缺磷胁迫下番茄侧根形成与miR164及NAC1表达的关系

为了研究番茄幼苗在缺磷胁迫下根系形态发育与生长素、生长素信号转导途径中的转录因子NAC1,以及调控NAC1 表达的上游miR164之间的关系。试验以5和500 μmol/L磷浓度作为缺磷胁迫和对照,检测了外源生长素NAA（1-naphthalene acetic acid）及生长素抑制剂NPA（N-1-naphthylphthalamic acid）对侧根形成的影响; 同时采用RT-PCR检测了NAC1和miR164在缺磷胁迫下的时序表达。结果表明,缺磷胁迫下侧根大量形成与生长素及其运输密切相关,在侧根迅速形成的24 h内,NAC1的表达在缺磷胁迫下增强; 而其上游的miR164表达降低,从而揭示了缺磷胁迫下侧根形成与miR164调节NAC1表达之间的关系。     

植物NAC转录因子功能研究新进展

NAC(NAM,ATAF1,ATAF2和CUC2)转录因子是植物特有的一类转录因子,在多种陆生植物基因组中已经有超过100个成员被发现和鉴定,是植物基因组中最大的转录因子家族之一。植物NAC转录因子具有多种功能,在植物生长发育、逆境胁迫应答和激素信号转导等过程中具有重要作用。本文就植物NAC转录因子的基本结构特征和生物学功能的研究新进展进行综述。     

植物NAC转录因子的研究进展

近年来,新发现的NAC转录因子是具有多种生物功能的植物特异性转录因子,其N端为150个左右保守的氨基酸组成的NAC结构域。NAC转录因子在植物生长发育、激素调节和抵抗逆境胁迫等方面发挥着重要的作用。就植物NAC转录因子的基本结构特征、生物学功能及其在植物细胞次生壁生物合成过程中的作用进行了综述。     

日本结缕草ZjNAC1的克隆、转录激活活性、亚细胞定位及表达分析

采用RACE技术从日本结缕草中克隆得到ZjNAC1转录因子(GenBank No. MH428376),其开放阅读框为945bp,编码314个氨基酸。ZjNAC1编码的蛋白在N端有1个典型的NAM保守结构域,属于NAC转录因子家族。通过染色体步移的方法,获得ZjNAC1基因ATG上游1635bp序列,分析发现其包含响应脱落酸(ABA)、茉莉酸甲酯(MeJA)及逆境胁迫的作用元件。构建pGBKT7-ZjNAC1载体,转化Y2HGold酵母感受态细胞,发现ZjNAC1具有转录激活活性。农杆菌介导的35S-ZjNAC1-YFP载体注射本生烟草叶片瞬时表达结果显示,ZjNAC1定位于细胞核。实时荧光定量结果表明,ZjNAC1在日本结缕草根中表达量最高;此外,ZjNAC1的表达受10μmol/L MeJA和20%PEG4000处理的诱导,但受200μmol/L乙烯(ET)、10μmol/L ABA和300mmol/L NaCl处理的抑制。     

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。     

白羊草NAC转录因子家族生物信息学分析

NAC转录因子家族是植物特有的一类重要转录因子,广泛参与植物生长、发育以及器官的建成、逆境胁迫应答等过程。为进一步研究白羊草（Bothriochloa ischaemum） NAC转录因子家族,本研究利用生物信息学方法对白羊草NAC基因所编码的蛋白理化性质、二级结构、保守基序、亚细胞定位、潜在磷酸化位点及系统进化关系进行了分析。结果显示,具有NAC结构域的21条白羊草氨基酸序列共分为10个亚家族,蛋白二级结构以无规则卷曲为主要组成部分,含有5个保守基序,大多数NAC蛋白定位于细胞核,均含有潜在的丝氨酸（Ser）、苏氨酸（Thr）、和酪氨酸（Tyr）磷酸化位点。本研究将为白羊草NAC基因家族的进一步功能分析奠定重要的研究基础。     

AFB1对犬肝细胞的毒性作用及NAC的保护效应

【目的】以犬原代肝细胞为模型,研究黄曲霉毒素B_1(AFB_1)对肝细胞的毒性作用以及N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)对细胞损伤的保护效应。【方法】选取1～2月龄幼犬,取肝细胞培养至对数生长期,分别用0(对照),0.05,0.25,1.25,6.25,31.25μg/mL AFB_1和6.25μg/mL AFB_1+64 mmol/L NAC处理36 h后,观察细胞形态结构,检测肝功能相关指标、氧化与抗氧化功能指标及细胞凋亡相关基因cleaved-caspase-3和cleaved-caspase-9 mRNA表达量。【结果】显微观察发现,与对照组相比,0.05～6.25μg/mL AFB_1处理组的细胞数量减少,细胞失去饱满性,细胞凋亡、坏死情况明显;6.25μg/mL AFB_1+64 mmol/L NAC处理组的细胞饱满且活性良好,细胞数目增加,结构完整。与对照组相比,1.25～31.25μg/mL AFB_1处理组的谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)活性均显著上升(P0.05);0.05～31.25μg/mL AFB_1处理组的碱性磷酸酶(ALP)活性显著升高(P0.05);1.25～31.25μg/mL AFB_1处理组的γ-谷氨酰转移酶(γ-GGT)活性显著降低(P0.05),0.05～0.25μg/mL AFB_1处理组的γ-GGT活性显著增加(P0.05); 31.25μg/mL AFB_1处理组的白蛋白(ALB)质量浓度显著降低(P0.05)。与对照组相比,0.05～0.25μg/mL AFB_1处理组的8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)和丙二醇(MDA)含量显著增加(P0.05);1.25～31.25μg/mL AFB_1处理组的H_2O_2质量浓度显著增加(P0.05)。与对照组相比,0.05～31.25μg/mL AFB_1处理组的超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性无显著变化;0.25～31.25μg/mL AFB_1处理组的过氧化氢酶(CAT)活性显著降低(P0.05)。与6.25μg/mL AFB_1处理组相比,6.25μg/mL AFB_1+64 mmol/L NAC处理组的AST、ALP、r-GGT活性以及ALB、8-OHdG、MDA、H_2O_2水平显著降低(P0.05),CAT和GSH-Px活性显著升高(P0.05)。6.25μg/mL AFB_1处理细胞的凋亡率为12%,极显著高于对照组和6.25μg/mL AFB_1+64 mmol/L NAC处理组。与对照组相比,0.05～6.25μg/mL AFB_1处理组的cleaved-caspase-3和cleaved-caspase-9 mRNA的表达量极显著增加(P0.01);与6.25μg/mL AFB_1组相比,6.25μg/mL AFB_1+64 mmol/L NAC处理组的cleaved-caspase-3和cleaved-caspase-9 mRNA表达量均极显著降低(P0.01)。【结论】AFB_1能够抑制犬原代肝细胞活性,引起细胞形态、肝功能指标及细胞氧化与抗氧化功能异常,加快细胞凋亡;NAC能够显著提高抗氧化酶活性,降低AFB_1所致肝细胞的损伤和凋亡水平,对肝细胞具有一定的保护性。     

小麦中miR164的靶基因鉴定及其在衰老过程中的表达

miR164是植物中一种重要的非编码RNA,对植物的生长发育具有重要作用。为了解miR164靶基因与小麦衰老的关系,本研究通过在线软件对小麦中miR164家族成员进行了鉴定并对其进行生物信息学和表达分析。结果表明,从小麦中共鉴定出13个miR164家族成员,其不均匀分布在9条染色体上。系统进化分析表明,13个小麦miR164与同属于禾本科单子叶植物的水稻亲缘关系较近。13个Tae-miR164均能形成稳定的二级结构,成熟序列碱基具有高保守性,仅有3个Tae-miR164成员在第21位存在差异,成熟序列产生于前体中具有碱基高保守性的第1～21位。Tae-miR164的靶基因中,有18个为NAC转录因子,占所有靶基因总数的75%,表明Tae-miR164的主要靶基因为NAC转录因子。Tae-miR164家族成员在小麦叶片中的表达量明显高于其他组织;在小麦叶片衰老过程中,与其他Tae-miR164靶基因相比,有3个Tae-miR164靶基因表达差异显著,其ID分别为TraesCS4A02G225100、TraesCS5B02G054800和TraesCS5A02G04910,其中TraesC...     

欧洲葡萄‘粉红亚都蜜’NAC基因DRL1负向调节植物抗旱性

以欧洲葡萄‘粉红亚都蜜’(Vitis vinifera‘Yatomo Rose’)为材料,利用荧光定量PCR技术和转基因技术研究葡萄NAC转录因子DRL1基因对逆境的响应。欧洲葡萄‘粉红亚都蜜’在激素和逆境胁迫下,DRL1表达呈下降趋势,其中以ABA和干旱胁迫处理最为显著。在ABA处理下DRL1转基因烟草株系种子萌发率和根长均高于野生型。干旱处理下,转基因植株对干旱的耐受性降低,同时胁迫相关基因NtLEA5、NtP5CR1、NtPSCS1、NtERD10C和NtDREB3的表达水平比野生型显著下降。此外,DRL1转基因烟草茎中柱发育受到抑制,尤其是导管横切面积仅为野生型的58%。以上结果表明,DRL1基因可能作为1个负向调节子参与植物的干旱胁迫。