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。     

苎麻生长素结合蛋白BnABP1与GFP融合在烟草中的表达

运用已克隆的苎麻生长素结合蛋白BnABP1基因cDNA及植物表达载体pCAMBIA1300 GFP,构建了35S启动子控制的苎麻BnABP1基因编码区段与绿色荧光蛋白(GFP)基因融合表达重组体(pCAMBIA1300 GFP BnABP1)。通过根癌农杆菌介导法将其转化烟草WS38,经抗性筛选和PCR检测获得了转基因烟草。对转基因烟草细胞进行荧光显微镜观察,发现在细胞质膜和内膜系统上都有较强烈的荧光信号,进一步证明苎麻生长素结合蛋白ABP1已结合在细胞的膜系统上。     

植物生长素结合蛋白ABP1的研究进展

ABP1(Auxin Binding Protein)是最早发现的生长素结合蛋白之一,作为一种生长素受体参与质膜上生长素的响应过程,在细胞周期、细胞扩增、质膜内吞作用和基于ROP的细胞骨架重建等快速反应中起着重要的作用。因此,对ABP1最新的研究进展进行了综述,以期为生长素受体作用机制的深度阐明提供参考。     

桃果实生长素结合蛋白ABP1的克隆及表达分析

ABP1是一种能够快速响应生长素信号的结合蛋白,参与细胞伸长、质膜极化、网格蛋白内吞及果实发育等生理过程。以‘24号’桃果实为试验材料,应用荧光实时定量PCR分析PpABP1在桃果实发育过程中的表达量变化,以及外施NAA对桃果实PpABP1表达量的影响。结果表明:PpABP1在桃果实中果皮和种子不同发育时期均有表达,花后52dPpABP1表达量均达到最大值;外施NAA对桃果实发育过程中PpABP1表达量的影响与发育时期相关,在桃果实硬核期,外施NAA会降低PpABP1在中果皮的表达。本试验初步证实桃果实发育过程中存在由ABP1介导的信号转导途径,PpABP1在桃果实中的表达存在发育特异性。     

桃果实生长素结合蛋白ABP1的组织定位及蛋白表达分析

【目的】生长素几乎参与调控植物发育的各个方面。生长素信号转导存在由ABP1（auxin binding protein 1）介导的途径,ABP1作为一种生长素快速响应蛋白参与调控果实发育等生理过程,其主要存在于正在发育的胚及胚的周围组织中。本文旨在研究ABP1是否参与桃果实发育过程,探讨其分布与表达特点,为进一步研究桃果实发育机制奠定理论基础。【方法】以‘24号’桃果实为研究对象,测定其生长曲线以确定果实发育的3个典型时期。分离不同发育时期的中果皮、内果皮和种子,切块后,一部分样品放入EDAC溶液抽真空后进行戊二醛和多聚甲醛固定,固定后的样品经脱水和浸蜡处理后用于石蜡切片;另一部分样品液氮速冻后-80℃保存提取蛋白。制备效价较高的ABP1兔源多克隆抗体,应用免疫组织化学定位技术对自然发育状态下不同发育时期桃果实种子和中果皮中ABP1进行定位分析;应用Western blot技术分析桃果实中果皮、内果皮和种子中ABP1的表达情况。【结果】根据桃果实生长曲线,将发育时期分为3个时期,即第一次快速生长期、硬核期和第二次快速生长期。免疫组织化学定位结果表明,同一发育时期ABP1在种子的不同部位都有分布,且分布信号差异不明显。在种子发育的各时期,ABP1在种子的不同部位都有分布,主要分布在种子的内外种皮细胞以及种皮内维管组织周围的细胞中,且在观测的发育时期内,ABP1的信号强弱没有明显变化。在种子内、外种皮之间的细胞层中会出现零散的、呈带状分布的ABP1信号。而在中果皮发育的整个时期,ABP1只在硬核期维管组织周围的细胞中有明显分布。Western blot结果表明,中果皮中ABP1的表达在果实第一次快速生长期开始（盛花后41 d）及第二次快速生长期开始（盛花后76 d）时的表达量最高,在盛花后39 d的表达量最低。种子中ABP1的表达量要高于中果皮与内果皮。【结论】ABP1在果实内的分布与表达水平存在组织和发育时期的差异性,ABP1因子参与了生长素对桃果实发育的调控过程。     

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AtTIR1和IAA28的原核表达及纯化

以pGEX–KG为骨架,运用分子克隆方法构建了生长素结合蛋白AtTIR1和 IAA28的原核表达载体,通过转化不同表达菌株探索了2种蛋白的诱导表达条件。结果表明：在0.4 mmol/L IPTG诱导下,GST–IAA28融合蛋白在表达菌株Tuner中的表达量最高,其适宜诱导温度为16 ℃;在0.6 mmol/L IPTG诱导下,BL21(DE3)中GST–IAA28的表达量最高;在各种浓度的IPTG诱导下,Rosetta中的GST–IAA28的产量均不高;在25 ℃和0.4 mmol/L IPTG诱导条件下,Rosetta中的GST–AtTIR1表达总量最高,每克细菌可诱导出约0.2 mg的目标蛋白,但BL21(DE3)菌种中的GST–AtTIR1表达量很低。利用GST SefiroseTM resin亲和树脂对表达的蛋白进行纯化,获得了较纯的AtTIR1和IAA28蛋白。     

可溶性蛋白含量与棉纤维发育的相关性

以3种棉纤维长度和衣分存在差异的农大HL1、农大HL2和新陆早49号棉花为试验材料,于花后10,20,30,40 d分别测定铃壳、棉籽和棉纤维中的可溶性蛋白含量和纤维长度,分析可溶性蛋白含量与纤维发育的相关性。结果表明,可溶性蛋白含量与棉纤维生长发育密切相关;在棉纤维伸长关键期,较低的可溶性蛋白含量利于棉纤维伸长发育,而较高的可溶性蛋白含量可促进次生壁加厚,利于棉花衣分的提高,进而提高棉花产量;在棉纤维发育进程中,棉铃各器官发育有着密切的联系,铃壳和棉籽中较强的生理代谢能力直接影响棉纤维的发育。     

ABP1参与BY2细胞生长素响应的Ca2+信号转导过程

将Ca2+响应实时荧光报告系统引入雌二醇诱导生长素结合蛋白(ABP1)调控表达的BY2细胞中,获得了 ABP1过表达(ABP1-ox)、抑制表达(ABP1-anti)同时对Ca2+标记的几个BY2细胞株.对这些细胞株进行雌二醇诱导调控其ABP1过表达或抑制表达后,分析ABP1的表达量,并通过在细胞外添加IAA处理,实时...     

棉花生长素结合蛋白(GhABP)的初步研究

本文利用从棉花(GossypiumhirsutumL.)纤维中获得的生长素结合蛋白(auxin-bindingprotein)基因cDNA全长,经生物信息学分析,构建了由棉花纤维特异表达启动子E6驱动的该基因过量表达载体(pBE6::GhABP1(GUS))。通过农杆菌介导法将该基因转化棉花,获得了经PCR检测的阳性胚性愈伤组织。为近一步研究生长素结合蛋白在棉纤维发育过程中的功能奠定了基础。     

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。     

棉花蔗糖转化酶基因家族的生物信息学分析

为更好地了解蔗糖转化酶在棉花基因组中的数量和分布情况等,本研究利用拟南芥中17个蔗糖转化酶家族的基因为参考序列,在海岛棉、陆地棉、雷蒙德氏棉和亚洲棉基因组数据库中鉴定到的蔗糖转化酶基因家族成员分别为65、46、26和25个,结果表明,海岛棉所含有的蔗糖转化酶基因明显多于陆地棉,而雷蒙德氏棉比亚洲棉仅多了1个。通过基因结构分析发现,酸性蔗糖转化酶和中性/碱性蔗糖转化酶α亚族大都包含6或7个外显子,而β亚族大多含有4或5个外显子。此外,部分海岛棉与雷蒙德氏棉在基因结构上存在着较长的UTR区,而陆地棉与亚洲棉可能没有;酸性蔗糖转化酶家族基因所编码的氨基酸序列大都包含3个保守基序,分别为DNPNG、FRDP和WECPD,表明不同种属中同一基因家族的进化保守性;由聚类分析推测,VIN亚族基因功能可能与棉花纤维发育相关。     

实时荧光PCR 法特异性检测棉花曲叶病毒

根据棉花曲叶病毒(Cotton leaf curl virus,CLCuV)运动蛋白基因序列特征,设计并合成了特异性Taqman探针和检测引物,建立该病毒的实时荧光PCR快速检测方法。结果表明:该方法可以特异性地从5个不同CLCuV分离物中扩增到荧光信号,而其他6种病毒均无扩增。建立的方法具有快速、准确、灵敏及简便等特点,可为进出境植物检疫和农业安全生产提供可靠的技术支持。     

育苗方式对不同棉花品种苗期钾效率的影响

在水培和沙培条件下,对6个棉花品种(湘农大棉1号、金农棉2号、湘丰棉3号、湘杂棉14号、湘杂棉15号、湘杂棉17号)的苗期生长特性和对钾的吸收及积累进行了研究。结果表明：水培育苗棉苗钾效率系数高于沙培育苗,分别为0.709～0.865和0.559～0.753;沙培育苗,湘农大棉1号的钾效率系数最高,湘杂棉14号最低,而水培育苗,湘杂棉14号钾效率系数最高,湘农大棉1号最低;沙培育苗缺钾处理棉苗株高、主根长分别为施钾处理的67.03%～86.11%、73.68%～96.61%,水培育苗分别为89.97%～95.64%、75.68%～91.76%;施钾棉苗地上部、地下部的钾含量及单株钾积累量极显著高于缺钾处理,沙培育苗分别是缺钾处理的2.20、3.17、3.52倍,水培育苗的分别是缺钾处理的2.64、4.37、3.35倍;湘杂棉15号在2种育苗方式和钾水平下,干物重均较高,但其地上部钾含量较低,表明该品种具有较强的耐低钾能力和较高的钾利用效率。     

水稻dirigent基因家族生物信息学分析

摘　要：利用现有的水稻生物信息资源,共鉴定出了53个水稻dirigent (OsDIR)基因,它们分布在8条水稻染色体上;基因结构分析显示,有32个OsDIR基因不含内含子,占总数的60.4%;保守功能区域预测表明,OsDIR基因至少含有1个保守的DIR功能域;模块预测显示,水稻DIR蛋白拥有至少10个大小不同的保守模块,且不同模块在基因家族成员中出现的频率有较大的差异;蛋白序列比对表明,该基因家族蛋白保守序列均位于DIR功能域内;蛋白功能预测表明,大多数OsDIR蛋白为稳定的疏水性蛋白,表达于大多数细胞器中,且在细胞壁中表达最为丰富;同源基因分子遗传进化分析表明,OsDIR基因可分为5个亚类,功能域片段与基因的复制特征表明,OsDIR基因可能起源于共同的祖先(基因)。     

棉花查尔酮异构酶基因家族的鉴定及表达分析

为研究陆地棉查尔酮异构酶CHI（chalcone isomerase）在彩色棉纤维发育及响应胁迫中的作用,对陆地棉基因组中GhCHI基因家族进行鉴定,开展蛋白理化性质、结构域、启动子顺式作用元件、蛋白质高级结构、系统进化分析,利用转录组数据和实时荧光定量PCR分析其表达特征。结果显示,从陆地棉基因组中鉴定获得12个GhCHI基因家族成员,可分为2个亚家族,具有典型的查尔酮超家族结构域,编码201~452个氨基酸,主要为亲水性蛋白,二级结构主要以α-螺旋和无规则卷曲为主。GhCHI基因启动子顺式作用元件类型主要包含光反应元件、激素响应元件及参与类黄酮生物合成调控的元件等。表达分析结果显示GhCHI1、GhCHI2、GhCHI3、GhCHI4与纤维发育密切相关,尤其在彩色棉纤维发育后期的色素沉积着色时期表达水平较高;这4个基因在叶、花托、雌蕊中也具有较高的表达水平;GhCHI1、GhCHI2、GhCHI3在热胁迫、盐胁迫和干旱胁迫下均受到显著的诱导表达。GhCHI1―GhCHI4蛋白互作分析结果显示,它们可能和参与类黄酮合成的2-氧代戊二酸3-双加氧酶和类黄酮3''-单加氧酶等蛋白质存在相互作用。结果表明,GhCHI1、GhCHI2、GhCHI3和GhCHI4基因在彩色棉的纤维发育和胁迫应答中发挥重要作用。