中科院发现转录因子SIDof1在番茄果实成熟中的功能

中国科学院植物研究所秦国政课题组报道了番茄完成果实成熟必需的转录因子SlDof1,敲除SIDof1将延迟果实成熟的过程. 研究者发现,在番茄已知的34个Dof转录因子中,有29个基因在果实成熟的发育阶段表达,其中5个基因有显著上调.通过病毒介导的基因沉默技术,发现只有SlDof1沉默的植物表现出明显的果实颜色呈斑片状表...     

MYC2转录因子在植物中的功能研究进展

MYC2(Myelocytomatosis proteins 2）是一类b HLH家族转录因子,是JA信号途径中的主要调控因子。MYC2通过转录调控下游目标基因的转录和表达,参与植物逆境防御、生长发育及次生代谢等进程。MYC3/4作为JA信号的次级调控因子可与MYC2协同作用。目前对MYC2的功能研究较为深入和广泛。本文综述了MYC2的结构特征及其在植物激素信号传导、逆境防御、生长发育和次生代谢中的调控机制,为进一步深入探讨MYC2的分子功能提供理论基础。     

番茄ERFb.2转录因子的克隆、生物信息学及表达特征分析

通过克隆番茄SlERFb.2基因,并运用生物信息学对该基因的编码产物进行一级、二级、三级结构分析,并通过qRT-PCR技术检测SlERFb.2基因在不同处理不同时期的表达量,以期为番茄对非生物胁迫的响应机制提供参考依据.结果 表明:SlERFb.2基因含有开放阅读框5个,共编码258个氨基酸,属于酸性蛋白;其二级结构以α-螺旋为主,预测蛋白定位于细胞核上;且含有39个磷酸化位点与15个糖基化位点;启动子区主要以I-box为主,且含有多个诱导基因表达的顺势作用元件;三级结构相对简单,且该转录因子在番茄中存在4个互作蛋白,系统发育树得番茄与马铃薯的亲缘关系最近;qRT-PCR显示该基因对低温的响应特别敏感.     

NAC转录因子在果实成熟中的调控作用

NAC转录因子是植物中最大的特异性转录因子家族之一,其依赖由高度保守的N端结构域和高度变异的C端转录调控结构域组成独特的NAC结构域发挥功能,在果实成熟的调控中发挥着重要的作用。在介绍NAC转录因子的结构特征及不同物种NAC基因的成员与分类的基础上,总结了近年来NAC转录因子在果实成熟过程中的积极作用,包括促进果实软化影响果实质地,促进叶绿素降解及类胡萝卜素、类黄酮和花色苷的合成决定果实着色、调控糖分积累影响果实糖酸比例以及促进多种芳香化合物合成积累形成果实特有风味、果实脱涩等方面,并阐述了NAC转录因子与内源激素特别是乙烯和ABA交互在调控果实成熟中的重要作用。总结了NAC转录因子调控果实成熟的潜在机制以及影响NAC表达的因素与分子通路,旨在为在果实成熟性状遗传改良与调控技术研发提供重要参考。     

CsAREB转录因子在柑橘果实发育中的作用

以江津甜橙的低酸小果变异品种‘长叶橙’(Citrus sinensis L.Osbeck‘Changyecheng’)和高酸大果芽变品种‘大果锦橙’(C.sinensis L.Osbeck‘Daguo Jincheng’)为材料,对其AREB(ABA responsive element binding)/ABFs(ABRE binding factors)转录因子基因,即CsAREB1和CsAREB2进行了生物信息学及时空表达分析;采用酶联免疫法(ELISA)测定了不同发育时期果实内源激素(ABA、IAA、GA和ZR)含量。结果表明:CsAREB1的开放阅读框(ORF)长度为1 338 bp,编码445个氨基酸;CsAREB2的ORF为1 347 bp,编码448个氨基酸。CsAREB1和CsAREB2在叶、花、果中的表达存在组织特异性。在果实发育过程中,CsAREB1的表达量在‘长叶橙’中呈上升趋势,在‘大果锦橙’中呈先降后升趋势;CsAREB2的表达量在2个品种中总体均呈上升趋势。在果实细胞分裂期,‘长叶橙’果实CsAREB1、CsAREB2的表达量高于‘大果锦橙’,而在果实膨大期的果皮组织中‘长叶橙’低于‘大果锦橙’,在果肉组织中没有显著差异。两品种CsAREB1和CsAREB2的表达均受外源ABA的诱导。在细胞分裂期和膨大期的果皮组织中‘大果锦橙’中IAA、GA、ZR含量,以及IAA、GA、ZR与ABA的比值均高于‘长叶橙’,而在膨大期果肉组织中这一比值低于‘长叶橙’。随着果实的发育,CsAREB1和CsAREB2的表达量变化与果实内源ABA的含量变化趋势基本一致,而与其他内源激素的含量变化无明显相关关系。研究结果表明:CsAREB1和CsAREB2的转录水平受ABA的调控,通过参与柑橘果实ABA生成,影响柑橘果实体积发育过程。     

美国康奈尔大学研究人员鉴定出2个转录因子对番茄果实成熟及品质的影响

番茄成熟是受乙烯和一系列转录因子的作用共同调控的,这些转录因子包括RIPENING INHIBITOR(RIN )和NON-RIPENING ( NOR ),这2个基因的突变已经被商业上用来延缓果实的成熟和随之而来的变质,是延长果实货架期的一个手段;然而,这些突变也会对果实原本理想的颜色和营养价值相关性状造成影响,不过这种影响的程度尚未得到详细评估。     

蜡梅AP2亚家族转录因子鉴定及CpAP2-L11功能研究

对蜡梅（Chimonanthus praecox）AP2(Apetala2,AP2)亚家族成员进行全基因组鉴定,并分析其在花发育过程中的表达模式;研究CpAP2-L11的表达特异性,过表达拟南芥（Arabidopsis thaliana）并观察其表型。共鉴定出20个蜡梅AP2亚家族转录因子,其中euAP2、basalANT和euANT组分别有5、6和9个成员,且euAP2组全部成员无miR172结合位点。共线性分析发现有12个成员形成了16对复制基因,并在进化过程中受纯化选择。多数AP2亚家族成员在4、5月花芽中高表达,在花芽进行需冷量积累的过程或后期低表达,仅CpAP2-L11在花芽需冷量积累到570 CU(Chill units,CU)的始花期高表达,同时CpAP2-L11在蜡梅幼果、外轮花被片和雄蕊中高表达,在茎、叶中低表达,并受高温和低温诱导表达量降低。拟南芥异源表达CpAP2-L11,抽薹时间显著提前,且FT、SOC1、LFY和AP1基因表达量显著升高。蜡梅CpAP2-L11可能参与低温诱导打破蜡梅休眠导致寒冬开花及春季花芽分化,且促进过表达拟南芥早开花。     

转录因子FaNAC56在草莓果实成熟中的功能分析

[目的]研究NAC转录因子FaNAC56在草莓果实成熟中的作用.[方法]根据前期果实成熟过程中的蛋白组数据,以八倍体红颜草莓为试材,克隆FaNAC56基因及其启动子.在蛋白水平,利用MEGA构建FaNAC56系统进化树,并通过生物信息学预测其编码蛋白的二级结构,以及利用烟草进行亚细胞定位;在转录调控水平,利用预测网站分...     

苹果bZIP转录因子基因MdAREB2功能的初步研究

对‘嘎拉’苹果中的1个bZIP转录因子基因MdAREB2(序列号:MDP0000248567)进行功能初步研究。蛋白进化树分析表明,苹果MdAREB2与拟南芥AtAREB2具有很高的同源性。利用PlantCare数据库进行启动子顺式作用元件的预测分析,MdAREB2启动子序列中存在脱落酸响应元件ABRE。实时定量PCR检测表明,MdAREB2明显受ABA诱导。拟南芥种子萌发阶段经过0.5和2μmol·L~(-1)ABA处理后发现突变体abi5中过量表达MdAREB2能够恢复对ABA的敏感性。拟南芥幼苗生长阶段,经过20μmol·L~(-1) ABA处理后发现,突变体abi5中过量表达MdAREB2能够部分恢复对ABA的敏感性。     

巴西蕉2个ERF转录因子基因的克隆及功能研究

【目的】筛选、克隆响应非生物胁迫的关键ERF转录因子基因,并研究其功能。【方法】综合运用转录组学、生物信息学、生物化学等技术手段,分析不同非生物逆境胁迫下AP2/ERF转录因子超家族基因的表达谱聚类变化,并从中筛选、克隆关键ERF转录因子,对其功能进行研究。【结果】不同非生物胁迫下,AP2/ERF超家族基因的表达模式不同,对低温胁迫的响应较其他胁迫敏感;筛选克隆的Ma ERF25和Ma ERF27基因是ERF家族基因,具备ERF家族基本特征,编码蛋白为核定位蛋白,C端具有转录激活活力,并参与了香蕉对非生物胁迫和激素的应答,在其中发挥着一定的作用。【结论】获得了2个巴西蕉ERF基因Ma ERF25和Ma ERF27,被定位在细胞核,具有转录激活活性,参与非生物逆境胁迫应答。     

番茄转录因子基因SlWRKY16的克隆及原核表达分析

从栽培番茄(Solanumlycopersicum)‘M82’中克隆到1个WRKY家族基因SlWRKY16。研究结果显示:SlWRKY16包含1 497 bp的完整开放读码框,编码498个氨基酸,理论分子量为55.5 kD,含有1个WRKYGQK保守结构域和C2H2锌指结构域,属于Ⅱb类WRKY转录因子基因,且定位于细胞膜上;栽培番茄Sl WRKY16与潘那利番茄Sp WRKY6(XP₀15064265.1)、马铃薯St WRKY6(XP₀06350473.1)同源性最高。qRT-PCR结果显示SlWRKY16在番茄不同组织中均有表达,叶片中的表达量最高;短时间非生物胁迫下该基因的表达量显著降低。此外,重组菌pET-30a-SlWRKY16在NaCl、甘露醇胁迫下生长均明显低于对照菌pET-30a。综上,番茄SlWRKY16基因可能在响应非生物胁迫过程中具有负调控效应。     

无机氮和氨基酸态氮处理对番茄幼苗木质部和韧皮部汁液中矿质养分的影响

溶液培养条件下研究了番茄幼苗木质部和韧皮部汁液中氮及其它矿质养分运输对无机氮(NH₄^{+ _-}N、NO₃^- -N) 和氨基酸态氮(Gly-N) 处理的不同响应。结果表明, 不同氮素处理8 d后, ‘申粉918’和‘沪樱932’番茄木质部和韧皮部汁液中全氮含量表现为NH₄⁺ -N > Gly-N >NO₃^- -N处理, 而氮溢出量则以Gly2N处理的最多, 其次为NH₄^{+ _-}N或NO₃^- -N处理。两个品种木质部汁液中K、Ca、Mg以及‘沪樱932’木质部汁液中Cu含量表现为NO₃^- -N > Gly-N >NH₄⁺ -N 处理, 而‘申粉918’中的Cu含量则表现为NO₃^- -N>NH₄⁺ -N > Gly-N处理。两个品种木质部汁液中K、Ca、Mg、Cu、Zn、Mn溢出量均表现为NO₃^- -N> Gly-N>NH₄⁺ -N处理; 韧皮部汁液中K、Ca、Cu、Mn溢出量表现为Gly-N >NO₃^- -N>NH4+ 2N处理; 而其Mg、Zn溢出量则表现为NO₃^- -N> Gly-N >NH₄⁺ -N处理, 且‘沪樱932’的变化幅度较‘申粉918’的小。NH₄⁺ -N处理抑制番茄木质部养分向上运输的能力远大于Gly-N, ‘申粉918’受抑制的程度更为明显。     

喀西茄WRKY基因的分离及其受黄萎病诱导的表达分析

利用已获得的喀西茄（Solanum aculeatissimum）接种黄萎病前后的根部转录组数据库,前期筛选得到了4个与植物WRKY转录因子蛋白一致性较高的Unigene序列。系统进化分析表明,这4个转录因子均含有典型的WRKY结构域,分别属于WRKY蛋白家族的第IC类、IIa类和III类。利用实时荧光定量PCR技术分析了这4个WRKY基因在喀西茄不同组织（根、茎和叶）以及接种黄萎病后根部不同时期的表达情况,结果表明,Unigene6502和Unigene20920在根部的表达量显著高于茎部和叶片,而CL1273.Contig2和CL3641.Contig1在叶片的表达量显著高于根部和茎部。这4个WRKY基因在喀西茄根部接种黄萎病菌后具有不同的表达模式,Unigene6502和Unigene20920接种后呈先上调后下调的表达模式,CL1273.Contig2和CL3641.Contig1分别呈上调和下调的表达模式。     

NAC转录因子在果实发育成熟过程中的作用研究进展

就NAC基因结构与功能及对果实发育和成熟的调控作用研究进行了综述,提出NAC转录因子通过乙烯途径和多重激素途径影响果实成熟。乙烯途径包括：乙烯诱导NAC转录因子,NAC转录因子调控乙烯信号系统上游转录因子,和直接调控主要乙烯合成基因影响果实成熟;多重激素途径包括,通过生长素、脱落酸及赤霉素/油菜素内酯等途径,影响果实成熟。     

番茄AP2/ERF超家族重鉴定及过表达SlERF.D.3株系表型分析

基于番茄基因组数据库的更新,系统地对番茄AP2/ERF超家族成员进行了更新,并对其进行了染色体定位、保守基序、基因结构和对灰霉菌及生长素胁迫响应的分析。共鉴定出141个ERF家族基因,其中新鉴定出的ERF亚家族成员42个;随机分布在12条染色体上,大都只含有外显子而无内含子,部分基因不同程度的受到灰霉菌和生长素处理的诱导表达。作为拟南芥AtERF109在番茄中的同源基因,SlERF.D.3的表达可被灰霉菌抑制且可迅速强烈地响应生长素处理。为进一步明确SlERF.D.3的生物学功能,以番茄‘Ailsa Craig’为材料克隆了此基因的编码区,构建过表达载体并转化番茄,获得了3个T0代过表达株系。与野生型相比,转基因株系的叶片较细长、向下卷曲,且果实出现乳状突起。这为研究SlERF.D.3在调节番茄的生长发育和胁迫响应过程中的作用奠定了基础。     

柑橘转录因子基因CitMYB22的分离、表达及亚细胞定位分析

以‘资阳’香橙(Citrus junos‘Ziyang’)为材料,利用RT-PCR技术,分离到1个MYB基因,CitMYB22。比对分析发现,CitMYB22含有两个内含子,开放阅读框(ORF)为696 bp,可编码231个氨基酸残基的多肽。氨基酸聚类和结构分析表明,CitMYB22属于MYB类转录因子家族中的R2R3-MYB亚家族。进化树分析表明,CitMYB22与拟南芥参与逆境响应的R2R3-MYB亚家族成员At MYB15的同源性最高。克隆CitMYB22的ATG上游2 500 bp内启动子顺式元件,预测其含有多个与植物逆境和激素应答相关的顺式作用元件,如HSE、SARE和MBS等。亚细胞定位结果显示CitMYB22蛋白定位在细胞核中。实时定量结果表明,CitMYB22在叶、花中的表达量明显高于根和幼果,且在外源脱落酸、水杨酸、甲基茉莉酸、1–氨基环丙烷基羧酸以及高盐、脱水和4℃低温等非生物逆境胁迫下,均被诱导上调表达,推测CitMYB22可能与‘资阳’香橙的抗逆性相关。     

芜菁NAC转录因子BcNAC2基因的分离及其表达

 根据拟南芥NAC2的全长序列设计引物,从芜菁中成功分离了NAC转录因子BcNAC2基因,该基因最大开放阅读框为1 683 bp,编码560个氨基酸,共包含6个外显子和5个内含子。将BcNAC2与其他30个NACs蛋白进行序列比对以及重构系统进化树分析发现,BcNAC2与十字花科的拟南芥的同源性最高,芜菁BcNAC2与拟南芥NAC2蛋白功能结构域内的特征序列有显著的差异。半定量RT-PCR的结果表明,BcNAC2呈部分组成型表达特征,在授粉8 d的嫩角果中表达丰度最高,而且组织原位杂交结果显示,BcNAC2在胚囊中有较高的表达,由此推测,BcNAC2与芜菁的种子或胚的发育相关。     

逆境诱导转录因子AtDREB2A 转化百合的研究

 以东方百合‘西伯利亚’为试验材料,探讨影响农杆菌转化效率的因素,优化了以无菌小 鳞片为外植体的遗传转化体系,通过农杆菌介导法将逆境诱导转录因子AtDREB2A 基因转入百合基因组 中。结果表明：外植体预培养3 d,侵染菌液浓度OD600 = 0.8,侵染时间20 min,25 ℃下共培养3 d,获 得的卡那霉素阳性植株率最高。对获得的59 株抗性单株进行PCR 检测,有28 个单株的DNA 经扩增后 产生了与阳性对照相同的特异扩增带。进一步对转基因阳性植株进行Southern 杂交鉴定,结果表明外源 基因已经整合到转化植株的基因组中。生理指标测定表明转基因植株的对高温的适应性有一定程度的提 高。