生长素结合蛋白ABP1研究进展

就生长素结合蛋白在植物体内的分布、结构和性质、亚细胞定位及其受体功能的研究概况作了简要介绍。     

植物生长素受体蛋白研究现状

目的对大白菜生长素受体BrTIR1/AFBs基因家族进行系统分析,为大白菜BrTIR1/AFBs基因家族的功能挖掘和性状遗传改良提供理论依据。方法利用生物信息学方法,分析大白菜生长素受体基因家族的进化关系、编码蛋白、保守结构域和顺式作用元件。基于NCBI转录组测序(RNA-sep)数据,分析BrTIR1/AFBs基因家族在大白菜不同组织中的表达模式以及在根肿病入侵条件下的表达情况。结果从大白菜基因组数据库中鉴定得到10个BrTIR1/AFBs基因。拟南芥、茎瘤芥和大豆生长素受体基因家族多序列比对以及系统进化树分析结果显示：BrTIR1/AFBs基因分为6个亚家族(TIR1、AFB1、AFB2、AFB3、AFB4和AFB5),处于同一亚族的基因具有相似的结构。染色体定位结果显示：BrTIR1/AFBs基因家族成员分布在除Chr5、Chr6和Chr10号染色体之外的7条染色体上,呈现出不均匀分布。顺式作用元件分析结果显示：所有的BrTIR1/AFBs基因家族成员都含有响应生长素、防御和逆境胁迫的作用元件,预示着这些基因可能参与相应的生物学过程。组织表达模式分析发现：10个BrTIR1/AFBs基因的转录本在6个组织中被检测到,且不同组织中的表达量存在明显差异。大白菜BrTIR1/AFBs基因家族成员在根肿病病原菌入侵时表达量发生显著变化。结论大白菜生长素受体BrTIR1/AFBs基因家族成员具有保守的基因结构和功能结构域,在大白菜不同组织中发挥着特异的功能,且在抵御病害和干旱等逆境中发挥重要作用。     

生长素基因家族及其启动子、反应因子的研究进展

综述了3个生长素基因家族及其相关蛋白、启动子和反应因子的结构、功能以及表达特性,并对生长素的研究趋势进行了分析。     

植物周身素研究进展

综述了作为植物体内信号分子的周身素(STM)的分子结构、生物活性、生理功能及其作用机理。     

植物生长素响应因子基因的研究进展

生长素响应因子(ARF)是一类调控生长素响应基因表达的转录因子,在生长素的信号传导过程中处于中心位置,它可与生长素响应元件特异结合,促进或抑制基因的表达.介绍了ARF结构特征,生物学功能以及调控机制.植物ARF由3个结构域组成:氨基端的DNA结合结构域(DBD),中间结构域(MR)以及羟基末端的二聚结构域(CTD).中间结构域包括激活结构域(AD)和抑制结构域(RD).在生长素信号转导过程中,ARF主要通过与生长素响应元件结合,促进早期基因转录,从而调节下游基因的表达.不同的ARF在不同的组织和器官中都有特异表达,同时通过ARF突变体的研究表明:不同的ARF具有各自独特的功能.这些功能特异性的产生,既可以来自在时间和空间表达上的不同,也可能是来自对目的基因启动子的亲和性差异.植物激素、外界环境因子和非编码区小RNA对ARF功能的发挥具有重要的调控作用.     

生长素运输机制研究进展

AUX1/LAX蛋白是生长素运入载体,而PIN蛋白是生长素运出载体。MDR/PGP蛋白也参与生长素运输。生长素运输是通过生长素载体将生长素载入质膜产生的内体,以及内体产生的小泡再循环实现的。生长素作为激素与形态发生素,生长素运输调控细胞的分裂与分化,同时在植物向性生长与维持植物的顶端优势中也发挥重要作用。     

生物信息学技术分析并克隆超级稻生长素结合蛋白cDNA

为进一步研究超级稻的生长素结合蛋白,采用生物信息学方法获得其全长cDNA序列,并进行分析;对全长序列进行了全长验证.从数据库搜索获得了一条水稻cDNA序列,含一个推测的206个氨基酸的开放阅读框,与其它植物的ABPIcDNA序列和ABPI蛋白质序列具有明显的同源性,并且其推测编码的蛋白质的各种性质,类似于其它植物的ABPI.结果显示,该序列为水稻的ABPIcDNA.以该序列为指导,利用RT-PCR扩增超级稻ABPlcDNA,并克隆测序,其序列与电子搜索结果一致.     

ARF、Aux／IAA和生长素受体对基因表达的调控

本文阐述了ARF和Aux／IAA的作用机制,分析了生长素受体及泛素介导的蛋白质降解途径,概括了生长素调控的基因表达模式。     

水稻富亮氨酸重复类受体蛋白激酶OsRPK1响应外源生长素的作用研究

为明确水稻富亮氨酸重复类受体蛋白激酶OsRPK1响应外源生长素的作用机制,首先分析外源生长素2,4-D对OsRPK1转基因水稻根部表型的影响;其次,异源表达OsRPK1胞外富亮氨酸重复LRRs,检测H~3-IAA竞争结合融合蛋白GST-LRRs后的放射性活度以及利用等温滴定量热(ITC)法分析IAA与融合蛋白GST-LRRs相互作用的微热量变化。结果表明,在正常生长条件下,OsRPK1过表达能够抑制水稻侧根的生长;0.01μmol/L 2,4-D处理4 d后发现,OsRPK1抑制表达植株侧根的数量比野生型多112%(P0.01),而OsRPK1过表达植株侧根生长受到极显著抑制(P0.001);0.1μmol/L 2,4-D处理10 d后,抑制表达植株不定根的数量相对于野生型多18.2%(P0.05),而过表达植株不定根的生长受到显著抑制(P0.01);大肠杆菌BL21(DE3)诱导表达获得了包涵体形式的GST-LRRs融合蛋白,通过复性、纯化获得可溶性融合蛋白;H~3-IAA竞争结合融合蛋白GST-LRRs以及IAA溶液滴定融合蛋白的微热量分析都表明OsRPK1与外源生长素未发生直接作用。     

植物光受体的研究进展

所有的生物感应环境中的信号 ,利用这些信号信息来改变自己的行为和生长发育。植物用来监测环境中光信号的感应系统由 3类光受体组成 :红光 /远红光受体、蓝光 /紫外光A受体和趋光素。植物光受体及由它介导的信号传导途径的研究是目前细胞生物学、发育生物学和分子生物学研究的热点之一。笔者介绍了植物光受体的理化性质、生物学功能和光受体信号传导途径研究方面的进展。     

植物生长素的极性运输

研究植物生长素的极性运输对植物发育的影响．就国内外生长素极性运输的发展进行综述,以期为植物生长素的极性运输的研究提供理论依据。     

百子莲生长素受体基因TIR1的全长cDNA克隆及功能分析

采用cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends,RACE)方法获得百子莲生长素受体TIR1基因cDNA全长序列,对该序列进行生物信息学分析的结果显示,TIR1基因的mRNA序列全长为2 235bp;5’非编码区296bp,3’非编码区172bp;该基因的ORF全长为1 764bp,编码一个含有588个氨基酸的蛋白。百子莲TIR1推导蛋白序列与葡萄(Vitis vinifera)、二穗短柄草(Brachypodium distachyon)、高粱(Sorghum bicolor),玉米(Zea mays)等植物均具有较高的同源性,同源性最高的是葡萄,可达78%。系统进化树表明,百子莲与葡萄距离最近。由α-螺旋,随机卷曲和延伸链组成一个磁状结构,为亲水蛋白,疏水性值为-0.092,在百子莲体细胞胚胎发生过程中,实时荧光定量PCR结果表明TIR1基因表达量在愈伤组织中含量最低,在胚性愈伤组织和体细胞胚胎中含量均有所升高,而在体胚幼苗中表达量最高,表明该基因介导的生长素信号在体细胞胚胎发生过程中发挥着非常重要的作用。     

生长素极性运输抑制剂(综述)

概述了在研究中常用的一些生长素极性运输抑制剂的种类、抑制的作用机理和抑制剂及其受体在植物生长发育中的重要作用。     

植物转化受体研究进展

为了给植物组织培养技术的建立提供理论依据,推动植物快速繁殖和品种遗传改良,介绍不同转化受体系统特点及其在生产实践中的应用。主要讨论愈伤组织、原生质体、游离小孢子作为受体系统在植物组织培养、育种和转基因等方面的作用。     

生长素对植物生长发育调节作用的模拟

为有效地模拟真实植物的生长过程,综合考虑植物外部形态、生理机制和环境因素的相互影响,基于开放L系统,对植物激素--生长素对植物生长调节作用进行建模,真实再现植物在内外因素影响下的生长发育形态,并实现植物生长的动态可控性。     

植物生长素在黄瓜上喷施效果试验

叶面肥９４５０６系列在黄瓜上喷施，对黄瓜的生育及产量有一定的影响，有的处理表现明显增产，瓜条粗大，单瓜重增加，而品质（糖分和Ｖｃ含量）受影响下降不显著。     

生长素结合蛋白基因转化黄瓜的研究

 筛选出较适合于津研4号黄瓜子叶再生的培养基B2(MS+BA 2.0 mg·L-1)和生根培养基B8(MS)。将拟南芥生长素结合蛋白基因转入该黄瓜品种中,获得了经PCR鉴定、Southern和Northern杂交检测的转基因植株。转基因黄瓜的单性结实率平均为31.7%,高于对照(19.9%)。     

生长素结合蛋白ABP1基因在棉纤维伸长中的功能

以‘湘杂棉14’为材料,采用RT–PCR方法克隆了棉花ABP1基因全长cDNA序列。序列全长792 bp,与GenBank中陆地棉ABP1基因序列的同源性为99%。半定量分析表明,该基因在棉花叶、花及纤维中都有表达,其中叶中的表达量最高,花和纤维中的表达量稍低。ABP1基因在纤维快速伸长期表达水平较高,纤维发育的其他时期的表达水平较低。将ABP1基因cDNA构建成棉花ABP1过表达载体,并以NPT II作为选择标记,经农杆菌介导转化棉花,获得了6株Kan抗性植株,其中3株ABP1表达水平提高。ABP1过表达植株生长发育正常,但纤维长度变化不显著,说明ABP1棉纤维细胞中提高表达水平对其细胞伸长没有显著作用。     

生长素结合蛋白与纤维素合成酶在同一细胞中的标记与定位

生长素通过其结合蛋白(ABP1)促进细胞纤维素合成并使细胞伸长生长。为探明ABP1与纤维素合成酶(CesA1)这2种蛋白质之间的相互关系,分别对这2种蛋白质进行了荧光标记,构建了绿色荧光蛋白(GFP)对ABP1融合标记以及青色荧光蛋白(CFP)对CesA1融合标记的2种载体。采用烟草叶片侵注法,将2种重组体转入烟草叶片同一细胞进行瞬时表达。扫描激光共聚焦显微成像观察到转基因瞬时表达的烟草铺列细胞的细胞膜上有强烈两色荧光信号,表明这2种蛋白集中在细胞膜上分布,其分布区域存在明显的重叠。在细胞的内膜系统中绿色荧光信号相对较强,青色荧光信号较弱,表明内膜系统中也分布着一定量的ABP1,而纤维素合成酶在内膜系统中不会集中分布。在叶片铺列细胞间嵌合交错区可以观察到青色荧光的高亮点,表明此处存在纤维素合成酶的高密度分布,也说明在此部位有更多的纤维素合成。