日本结缕草ZjSPL4基因的克隆、亚细胞定位及表达分析

根据转录组数据库,通过同源克隆获得结缕草ZjSPL4基因,开放阅读框为1 002 bp,编码333个氨基酸,该基因具有SBP基因家族保守域。ZjSPL4编码的蛋白分子量为36.381 63 k D,理论等电点(pI)为8.79,总平均亲水性为-0.707,属于亲水性蛋白。二级结构预测结果显示ZjSPL4蛋白主要由无规则卷曲(Cc)、α螺旋(Hh)构成。ZjSPL4蛋白与其他植物的SBP蛋白总体相似度为53.71%,通过系统进化树分析发现ZjSPL4与谷子和二穗短柄草中的SPL基因亲缘关系较近。ZjSPL4蛋白亚细胞定位结果显示,其编码的蛋白定位于细胞核中。同时日本结缕草ZjSPL4基因受到GA、ABA、蔗糖、低温的诱导,说明该基因可能参与结缕草花芽分化以及抗逆反应等过程。因此,克隆分析结缕草ZjSPL4基因可为结缕草花芽分化与抗性机制研究以及分子育种提供一定参考。     

梭梭HaNAC2基因克隆、表达分析及亚细胞定位

本研究从梭梭中克隆得到1个NAC转录因子,命名为HaNAC2。同源性比对分析结果显示该基因含有典型的NAC蛋白结构域。系统发育分析结果推测该蛋白属于NAC家族第Ⅰ组的SENU5亚家族,组织特异性分析结果表明该基因在梭梭同化枝中表达量最高,荧光定量PCR结果显示该基因的表达量随干旱胁迫时间的增加而升高,推测其表达受干旱胁迫诱导。本研究克隆了该基因的启动子并进行分析,结果发现HaNAC2基因的启动子含有启动子固有元件,如TATA-box,CAAT-box等,还含有一些调控元件如MYB结合位点、组织特异性表达响应元件、光响应元件和一些其他的调控序列。通过PEG介导的原生质体转化法进行亚细胞定位分析,结果显示该蛋白定位于细胞核。本研究初步探索了HaNAC2基因的表达及定位,为进一步研究该基因在梭梭抗旱中的功能打下基础。     

毛白杨细胞色素C还原酶的基因克隆、表达和亚细胞定位

为克隆得到毛白杨CPR基因、成功在体外表达可溶性蛋白并通过构建GFP偶联载体观察其亚细胞定位,本研究通过RT-PCR的方法克隆得到了毛白杨CPR基因,登录号为MK575137。进一步通过生物信息学分析,发现毛白杨CPR与毛果杨CPR同源性最高,均有着典型的细胞色素C还原酶结构域。随后在酵母表达体系中表达该蛋白,验证了该蛋白不能被分泌表达,表明CPR蛋白为膜蛋白。进一步的亚细胞定位实验表明,CPR蛋白定位于内质网。CPR蛋白是P450单加氧化酶催化木质素合成的相关过程中必不可少的辅酶,该研究可为今后体外验证毛白杨P450单加氧化酶在木质素合成的相关过程中的酶活活性提供基础。     

大豆GmNramp2a基因克隆及亚细胞定位和组织表达分析

为了初步研究大豆(Glycine max)天然抗性相关巨噬蛋白(natural resistance associated macrophage protein,Nramp)家族基因的功能,本研究克隆了一个大豆GmNramp成员基因GmNramp2a.生物信息学分析表明,GmNramp2a基因包含4个外显子,开放阅读框...     

陆地棉GhSPL3基因的克隆、亚细胞定位及表达分析

 利用生物信息学结合RT-PCR技术从陆地棉中克隆出SPL转录因子,命名为GhSPL3,在GenBank的登录号为JN795132。该基因包含一个426 bp的ORF(开放阅读框),推测编码141个氨基酸的多肽。生物信息学分析表明GhSPL3包含一个典型的SBP结构域和一个核定位信号;进化树分析发现,GhSPL3与AtSPL3聚为一组,推测棉花GhSPL3和拟南芥AtSPL3在结构和功能上可能有着一定的相似性。亚细胞定位表明,GhSPL3定位于细胞核中,荧光定量RT-PCR结果表明,GhSPL3基因在棉花各组织中都有表达,但表达量不同。在花中表达量最高,其次是在顶芽和茎中的表达量,在根和叶中表达量较低。通过分析GhSPL3在顶芽的不同发育时期的表达量发现,GhSPL3在三片真叶展平时的顶芽中表达量最高,推测GhSPL3可能在花芽的分化、生长阶段的转变和花器官的形成上起着重要作用。     

芒果赤霉素氧化酶基因GA3ox的克隆、表达及亚细胞定位分析

赤霉素3-氧化酶(gibberellin 3-oxidases, GA3ox)是赤霉素(gibberellic acid, GA)生物合成途径中的关键限速酶之一。芒果中GA3ox基因的功能及其表达模式未见报道。本研究利用RACE技术克隆了一个芒果GA3-氧化酶基因(GA3ox),该基因全长cDNA序列为1 680 bp,编码氨基酸381个,开放阅读框(open reading frame, ORF)为1 146 bp,蛋白分子量为42.6 kD,等电点为5.13,不含信号肽,不含跨膜结构域。系统发育树分析发现,该基因编码的蛋白主要与开心果亲缘关系较近,其次为克莱门柚、甜橙、麻疯树等植物。通过拟南芥原生质体亚细胞定位分析发现,该基因主要定位在细胞质中。通过对乔化、矮化芒果品种不同发育时期的叶片的实时荧光定量PCR分析发现,该基因主要在矮化品种中表达量较高,在乔化品种各个时期表达量较低,且差异不大。矮化品种中主要在开花期表达量最高,坐果期7～8周含量最低,但都高于乔化品种的任何取样时期。该基因的克隆和表达分析为下一步功能的研究及其在芒果株形调控分子机制提供理论依据。     

结缕草开发前景看好

结缕草属草坪草为禾本科画眉草亚科的多年生草本植物,属区域性分布的物种。中国结缕草属草坪草结缕草有六个草种,即日本结缕草(Zoysia japonica)、中华结缕草(Zoysiasinica),高丽结缕草(Zoysia koreana)、长穗结缕草(Zoysia macrostachya)、沟叶结缕草(Zoysia mtrella)和细叶结缕草(Zoysiatenuifolia),通常人们说的结缕草指日本结缕草和中华结缕草。 结缕草作为草坪用草,在我国有着悠久的历史,有的地方至今仍保存有100年前建植的结缕草草坪。结缕草用途较广可用作牧草,草坪草、固土护坡草以及防沙治沙的生态复垦等用草。作为牧草,结     

结缕草草坪叶斑病、锈病的识别及防治

<正>结缕草草坪属暖季型草坪,在我国的适应性很广,在种植中需水量非常少,对土地要求不严,其叶片坚韧而富有弹性,十分耐磨、耐践踏,是大受欢迎的草坪草种之一。在种植中常见的病害有叶斑病和锈病,其发病症状和防治方法介绍如下:叶斑病发病症状:引起结缕草叶枯病的病原是真菌中的一种立枯丝核菌,该菌可以在土壤里长期存在,也可在病株残体     

结缕草直播建坪技术综述

结缕草(Zoysia japonica Steud)是中国重要的乡土草种,主要作为草坪草利用,是唯一的种子可国产化的草坪草。在中国,随着破除结缕草种子休眠技术在种子生产中的应用,结缕草种子直播建坪技术在实际运用中越来越广泛。结合结缕草的特性,作者综述了直播建坪的播种时间、播量、破除种子休眠和养护管理等关键技术,为实际运用提供有用参考,进一步推广其在城市绿地和运动场地中的应用     

结缕草Zjlea3基因逆境响应模式及抗逆功能鉴定

为揭示结缕草LEA蛋白在植物逆境胁迫应答过程中的作用与功能,利用RT-PCR方法从日本结缕草Meyer中克隆得到一个lea基因,命名为Zjlea3,对其进行生物信息学分析。蛋白质理化性质分析结果表明:该基因编码产物包含177个氨基酸,预测分子质量为18.3 ku,理论等电点(pI)为5.63,为亲水性蛋白,含有9个特征性的11氨基酸基序,属于LEA蛋白中的第3组成员。聚类分析结果表明:Zjlea3蛋白与高粱、石茅等耐高温物种的同源蛋白亲缘关系最近。荧光定量PCR分析显示:在低温、干旱和高盐胁迫下,Zjlea3基因表达量均有上调,表达量峰值分别出现在72,24,72 h,其中受低温诱导上调幅度最大。转基因酵母抗逆性分析显示:转化Zjlea3基因的酵母细胞对冷冻、高盐和高渗胁迫的耐受能力显著提升。由此推测Zjlea3蛋白参与结缕草抵御低温、干旱和高盐等非生物胁迫的调控。     

津田芜菁BrSIZ1基因克隆、定位及表达

SIZ1是植物细胞蛋白质翻译后修饰SUMO化的E3连接酶,参与植物蛋白相互作用、定位和抗逆反应等。为研究BrSIZ1在津田芜菁中的表达特性,本研究克隆了津田芜菁SIZ1基因全长cDNA序列,命名为BrSIZ1 (GenBank登录号为KY441465),该基因全长2754 bp,其ORF全长2571 bp,编码856个氨基酸残基的多肽。构建了BrSIZ1-GFP表达载体进行亚细胞定位研究,结果显示BrSIZ1-GFP定位于细胞核内,可能在细胞核中发挥其功能。利用荧光定量PCR检测表明,该基因表达量在叶子中最高,幼苗和红色根皮中次之,表达具有组织特异性。而且BrSIZ1在芜菁根皮中的表达受长波紫外线(UV-A)诱导,在4°C、37°C胁迫的幼苗中,表达量增加。     

草地早熟禾PpSPL4基因的克隆、亚细胞定位及表达分析

本试验通过同源克隆获得PpSPL4基因。分析表明:该基因含有SBP基因家族保守区域,与其他植物SBP基因相似度在67.83%以上。其开放阅读框为961 bp,编码326个氨基酸,等电点为9.07;多重比对结果表明PpSPL4基因与AtsSPL4基因相似度最高;亚细胞定位结果显示该基因编码蛋白定位于细胞核;草地早熟禾根状茎、根、茎、叶以及不同花期的PpSPL4基因表达分析表明PpSPL4基因在草地早熟禾不同组织相对表达情况存在明显差异,花中相对表达量最高,同时PpSPL4基因受到GA和蔗糖的诱导,说明该基因可能为草地早熟禾花发育过程中花芽分化和GA途径相关的转录因子。研究PpSPL4基因可为草地早熟禾机理研究与育种提供技术理论依据。     

梭梭HaNAC1基因的亚细胞定位、转录激活及表达分析

HaNAC1为本课题组前期从梭梭幼苗中克隆得到的一个NAC家族(ATAF亚家族)转录因子编码基因,本研究将对该基因进行进一步的活性验证和功能分析。通过烟草叶片细胞中的绿色荧光蛋白瞬时表达系统对表达蛋白进行亚细胞定位,结果表明HaNAC1蛋白位于细胞核中。构建AH109酵母pGBKT7-HaNAC1表达载体,证明该转录因子在酵母中具有转录激活活性。利用实时荧光定量PCR方法测定HaNAC1在盐、旱胁迫条件下的表达水平,结果显示该基因的表达量与盐胁迫的浓度呈现正相关,表明HaNAC1参与调节梭梭的盐胁迫响应。本研究探索了HaNAC1的定位和表达,为梭梭抗逆体系的功能基因挖掘及胁迫应答机理提供科学依据。     

蝴蝶兰PhMAX2的克隆、亚细胞定位及表达特性

为了探究PhMAX2基因在蝴蝶兰株型调控中的功能,本研究在克隆PhMAX2基因的基础上,利用生物信息学分析了PhMAX2基因的生化特征和PhMAX2蛋白的亚细胞功能位置,同时进一步检测了该基因在蝴蝶兰不同组织下的表达特征。结果表明,PhMAX2基因全长2 070 bp,其蛋白质编码690个氨基酸。系统进化分析显示,PhMAX2与水稻D3位于同一单子叶进化枝上,与石斛兰DcMAX2的遗传距离最近。同源结构域分析发现,Ph MAX2具有保守的F-box及LRRs结构域,与拟南芥MAX2、水稻D3、豌豆RMS4分别表现出61.5%,60.7%和53.7%的同源性。PhMAX2在蝴蝶兰的根、茎、叶、花及花梗中均有表达,其中在茎和花中表达水平最高,而在叶中表达水平最低。亚细胞定位结果发现,PhMAX2定位于细胞核。本研究结果为进一步深入研究蝴蝶兰株型调控分子机理提供一定基础。     

水稻OsVDAC6的表达及亚细胞定位

VDAC (Voltage-dependent anion channel)是位于线粒体外膜上参与细胞质和线粒体膜间物质及能量交换的主要通道,在细胞程序性死亡、能量代谢、物质运输以及信号转导过程中起着重要的作用。前期实验室在水稻基因组中鉴定出8个OsVDAC基因。为研究OsVDAC6的功能,本研究根据水稻OsVDAC6的ORF序列设计引物,将相应编码区克隆至原核表达载体pET-32a (+)中,通过IPTG诱导Os VDAC6融合蛋白表达,利用Western Blot检测目的蛋白。构建了pM999-OsVDAC6-GFP瞬时表达载体,转化水稻原生质体后用激光共聚焦显微镜观察荧光信号。结果表明OsVDAC6被成功克隆到pET-32a(+)和pM999-GFP载体,0.5mmoL/L IPTG 16℃诱导8 h可大量表达49 kD可溶性目的蛋白,并且Os VDAC6定位于线粒体。本试验结果为进一步研究OsVDAC6的功能提供了科学依据。     

CsKNAT3亚细胞定位与转录活性分析

为进一步探究CsKNAT3蛋白的功能与作用,本研究采用亚细胞定位,确定CsKNAT3能够定位于细胞核中作为转录因子发挥调节作用,同时采用原生质体瞬时转染确定CsKNAT3能够下调下游基因的表达,为转录抑制因子。研究通过酵母双杂交初步证实了CsKNAT3与CsATH1存在蛋白互作关系,双分子荧光互补进一步印证了这个蛋白互作,由于CsATH1是一个多效的植物发育调节因子,暗示CsKNAT3可能在植株发育过程中发挥重要调控作用。本研究对揭示KNOX家族蛋白调控植物形态建成分子机理具有重要意义。     

大豆GmNramp3a基因克隆及表达分析

本研究利用RT-PCR技术从大豆中克隆了一个Nramp基因家族成员GmNramp3a,并对其基因序列和蛋白结构、亚细胞定位以及表达模式进行了详细分析。生物信息学分析结果表明,GmNramp3a基因开放阅读框(open reading frame, ORF)长度为1 557 bp,由4个外显子组成;Gm Nramp3a蛋白包含11个跨膜结构域(trans-membrane domain, TMD);进化树分析的结果显示Gm Nramp3a蛋白和模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)的AtNramp2的同源性较高。通过拟南芥原生质体瞬时表达亚细胞定位分析表明,Gm Nramp3a蛋白主要定位于液泡膜。采用实时荧光定量PCR对GmNramp3a在大豆不同组织部位的表达量进行分析,结果表明GmNramp3a在茎、根、花和叶几个部位都能表达,尤其在茎和花中的表达量较高。本研究结果可为将来深入分析Gm Nramp3a的生物学功能提供理论基础。