地钱部分MYB家族基因在不同发育时期、部位以及激素处理下表达量差异分析

为了研究植物适应陆地生活的机制,以较原始的陆生植物地钱(Marchantia polymorpha L.)作为研究对象,分析其部分MYB(v-Myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog)家族基因在不同发育时期,不同部位以及不同激素处理下的表达量变化。构建系统进化树确认地钱与拟南芥(Arabidopsis thaliana)中MYB转录因子亚家族S14、S28和 AtCDC5 同源的基因,使用qRT-PCR对不同生长时期、组织以及激素处理下目的基因表达量进行分析。qRT-PCR分析结果表明, MpR2R3-MYB20在胞芽中表达量最高,胞芽杯中最低,且在0.1μmol/L IAA诱导下表达量显著上调; MpR2R3-MYB8在分生区高表达,激素处理下表达量变化较小;MpR2R3-MYB3和 MpCDC5在3周分生区高表达,IAA处理后下调; MpR2R3-MYB18主要在胞芽和胞芽杯中表达,且受ABA诱导大幅上调; MpR2R3-MYB16在全株中都有较高表达,在0.1μmol/L IAA处理下显著上调,在其他激素处理下显著下调。这些结果说明上述基因在地钱不同器官或组织中具有调节生长、发育和抗逆的重要功能。     

玉米MYB家族转录因子基因ZmMYB002的克隆及表达分析

通过电子克隆技术从玉米中克隆了ZmMYB002转录因子全长cDNA,采用荧光定量PCR方法分析ZmMYB002基因在玉米不同部位和胁迫处理的表达变化。结果表明:ZmMYB002基因在玉米种子、根和叶子中表达量较高;干旱胁迫和盐胁迫能够诱导ZmMYB002基因的显著表达。证明ZmMYB002基因与玉米干旱和盐胁迫路径密切相关。     

MYB转录因子在水稻抗逆基因工程中的研究进展

干旱、寒冷、高盐以及病虫害胁迫是造成水稻减产的重要因素.近年来,植物特异性转录因子在水稻抗旱、抗寒、抗盐以及抗病虫害胁迫机制上扮演着重要角色.MYB转录因子是植物最大的转录因子家族之一,其结构高度保守,常见1R-MYB/MYB-related、R2R3-MYB、3R-MYB以及4R-MYB 4种结构类型.MYB转录因子...     

MYB转录因子在植物非生物胁迫中的研究进展

MYB转录因子广泛存在于真核生物中,是一类数量较多、功能多样的转录因子家族。近年来,随着科研技术水平的提高,MYB转录因子家族在调节植物对环境胁迫的响应中得到了较为深入的研究。文中论述了MYB转录因子的结构和功能,以及与植物非生物胁迫相关抗性的研究进展。     

陆地棉转录因子基因GhMYB108的克隆及其在抗旱中的作用

【目的】MYB基因家族作为植物中最大的转录因子家族之一,在抵御逆境胁迫中发挥着重要的作用。克隆陆地棉MYB转录因子基因GhMYB108,并进行表达分析,验证其在干旱胁迫响应中的作用,为进一步研究GhMYB108调控陆地棉耐旱的分子机制奠定基础。【方法】根据干旱转录组数据分析,确定GhMYB108为干旱响应基因;运用聚合酶链式反应（PCR）从陆地棉根系cDNA中扩增目的基因;对GhMYB108进行基因结构特征、预测基因序列信息以及系统进化关系等生物信息学分析;利用Plant Care网站对获得的基因启动子序列进行分析;在不同逆境胁迫条件下,对GhMYB108的表达特性进行qRT-PCR分析;通过亚细胞定位确定GhMYB108蛋白在细胞中的位置;利用酵母试验验证其转录活性;使用病毒诱导的基因沉默技术（virus induced gene silencing,VIGS）沉默GhMYB108,并用qRT-PCR检测基因沉默效率。观察沉默株系在干旱处理前后的表型变化,并统计存活率,采用试剂盒测定相关生理生化指标;通过对棉花叶片喷施ABA与氟啶酮试验来分析GhMYB108与ABA的关系。【结果】从陆地棉中克隆了GhMYB108（Gh_A10G1563）,其全长879 bp,编码292个氨基酸,其蛋白质相对分子量为33.288 kD,等电点为6.037,多重序列比对和保守结构域分析,发现GhMYB108含有2个高度保守的MYB结合结构域,属于典型的R2R3型MYB转录因子。不同物种亲缘关系分析发现,GhMYB108与AtMYB108、AtMYB78和AtMYB2的同源性较高,属于同一亚族,且已有研究发现AtMYB108、AtMYB78和AtMYB2与干旱或ABA信号通路相关。GhMYB108定位于细胞核,且具有转录激活活性。在干旱和对照植株中,GhMYB108均在根中表达量最高,茎中表达量最低,并且受自然干旱、18% PEG 6000模拟干旱、盐胁迫和低温等非生物胁迫诱导表达。GhMYB108沉默之后,在自然干旱条件下,沉默植株出现临界表型,与对照相比,其萎蔫更严重,且存活率降低,一些生理生化指标也发生显著变化,如叶片失水率加快,丙二醛含量升高,叶片相对含水量和脯氨酸含量减少,过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性降低,且通过DAB与NBT染色发现植物体积累了更多过氧化氢（H₂O₂）和超氧阴离子（O₂^-）。通过对棉花叶片喷施激素ABA或氟啶酮发现GhMYB108可受ABA信号的正调控。【结论】GhMYB108正调控棉花抗旱性,且受ABA信号的正调控。     

枣树MYB基因家族鉴定、果实表达和盐胁迫响应研究

MYB是植物基因组中最大的转录因子基因家族之一,广泛参与到植物发育与形态建成、次生代谢物合成逆境胁迫等过程。基于骏枣基因组和果实发育与成熟的5个阶段（花后20、40、60、80、100 d）转录组数据,鉴定和分析ZjMYB转录因子家族成员,分析其在枣果实成熟过程中的表达规律,并进一步研究NaCl胁迫下酸枣幼苗ZjMYB基因的响应。结果表明,共筛选到210个ZjMYB转录因子,依据MYB保守域的特点将其分为3类:72个1R-MYB亚类,127个R2R3-MYB亚类、9个3R-MYB亚类和2个4R-MYB,分布于12条染色体上。在骏枣果实成熟过程中,分别有49、15、6、13、12个基因在花后20、40、60、80、100 d表达量最高。进化分析发现ZjMYB14、ZjMYB110与苹果、紫薯参与花青苷的合成基因MdMYB9、MdMYB11和IBMYB1关系较近。100 mmol/L NaCl胁迫下,ZjMYB基因在酸枣幼苗的根茎叶中具有明显的组织表达特异性。盐胁迫8 d时,MYB基因在叶、茎和根中分别有9、3、7个基因显著上调表达。进化分析发现ZjMYB176、ZjMYB112、ZjMYB2、ZjMYB205与盐胁迫调控有关的苹果MdSIMYB1、小麦TaMYB33关系较近。本研究结果为阐明MYB转录因子在果实成熟调控以及枣树适应盐胁迫中机制提供重要基础。     

月季MYB基因cDNA全长克隆和表达分析

 【目的】克隆月季花色代谢相关新基因的全长cDNA序列,并分析其表达功能。【方法】根据月季花色突变体SSH文库分析得到的差异表达EST序列设计引物,采用RACE技术进行全长cDNA克隆。【结果】克隆到1 125 bp的cDNA全长,GenBank登录号为Eu082130。这一cDNA序列编码1个包含294个氨基酸的前体蛋白,它与小金海棠MxMYB1和大豆的GmMYB176 蛋白的保守区同源性分别为70%和58%,都是只有1个MYB结构;而与具有两个MYB结构域的棉花GhMYB26、拟蓝芥AtMYB305和金鱼草AmMYB340同源性很低。该蛋白的分子量为32.33 kD,等电点为9.65,分子式为C1387H2201N435O440S10 。半定量PCR 分析证实了该RhMYB1基因与CHS基因在红花突变体中比在黄花亲本中表达量高。【结论】推测该基因是一个转录因子,参与调控花青苷的合成。     

大豆两个MYB 转录因子基因的克隆及表达分析

 【目的】克隆新的植物MYB转录因子基因,进行序列分析,并对其功能进行初步鉴定。【方法】RT-PCR法结合RACE-PCR法分离克隆MYB基因cDNA全长序列;酵母系统检测其转录激活活性;半定量RT-PCR检测目的基因在植物体中的表达情况,及对类黄酮代谢途径中生物合成酶的影响。【结果】根据植物中MYB基因DNA结合域保守区设计简并引物,以大豆品种中豆27的叶片为材料,RT-PCR扩增出两个MYB基因同源片段;据此设计基因特异引物,通过RACE-PCR分离克隆出两个新的MYB基因GmMYBZ1、GmMYBZ2。酵母系统检测表明,GmMYBZ2具有转录激活功能,β－半乳糖苷酶活性为10.35 U;半定量RT-PCR在中豆27的茎和叶中检测到GmMYBZ1的表达,而GmMYBZ2在植物的根、茎、叶及未成熟种子中均有表达;对转基因烟草的RT-PCR检测结果显示,GmMYBZ2的表达可抑制类黄酮代谢途径中PAL、C4H、4CL、CHS、CHI、F4H及FLS等生物合成酶基因的表达。【结论】从大豆栽培品种中豆27中克隆出了两个新的MYB基因GmMYBZ1、GmMYBZ2;功能研究表明,GmMYBZ2可能参与植物类黄酮合成调控。     

小黑杨MYB122基因生物信息学及表达

为解析林木抗逆胁迫分子机制、培育抗性转基因林木,以小黑杨(Populus simonii×P.nigra)为试材,同源克隆出954 bp的MYB122(Potri.008G122100.1)基因cDNA,该基因编码317个氨基酸,该蛋白属热稳定性较低的亲水性蛋白。RT-qPCR分析表明,盐胁迫下MYB122基因在根中表达水平明显提高,并且盐胁迫12 h相对表达量达到最高水平。亚细胞定位分析表明,MYB122编码的蛋白质定位在细胞核中。自激活验证结果显示,MYB122蛋白质有自激活活性,且该基因的激活区域在C端1～60个氨基酸之间     

棉花MYB转录因子基因GbMYB5的克隆及表达分析

在对陆地棉Maxxa BAC文库所获得的一个BAC克隆进行测序分析过程中,发现一个新的MYB类转录因子,为探明其在棉花中的表达模式,采用RT-PCR技术从海岛棉品种H7124中克隆出该基因,命名为GbMYB5(GenBank登录号为:JF820389)。GbMYB5基因全长1 105 bp,编码277个氨基酸。RT-PCR结果表明GbMYB5基因在棉花的茎、叶、蕾、絮和未成熟的种子中均有表达,尤以叶片中的表达水平最高。重金属胁迫可短暂抑制GbMYB5基因表达,但表达量在处理48 h后回升到正常水平。PEG、脱落酸和赤霉酸诱导均可增强GbMYB5基因的表达。另外,构建了含有GbMYB5基因全长的植物过量表达载体,转化烟草。经PCR检测获得目的基因正常表达的转基因烟草9株,为研究该基因的抗逆作用奠定了基础。     

MYB基因家族在桃不同育性品种中的表达模式分析

【目的】探究MYB基因家族成员在桃雄性不育中的表达模式,以筛选出与花粉发育相关的桃MYB家族成员。【方法】选择桃可育品种红芙蓉和不育品种沙红,以其红盛花前30,24,18,15 d（依次对应S1、S2、S3、S4时期）的花芽及盛花期花蕾为材料,对花药形态进行观察与比较;对2个桃品种S1~S3时期花芽中差异表达的MYB基因家族成员进行鉴定,并根据其FPKM值绘制热图;利用MEGA6软件,对桃花芽发育过程中差异表达的MYB转录因子和拟南芥、水稻等物种的28条MYB蛋白序列进行多重比对,构建系统进化树;从桃MYB基因家族成员中选择6个（Prupe.3G046900、Prupe.1G551400、Prupe.4G192000、Prupe.1G323400、Prupe.1G273900和Prupe.2G192100）表达趋势可能与育性相关并且与其他物种同源性较高的成员,分析其在不同育性桃品种中的表达特性。【结果】在盛花前18 d（S3时期）时,红芙蓉与沙红花药形态出现差异,红芙蓉花药最终表现为橙红色且较为饱满,而沙红则表现为淡黄色且瘪小。39个MYB基因家族成员在沙红和红芙蓉之间差异表达,其中27个属于R2R3MYB类转录因子;根据FPKM值聚类热图,39个MYB基因家族成员被分为3簇。由系统进化树可知,所有MYB蛋白被分成16簇,其中Prupe.3G046900与AtMYB26、Prupe.3G017100与AtMYB99、Prupe.3G0006300与AtMYB108同源性较高;而Prupe.1G276300与AtMYB25和AtMYB1,Prupe.1G551400、Prupe.1G323400与AtMYB4和AtMYB32分别单独成为1簇。Prupe.3G046900在可育品种各时期花芽中的表达量高于不育品种,Prupe.1G551400、Prupe.1G323400、Prupe.4G192000于花粉败育发生前后在不育品种花芽中的表达量高于可育品种。【结论】推测桃MYB基因家族成员Prupe.3G046900、Prupe.1G551400、Prupe.1G323400、Prupe.4G192000参与桃花粉发育的调控。     

3个玉米WRKY转录因子在非生物胁迫下的表达分析

为进一步研究WRKY转录因子在玉米生长发育及逆境胁迫过程中的作用,通过生物信息方法,从玉米基因组中得到3个同源性较高的WRKY家族基因:ZmWRKY1-like、ZmWRKY4-like、ZmWRKY21-like。同时,采用荧光定量PCR技术分析这3个基因在玉米不同组织及不同逆境胁迫下的表达模式。结果表明,3个基因在玉米的不同器官中都有表达,但具有组织表达特异性。200mol/L NaCl胁迫处理后,ZmWRKY21-like基因呈上调表达;200g/L PEG6000胁迫处理后,ZmWRKY1-like基因出现下调表达;4℃低温胁迫下,3个基因的表达都没有出现显著变化。上述结果表明,ZmWRKY1-like和ZmWRKY21-like基因可能分别参与玉米植株对干旱和盐胁迫的响应。     

水稻渗透胁迫抑制表达基因的克隆与表达分析

通过基因芯片技术,鉴定了一个PEG6000胁迫抑制表达基因。该基因编码MYB转录因子,命名为OsSRMYB1。荧光定量PCR研究结果表明,该基因的表达显著受PEG6000抑制,受氧化胁迫诱导,而低温和ABA处理下该基因的表达未发生显著变化。组织表达分析结果表明,OsSRMYB1基因在水稻不同组织中均有表达,在叶中表达量较高。在不同生长阶段的穗中,OsSRMYB1基因在发育中的穗中表达较高,在成熟穗和幼穗中表达量较低。本研究为进一步深入分析OsSRMYB1的生物学功能提供参考。     

马铃薯光响应StR2R3–MYB1基因的克隆与表达分析

以马铃薯原始栽培种Yan(S.tuberosum subsp.andigena var.yanacochense)为材料,采用同源克隆技术,得到1条800 bp的c DNA片段。该c DNA片段包含1个完整的开放阅读框,编码265个氨基酸长度的蛋白质,定位在马铃薯10号染色体上。在线氨基酸序列分析、原生质体转化核定位分析和定量PCR表达特异性分析结果表明,该蛋白与番茄Sl CMYB1、茄子Sm MYB的同源性达99%,与拟南芥At MYB113的同源性在70%以上;该蛋白含有2个DNA–结合结构域,是2个串联的myb–功能域,属于R2R3类MYB转录因子,命名为StR2R3–MYB1。StR2R3–MYB1基因的调控区域存在G–Box、Box4、BoxⅡ、I–Box、MNF1等光相关元件和脱落酸诱导相关元件ABRE、生物钟相关元件Circadian、茉莉酸甲酯相关元件CGTCA。StR2R3–MYB1氨基酸序列没有跨膜信号,不存在卷曲螺旋,其N端存在蛋白信号肽,具有明显的亲水区域;StR2R3–MYB1基因在细胞核内表达;StR2R3–MYB1在根、茎、叶中的表达量依次升高,同时受白光、远红光和蓝光的诱导表达。综合分析结果表明,马铃薯StR2R3–MYB1基因是1个光响应MYB类转录因子。     

铁盐处理下马铃薯NAC转录因子相对表达量时空差异分析

[目的]为明确马铃薯NAC转录因子在响应铁盐(Fe2+)胁迫时的表达特性,本试验对铁盐处理下马铃薯NAC转录因子相对表达量的时空差异进行分析.[方法]基于实验室前期对苗龄20 d的马铃薯品种东农312组培苗施加缺铁(1μmol/L)胁迫处理0、48 h,对其进行转录组测序,发现7个差异表达的NAC转录因子.本试验对MS...     

木薯ERF转录因子基因MeERF5克隆及表达分析

【目的】克隆木薯ERF转录因子基因MeERF5,并分析其在多种逆境胁迫下的表达模式,为深入研究MeERF5基因在木薯逆境胁迫应答中的调控机制提供参考。【方法】PCR扩增木薯品种华南8号的MeERF5基因编码区(CDS)全长序列,对其进行生物信息学分析,并利用根癌农杆菌介导法进行蛋白亚细胞定位。通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测MeERF5基因在木薯不同组织及多种逆境胁迫处理下的相对表达量。【结果】克隆获得MeERF5基因CDS序列为948 bp,与Phytozome数据库中的参考序列(登录号:Manes.01G085200.1)的核苷酸序列相似性为100.00%,其编码315个氨基酸残基,蛋白分子量为77.84 kD,理论等电点(pI)为5.08,属于酸性蛋白,其二级结构中α-螺旋占16.51%,β-转角占3.81%,无规则卷曲占62.22%,延伸链占17.46%,亚细胞定位于细胞质。通过多序列比对及系统进化分析发现,MeERF5蛋白含有1个AP2/ERF保守结构域,与同属大戟科的橡胶树ERF蛋白氨基酸序列相似性最高(76.8%),亲缘关系最近。MeERF5基因在木薯不同组织中均有表达,其中,在茎中的相对表达量最高,在腋芽中的相对表达量最低。MeERF5基因能快速响应低温胁迫、干旱胁迫、氧化胁迫、盐胁迫及ABA处理,均出现诱导表达上调的现象,其中,在氧化胁迫下,MeERF5基因的相对表达量持续上升;在干旱胁迫、盐胁迫及ABA处理下,MeERF5基因的表达量先上升后降低;在低温胁迫下,MeERF5基因在处理5 h时的相对表达量达到最大值,之后有所下降,但在处理48 h时再度上升。【结论】克隆获得的MeERF5基因属于AP2/ERF类转录因子,参与木薯多种非生物胁迫应答过程。     

水稻SUPERNUMERARY BRACT(OsSNB)基因应答非生物胁迫和激素的表达特性

AP2转录因子家族普遍存在于植物中,在调控植物发育过程中起到非常重要的作用。前期研究表明,SUPERNUMERARY BRACT(OsSNB)属于AP2转录因子亚家族成员,含有两个保守的AP2结构域,主要参与调控小穗分生组织向花分生组织的转换以及花器官的发育。利用RAP-DB水稻数据库搜索到基因OsSNB,通过序列分析发现 OsSNB启动子序列中含有GCC-box、ABRE、DRE、WRKY等应答非生物胁迫及激素信号的元件;基因表达分析表明,OsSNB基因的表达受NaCl、干旱胁迫和激素ABA以及乙烯前体ACC的诱导。这些结果表明水稻OsSNB基因可能参与调控逆境胁迫反应,在植物生长发育和非生物胁迫的应答中均具有重要功能。     

黄瓜果实发育早期Aux/IAA家族部分基因的差异表达分析

用生物信息学方法获得28个黄瓜Aux/IAA家族基因,选取具有Aux/IAA蛋白典型特征及与单性结实基因SIIAA9亲缘关系较近的6个基因(Csa020459、Csa006680、Csa003118、Csa016715、Csa018571和Csa012115),并以单性结实和非单性结实自交系6401和6429为试材,对这6个基因设计特异引物,在黄瓜果实的cDNA中进行测序验证,同时利用半定量RT-PCR技术在开花当天和花后第2和4天的6401、6429及授粉的6429果实中进行表达分析。结果显示:有5个基因可以检测到表达情况,其中Csa016715在未授粉的6429果实发育过程中表达丰度较低,而在6401和授粉的6429果实中高水平表达。     

蒺藜苜蓿膜联蛋白家族基因在非生物胁迫下的表达分析

膜联蛋白(Annexin)是一种磷脂结合蛋白,目前有关蒺藜苜蓿膜联蛋白家族的研究较少。对蒺藜苜蓿膜联蛋白家族基因进行了生物信息学分析,确定了膜联蛋白家族基因的数量、结构域和进化关系。对蒺藜苜蓿的幼苗分别进行干旱、盐和冷处理,并利用高通量测序对20个蒺藜苜蓿膜联蛋白基因进行表达分析,结果表明:在干旱胁迫下,3个基因表达下调;在盐胁迫下,5个基因表达下调,4个基因表达上调;在冷胁迫下,3个基因表达下调。其中,MtANX3在各胁迫下均发生了下调。综上所述,非生物胁迫影响了蒺藜苜蓿模联蛋白家族基因的表达。