植物非生物逆境相关锌指蛋白基因的研究进展

植物能够适应多种逆境主要是通过改变其基因表达和代谢途径来实现的,因此研究这些基因表达和功能对提高植物耐逆性具有重要意义。锌指蛋白是一类具有手指状结构域的转录因子,这种结构域由锌离子与多个半胱氨酸和(或)组氨酸组成,锌离子在稳定其结构和发挥调控功能方面具有关键作用。植物锌指蛋白在植物耐逆性方面具有重要作用。本文综述了近几年来从拟南芥(Arabidopsis thaliana)、水稻(Oryza sativa)、小麦(Triticum aestivum)、番茄(Solanum lycopersicum)等植物中克隆的与非生物逆境相关锌指蛋白基因的研究成果,重点阐述了其基因表达部位、受逆境诱导情况及转基因植株的耐逆性等。目前的研究结果表明锌指蛋白能够调控耐逆相关基因的表达,在植物逆境代谢中发挥重要作用,因此可以利用锌指蛋白基因进行作物耐逆性的遗传改良,提高作物的耐逆能力。     

十字花科植物C2H2型锌指蛋白新基因BcMF20同源序列克隆与进化分析

为获取C2H2型锌指蛋白基因在物种间的分类和进化关系,分析其在基因结构上的保守性,更好地研究该基因在植物花粉发育中的功能,根据白菜花粉发育相关基因BcMF20 DNA序列设计引物,运用PCR技术分别从十字花科芸薹属和萝卜属18种材料中克隆了C2H2型锌指蛋白基因BcMF20的同源序列。经序列比对分析,BcMF20同源基...     

水稻单C_2H_2型锌指基因ZOS2-01的表达与功能分析

拟南芥超雄基因（SUPERMAN,SUP）是一个单C2H2锌指基因。该基因突变后会造成雌蕊同源转化为雄蕊,正常的心皮发育受阻,因此SUP在控制花第3/4轮边界的建立和胚珠的发育中起重要作用。为了探知水稻中的SUP同源基因是否也存在类似的功能,我们根据拟南芥SUP的功能结构域,从水稻中克隆了一个与SUP类似基因,命名为ZOS2-01,并对其表达和功能进行了分析。结果表明,ZOS2-01与拟南芥的SUP和矮牵牛的PhSUP1在系统进化树上处于同一分支且与SUP的功能结构域完全相同。定量PCR和GUS表达分析表明,除胚乳外,ZOS2-01几乎在所有组织和器官中表达,但在幼穗中的表达量最高,暗示它可能参与了水稻的营养生长和花器官发育的调节。然而,采用RNA干扰和过量表达的方法减少和增加ZOS2-01的表达并没有明显影响水稻的生长发育,转基因水稻的营养生长正常,花器官发育也没有明显异常且结实正常。这些结果表明,尽管水稻ZOS2-01与拟南芥SUP具有相同的功能结构域,但它们的表达和功能可能已出现了分化,或者水稻中存在多个功能冗余的SUP类似基因。     

甘蔗锌指蛋白基因的克隆和表达分析

在对甘蔗(Saccharum officinarum)叶片全长cDNA文库测序的基础上,获得1个编码锌指蛋白基因的全长cDNA序列,命名为Sc-zf.生物信息学分析表明,该基因全长1 189 bp,编码171个氨基酸,具有zf-A20和zf-AN1两个锌指结构域;构建了包含Sc-zf开放读码框的原核表达载体,经IPTG诱导,目的基因原核表达产物大小约为18.3 kD;经定量PCR技术分析,该基因在黑穗病菌(Ustilago scitaminea)、水杨酸(SA)、H2O2、NaCl和PEG胁迫下表达特性不同,受到黑穗病菌和NaCl的诱导,PEG的抑制,但也受SA和H2O2的影响.     

青花菜锌指蛋白基因BoCCCH1的克隆和表达分析

CCCH锌指蛋白广泛存在于真核生物中,在植物的生长、发育和逆境胁迫响应中起着重要作用。为获知青花菜CCCH转录因子基因的序列特征和表达特性,从青花菜叶片中克隆到1个CCCH基因,命名为Bo CCCH1,同时,利用RT-PCR方法研究了其在不同器官及霜霉菌侵染叶片中的表达模式。序列分析结果表明,Bo CCCH1的基因组全长为1 568 bp,包含1个长度为599 bp的内含子,2个长度分别为627 bp、342 bp的外显子,编码322个氨基酸,蛋白质的分子量与等电点分别为35 296.42 Da和8.47;Bo CCCH1有2个锌指结构,类型均为C-X8-C-X5-C-X3-H。系统发育分析结果表明,Bo CCCH1与其它植物的21条同源序列在进化树上分为6组,来自十字花科的CCCH与Bo CCCH1处于同一分支。基因表达结果表明,Bo CCCH1在叶、花茎、嫩角果、花蕾和花中表达,其中花茎和嫩角果的表达量最高,但在根中未检测到表达;在霜霉菌侵染下,叶片Bo CCCH1的表达量升高,到24 h和36 h时达到最大,推测Bo CCCH1与霜霉病抗性相关。本研究为进一步探明Bo CCCH1在霜霉病抗性反应中的功能奠定了基础。     

植物应答病菌胁迫的抗性蛋白研究进展

病菌侵染是植物生长发育过程中遇到的主要环境胁迫因子之一,而植物响应病菌胁迫是一个多因素协同作用的过程,涉及到复杂的基因表达调控网络。因此,植物-病原菌的互作应答机制问题一直受到研究者的普遍关注。该文主要从蛋白应答角度入手,对最近几年植物-病菌互作抗性蛋白的研究进展方面进行了较为全面的综述,分析了病菌胁迫下植物常见抗性蛋白的应答情况,并讨论了对病菌可能的抗性机制,为抗病植物新品种的培育及后续相关基因功能深入研究和抗病植物新品种的培育提供理论参考。     

C_2H_2型锌指基因OsZPT5-07调节水稻根系的发育

根系是水稻的重要营养器官,起固着、吸收养分和水分的作用。已有的表达分析结果显示,水稻C2H2型锌指基因OsZPT5-07主要在水稻根系中表达,推测该基因可能参与调节水稻根系的发育。为了分析OsZPT5-07的功能,我们构建了OsZPT5-07的过量表达载体ProUbi：OsZPT5-07和抑制表达的RNAi载体pTCK303-OsZPT5-07,将这两种载体转到粳稻品种中花15后,分别获得了18个过量表达和21个抑制表达的转基因株系。观察这些转基因水稻幼苗的根部形态,发现增强OsZPT5-07的表达能明显促进水稻幼苗根系的生长;而减少OsZPT5-07的表达则明显抑制水稻幼苗根系的生长。这些结果表明,OsZPT5-07可能参与调节水稻根系的发育。     

H_2S对低温胁迫下甜樱桃柱头和子房AsA-GSH循环的响应

为了探究H_2S对甜樱桃花器官低温伤害的缓解机理,以甜樱桃品种早大果为试材,分析了不同浓度H_2S供体NaHS对低温胁迫下甜樱桃柱头和子房AsA-GSH循环系统的影响。结果表明,喷施0.02、0.05、0.1 mmol·L~(-1)的NaHS均可降低低温胁迫下甜樱桃柱头和子房超氧阴离子(O_2~-)、过氧化氢(H_2O_2)、丙二醛(MDA)含量,显著提高还原型抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量(P0.05),降低氧化型抗坏血酸(DHA)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量,使AsA/DHA和GSH/GSSG比值显著升高(P0.05),以0.05 mmol·L~(-1)NaHS效果最显著;0.02、0.05、0.1 mmol·L~(-1)的NaHS均显著提高低温胁迫下柱头和子房AsA-GSH循环中抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)和谷胱甘肽-S-转移酶(GST)的活性(P0.05),以0.05 mmol·L~(-1)NaHS提高上述酶活性的幅度最大。NaHS的浓度大于0.2 mmol·L~(-1)不再提高低温胁迫下AsA-GSH循环效率;低温胁迫下添加NaHS的同时添加H_2S清除剂HT可解除H_2S的效果。综上所述,喷施适量外源H_2S可有效降低低温胁迫下O_2~-、H_2O,和MDA积累,提高AsA-GSH循环效率,减轻低温对甜樱桃柱头和子房的氧化伤害。本研究结果为明确H_2S缓解甜樱桃花器官低温伤害作用机制以及生产上花期低温伤害预防提供了理论依据。     

褪黑素对缓解植物逆境胁迫作用的研究进展

褪黑素（N-乙酰-5-甲氧基色胺）是一种自然产生的吲哚胺类激素,在动物松果体合成与分泌,是一种为人熟知的作用于动物昼夜节律调节的激素。近些年,研究发现褪黑素也广泛存在于高等植物体内,对植物的各种生理活动起重要作用,尤其是可以缓解各种逆境环境对植物的损伤。经查找资料发现,国内外关于褪黑素对植物的作用的研究还不足,本文根据近几年的研究成果对褪黑素增强植物的抗逆性作用进行综述,并且对褪黑素未来的研究方向进行展望。     

巴西橡胶树4个环锌指蛋白基因（HbRZF）的物理定位

本文利用原位PCR技术和荧光原位杂交技术,对巴西橡胶树4个环锌指蛋白基因（HbRZF）在染色体的位置进行了物理定位分析。结果表明：用原位PCR技术检测到的HbRZF1和HbRZF3扩增信号分别定位于巴西橡胶热研7-33-97品种的第6号和第5号染色体长臂上,信号距着丝粒平均百分距离分别是45.76±3.18和66.33±0.75,信号检出率分别为28.79%和36.70%。用荧光原位杂交技术检测到的HbRZF2和HbRZF4探针信号分别位于第3号和7号染色体长臂上,信号距着丝粒平均百分距离分别为22.25±1.02和40.64±1.44,两种信号同时检出的机率为12.18%。本研究还对这些基因与其他定位的基因之间的连锁关系进行了讨论。