类bZIP转录因子。系统发育分析表明,TabZIP3与水稻中的RF2b亲缘关系最近; GFP-TabZIP3融合蛋白在烟草表皮细胞中定位于细胞膜。RT-PCR分析以及对TabZIP3promoter:Gus转基因拟南芥植株的Gus染色结果均表明,TabZIP3受Na Cl和PEG6000处理的诱导表达。为了研究TabZIP3的功能,构建了TabZIP3的过量表达载体并将其转化拟南芥Col-0。与野生型相比,过量表达TabZIP3的拟南芥株系的子叶在含150 mmol/L NaCl的MS培养基上更绿,且脯氨酸含量显著增加,但丙二醛含量显著下降。上述结果表明小麦RF2类bZIP转录因子TabZIP3受盐/干旱诱导表达,其过量表达提高了转基因拟南芥的耐盐性。 相似文献
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为提高小麦1B/1R易位系的加工品质,本研究选用高分子量麦谷蛋白亚基组成为1/7+9/2+12的小麦1B/1R易位系品种科农199为母本,与高分子量麦谷蛋白亚基组成为1/7OE+8*/5+10的强筋春小麦品种津强6号杂交,利用分子标记在F4代株系中筛选到一个7OE亚基基因与黑麦碱基因聚合在同一条染色体上的1B/1R易位系材料。PCR结果显示,该聚合材料和非聚合材料在Glu-A1和Glu-D1位点没有差异。在温室种植条件下,对这些聚合材料和非聚合材料及其亲本进行麦谷蛋白溶胀指数(SIG)测定,结果表明,与1B/1R易位系亲本科农199比较,聚合5+10优质亚基后SIG值显著提高,聚合7OE优质亚基后,SIG值进一步显著提高,部分聚合材料达到了强筋亲本津强6号的水平。将聚合材料和非聚合材料及其亲本种植于大田,发现聚合5+10和7OE优质亚基株系的乳酸-SDS溶剂保持力(LA-SDS SRC)和SDS沉降值均显著高于只聚合5+10优质亚基的株系,但未达到强筋亲本... 相似文献
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小麦耐盐相关基因TaSTK的克隆 总被引:4,自引:0,他引:4
利用RACE方法,从小麦耐盐突变体RH8706-49中扩增获得小麦丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(Triticum aestivum serine-threonine protein kinase)基因TaSTK的全长cDNA序列,含1 958 bp,其中开放阅读框1 431 bp,编码476个氨基酸。其编码区基因组DNA全长为4 095 bp,含5个外显子。该基因的全长cDNA序列及基因组序列均已提交GenBank数据库(登录号:DQ103756和DQ341377)。经过NCBI比对发现该基因的氨基酸序列与丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶、酪氨酸蛋白激酶、蛋白激酶都具有较高的同源性。Northern杂交检测表明,TaSTK在小麦中属于盐诱导增强型基因,并且在耐盐材料RH8706-49中诱导增强程度高于敏盐材料H8706-34。TaSTK的杂交信号非常弱,表明TaSTK在小麦幼苗的叶片组织中属于低表达的基因类型。 相似文献
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利用cDNA-AFLP技术分离与小麦耐盐性相关的 cDNA片段及基因的可行性研究 总被引:10,自引:1,他引:9
利用cDNA-AFLP技术分析了耐盐性受主效基因控制的小麦品系98-160盐胁迫前后基因表达的变化。对112个克隆的cDNA片断进行了tBlastx分析,约有65.2%的基因与已知基因有较高的同源性,从中筛选出18个与小麦耐盐性密切相关的片段,主要包括转录因子、与离子转运有关的蛋白、信号传导相关蛋白、胁迫相关蛋白以及与蛋白-蛋白相互作用有关的蛋白。目前已得到部分序列的全长cDNA,RT-PCR结果表明一些基因与耐盐性密切相关。 相似文献
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转录因子对木质素生物合成调控的研究进展 总被引:6,自引:0,他引:6
木质素是维管植物次生细胞壁的重要组分之一,具有重要的生物学功能。木质素分子与细胞壁中的纤维素、半纤维素等多糖分子相互交联,增加了植物细胞和组织的机械强度,其疏水性使植物细胞不易透水,利于水分及营养物质在植物体内的长距离运输。木质素与纤维素共同形成的天然物理屏障能有效阻止各种病原菌的入侵,增强了植物对各种生物及非生物胁迫的防御能力。然而木质素的存在也给人类的生产实践带来诸多负面影响,如造纸业中,由于必须使用大量化学药品去除木质素,加大了造纸成本,严重污染了环境;饲草中的高木质素含量则影响牲畜的消化吸收,降低了饲草的营养价值;过高的木质素含量也影响了人类对生物质能源的发酵利用。因此,利用基因工程改造植物木质素的可降解性意义重大。在高等植物中,木质素通过苯丙烷途径和木质素特异途径合成。在拟南芥中,NAC、MYB以及WRKY类转录因子都参与了对木质素生物合成的调控。在拟南芥中,MYB26可激活NST1/NST2的转录;WRKY12可与NST2的启动子区结合并对其表达进行负调控;SND1(NST3)和NST1主要在纤维次生壁的形成中发挥作用,两者功能有冗余;NST1和NST2在调控花药壁的次生壁的增厚中功能有冗余;VND6和VND7则主要在木质部导管的分化中起重要作用,这些NAC类转录因子通过与下游的MYB类转录因子如MYB83、MYB46及(或)MYB58、MYB63、MYB85和MYB103的结合对木质素合成基因的表达进行正调控,而MYB75对木质素生物合成进行负调控。多数MYB转录因子通过与下游木质素生物合成途径基因启动子区的AC元件(I、II和III)结合从而对其表达进行调控。研究表明,b HLH类转录因子也参与了对木质素生物合成的调控。文章综述了各类转录因子对木质素生物合成调控的最近进展,绘制了拟南芥中木质素生物合成的主要调控网络,同时也总结了其他物种(如水稻、小麦、玉米、桉树、松树和杨树等)中已发现的对木质素生物合成进行调控的转录因子。随着高通量测序技术的发展,研究者有望在更多的物种中发现参与木质素生物合成调控的关键转录因子,这些研究将对通过基因工程改造木质素的组成具有重要的借鉴意义。 相似文献
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【目的】克隆小麦类CTR1基因(TaCTR1),研究其在各种胁迫条件下的表达、亚细胞定位和过量表达TaCTR1对转基因烟草耐盐性的影响。【方法】利用RACE结合RT-PCR技术克隆TaCTR1,利用半定量RT-PCR研究TaCTR1在各种非胁迫及ABA处理条件下的表达,通过烟草转化研究过量表达TaCTR1对转基因植株耐盐性的影响。【结果】TaCTR1全长2 635 bp,编码759个氨基酸,在其羧基端有一个非常保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶结构域,该结构域含有ATP结合位点和一个钙调素结合位点;TaCTR1与其它植物中CTR1的氨基酸序列同源性较高。TaCTR1的表达受NaCl和干旱胁迫的诱导,当用30μmol?L-1 ABA对小麦幼苗进行处理时,TaCTR1的表达受到抑制,当将小麦幼苗转移至无ABA的Hoagland培养液时,TaCTR1的表达又逐渐升高。利用洋葱表皮细胞进行瞬时表达显示TaCTR1可能定位于细胞质膜。过量表达TaCTR1的转基因烟草植株耐盐性下降。【结论】 TaCTR1是小麦中克隆的第一个CTR1基因,TaCTR1:GFP可能定位于细胞质膜,过量表达TaCTR1的烟草植株耐盐性下降说明TaCTR1是植物耐盐信号传导途径的负调控因子。 相似文献
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小麦高分子量、低分子量麦谷蛋白亚基组成是影响小麦加工品质的重要因素,为了经济快速鉴定小麦高低分子量麦谷蛋白亚基组成,需要不断对提取和分离这些蛋白的方法进行优化。在Singh等提出的提取分离小麦高低分子量麦谷蛋白亚基方法的基础上,对其中涉及的单体蛋白去除、麦谷蛋白还原和烷化过程中使用的异丙醇浓度、烷化剂浓度以及烷化过程能否简化几个关键因素进行了深入研究。结果表明:在麦谷蛋白还原时,在10%~50%的异丙醇浓度范围内,不同浓度的异丙醇对高分子量麦谷蛋白亚基的提取效果没有差别,而低分子量麦谷蛋白亚基在用低浓度异丙醇提取时效果较差,随异丙醇浓度提高,提取效果逐渐提高,异丙醇浓度提高到30%时,提取效果达到最高,异丙醇浓度继续提高到50%,提取效果不再提高;使用30%和50%的异丙醇,去除单体蛋白的效果相同;把烷化剂直接加到样品缓冲液中进行烷化,不同浓度(0. 6%~1. 4%)的烷化剂处理麦谷蛋白亚基的烷化效果相同,但烷化剂浓度为1. 4%时电泳背景较重。优化后的方法为:在单体蛋白去除和麦谷蛋白还原时把异丙醇浓度由原来的50%降为30%,去掉单独的烷化步骤,把0. 6%的烷化剂直接加到样品缓冲液中进行烷化。优化后的方法不但减少了试剂用量,简化了提取步骤,还提高了电泳条带强度。 相似文献