棉花转录因子GhWRKY4基因的克隆及特征分析

 本研究从陆地棉中克隆得到GhWRKY4基因,全长cDNA是1281 bp,包含1083 bp的开放阅读框,编码的360个氨基酸属于IIcWRKY转录因子家族。分析GhWRKY4基因结构表明其有三个外显子和两个内含子。GhWRKY4蛋白的亚细胞定位实验表明其定位在洋葱表皮细胞核。实时荧光定量分析结果显示GhWRKY4在棉花的根、茎、叶和花中均有表达。染色体步移得到了GhWRKY4的5’端侧翼序列,生物信息学软件预测表明GhWRKY4包含一系列和胁迫基因调控相关的反式作用元件,表明GhWRKY4参与植物对盐害和冷害胁迫的反应。     

陆地棉基因GhWRKY40-1的克隆及表达分析

【目的】WRKY转录因子通过激活下游一系列抗逆应答基因的表达而提高植株的综合抗性。本研究旨在研究WRKY转录因子在陆地棉中的功能。【方法】通过基因芯片筛选鉴定出1个逆境诱导的陆地棉WRKY转录因子基因,由于此基因编码蛋白含有1个典型的WRKY结构域,且与拟南芥At WRKY40具有较高相似性,故命名为GhWRKY40-1。采用电子克隆及反转录-聚合酶链反应技术获得GhWRKY40-1基因c DNA全长,并对其进行序列分析及结构与功能预测。【结果】GhWRKY40-1的开放阅读框为981 bp,编码326个氨基酸,预测蛋白相对分子质量为35.78×103,等电点为8.39。GhWRKY40-1在拟南芥原生质体中瞬时表达定位于细胞核,且具有转录激活活性。RT-PCR结果表明,GhWRKY40-1受甘露醇诱导上调表达。【结论】推测GhWYKY40-1可能参与干旱胁迫应答反应,并且在植物逆境胁迫中发挥重要作用。上述分析为进一步从分子水平上验证其抗逆生物学功能以及揭示棉花非生物胁迫抗逆机制奠定了基础。     

棉花抗枯萎病相关基因GhWRKY48的克隆及表达分析

棉花枯萎病是影响棉花产量和品质的最重要病害,WRKY转录因子在植物抗病中扮演重要角色.本实验以高抗枯萎病的陆地棉'中棉所12'为实验材料,以枯萎病菌诱导棉花根部基因表达谱中筛选得到WRKY基因片段为探针,从陆地棉'中棉所12'根部cDNA中克隆WRKY转录因子基因.通过多序列比对分析发现该基因属于第Ⅱ类WRKY转录因子...     

棉花转录因子GhGT30基因的克隆及转录功能分析

Trihelix转录因子广泛参与植物生长发育、非生物胁迫应答等一系列生理活动。本研究根据表达序列标签(EST)电子拼接,结合cDNA末端快速扩增技术(RACE)和RT-PCR技术,从棉花中克隆了一个cDNA全长为2 210 bp的新基因,其开放读码框为2 025 bp,编码一个675氨基酸的蛋白,分子量约76.26 kD,等电点为6.21。SMART蛋白结构预测发现,该基因在N端和C端各有一个trihelix结构域,属于GT-2型trihelix转录因子,被命名为GhGT30 (GenBank登录号为JQ013098)。氨基酸序列比对显示,该蛋白和其他高等植物的GT蛋白有较高的同源性。进化树分析表明,GhGT30基因和大豆GmGT-2B基因处在同一进化树分支。拟南芥原生质体中瞬时表达分析表明,GhGT30主要定位于细胞核中。实时荧光定量PCR分析表明,该基因在棉花的花、纤维(12 DPA)中的表达量明显高于根、茎、叶及胚珠(0 DPA),同时,该基因对干旱、高盐、低温及脱落酸(ABA)等处理都有一定程度的响应,推测该基因对棉花非生物胁迫的调控起重要作用。     

低磷胁迫下不同基因型棉花生理和形态的响应差异

盆栽条件下,选用18个不同基因型棉花品种,研究2个磷水平:适磷P(KH_2PO_4 1.00×10^-3 mol·L^-1)处理和低磷P 0(KH_2PO_4 0.01×10^-3 mol·L^-1)处理对棉花幼苗的磷利用效率、叶绿素含量、地上地下鲜重和干重及形态特性的影响。试验结果表明:棉苗地上部鲜重、地上部干重、总干重、总叶面积、叶绿素含量和磷利用率等指标在不同磷处理水平和不同基因型品种间都存在着显著或极显著差异,可作为研究品种耐低磷能力的性状指标;各性状相对值变异系数的大小顺序为:总叶面积>地上部干重>总干重>地上部鲜重>叶绿素含量>磷利用率;根据相对值表现及聚类分析表明:中棉所42号、新陆早19号和鲁研棉28号在低磷和适磷处理的比较中,各测定指标的综合表现良好,能够很好的适应低磷胁迫条件,属于耐低磷基因型品种。     

苦荞麦FtWRKY6基因的克隆及其在低磷与激素诱导下根中的表达分析

WRKY转录因子是植物非生物胁迫反应中的重要调节子。荞麦耐贫瘠,磷利用率较高。为了探究WRKY基因在荞麦磷饥饿反应中可能的调节作用,以苦荞麦为材料,采用逆转录PCR方法,从低磷处理的根RNA样品中获得了FtWRKY6基因的编码序列。FtWRKY6 cDNA长1 572 bp,编码524个氨基酸,含有2个典型的WRKY保守结构域,锌指类型为C₂H₂,归属于第Ⅰ类WRKY,与绿茶CsWRKY24在氨基酸水平上的同一性较高(55.5%)。拟南芥原生质体瞬时表达分析表明,FtWRKY6定位于细胞核中;酵母单杂交试验表明,FtWRKY6具有转录激活活性。实时荧光定量PCR分析表明,在根中FtWRKY6的表达受低磷和3种重要的低磷反应相关激素—吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA)和细胞分裂素(CTK)显著诱导。上述结果提示,FtWRKY6具有转录因子的基本结构与生化特征,在根中可能通过IAA、GA、CTK信号通路的交互作用介导苦荞麦在低磷条件下的响应过程。     

低磷胁迫下高羊茅转录组学分析

对高羊茅(Festuca arundinacea)叶片进行转录组测序分析,挖掘响应低磷胁迫的相关基因,探讨高羊茅抵御逆境胁迫的分子机制。用KH2PO4浓度为0.005 mmol/L的Hoagland全营养液模拟低磷胁迫处理下的高羊茅作为研究材料,应用HiSeq4000 PE-250测序平台对叶片进行转录组测序,对测序结果进行基因功能注释分析和差异表达基因(DEGs)筛选。获得低磷胁迫处理下高羊茅叶片中2 269个DEGs。GO富集结果表明,低磷胁迫下高羊茅中的DEGs均显著富集到叶绿体被膜、叶绿体基质、酸性磷酸酶活性、去磷酸化、蔗糖-1F果糖基转移酶活性等过程中;KEGG途径富集分析表明,高羊茅低磷胁迫处理下的DEGs显著富集的代谢途径主要涉及甘油磷脂代谢、甘油酯类代谢、类胡萝卜素生物合成、苯丙氨酸代谢等。转录因子鉴定结果显示高羊毛低磷胁迫处理下差异表达数量最多的转录因子主要来自C3H、NAC、C2H2、WRKY、bHLH等转录因子家族;通过高通量转录组测序,初步获取了高羊茅响应低磷胁迫的基因表达特征,为深入研究高羊茅抗逆机制提供理论依据。     

棉花转录因子基因GhMYBPA1的克隆及表达分析

MYB转录因子蛋白普遍存在于植物中,在生物和非生物胁迫中发挥着重要作用.为了探讨棉花MYB转录因子的功能,采用同源克隆技术,在棉花叶片组织中克隆GhMYBPA1基因,并对其进行生物信息学和不同逆境胁迫下的表达分析.结果 表明,从中棉35中成功克隆得到1个新的MYB转录因子基因GhMYBPA1(基因登录位点为XM_016...     

棉花涝渍胁迫的耐受及应答机制研究进展

涝渍是中国长江、黄河流域棉区棉花产量、品质提高的重要限制因子。棉花常具有复杂的耐涝机制,其中,转录因子在其响应涝渍胁迫中发挥着重要作用。本研究从形态结构、生理生化、基因表达等方面综述了近几年国内外有关棉花涝渍胁迫的研究进展,探讨了胁迫条件下棉花的形态及生理适应性,信号转导过程,重点分析了b ZIP、AP2/EREBP,NAC、WRKY、MYB、b HLH等几大家族转录因子的结构、分类及生物学功能,并对其响应非生物胁迫的复杂调控机制进行了论述,以期为发掘棉花耐涝基因,利用分子手段培育棉花耐涝新品种提供思路。     

近30年牙克石春季桃花水气象条件分析

为了找出桃花水的发生规律、预报着眼点,积极采取防范措施,为牙克石防灾减灾的决策服务提供依据,通过数理统计分析方法对牙克石1981-2010年桃花水发生情况、降水量和气温进行统计分析。结果表明,桃花水发生条件与冬季降水量和开春期的气温变化有密切关系。牙克石3-4月气温变化过程和冬季降水量是影响桃花水的主要因素,桃花水灾情持续时间与冬季降水量呈正比,桃花水的发生几率呈上升趋势。就牙克石而言,当上1年的冬季降水量≥58.4 mm,次年3月日平均气温≥-4.4℃,日最低气温≥-15.4℃时,应注意防范桃花水。     

陆地棉三个WRKY基因的克隆及表达分析

WRKY转录因子可调控下游抗逆基因的表达,进而在植物生长发育以及对外界环境的反应中起着重要的调控作用,目前对棉花WRKY家族基因的研究比较少.本研究利用电子克隆的方法,从陆地棉品种山农圣杂3号中克隆得到了3个具有完整开放阅读框的棉花WRKY基因,聚类分析表明它们同属于WRKY家族中的第Ⅱ类.利用RT-PCR结果表明:250 mmol/L NaC1盐胁迫和20％ PEG6000干旱胁迫下同时诱导GhWRKY4的基因表达,GhWRKY5仅受干旱胁迫下的诱导,而GhWRKY6对这两种逆境胁迫都没有变化.     

农艺因素对杂交棉浙杂166纤维产量和品质的影响及若干生理性状的杂种优势

在三个地区进行了大田试验和盆栽试验,研究农艺因素对杂交棉浙杂166的纤维产量和品质的影响及杂交种若干生理性状的杂种优势。结果表明,最佳种植密度和氮肥用量因地区而异,金华点要比杭州和慈溪要求较低的种植密度和较高的氮肥用量;播种日期以4月15日播种地膜覆盖的处理铃数最多。从纤维产量和衣指上看,最适密度和氮肥用量分别为每公顷4.5万株和180kg,播种日期为杭州和慈溪为4月15日,金华为4月20日,播种后全部地膜覆盖。不同密度、氮肥用量及播种期之间,纤维品质无显著差异,但慈溪点表现为N1(135kg·hm 2)处理的纤维长度显著低于其它氮肥用量较多的处理。叶绿素含量(以SPAD表示)生育期间变异很大,在初花期和吐絮期,杂交种浙杂166高于其双亲和常规品种泗棉3号,而在盛花期和结铃期恰好相反。杂种及其双亲的MDA含量在生育期间也表现出较大的变化,且杂种的变化模式与不育系相似,表现为蕾期较低,而初花期及此后保持较高。与双亲相比,浙杂166具有明显的SOD杂种优势,生育期间的变化模式也与不育系相似。     

珂字201胚性愈伤组织cDNA文库的构建和分析

用经过改进的胍盐法提取了陆地棉品种珂字201胚性愈伤组织的总RNA,进而分离了mR-NA,合成了全长cDNA,并将其克隆到λTriplEx载体中,进行体外包装后,成功地获得了cDNA文库.该文库的滴度为2.02×107pfu·ml-1,重组效率在90%以上,插入片段大小范围也符合cDNA文库构建的要求.     

盐胁迫下棉花叶片差异蛋白表达的分析

以耐盐的陆地棉品种中07为研究材料,在其生长的三叶期,用未处理和0.4%NaCl胁迫处理24h的幼苗,分别提取其叶片全蛋白。通过等电聚焦和第二向SDS-PAGE技术获得完整的棉花叶片总蛋白图,利用ImageMaste-2DElite5.0软件分析各个差异蛋白在对照和0.4%NaCl胁迫24h后棉花叶片中的相对表达量,并选取质量好、实验重复性高的10个特异的差异表达蛋白质点进行基质辅助激光解吸电离串联飞行时间质谱(MALDI-TOF-TOF/MS)鉴定。结果表明,从对照和盐胁迫处理的双向电泳图谱中共检测到24个差异蛋白质点,这些差异蛋白质点的等电点分布集中在5.0～6.5之间,分子量分布集中在40.0～110.0kD之间;进一步质谱(MALDI-TOF-TOF/MS)分析鉴定的10个差异蛋白质点,其中4个蛋白质点获得了鉴定结果,这4个差异表达蛋白质点分别为1,5-二磷酸核酮糖羧化/氧化激酶α2(编号4)、1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/氧化酶大亚基(编号5)、未知蛋白产物(编号19)和OEE2(编号32)。我们初步推测OEE2和1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/氧化酶可能与棉花耐盐胁迫特性有关。     

棉花SUPERMAN类锌指蛋白基因GZFP的启动子及功能分析

GZFP是来源于陆地棉的一个SUPERMAN类锌指蛋白基因.为了进一步了解该基因功能,本研究通过染色体步移(Genome walking)获得其启动子区域,并构建该片段与GUS连接的重组载体pBI-pGZFP-5::GUS,通过花浸染法转化拟南芥.转基因植株的GUS染色结果表明GUS基因主要在根部以及花器官表达,而叶片...     

利用叶绿素计对短季棉氮素营养诊断的初步研究

研究了以叶绿素计诊断短季棉的氮素营养。结果表明,不同生育时期功能叶叶绿素计读数与叶绿素含量、全氮含量(Na,Ndw)及施氮水平呈极显著线性正相关,其中对Na的正相关高于Ndw;与光合强度呈极显著指数相关;与产量、三桃数呈极显著二次曲线回归。获得了不同生育时期叶绿素计诊断指标。叶绿素计变动1格的参考施氮量为23.3~25