蒺藜苜蓿低温胁迫响应基因MtbHLH-1的克隆及功能分析

【目的】克隆蒺藜苜蓿（Medicago truncatula）低温胁迫响应基因MtbHLH-1,并对其进行序列特征分析,研究MtbHLH-1对牧草蒺藜苜蓿耐低温能力的影响。【方法】利用RT-PCR技术获得蒺藜苜蓿MtbHLH-1全长的cDNA序列。对该序列进行生物信息学分析,采用半定量RT-PCR研究MtbHLH-1的低温（4℃）表达模式。【结果】测序结果显示,cDNA片段全长778 bp,包含一个741 bp完整的开放阅读框,编码246个氨基酸残基,命名为MtbHLH-1,GenBank登录号为JN800447。氨基酸BLAST分析表明,MtbHLH-1氨基酸序列与已报道的其它植物（大豆、拟南芥、烟草、小麦和玉米等）bHLH氨基酸序列具有45%-73%相似性。半定量RT-PCR研究表明,MtbHLH-1在低温胁迫条件下上调表达。【结论】从蒺藜苜蓿中克隆了低温胁迫碱性/螺旋-环-螺旋转录因子MtbHLH-1,半定量分析表明其在蒺藜苜蓿抗冷过程中起作用。     

家蚕bHLH基因的染色体定位与系统发生分析

bHLH转录因子在真核生物生长发育调控中具有重要作用。以原有家蚕bHLH基序为查询序列,从最新版本的家蚕基因组数据库(SilkDB)中鉴定出52个家蚕bHLH家族成员,并将其中47个成员的编码区域定位到家蚕染色体上。分析家蚕与黑腹果蝇、蜜蜂、赤拟谷盗bHLH基序氨基酸序列的系统发生,结果呈现如下特点:(1)4种昆虫ASCa家族中的Ase蛋白功能相近,家蚕中有2种果蝇Ac蛋白的同源蛋白,而没有果蝇Sc和Lsc的同源蛋白;(2)4种昆虫HES家族中的Hairy蛋白功能相近,家蚕BmHES3可能是果蝇Dpn或Side的同源蛋白,家蚕BmHES1和BmHES2分别是赤拟谷盗HES1和蜜蜂HES2的同源蛋白;(3)家蚕比其它3种昆虫分别多出1个Clock家族与AHR家族成员,意味着家蚕在长期的人工驯化过程中可能在昼夜节律的调控与对外源毒素刺激的响应方面演化出了新的机理。汇总了与家蚕52个bHLH成员对应的果蝇、蜜蜂和赤拟谷盗同源蛋白序列及44种家蚕bHLH蛋白序列登录号。以上结果可为进一步开展家蚕bHLH基因结构与功能研究提供较为系统、完整的背景资料。     

花青苷生物合成转录调控研究进展

 花青苷生物合成由一系列结构基因编码的酶催化完成,而结构基因的表达受MYB、bHLH 和WD40 这3 类转录因子组成的MBW（MYB-bHLH-WD40）转录复合体的协同调控。花青苷合成的转 录调控研究最先在30 多年前见于玉米、拟南芥和矮牵牛等模式植物,近年来在肉质果实上也取得了重要 进展。在介绍果实花青苷的种类、分布与功能的基础上,回顾了MYB、bHLH、WD40 这3 类转录因子 的基本特性及其在花青苷合成调控中的作用,进而就MBW 转录复合体协同调控果实花青苷生物合成的 机制研究的近年进展进行了综述。     

bHLH转录因子对植物形态发生的影响

bHLH转录因子为植物基因组中的一个大家族,在拟南芥中有162种bHLH转录因子,在水稻中则有131种。bHLH转录因子对植物的生长发育、营养吸收、生物合成、信号转导等方面具有重要影响。仅对bHLH转录因子对植物形态发育的影响作综述。     

陆地棉bHLH转录因子GhMYC4基因的克隆及功能分析

通过电子克隆技术从陆地棉中分离了一个Gh MYC4基因(Gen Bank登录号:KF751654),该基因编码的蛋白属于b HLH类转录因子。生物信息学分析结果显示:该基因完整开放阅读框有1 650 bp,编码549个氨基酸。Gh MYC4蛋白的N-端具有MYC蛋白家族特有的b HLH-MYC-N保守结构域,C端具有高度保守的DNA结合域即b HLH结构域。同源比对和系统进化树分析结果显示Gh MYC4蛋白与陆地棉b HLH转录因子和可可b HLH转录因子的亲缘关系最近,与其他物种的MYC2家族成员具有很大的相似性。通过Real time-PCR检测该基因的组织表达特异性,结果显示该基因在陆地棉的根部和叶片中高效表达,纤维中微量表达。在拟南芥原生质体中进行该基因的瞬时表达,证实了Gh MYC4蛋白定位于细胞核。转Gh MYC4的拟南芥受到高盐和干旱胁迫后相比于对照在表型上表现出很好的抗旱耐盐性能,其叶片相对含水量、可溶性糖含量及脯氨酸含量显著高于对照,MDA含量显著低于对照。该结果为培育抗旱耐盐棉花新品种提供了新的基因来源。     

刚毛柽柳Thb HLH1转录因子识别的顺式作用元件的鉴定

[目的]本研究拟对Thb HLH1所识别的顺式作用元件进行鉴定,进一步揭示Thb HLH1调控抗逆基因表达的机理。[方法]利用以转录因子为中心的酵母单杂交系统鉴定Thb HLH1所识别的顺式作用元件;将元件与报告基因融合构建报告载体(p CAM-Cis),通过基因枪法将报告载体与效应载体35S∶Thb HLH1共转化烟草叶片,在盐、干旱胁迫下比较GUS酶活。[结果]鉴定出2段能够与Thb HLH1转录因子结合的DNA序列:分别为CCGAAA(LTRE1)和TGAC(WRKY710S)。[结论]在盐或干旱胁迫下,Thb HLH1通过与LTRE1或WRKY710S元件作用来激活基因表达。