葡萄VvSUC12基因启动子的克隆及上游调控因子鉴定

枝干病害葡萄溃疡病近年来严重限制了葡萄产业发展。研究表明葡萄蔗糖转运蛋白参与寄主植物和病原菌的互作过程。为解析蔗糖转运蛋白VvSUC12在葡萄免疫反应过程中的功能,本研究克隆了VvSUC12基因翻译起始位点上游1 500 bp的启动子区,通过生物信息学分析发现该区域包含4个Dof转录因子结合序列(A/TAAAG)及多种激素调节与防御相关的顺式元件。实时荧光定量分析显示,接种可可毛色二孢菌显著诱导VvSUC12和VvDof19基因的表达。通过酵母单杂交实验筛选得到与VvSUC12启动子互作的转录因子VvDof19。酵母双杂交实验证实VvDof19具有自激活活性;进一步通过烟草瞬时表达发现Dof19-GFP的相对GUS活性约为对照GFP的9倍,表明转录因子VvDof19能够激活VvSUC12基因的表达。研究结果为深入研究蔗糖转运蛋白在葡萄免疫反应中的功能奠定基础。     

玉米黑粉菌cyp51基因上游调控区克隆及生物信息学分析

为探明玉米黑粉菌cyp51基因的表达调控机制,根据玉米黑粉菌cyp51基因cDNA的5'-序列,采用染色体步移技术,获得其5'-上游调控区序列,总长为490bp.利用NNPP分析软件预测转录起始位点,并采用TFSEARCH 1.3软件分析转录因子结合位点.结果显示:转录起始位点位于上游134bp处;上游调控区不仅包含启动子的核心结构序列TATA盒(分别位于-30、-58、-318和-348 bp处)和CAAT盒(分别位于-150、-161和-191 bp处),亦包含多个转录因子结合位点,如AP-4、GATA-1、CdxA、Dfd和Oct-1等;在上游调控序列中嘌呤含量高,而且从-222 bp处开始存在4个连续高嘌呤含量的热激转录因子特异性结合位点(HSE).     

白桦TGA基因家族全基因组鉴定及表达特性分析

TGA转录因子是bZIP转录因子(basic region-leucine zippers)家族成员，是植物中最早鉴定得到的一类转录因子，可以结合基因启动子的TGACG序列，调节靶基因的转录水平，在植物防御反应及花器官发育中发挥重要作用。本研究从白桦的基因组数据库中筛选出6条TGA基因，分别命名为BpTGA1～BpTGA6。生物信息分析结果表明：白桦TGA家族蛋白主要富含酸性氨基酸，亚细胞定位在细胞核，无信号肽结构，二级结构以α-螺旋为主，均属于亲水性蛋白，无跨膜结构。白桦TGA家族基因启动子区存在10～40个不等的增强启动元件(CAAT-box)和核心启动子元件(TATA-box),还具有非生物胁迫和逆境胁迫响应相关元件。系统进化分析结果表明：白桦TGA家族基因与拟南芥TGA家族基因亲缘关系较近。RT-qPCR结果表明，白桦TGA家族基因在根、茎、叶中的表达各有不同，BpTGA3在根中的表达量较高；BpTGA1、BpTGA2、BpTGA4和BpTGA6在茎中的表达量较高；BpTGA5在叶片中表达量较高。该家族成员中BpTGA2、BpTGA4、BpTGA5响应链格孢霉菌和立枯丝核菌侵染...     

黄瓜中与黄瓜绿斑驳花叶病毒侵染相关的miRNA表达特征分析

MicroRNA作为一种内源小分子非编码RNA,在植物生长发育、信号转导、转录调控、新陈代谢及各种胁迫条件下发挥重要作用。本研究通过生物信息学技术对黄瓜miR159和miR858的靶基因进行预测和功能分析,结果显示miR159和miR858的靶基因主要为MYB类转录因子家族成员,参与植物生长发育和抗病过程。实时荧光定量PCR分析黄瓜绿斑驳花叶病毒(CGMMV)不同侵染时期在黄瓜不同组织中目的miRNA的表达特征,结果表明黄瓜miR159和miR858的表达具有时空特异性和组织特异性,二者均可对CGMMV侵染做出响应并存在显著差异表达。     

含有多个应答逆境元件的合成启动子在水稻中的表达分析

 存在于启动子中的各种顺式作用元件在基因应答逆境的过程中起重要的作用，对这些元件进行适当组合是构建诱导型合成启动子的重要可行途径之一。本研究利用多个逆境应答元件(S盒、D盒、Gst1盒、TCA盒和LURP1基因启动子的-85~-46区)和CaMV35S核心(-46-+8)序列相连，组成一个人工合成启动子PRBS，并构建了GUS为报告基因的转化载体，通过农杆菌介导的遗传转化方法获得其水稻转基因植株。利用T₁代转基因水稻株系，通过检测GUS酶活性，研究了PRBS在不同逆境及外源激素作用下的表达特征。结果发现PRBS组成型表达水平低，可不同程度地应答稻瘟病病原菌侵染，机械损伤和外源激素(ABA、SA和MeJA)处理，表明PRBS可作为诱导型启动子用于水稻抗逆基因工程遗传改良。     

玉米NF-YC亚基基因的鉴定与表达规律分析

0 引言 NF-Y(nuclear factor-Y,NF-Y)是一类与CCAAT基序结合的转录因子,由NF-YA、NF-YB和NF-YC 3个亚基组成[1-2].NF-YC参与并调控植物生长发育的进程以及在生物和非生物胁迫响应过程中起作用[3].AtNF-YC1通过与AtXTH21基因启动子区的CCAAT-box结合...     

大豆中疫霉诱导性GmDRRP基因启动子的克隆与功能分析

本研究根据大豆与疫霉互作的基因芯片数据,筛选了一个受疫霉诱导表达的大豆抗病相关基因(Gm DRRP,glycine max disease resistance response protein),并对其启动子响应疫霉侵染的功能进行了研究。序列分析表明该基因编码一个大豆抗病相关蛋白。分别用SA、Me JA、ABA、ETH和GA3五种激素处理后,发现该基因的表达受激素的抑制。克隆其转录起始位点上游1 590 bp的启动子区,生物信息学分析发现该区域包含多个已知与逆境响应相关的顺式元件。进一步将启动子构建在融合Gus报告基因的植物表达载体上,分别瞬时转化烟草和稳定转化大豆根毛,并检测了Gus报告基因的表达情况。结果表明,Gm DRRP启动子均能在两种体系中不同程度的受疫霉诱导,其表达模式为接种后0.5 h被快速诱导,并在2 h时显著提高。根据生物信息学对顺式元件的预测结果,对启动子进行了分段分析,获得了一个222 bp的小片段,其疫霉诱导表达能力是全长启动子的34%。以上结果表明大豆的Gm DRRP启动子能被疫霉快速诱导。     

基于转录组测序的柴达木地区枸杞根腐病发病机理研究

为初步了解柴达木地区枸杞根腐病发病机理,文中通过转录组测序技术对健康和发病枸杞进行测序分析。结果共筛选得到6503个差异表达基因,其中3558个差异上调基因,2945个差异下调基因。通过差异基因GO功能注释分析,GJ(健康组) vs GF(发病组)中差异表达基因主要表现在代谢过程、细胞过程、催化活性、结合、细胞和细胞部分等生物学功能上。KEGG代谢通路分析显示,差异上调基因主要富集在内质网中的蛋白质加工、植物激素信号传导、植物-病原体互作等代谢通路;差异下调基因主要富集在碳代谢、氨基酸生物合成、光合作用生物的碳固定、糖酵解/糖异生、光合作用等通路上。转录因子预测结果显示：24个转录因子表达发生了变化,分别归属于13个转录因子家族,C2H2、TCP、WRKY等多个转录因子的表达均受到不同程度的抑制。利用实时荧光定量PCR技术对挑选的10个关键差异表达基因进行验证,结果显示10个差异表达基因表达趋势与转录组测序相一致。     

Ht2背景下玉米对大斑病菌1号小种抗性基因的表达差异研究

以玉米自交系黄早四和黄早四Ht2近等基因型系为材料,利用cDNA-AFLP差异显示方法,分析玉米抗大斑病Ht2相关基因受大斑病菌1号小种胁迫后的差异表达情况。用筛选的70对引物在黄早四Ht2中扩增出76个差异显示片段,对差异条带回收、克隆和测序,并在NCBI上进行BLAST分析,有52个在GenBank中发现相似性较高、功能已知的EST序列,按其功能分为以下8类:基础能量代谢、跨膜运输蛋白、抗逆或抗病相关蛋白、蛋白质代谢、染色体组成蛋白及DNA复制和转录中的蛋白、信号传导、生长发育调控因子和转录因子,而其中以参与基础能量代谢的基因和抗逆或抗病相关基因所占比例较大。功能已知的52个差异表达片段在玉米1～9号染色体上均有分布,且在非亲和互作前期(6h)主要是一些信号相关基因的表达,12h表达的基因多属于抗病反应初期阶段的相关基因,与防卫有关的基因主要在48～72h表达,生长发育类基因在所检测的非亲和互作的不同阶段均表现作用,在非亲和互作后期主要是蛋白质代谢基因的表达。     

作物抗旱基因研究进展及在马铃薯抗旱种质创新中的应用

整理并分析了近年来已经公开发表的68个抗旱相关基因,其中包括转录因子,以及提高渗透物质积累,具有解毒和抗氧化胁迫,控制作物生物大分子合成的基因,并对这些基因在作物抗旱中的作用机理及应用进展进行了分析。得出转录因子主要是通过激活或者抑制下游与干旱相关基因的表达,与渗透调节相关的基因主要是维持细胞内外渗透平衡,具有解毒和抗氧化胁迫的基因主要是通过清除活性氧的积累,与生物大分子合成有关的基因主要在逆境中可以产生一些逆境蛋白,从而提高作物耐逆性。同时整理并分析了利用基因工程改良马铃薯种质的发展现状与存在问题。     

谷子DREB转录因子基因的克隆及其在干旱胁迫下的表达模式分析

为了挖掘谷子的抗旱基因,根据小麦转录因子基因TaDREB6的序列设计引物,从谷子中分离到一个DREB基因的cDNA序列,长1113 bp,编码259个氨基酸,具有DREB类转录因子典型的N-末端碱性核定位信号和高度保守的AP2/ERFBP结构域.植物DREB类氨基酸序列多重比较分析表明,谷子DREB基因属于DREB2类...     

蝉拟青霉侵染小菜蛾幼虫SSH文库的构建及免疫相关基因分析

为探讨小菜蛾Plutella xylostella对病原真菌入侵的免疫防御机制,利用抑制消减杂交技术构建蝉拟青霉Paecilomyces cicadae侵染的小菜蛾幼虫的抑制性差减文库,并对文库进行鉴定。ESTs序列聚类分析共获得412个独立基因。通过同源比对,28.24%ESTs为未知功能基因,71.76%ESTs与已知功能基因序列相似,包括免疫相关、金属离子结合和加工、核酸和蛋白代谢及加工、细胞信号、细胞结构、形状和流动、能量代谢、胁迫和解毒以及其它基因。鉴定出39个可能参与小菜蛾免疫蝉拟青霉侵染的免疫基因,包括：识别分子、蛋白酶及蛋白酶抑制剂、效应因子及其它免疫基因。qRT-PCR结果表明肽聚糖识别蛋白、器官芽生长因子、葛佬素、溶菌酶、酚氧化酶原激活蛋白酶3以及转铁蛋白基因均可诱导表达。免疫相关基因在不同微生物诱导下的表达模式存在不同。结果表明当病原真菌蝉拟青霉侵染寄主小菜蛾后,小菜蛾体内发生了一系列的复杂反应,小菜蛾抵御病原真菌侵染是一个多途径共同作用的复杂过程。该研究为进一步研究小菜蛾抵御病原真菌入侵的分子机制提供基础信息。     

植物根围促生细菌菌剂增强玉米干旱耐受性研究

选用植物根围促生细菌(PGPR)菌剂BBS处理玉米幼苗,研究干旱胁迫下玉米幼苗叶片相关生理特性及基因表达差异。结果表明,干旱胁迫15 d后,BBS处理组玉米幼苗的萎蔫程度显著低于对照组;处理组植株叶片MDA含量仅为对照组的74.35%,叶片脯氨酸和可溶性糖含量分别是对照组的3.39倍和1.07倍;处理组植株叶片ZmP5CS1的表达水平及SOD活性均显著高于对照组;BBS处理组植株叶片在干旱胁迫过程中一直保持较低的H_2O_2含量。研究得出,BBS处理能够有效减缓干旱胁迫对玉米幼苗造成的伤害,进而加速正常浇水后的恢复。处理组植株叶片NCED1和ZmDREB2.7的高水平表达也表明干旱胁迫下玉米幼苗与BBS的互作过程可能有依赖ABA信号途径及不依赖ABA信号途径的共同参与。     

转录组和iTRAQ技术联合揭示玉米根系的耐旱机制

采用RNA-Seq技术和iTRAQ技术对耐旱性不同的两玉米自交系(昌7-2和TS141)的幼苗根系差异基因(DEGs)和差异蛋白(DEPs)进行关联分析.定量关联分析结果表明,Chang 7-2 D1 vs CK1、Chang 7-2 D2 vs CK2、TS141 D1 vs CK1和TS141 D2 vs CK2等...     

西瓜噬酸菌ftsH基因功能分析

 AAA ATPase (ATPase associated with diverse cellular activities) 在西瓜噬酸菌的多种生命过程中发挥重要作用。AAA家族中的FtsH蛋白(filamentation temperature-sensitive H)是由ftsH基因编码的,参与生长、致病、环境应激反应、膜内在蛋白质量控制等过程的蛋白,但其在西瓜噬酸菌中的作用尚未明确。本实验以西瓜噬酸菌Aac5菌株为研究对象,通过构建基因缺失突变体,测定致病力等各项表型以及突变株中致病相关基因和其他AAA ATPase基因的表达量,初步探索西瓜噬酸菌中ftsH的功能,为FtsH蛋白的功能研究奠定基础。结果表明,ftsH缺失显著降低菌株致病力、运动能力、生物膜形成能力、生长能力和环境胁迫耐受能力,不影响烟草过敏性反应,显著影响西瓜噬酸菌致病相关基因、AAA ATPase基因以及热激转录因子σ³²的表达量。这表明ftsH基因的功能与西瓜噬酸菌的致病性和环境耐受性密切相关。     

草地螟触角普通气味结合蛋白基因的克隆及序列分析

利用RT-PCR结合RACE技术克隆了编码草地螟(Loxostege sticticalis)触角中一种普通气味结合蛋白的基因。序列分析表明,成熟蛋白的序列中含有阅读框序列,推导的氨基酸序列与已报道的11种鳞翅目昆虫普通气味结合蛋白Ⅰ比较,平均相似度在62.3%左右,并拥有气味结合蛋白的典型结构特征。该基因归属于普通气味结合蛋白Ⅰ基因亚族。因此将它命名为LstiGOBP1。     

西瓜噬酸菌ftsH基因功能分析

 AAA ATPase (ATPase associated with diverse cellular activities) 在西瓜噬酸菌的多种生命过程中发挥重要作用。AAA家族中的FtsH蛋白(filamentation temperature-sensitive H)是由ftsH基因编码的,参与生长、致病、环境应激反应、膜内在蛋白质量控制等过程的蛋白,但其在西瓜噬酸菌中的作用尚未明确。本实验以西瓜噬酸菌Aac5菌株为研究对象,通过构建基因缺失突变体,测定致病力等各项表型以及突变株中致病相关基因和其他AAA ATPase基因的表达量,初步探索西瓜噬酸菌中ftsH的功能,为FtsH蛋白的功能研究奠定基础。结果表明,ftsH缺失显著降低菌株致病力、运动能力、生物膜形成能力、生长能力和环境胁迫耐受能力,不影响烟草过敏性反应,显著影响西瓜噬酸菌致病相关基因、AAA ATPase基因以及热激转录因子σ³²的表达量。这表明ftsH基因的功能与西瓜噬酸菌的致病性和环境耐受性密切相关。