植物OST1基因功能研究进展

植物在生长过程中会遭受各种逆境胁迫,环境胁迫会引起植物体内一系列的信号反应,其中脱落酸(ABA)信号途径是一条重要的胁迫应答途径。作为ABA信号通路中的蛋白质激酶之一,气孔开放因子1(Stomatal opening factor 1,OST1)在植物逆境应答反应中扮演重要角色。因此,研究OST1基因在植物逆境应答中的功能有助于阐述植物耐逆分子机制。从OST1的相互作用因子及其在信号通路中的调控作用等方面进行阐述,对其介导的逆境应答机制进行了系统总结。     

拟南芥ULTRAPETALA1基因功能的研究进展

ULTRAPETALA1(ULT1)是一种发育调节因子,可以与多种蛋白相互作用调控植物器官的形成.在拟南芥中该基因的突变体主要表现为花器官数量增多;目前已有研究报道该基因参与了茎尖与花分生组织的发育,以及生物和非生物胁迫等方面的调控,在拟南芥发育过程中具有重要意义.本文综述了现有的研究成果,详细分析了ULT1基因对发育...     

TePDS1基因功能番茄遗传转化分析

根据万寿菊转录组测序分析结果克隆PDS基因(TePDS1),并构建植物表达载体,利用农杆菌介导法将TePDS1进行番茄遗传转化。试验结果显示,TePDS1已整合于番茄基因组中,获得了表达万寿菊PDS基因的番茄植株,且转化番茄果实中的番茄红素含量明显高于野生型,表明TePDS1基因具有功能活性,可用于提高植物果实中色素含量。     

白桦BpPR1基因生物信息学分析

利用生物信息学方法,对白桦BpPR1理化性质、亲水/疏水性、跨膜结构、二级结构、三级结构及与其他植物PR1蛋白的同源性进行了预测,同时对该基因启动子的顺式作用元件以及基因结构进行了预测和分析。结果表明,①BpPR1的cDNA全长为816 bp,CDS为531 bp,编码由176个氨基酸构成的稳定亲水性蛋白,存在跨膜运输结构,属于CAP蛋白家族的一员。白桦BpPR1与葡萄、枣亲缘关系较近;②BpPR1基因组结构中含有2个外显子和3个内含子;③BpPR1启动子含有多个真核生物启动子的基本元件CAAT-box和TATA-box,还含有与低温响应、脱落酸响应、茉莉酸甲酯响应、生长素响应、水杨酸响应、细胞分裂素响应相关的响应元件以及MYBHv1结合位点等,说明该蛋白可能受多种生长调节剂调控,参与生物与非生物胁迫过程。     

菘蓝ItTSA1基因功能预测与分析

在植物的生长发育过程中吲哚磷酸甘油酯醛裂解为吲哚,而吲哚则是植物中一种重要的代谢中间体,TSA通过调控植物体内的吲哚水平,从而影响植物生长发育。通过对菘蓝ItTSA1基因启动子区的顺式作用元件、蛋白质的理化性质等进行生物信息学分析,初步推测菘蓝ItTSA1基因对于茉莉酸甲酯和赤霉素2种激素反应敏感。通过验证实验发现,菘蓝ItTSA1基因在赤霉素和茉莉酸甲酯的刺激下表达量有显著提升,由此可推断出菘蓝ItTSA1基因可能介入植物的开花以及植物的抗虫抗病害,为进一步探究菘蓝ItTSA1基因提供相应的理论依据。     

嗜水气单胞菌asd-1基因功能研究

asd-1基因编码天冬氨酸半醛脱氢酶,该酶可影响革兰氏阴性菌的细胞壁正常合成。为了研究嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)asd-1基因的功能,采用Overlap PCR方法敲除该基因,结果显示asd-1基因的敲除明显降低了嗜水气单胞菌的生长速度,但是不会导致突变株对二氨基庚二酸(DAP)的强制需求,进一步对氨基酸序列分析表明asd-1蛋白质较迟缓爱德华氏菌、鲶爱德华氏菌的asd A蛋白质多出3个氨基酸,其中Asn-257导致asd A蛋白质中的关键活性位点Arg-267在asd-1蛋白质中改变为Val-267,该研究表明嗜水气单胞菌的asd-1基因突变显著降低其生长速度。     

籽粒苋优质贮藏蛋白AhAMA1基因功能分析

解析籽粒苋编码优质贮藏蛋白基因AhAMA1的功能,以期为应用于作物品质改良提供依据。从籽粒苋(cv. SX-04)发育种子中分离AhAMA1基因,检测其时空表达谱。应用生物信息学工具分析AhAMA1蛋白理化特性,构建AhAMA1基因组成型植物表达载体,并通过农杆菌介导渗透侵染法在本氏烟草叶组织瞬时表达AhAMA1,并检测烟叶组织的总蛋白质、油脂和淀粉及必需氨基酸含量。结果发现,AhAMA1基因在籽粒苋种子发育后期表达量最高;分离到的AhAMA1编码序列与数据库中AMA1基因ORF序列(915 bp)完全一致,编码304个氨基酸;AhAMA1分子量为34.96 ku,理论等电点(pI)为6.65;成熟蛋白含有29个带正电的氨基酸(Arg+Lys)和30个带负电的氨基酸(Asp+Glu);总平均亲水性为-0.343,属于疏水蛋白;AhAMA1蛋白不稳定指数为32.78,属于稳定蛋白。系统进化树分析结果显示,AhAMA1与千穗谷凝集素序列同源性达99%,亲缘关系较近。AhAMA1基因瞬时表达导致烟草叶片蛋白含量提高到22.39%,是野生型烟草叶片蛋白含量的2倍,油脂和淀粉含量比野生烟草稍有下降。研究成功分离到AhAMA1基因编码序列,其异源表达可提高宿主组织蛋白质和必需氨基酸含量。研究结果可为应用该基因提高植物蛋白含量及品质改良提供科学参考。     

白桦栽培技术

白桦为桦木科，桦木属，别名桦木、桦树。主要分布在东北、华北地区，西北、西南地区也有分布，宁夏天然分布在六盘山、贺兰山和罗山，西吉县火石寨国家级森林公园也有天然分布。落叶乔木，喜光、耐严寒、耐瘠薄；喜酸性土壤，适应性强，在干旱阳坡和湿润阴坡均能生长，但在平原及低海拔地区常生长不良。深根性，生长速度中等，萌蘖能力强，天然更新良好，为荒山造林先锋树种。     

黄瓜YABBYs家族及CsYAB1a基因功能初探

为鉴定黄瓜YABBYs家族及对CsYAB1a基因的生物学功能进行初步探究,通过BLASTp比对鉴定黄瓜YABBYs基因,并对其进行基因、蛋白质水平分析和染色体定位,同时利用实时荧光定量和原位杂交技术检测其在黄瓜中的时空表达模式;在拟南芥中异源过表达CsYAB1a基因,对转基因株系进行表达量分析和表型观察统计;通过外源喷施脱落酸和生长素处理检测CsYAB1a基因的响应情况。结果表明：1）黄瓜YABBYs家族包含8个家族成员,所有成员均包含C2C2锌指结构域和YABBY结构域;大部分YABBYs基因在生殖器官有表达,CsYAB1a基因主要在花瓣原基和子房外果皮中富集,并呈现出远轴端表达的极性模式。2）在拟南芥中异源过表达CsYAB1a基因导致雌雄蕊发育畸形且果荚变短、叶片细长并向远轴端卷曲等表型;CsYAB1a基因调控拟南芥果实和叶片的发育,并对果实发育基因AtSPL、AtIND、AtHEC以及叶片极性基因AtAS1和AtKANs的表达量有影响。3）黄瓜YABBYs基因启动子包含5种激素响应元件,CsYAB1a和CsCRC基因对外源脱落酸和生长素喷施处理均有响应。综上,推测黄瓜YABBYs...     

白桦木质部蛋白提取方法的建立1）

以白桦（ Betula platyphylla Suks．）木质部为试验材料,分别采用TCA—丙酮提取、酚提取和试剂盒提取3种方法提取白桦木质部总蛋白。利用试剂盒定量和聚丙烯酰胺凝胶电泳、双向电泳技术比较3种提取方法的蛋白质提取效率、提取质量。同时对酚提取法进行改良,建立适用于白桦木质部蛋白的提取方法。研究结果表明,改良的酚提取法提取的白桦木质部蛋白提取量最大,电泳条带清晰,丰富,质量较高。2－DE电泳得到的蛋白凝胶背景干净,蛋白质点清晰。因此,改良的酚提取法是较适合于白桦木质部蛋白的提取方法。     

玉米WRKY基因功能分析

[目的]分析WRKY基因在玉米生长发育及逆境胁迫下的功能,为阐明WRKY家族基因在玉米生长和逆境响应机制中的功能和作用打下基础.[方法]利用生物信息学技术从玉米基因组中得到3个进化关系较近的WRKY基因,应用在线预测软件对3个基因的功能和结构进行分析,并运用荧光定量RT-PCR(qRT-PCR)分析3个基因在玉米不同组织及在高盐、低温和干旱胁迫下的表达模式.[结果]从玉米基因组中得到ZmWRKY22-like、ZmWRKY55-like和ZmWRKY74-like 3个玉米WRKY转录因子家族基因,预测表明3个蛋白均定位于细胞核.荧光定量PCR分析结果表明,3个基因在玉米的不同器官中均有表达,但具有组织表达特异性.高盐处理24 h,ZmWRKY55-like基因的表达量上升为对照的4.5倍;低温处理24 h,ZmWRKY74-like基因的表达量上升为对照的2.1倍.[结论]ZmWRKY22-like、ZmWRKY55-like和ZmWRKY74-like基因可能在玉米果实发育过程中起到一定作用,其中ZmWRKY55-like和ZmWRKY74-like基因可能分别参与植物对盐和低温胁迫的响应.     

白桦、落叶松器官浸提液对1年生白桦、落叶松苗木生物量的影响

采用盆栽方法,研究了白桦、落叶松根、枝、叶浸提液对1年生白桦（Betula platyphylla）和落叶松（Larixgmelini）苗木生物量及其分配的影响.结果表明:质量浓度为0.05g/mL的落叶松枝浸提液处理,使白桦苗木总生物量提高24.0％ (p＜0.05),同时显著提高了白桦苗木根、叶的生物量积累、根质量...     

人工培育白桦

<正>白桦主要分布于东北、华北地区,近年来园林绿化栽植较多。白桦木材白色,纹理直,结构细致,硬度中等,可供造纸、胶合板、建筑等用材。树干通直,树冠端正、卵圆形,干洁白、枝叶繁茂,洒脱美观雅致,是良好的用材树种,又适于园林绿化作庭荫树、行道树,亦可作河边、湖边、水边护岸固堤及防风林树种,也因其树干修长,洁白美观,成片栽植成风景林,或丛植池畔、湖滨、草坪或列植于道旁,作为优良的园林绿化树种。但不宜栽植     

白桦组织培养研究进展

白桦是优良的造林和用材树种,其需求量一直居高不下,传统育苗方法已无法满足市场需求。为此,利用组织培养技术快速大量繁育白桦优质苗木是必不可少的育苗手段,同时也是白桦良种选育和保护的重要技术手段。本文就白桦生物学特性和国内外白桦组培研究现状进行了总结,并介绍了影响白桦组织培养效果的关键因素,以期为白桦组织培养提供参考。     

白桦BpSOC1基因的克隆及时序表达分析

根据NCBI中已注册的近缘树种的SOC1同源基因序列设计引物,采用RT-PCR技术在4年生白桦茎尖中分离得到1条SOC1-like cDNA序列,命名为BpSOC1。该序列编码区长660 bp,编码220个氨基酸,蛋白质相对分子质量为25 367.77 D,理论等电点为9.32。蛋白结构预测分析表明,BpSOC1具有典型的MADS-box结构域和K-box结构域,同时具有多处DNA结合位点、糖基化位点和磷酸化作用位点,属于MADS家族转录因子。系统发育分析表明,BpSOC1属于MADS-box家族的SOC1/TM3亚家族。采用实时定量PCR技术研究不同树龄白桦BpSOC1从5月初至9月在茎尖的时序表达规律,结果显示:BpSOC1无论在2年生苗期的营养生长阶段还是进入3、4年生的生殖生长阶段均有表达,表达高峰均在7月初和9月初。但2年生苗期的BpSOC1表达量最高的7月初和9月初间无显著差异,而进入生殖生长期后9月初的BpSOC1表达量显著高于7月初的表达量,表明Bp-SOC1既参与白桦的营养生长,又参与生殖生长。     

白桦BpPAT1基因的表达模式及耐盐性分析

  目的  GRAS家族是植物特有的具有高度保守羧基末端的转录因子家族,已有研究表明GRAS转录因子是植物胁迫反应中关键的转录调节因子之一。本研究拟对白桦中GRAS转录因子基因BpPAT1基因是否具有耐盐能力进行分析,为阐明白桦GRAS转录因子响应盐胁迫的分子调控机制奠定基础,进一步丰富木本植物GRAS转录因子响应逆境胁迫分子机制的研究。  方法  从盐胁迫白桦转录组数据中筛选并获得了1条GRAS转录因子基因,将其命名为BpPAT1。利用蛋白多序列比对及系统进化树来分析BpPAT1与其他GRAS家族蛋白的亲缘关系。利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术分析盐胁迫及非胁迫条件下白桦根、茎和叶组织中BpPAT1的表达模式,初步鉴定其是否响应盐胁迫。为了进一步分析BpPAT1的抗逆功能,构建其植物过表达载体（pROKII-BpPAT1）与抑制表达载体（pFGC5941-BpPAT1）,利用农杆菌介导的高效瞬时遗传转化体系,获得BpPAT1基因瞬时过表达、抑制表达及对照白桦植株。在盐胁迫下分别对BpPAT1瞬时表达及对照植株的耐盐相关生理指标进行测定,鉴定BpPAT1是否能调控白桦的耐盐能力。  结果  多序列比对及系统进化树分析结果表明BpPAT1蛋白具有GRAS家族的序列特征,且与拟南芥中AtPAT1蛋白的亲缘关系较近。qRT-PCR结果表明:在盐胁迫6 h后,BpPAT1在白桦植株中的表达量显著上升（P < 0.05）,说明该基因能响应盐胁迫。抗逆生理指标的测定结果表明:在白桦中过表达BpPAT1能够使过氧化物酶（POD）及超氧化物歧化酶（SOD）活性显著增强（P < 0.05）,同时增加了白桦组织中的脯氨酸含量,降低了电解质渗透率及丙二醛含量。  结论  白桦BpPAT1基因能响应盐胁迫,过表达BpPAT1显著增加了白桦POD、SOD酶活性和脯氨酸含量,降低了电解质渗透率及丙二醛含量,进而提高了ROS清除能力,有效增强了白桦的耐盐能力。      

拟南芥Rac/Rop GEF1基因功能研究（摘要）

[目的]对拟南芥Rac/RopGEF1（简称GEF1）基因在Rac/RopGTPse介导的生长素信号途径等方面所起的作用进行初步探索。[方法]利用实验室已构建的稳定表达的拟南芥GEF1基因启动子与GUS融合的转基因植株和GEF1基因过表达的转基因植株,通过GUS组织化学染色分析GEF1基因的表达模式,并对GEF1基因过表达植株的幼苗根系发育情况进行分析。[结果]GEF1基因主要在幼苗根的分生组织和维管组织细胞、侧根原基和根毛细胞表达;经生长素（NAA）诱导处理后,在上述细胞中的表达显著增强。过表达GEF1基因促进侧根的形成。[结论]GEF1基因的功能与根和根毛细胞的发育有关,GEF1基因可能参与对侧根发育的调控。     

莲腐败病菌多聚半乳糖醛酸酶Fcpg1基因功能研究

【目的】共享镰刀菌(Fusarium commune)侵染莲引起的莲腐败病严重影响莲的生产,鉴定莲腐败病菌中多聚半乳糖醛酸酶基因Fcpg1,分析其在生长发育及致病过程中的作用,为进一步研究共享镰刀菌的致病机理及莲腐败病菌的防治提供依据。【方法】利用BLASTP在莲腐败病菌全基因组数据中查找PG同源蛋白,并使用ExPASy等在线软件对Fcpg1氨基酸序列进行生物信息学分析。通过基因敲除的方法,获得Fcpg1基因敲除突变体ΔFcpg1和回补菌株ΔFcpg1-Com。测定野生型菌株FCN23、突变体ΔFcpg1和回补菌株ΔFcpg1-Com的菌落形态、生长速率、产孢量及致病力。【结果】Fcpg1基因编码388个氨基酸,分子量为40.354 ku,分子式为C₁₇₅₆H₂₇₇₅N₄₈₉O₅₇₇S₁₂,理论等电点为6.57,脂溶系数为79.9。Fcpg1为稳定的、易溶于水的外泌性蛋白,其信号肽剪切位点在第16～17个氨基酸,主要定位于胞外基质。Fcpg1蛋白与尖孢镰刀菌的多聚半乳糖醛酸酶蛋...