木薯MeMYB63 基因特性及启动子活性初步分析

为了解木薯干旱相关的MeMYB63基因的基本特性,从木薯中克隆了干旱诱导的调控基因MeMYB63的全长cDNA及起始密码子上游1 500 bp的DNA片段,在转基因拟南芥中对该基因的启动子活性进行了初步分析.利用绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)对MeMYB63蛋白进行标记,通过烟草瞬时转化系统观察融合蛋白的亚细胞定位.利用酵母转化试验确认MeMYB63是否具有转录激活功能.结果表明,MeMYB63基因5'上游1543 bp的片段具有明显启动子特征.MeMYB63蛋白的亚细胞定位试验发现MeMYB63与GFP融合的蛋白产物仅在细胞核出现,酵母转录激活试验表明,MeMYB63具有明显的转录激活功能,说明该基因具有转录激活结构域.亚细胞定位及转录激活试验结果表明,MeMYB63可能是一个转录因子,为今后进行该基因功能的研究提供了重要依据.     

MlNAC2基因的克隆及其在南荻根部的表达模式

克隆南荻MINAC2基因的c DNA序列,该序列全长为933 bp,编码产物含310个氨基酸残基,其蛋白质理论相对分子质量为34 427.8,等电点(p I)为5.85,不稳定系数为34.84,为稳定蛋白,具有保守的NAM基序,无信号肽和跨膜结构域,可推测其为亲水性蛋白。亚细胞定位试验结果表明,Ml NAC2定位于细胞核,可能在细胞核内行使功能。转录激活试验结果表明,Ml NAC2是一个转录因子蛋白,且转录激活域位于C端。荧光实时定量PCR分析结果表明,高盐、干旱、脱落酸、茉莉酸甲酯和机械伤害均能诱导Ml NAC2基因在南荻根部的表达上调,而低温处理时表达下调。     

海岛棉转录因子基因GbTCP27的克隆及表达特性分析

为探究转录因子GbTCP27在棉花纤维发育中的作用,使用RT-PCR技术从海岛棉‘新海21号’中克隆GbTCP27,并对其进行生物信息学和表达特性分析。结果表明,该基因有1个1 017 bp的开放阅读框,编码338个氨基酸,预测分子量约为35.37 ku,等电点为9.08,分子式为C_(1549)H_(2511)N_(439)O_(483)S_(11),序列中含有一个高度保守的TCP结构域;氨基酸序列对比表明,海岛棉GbTCP27基因在进化过程中是相当保守的,蛋白序列与其他植物中的TCP蛋白序列有较高的一致性;亚细胞定位结果显示,GbTCP27属于核定位基因,推测GbTCP27可能在复制和转录的过程中发挥作用;进化树分析表明,海岛棉GbTCP27基因与亚洲棉GaTCP9基因分布在同一分支上;实时荧光定量PCR表明,GbTCP27基因在开花当天的花瓣和开花当天的胚珠中表达量最高;综上所述,GbTCP27转录因子可能参与棉花纤维起始期胚珠表皮细胞的发育。     

小麦TaPAT1-2D基因的克隆与表达分析

GRAS(GIBBERELLIN-INSENSITIVE, repressor of ga1-3 and SCARECROW)基因家族作为重要的植物转录因子在调控植物生长发育、抵抗逆境胁迫的各种信号转导途径中发挥重要作用。为进一步挖掘该家族小麦抗赤霉病相关基因,从禾谷镰刀菌诱导的小麦转录组测序数据筛选出差异表达基因TaPAT1-2D(TraesCS2D02G198200.1),克隆该基因的全长序列,并对其进行生物信息学和表达模式分析,以及亚细胞定位和酵母转录激活活性研究。生物信息学分析结果表明：TaPAT1-2D序列全长1 668 bp,编码555个氨基酸,分子量约为61.34 ku; TaPAT1-2D蛋白含有典型GRAS功能结构域,在进化关系上与水稻OsCIGR2(LOC＿Os07g39470.1)关系较近;TaPAT1-2D启动子区包含茉莉酸甲酯、脱落酸、生长素等植物激素响应元件与光应答元件等。实时荧光定量PCR结果显示,接种禾谷镰刀菌孢子液72 h后,TaPAT1-2D基因在4个不同赤霉病抗性小麦品种中的相对表达水平明显上调,表明该基因参与赤霉病的响应过程。农杆菌介导的烟草中瞬...     

南荻MlNAC13基因功能的初步探究

对南荻MINAC13基因进行了克隆、亚细胞定位和转录激活试验,并用实时荧光定量PCR方法,检测了在盐胁迫、干旱胁迫、低温和脱落酸、茉莉酸甲酯、水杨酸处理下的MlNAC13基因在南荻根部的表达模式。结果：1)获得了南荻MINAC13的全基因序列;2)用N端融合YFP进行亚细胞定位试验的结果证明,MlNAC13位于细胞核,MlNAC13可能在细胞核内行使功能;3) MlNAC13的C端及全长具有转录激活活性,N端没有转录激活活性,说明它是转录因子,且转录激活域位于C端;4)除水杨酸外,脱落酸、茉莉酸甲酯均能诱导MlNAC13基因的表达,说明MlNAC13基因可能参与南荻的多种逆境胁迫响应。     

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     

MlNAC2基因的克隆及其在南荻根部的表达模式分析

本研究中克隆了南荻MINAC2基因的cDNA序列,该序列全长为933bp,编码产物含310个氨基酸残基,该蛋白质理论上的相对分子质量为34,427.8,等电点(pI)为5.85,不稳定系数为34.84,为稳定蛋白,具有保守的NAM基序,无信号肽和跨膜结构域,推测为亲水性蛋白。亚细胞定位试验证明MlNAC2定位于细胞核,它可能在细胞核内行使功能。转录激活试验揭示MlNAC2是一个转录因子蛋白,且转录激活域位于C端。荧光实时定量PCR分析表明,高盐、干旱、脱落酸、茉莉酸甲酯和机械伤害均能诱导MlNAC2基因在南荻根部表达上调,而低温处理时表达下调。     

枣树novel-miR16靶基因ZjTCP4鉴定及生物信息学分析

TCPs转录因子主要通过调节细胞增殖和植物激素途径来调控植物器官发生和形态构型,探究枣树ZjTCP4转录因子的序列特征及其表达特性,以期为TCP转录因子响应干旱胁迫的机理研究提供参考,也可以为后续对枣树分子育种奠定基础。novel-miR16的二级结构具有miRNA典型的发夹结构,为枣树miR319家族成员;靶基因ZjTCP4的降解位点多数都在novel-miR16结合位点的第10和11个核苷酸的位置;生物信息学分析表明,ZjTCP4基因的全长cDNA序列为1 386 bp,预测编码452个氨基酸的多肽,预测编码蛋白的等电点(pI)为6.51,分子量为49 091.55 u;应该是一个膜内或膜外蛋白,为非分泌性蛋白,为亲水性蛋白质,定位于细胞核;枣树ZjTCP4基因编码的氨基酸序列与拟南芥AtTCP4最为相似,与拟南芥AtTCP17,AtTCP18和AtTCP12的相似性也较高;枣树novel-miR16在响应干旱胁迫的过程中上调表达,而其靶基因ZjTCP4在干旱胁迫下下调表达。枣树novel-miR16通过靶向调控ZjTCP4转录因子响应干旱胁迫,干旱胁迫下枣树novel-miR16...     

牛FoxO1基因启动子转录调控分析

为鉴定牛叉头框转录因子1(Forkhead box,FoxO1)的核心启动子区及其关键转录因子,利用PCR扩增牛FoxO1基因的启动子序列,同时设计7个逐段缺失片段引物扩增其启动子逐段缺失片段,进一步将其构建双荧光素酶报告载体并分别转染小鼠C2C12和3T3-L1细胞系,通过检测不同缺失片段荧光素酶报告载体的活性,以确定牛FoxO1启动子的核心区域;使用Genomatix和JASPAR在线软件预测牛FoxO1基因启动子核心区域的关键转录因子,采用定点突变试验在小鼠C2C12细胞系中初步鉴定预测的关键转录因子对FoxO1的转录调控作用。结果表明：1）成功扩增了牛FoxO1的启动子区1 920bp序列,获得了FoxO1基因启动子序列的7个逐段缺失片段序列;2）经双荧光素酶报告试验进一步证实,牛FoxO1基因核心启动子位于-285/-27区域;3）预测并通过定点突变试验鉴定出MEF2A、KLF4、HOXA5和KLF5转录因子对FoxO1基因的转录活性具有关键调控作用。综上,本研究初步鉴定出牛FoxO1基因启动子核心区（-285/-27）内转录因子MEF2A、KLF4、HOXA5和KLF5对F...     

绒山羊波形蛋白基因启动子的克隆及活性检测

以内蒙古阿尔巴斯白绒山羊基因组为模板,采用PCR方法克隆波形蛋白基因启动子,并与载体pEGFP-N1连接构建启动子荧光表达载体重组质粒,通过转染次级毛囊成纤维细胞,在荧光镜下鉴定启动子活性,应用生物软件对其序列进行信息学分析。结果表明：波形蛋白启动子区含有转录所必需的调控元件TATAbox、CAAT-box、GC-box等以及2个CPG岛;10个与启动子结合的转录因子;荧光镜下转染的成纤维细胞具有荧光蛋白表达,揭示波形蛋白启动子具有活性,它的激活可诱导下游的波形蛋白基因的转录和表达。     

木薯环指蛋白基因MeRFP8克隆及表达

采用RT-PCR方法,首次从木薯华南8号(SC8)克隆一个环指蛋白RFP基因家族成员MeRFP8.该基因c DNA包含1059 bp的开放阅读框,编码一个由352个氨基酸残基组成的蛋白质.该蛋白质分子质量为39.23 ku,理论等电点为4.84,C末端含有保守的结构域RING finger domain(Ring-H2 zinc finger),属于C3H2C3型环指蛋白.利用实时荧光定量PCR分析MeRFP8基因在木薯SC8及其同源四倍体叶片的表达水平,结果显示:5℃低温胁迫24 h内,SC8和其四倍体MeRFP8基因先下调表达,后上调表达,呈"V"字型.而且MeRFP8基因在SC8的表达变化水平比其同源四倍体大.推测MeRFP8基因可能参与木薯的低温响应.     

保水剂与多效唑联合施用对木薯光合特性的影响

[目的]探讨保水剂和多效唑联合施用对木薯光合特性的影响,为进一步研究和提高木薯光合生产力及提高木薯产量和淀粉含量提供科学依据.[方法]利用美国PP-SYSTEM公司生产的TPS-2便携式光合作用测定系统,在大田条件下对保水剂与多效唑联合施用对木薯株光合特性的影响进行测定.[结果]施用保水剂可提高植株上部叶片的净光合速率,但中下部叶片净光合速率下降较快;喷施多效唑可延缓植株下部叶片的衰老,影响的叶片数为15片左右.[结论]在木薯生产上联合施用保水剂和多效唑可达到提高整株光合产物的目的.     

木薯NAC转录因子Rd26基因克隆及表达

【目的】克隆木薯NAC转录因子Rd26基因(MeRd26)并检测其在干旱胁迫下的表达量,为Rd26基因抗旱调控机制研究打下基础。【方法】利用反RT-PCR克隆木薯叶片中的MeRd26基因,对其进行序列比对及系统发育进化树构建,研究其在栽培种Ku50和野生种W14间的变异情况,并用实时荧光定量PCR(qPCR)检测PEG-6000干旱胁迫下的MeRd26基因表达量。【结果】从木薯叶片中克隆获得的MeRd26基因,长度为1288 bp,包含1041 bp的开放阅读框,编码346个氨基酸,且含NAC保守结构域。系统发育进化树分析结果表明,MeRd26蛋白与杨树(Potri.011G123300.1)和杞柳(SapurV1A.0127s0020.1)的Rd26蛋白亲缘关系较近。基因结构变异分析结果显示,MeRd26基因有33个SNP位点和7个InDel位点,且大部分变异分布在非编码区及最后一个外显子的后半区域。基因表达检测结果显示,在正常大田种植条件下,栽培种Ku50叶片的MeRd26基因表达量是野生种W14的130倍,但在根中表达量差异较小;在干旱胁迫下,栽培种Ku50未展开叶、老叶和根中MeRd26基因表达被快速诱导,表达量随胁迫时间的延长而增加,在根中表达量最高,但在第1片完全展开叶中,MeRd26基因的表达被抑制,其表达量明显降低。【结论】MeRd26基因在转录水平上参与了木薯抗干旱胁迫反应,可作为候选基因用于木薯抗旱机制研究。     

广西木薯地杂草调查及防除对策

以广西南宁、梧州、贺州、钦州、百色等5个木薯主产区为对象,对广西不同地区木薯地杂草种类及其为害状况进行调查。结果表明,广西木薯地杂草有13科33种,其中优势杂草为阔叶丰花草（Spermacoce latifolia）、马唐（Digitaria sanguinalis）、香附子（Cyperu srotundus）和胜红蓟（Ageratum conyzoides）,相对多度分别为55.11%、35.0%、32.32%和29.53%;其次是白茅（Imperate cylindrica）、鸭跖草（Commelina communis）、碎米莎草（Cyperus iria）、旱稗（Echinochloa crusgalli）和赛葵（Malvastrum coromandelianum）,相对多度分别为17.65%、15.02%、12.13%、10.87%和10.57%,为木薯地常见杂草。生产上宜采取农业防治、物理机械防治及化学防治等多种技术措施控制木薯地草害的发生与为害。     

木薯过氧化物酶基因序列分析及其乙烯和茉莉酸甲酯诱导表达特性

[目的]分析木薯Class Ⅲ过氧化物酶(POD)基因(MePOD)的序列特征,并检测乙烯(ET)和茉莉酸(JA)逆境信号对其表达的影响,为研究木薯对逆境胁迫的响应和调控模式及培育抗逆新品种提供理论依据.[方法]从木薯基因组数据库中获取MePOD基因序列并进行分析;以木薯品种华南8号悬浮培养细胞为材料,利用实时荧光定量PCR(qPCR)检测木薯MePOD基因在乙烯利和茉莉酸甲酯(MeJA)处理后的表达特性.[结果]MePOD基因编码区含4个外显子和3个内含子;转录起始位点位于起始密码子上游1061 bp处;启动子区域含多个顺式作用元件,但无ET和JA响应元件.MePOD蛋白由33 1个氨基酸组成,分子量为37.476kD,理论等电点为8.66;有一个含信号肽的跨膜结构,是一种阳离子分泌型Class Ⅲ POD.系统发育进化树分析结果表明,木薯MePOD蛋白与大戟科橡胶树(Hevea brasiliensis,ADR70870.1)的亲缘关系最近,且除两种裸子植物外,其他17种被子植物聚为一类,且同一科植物进一步相聚,此结果与进化地位一致.和CR检测结果表明,MeJA涛导0.5 h后,MePOD基因表达量整体上呈先升高后下降的变化趋势,而乙烯利诱导0.5h后其表达量呈缓慢上升的变化趋势,但整体上维持在本底水平之下.[结论]JA和ET逆境信号不直接通过相应响应元件上调MePOD基因表达,而与其他激素信号进行综合调控,并进一步参与植物体内的抗氧化过程.     

木薯DBE和SBE基因的序列分析及其茉莉酸甲酯诱导表达特性

为研究木薯中调控支链淀粉合成的DBE和SBE基因如何被茉莉酸信号调控,首先对木薯基因组数据库中的Me DBE和Me SBE2.1基因进行序列分析,二者都具有α淀粉酶催化结构域且启动子区都具有茉莉酸响应元件等多种响应元件。以木薯品种‘华南八号’悬浮培养细胞为材料,利用q RT-PCR检测木薯Me DBE和Me SBE2.1基因在茉莉酸甲酯处理后的表达特性。结果显示:Me DBE基因的表达在最初短暂上调后持续下调,而Me SBE2.1则持续上调后又恢复最初水平,说明Me DBE和Me SBE2.1基因可被茉莉酸信号调控,进一步推测表明,其受到不同激素信号整合后的综合调控,以影响支链淀粉的生物合成。     

低温驯化对木薯耐寒性形态、生理特性的影响

用相对耐寒的2个木薯品种华南124和Arg7为材料,设置14℃弱低温驯化后4℃伤害处理、非驯化直接4℃处理和25℃对照,观察和测定了木薯在低温驯化处理下的形态与生理变化。结果表明,该2个品种经低温驯化处理后比非驯化处理,植株形态损伤减轻,恢复正常温度后形态恢复力增强;叶片中的叶绿素含量下降延缓、脯氨酸含量增幅高而丙二醛含量指示的细胞膜破损变小;而在温度恢复过程中叶绿素含量、叶片脯氨酸含量增加均较快。形态与生理指数一致表明,弱低温驯化能够有效提高木薯对低温的适应能力及恢复能力。     

木薯块根总RNA提取方法的比较和改进

[目的]为更好地利用基因操作手段改良木薯品质和提取高质量的木薯总RNA提供科学依据。[方法]采用4种方法提取木薯块根RNA,筛选一种最简单、有效的方法,并利用RT-PCR技术克隆木薯淀粉分支酶,分析所提取RNA的质量。[结果]结果表明,用改进的CTAB法和plant RNAReagent kit均能提取高质量的RNA,用plant RNAReagent更能节省时间,而且纯度比较高。对plant RNAReagent提取的RNA进行RT-PCR克隆,克隆出了与木薯淀粉合成有关的SBEII基因。[结论]plant RNAReagent kit提取的RNA,其质量可以满足基本的试验要求。     

斜纹夜蛾在广州地区对木薯幼苗的为害研究

［目的］为防治广州斜纹夜蛾对木薯幼苗的危害奠定基础。［方法］通过调查木薯的受害株率及对斜纹夜蛾的实验室观察了解了斜纹夜蛾的形态特征及其对木薯幼苗的危害。［结果］试验田的木薯幼苗受害率为5%左右。斜纹夜蛾幼虫白天躲在土壤中,晚上出来为害,齐地面咬断或取食木薯幼苗的茎杆,仅剩叶片在土表,造成木薯缺苗,对木薯种植构成潜在威胁。斜纹夜蛾成虫体长l4~20mm,翅展35~40mm,前翅灰褐色,斑纹复杂,自前翅前缘向后缘外方有3条白色斜纹。蛹长15~20mm,赭红色。采用淋治法施用90%晶体敌百虫1000~2000倍液和20%杀灭菊酯乳油1500~2000倍液可以防治斜纹夜蛾幼虫。［结论］该试验初步研究了斜纹夜蛾在木薯上的发生为害规律。