辣椒WOX转录因子家族的鉴定、进化与表达分析

WUSCHEL(WUS)相关的同源异型盒（WOX）转录因子家族是一类植物特异性转录因子,维系植物干细胞动态平衡、茎尖分生组织形成、胚胎发育等重要生命活动。利用生物信息学方法,在遵辣1号辣椒中鉴定到10个WOX基因,命名为CaWUS—CaWOX13。CaWOXs不均等地分布在5条染色体上,被分为3个支系,亚细胞预测全部定位在细胞核上。不同支系间基因数目差异较大,同一支系的成员具有相似的基因结构和保守基序。CaWOX家族启动子包含14种有关植物生长发育、激素调控和逆境胁迫的作用元件,分布最广的为茉莉酸甲酯应答元件（MeJA responsiveness）。CaWOX家族内没有发现串联重复和大片段复制,但和拟南芥、番茄存在共线性关系。CaWUS作为关键蛋白,在蛋白质互作网络中承担枢纽作用。CaWOXs的基因表达量具有显著的差异性,部分基因在根、茎以及果实发育过程中具有重要的调控作用。     

辣椒不同发育时期果实的转录组分析

[目的]广泛深入认识辣椒素生物合成的调控因素,为辣椒生物技术育种工作提供分子基础.[方法]对2个不同辣度的辣椒材料'754-3-1-1-1'和'渝椒5号'快速生长期(KS)和绿熟期(LS)的果实分别进行转录组测序,通过Cufflinks软件进行基因差异表达分析并利用荧光定量RT-PCR验证基因表达数据的准确性,比较2个...     

转录因子在调控种子油脂生物合成及增加植物储脂含量中的重要作用(英文)

简要介绍了植物种子储脂积累的生物代谢途径,并着重阐述了转录因子,如B3结构域超级家族基因,lec1基因,wri1基因在调控油脂积累中扮演的重要角色。过表达转录因子作为一种增加油料作物种子油脂含量可行的基因操作方法,其将来应用前景十分乐观。     

辣椒推定WRKY基因cDNA的生物信息学分析

[研究目的]该研究在利用同源克隆法分离到一个推定的辣椒WRKY转录因子的基础上,采用多种生物信息学方法对该序列进行特征分析和功能预测,以获得该基因及其编码蛋白更多的功能提示.[主要方法]应用Blast、ORF Finder、Wolf Psort、DNAMAN等软件或数据库,进行序列的相似性比较,开放读码框预测、保守域和编码蛋白质的功能等分析.[研究结果]所得到的序列是WRKY基因家族中的一个全长cDNA序列,与其它植物具有较高的同源性,该基因编码的蛋白具有WRKY保守结构域和锌指结构特征,亚细胞定位预测结果显示该蛋白定位于细胞核,具有WRKY转录因子的三维结构特征.[结论]所获得序列为辣椒WRKY基因家族的新成员,具有WRKY转录因子家族的基本特征,进化上有高度保守性.可能在调控植物的生长发育以及干旱、高温、高盐等逆境应答过程中起重要调节作用.因此.这一辣椒WRKY新基因有进一步研究的价值.     

影响遵义市辣椒生产的气象因子分析

分析了遵义市辣椒与生长期主要气象因子的相关性,并对辣椒产量波动幅度大的重要年份进行了详细分析,找出了影响遵义市辣椒关键期的气象因子,以为较好地开展气象服务,确保辣椒的安全生产提供指导。     

玉米干旱响应转录因子的研究进展

干旱严重威胁着玉米产量,是限制我国玉米生产发展的主要因素.转录因子(TF)在基因调控中起着重要作用,近年来,干旱转录因子家族功能及作用机制已成为研究热点.目前研究发现玉米转录因子家族共56种,包含MYB、WRKY、HD-ZIP和bHLH等在内的15种转录因子家族与干旱胁迫响应过程有关.本文重点阐述了玉米干旱响应转录因子...     

辣木转录因子家族初步鉴定与分析

转录因子在转录水平上激活或抑制基因的表达,在植物生长发育、维持正常生理活动和响应内外部刺激等方面具有重要作用。随着辣木基因组组装的完成,本研究通过生物信息学的方法,对辣木中转录因子家族进行鉴定与初步分析,结果共筛选到1502个转录因子,分属86个家族。同时以拟南芥为参照,鉴定了43个受正选择作用的转录因子,这些正选择基因涉及植物生长发育的各个时期,与植物抗病、环境胁迫密切相关。对辣木HSF蛋白研究表明大部分蛋白的Hsf结构域相对保守,与拟南芥HSF家族蛋白构建系统发育树,发现辣木Hsf基因的分类与进化在一定程度上具有相关性。研究结果将为辣木的生长发育及环境胁迫应答机制提供分子基础。     

AP2/EREBP转录因子的结构与功能

AP2/EREBP是植物所特有的一类转录因子。AP2/EREBP家族成员在结构上有共同的特点:每个成员都含有由60个左右氨基酸组成的非常保守的DNA结合域(即AP2/EREBP结合域)。含有AP2/EREBP结合域的转录因子在植物中广泛存在,并且参与植物的生长、发育以及多种生理生化反应的信号转导,如:花器官形成、抗病、抗逆、激素响应(乙烯)等。在此,主要介绍了植物转录因子AP2/EREBP家族的结构及其功能的研究进展。     

杨树转录因子PtoMYB057 的功能分析

转录因子在转录水平上调控目的基因的表达是植物对其生长调控的一种重要方式.以杨树为材料,克隆了杨树PtoMYB057转录因子的全长cDNA.荧光定量PCR的分析表明,PtoMYB057在木质部高水平表达.系统进化分析表明,PtoMYB057与拟南芥MYB006、MYB008、MYB003、MYB007、MYB108相似性较高.根据亚细胞定位结果,证实了PtoMYB057定位于细胞核中.在烟草中过量表达PtoMYB057基因的试验表明,此基因对烟草的生长以及茎发育有影响.     

辣椒胶孢炭疽菌CFEM效应因子鉴定及转录组分析

[目的]本文旨在研究辣椒胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)常见真菌细胞外膜蛋白(common in several fungal extracellular membrane proteins, CFEM)的组成和结构。[方法]以辣椒胶孢炭疽菌CSLL-11的基因组为研究对象,通过生物信息学分析其CFEM效应因子的信号肽、跨膜结构域和亚细胞定位信号等结构特征;利用转录组学途径分析其在病菌与寄主互作过程中的表达特征,并对部分CFEM效应因子进行亚细胞定位分析。[结果]CSLL-11共编码30个CFEM效应因子,其中26个具有信号肽并可分泌至胞外;17个含有数目不等的跨膜结构域。CFEM效应因子Cghn02929、Cghn09727、Cghn12645和Cghn14146在侵染辣椒果实各阶段均具有较高表达水平,推测其可能参与病菌整个侵染过程。Cghn14146、Cghn09727和Cghn13279定位于细胞膜和细胞质,而Cghn02929、Cghn13471定位于细胞核、细胞膜和细胞质。[结论]明确了辣椒胶孢炭疽菌CFEM效应因子的组成和结构特征,...     

辣椒转录因子CaNAC083对高温胁迫的响应

【目的】分析辣椒NAC转录因子CaNAC083在高温胁迫响应中的作用,为阐明辣椒耐高温机理奠定基础。【方法】以辣椒P70为材料,扩增CaNAC083基因,对其进行生物信息学分析,在辣椒中构建基因沉默载体沉默该基因,用RT-qPCR检测沉默效率以及高温胁迫相关基因CaHsfA2、CaHsfB5、CaHsp25.9和CaHSP90的相对表达量,测定42 ℃高温胁迫处理10 h前后丙二醛（MDA）含量、相对电导率、F_v/F_m、活性氧（H₂O₂和O^-₂·）含量以及抗氧化酶（超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT））活性的变化,观测二氨基联苯胺（DAB）和氮蓝四唑（NBT）染色情况;同时构建过量表达载体转化拟南芥,测定42 ℃高温处理12 h前后的MDA含量、活性氧含量、相对电导率以及抗氧化酶活性的变化,探讨CaNAC083基因对植株耐高温能力的影响。【结果】CaNAC083属于NAP亚家族的一员,且与典型的NAP亚家族成员的结构一致。CaNAC083基因沉默辣椒植株在高温胁迫后叶片损伤较轻,MDA、相对电导率以及活性氧均低于对照植株,而POD、SOD和CAT活性高于对照植株,CaHsfA2、CaHsfB5、CaHsp25.9和CaHSP90相对表达量均高于对照植株。过表达CaNAC083拟南芥株系在高温胁迫下受害程度较WT严重,MDA、相对电导率以及活性氧含量均高于WT,而POD、SOD和CAT活性均低于WT。【结论】CaNAC083基因沉默可以增强辣椒植株的耐高温性,过表达该基因则减弱植株的耐高温性,判断CaNAC083在植物高温胁迫中可能起负调控作用。     

转录因子Prm1和Mit1对毕赤酵母产外源蛋白的影响

【目的】研究转录因子Prm1和Mit1在毕赤酵母表达外源蛋白中的作用,为提高毕赤酵母中的外源蛋白产量提供参考。【方法】以毕赤酵母GS115为出发菌构建8种菌株,以绿色荧光蛋白(GFP)为报告基因,过表达Prm1、Mit1或敲除Prm1、Mit1和Mxr1,以GFP的表达量为指标,分析其对毕赤酵母产外源蛋白的影响。在甲醇和甘油2种碳源下,利用实时定量PCR分析Prm1和Mit1在转录水平的表达情况,探究Prm1和Mit1的关系。【结果】成功构建了表达GFP的菌株、单因子过表达Prm1和Mit1的菌株及敲除Prm1、Mit1、Mxr1的菌株等8种菌株。利用P_AOX1诱导型过表达Prm1,毕赤酵母细胞内的GFP表达量极显著提高(P<0.01),而用P_GAP组成型过表达Prm1,GFP的表达量无明显变化;利用P_AOX1诱导型和P_GAP组成型过表达Mit1,GFP表达量均极显著提高(P<0.01),较对照分别提高3.2和2.5倍;敲除Prm1后,GFP的表达量显著下降(P<0.05);敲除M...     

番茄响应南方根结线虫侵染相关转录因子的初步分析

为明确番茄接种根结线虫后基因种类和表达量在转录水平的变化规律，利用RNA-seq对未接种及接种南方根结线虫2龄幼虫6、12、24和48 h的番茄进行转录组测序，探究番茄响应南方根结线虫侵染相关的关键转录因子，并采用qRT-PCR方法对测序结果进行验证。结果显示，接种南方根结线虫后6、12、24和48 h分别有350、390、580、1 154个基因差异表达，其中差异表达转录因子分别为11、11、19、50个。这些转录因子属于15个家族，其中数量最多的为MYB家族和bHLH家族（均为20个），其次是ERF家族19个、WRKY家族15个、bZIP家族9个。南方根结线虫侵染过程差异表达最明显的主要为ERF、WRKY、MYB和bHLH家族转录因子，其中Solyc03g005520、Solyc02g094270和Solyc09g066350显著上调，接种后48 h log₂FC分别为 9.16、6.49和6.33；Solyc02g079280、Solyc12g100140 和Solyc04g072460显著下调，接种后48 h log₂FC分别为-2.60、-1.72和-1.70。qRT-PCR验证结果显示，6个随机选取基因的表达趋势与测序结果基本一致。以上结果表明，ERF、WRKY、MYB和bHLH家族转录因子可能参与番茄与南方根结线虫互作，在番茄响应南方根结线虫侵染反应中发挥着重要的调控作用。     

盐芥STZ转录因子基因的克隆及序列分析

【目的】克隆盐芥STZ转录因子基因,对其进行序列分析,为进一步研究ThSTZ转录因子在逆境应答中的作用奠定基础。【方法】利用GenBank数据库中盐芥STZ转录因子的EST序列设计特异引物,通过3′RACE技术克隆ThSTZ基因的全长序列,应用生物信息学手段对该基因编码蛋白的结构与功能、亚细胞定位等进行预测,并对其编码氨基酸序列的同源性和系统进化进行分析。【结果】盐芥STZ转录因子基因全长717 bp,编码238个氨基酸。其编码蛋白含有2个C2H2型锌指结构域,位于细胞核内,属于C2H2家族转录因子;多重序列比对和系统进化分析表明,盐芥STZ转录因子与拟南芥属植物同源蛋白的相似性最高。【结论】获得了ThSTZ转录因子基因的全长序列,为进一步探讨ThSTZ转录因子在逆境应答中的功能奠定了基础。     

斜卧青霉转录调控蛋白Hac1过表达菌株的构建

【目的】以增强型绿色荧光蛋白为报告基因,构建斜卧青霉转录调控蛋白Hac1激活形式基因(Hac1i)随机插入过表达菌株和非激活形式基因(Hac1u)原位插入过表达菌株,并初步观察Hac1基因的2种不同编码蛋白在菌丝内部的运动情况,为进一步研究转录调控蛋白Hac1的功能奠定基础。【方法】分别克隆ptrA筛选标记、gpdA启动子、Hac1i编码区、eGFP编码区及终止子,利用融合PCR融合克隆片段,构建Hac1i随机插入表达盒;再分别克隆Hac1上游臂及编码区、eGFP编码区及终止子、ptrA筛选标记、Hac1下游臂序列,融合克隆片段,构建Hac1u原位插入表达盒。将2种表达盒分别转化斜卧青霉原生质体,通过吡啶硫胺素筛选标记、PCR扩增等检测获得阳性转化子,荧光显微镜观察融合蛋白的表达及运动情况。【结果】成功构建了Hac1i基因随机插入表达盒和Hac1u基因原位插入表达盒,利用原生质体转化将2种表达盒转入宿主斜卧青霉菌株,经PCR初步验证,得到了阳性转化子。阳性转化子在麸皮培养基上培养2~4d后,可在菌丝内部清晰观察到强烈的绿色荧光信号,表明融合蛋白在菌丝体内得到了正确表达。【结论】成功构建了Hac1i基因随机插入和Hac1u基因原位插入菌株。     

小麦条锈菌转录因子PsSte12的克隆及生物学分析

【目的】克隆小麦条锈菌PsSte12基因,明确其序列特征、转录活性及其在小麦条锈菌侵染过程中的相对表达量。【方法】采用RT-PCR方法,从小麦条锈菌中获得PsSte12基因,利用生物信息学分析其序列特征,实时定量PCR技术检测其在小麦条锈菌不同侵染阶段的表达特征;借助酵母单杂交系统解析该基因的转录活性。【结果】克隆到1个小麦条锈菌基因PsSte12,该基因序列含有1个全长2 553bp的开放阅读框;基因组DNA序列含有4个内含子,分别位于开放阅读框第281,429,1 512,1 584位,长度分别为73,79,66和68bp。该基因编码蛋白含850个氨基酸,75个正电荷残基和90个负电荷残基。PsSte12与小麦秆锈菌、杨树锈菌、小麦赤霉菌及构巢曲霉菌中同源序列的相似性分别为87.9%,61.53%,24.3%和25.2%;PsSte12在小麦条锈菌侵染后24和36h大量表达,相对表达量分别为对照的61倍和123倍;PsSte12具有转录活性,其N端为转录激活区。【结论】成功克隆了小麦条锈菌STE类型转录因子PsSte12,证实其具有转录活性,在小麦条锈菌侵染早期诱导表达,推测其参与了小麦条锈菌的侵染过程。     

马铃薯转录因子StNAC043基因的克隆及其生理功能分析

为探究马铃薯转录因子StNAC043基因的功能,克隆马铃薯转录因子StNAC043基因,利用农杆菌介导法将其转入马铃薯‘东农310’基因组,使其过量表达。转基因植株经无性系扩繁后,测定转基因株系的根和茎的生长指标、叶绿素相对含量(SPAD)以及荧光参数(F_v/F_m、ETR_max),并以转录组测序结合qRT-PCR验证分析其下游调控基因。结果表明:StNAC043基因过量表达可以显著促进转基因马铃薯根系和茎的生长、显著提高转基因植株叶片SPAD、F_v/F_m、ETR_max;并且转录因子StNAC043可以调控捕光色素结合蛋白基因StCAB1和StCAB2的表达。综上,马铃薯转录因子StNAC043基因对马铃薯幼苗的生长和光合生理调控具有重要作用。     

山葡萄VaCBF1转录因子基因的克隆与表达分析

【目的】克隆山葡萄(Vitis amurensis)CBF1转录因子基因(VaCBF1),为其功能的深入研究及其在植物抗寒基因工程中的应用奠定基础。【方法】根据植物CBF基因AP2/EREBP保守区设计1对简并引物,利用PCR法从山葡萄cDNA中扩增VaCBF1基因的中间片段。再根据中间片段区域设计2对特异引物,采用反向PCR法扩增VaCBF1基因的5′端和3′端序列。将中间片段与5′端和3′端序列拼接后得到山葡萄VaCBF1基因的cDNA全长序列,据此设计1对特异引物,PCR扩增VaCBF1基因编码区的全长序列,并对其进行生物信息学分析。同时,利用荧光定量PCR分析山葡萄VaCBF1基因在不同逆境胁迫(干旱、低温、盐胁迫)下的表达情况。【结果】成功地从山葡萄中克隆得到VaCBF1基因cDNA全长序列,其长度为762bp,编码253个氨基酸,在GenBank注册号为DQ517296。同源性分析证实,VaCBF1属于CBF转录因子家族。荧光定量PCR分析发现,低温胁迫可以诱导山葡萄VaCBF1基因高表达,而该基因的表达不受盐及干旱处理诱导。【结论】首次从山葡萄中克隆了VaCBF1基因,并证实该基因参与了植物对低温胁迫的应答。     

高葶韭物候特征及产量构成因素分析

【目的】观测国内仅分布于新疆的高葶韭的物候特征及其产量构成因素,为高葶韭的进一步引种驯化提供理论依据。【方法】参考相关研究资料,调整和完善了葱属植物物候期的观测标准,并将其应用于高葶韭的物候观测中,于2007-2009年每年的3-9月观测记录高葶韭的物候期;此外,还观测了与高葶韭产量相关的4个指标(植株叶片数、假茎粗、株高及株幅),并分析了他们之间的相关性。【结果】高葶韭每年3月中下旬萌动,4月上中旬抽薹,5月中旬始花,6月下旬果实成熟;年生长周期平均为180d左右;同年高葶韭无二次生长。叶是高葶韭的主要食用器官,单株叶片数、假茎粗和株高在植株进入生殖生长时达最大值,分别是9.7,1.331cm和42.0cm,最大株幅为28.53cm;童期植株的株高、假茎粗均与叶片数呈极显著正相关;成年期植株的株高与假茎粗呈极显著正相关,二者与叶片数均呈正相关,但相关性不显著。【结论】探明了高葶韭的物候特性,其以休眠方式越夏,为绿体春化型、于长日照下开花的多年生草本植物;在叶的营养生长期(25～34d)应加强管理,以延长营养生长期,从而获得最大限度的经济产量。     

转录因子NAC的研究进展

NAC转录因子是植物所特有的一类转录因子,并广泛存在于不同的植物中。从NAC发现至今经过十几年的时间,NAC转录因子的结构和功能得到了较深入的研究。本文介绍了NAC家族的分类,NAC结构域蛋白的特点,NAC的生物学功能及其与植物的生长发育、抗性之间的关系。