| 玉米油菜素甾醇生物合成关键酶基因ZmCYP90B1的克隆及其对逆境胁迫的响应 |
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| 引用本文： | 段方猛,罗秋兰,鲁雪莉,齐娜伟,刘宪舜,宋雯雯.玉米油菜素甾醇生物合成关键酶基因ZmCYP90B1的克隆及其对逆境胁迫的响应[J].作物学报,2018,44(3):343-356. |
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| 作者姓名： | 段方猛 罗秋兰 鲁雪莉 齐娜伟 刘宪舜 宋雯雯 |
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| 作者单位： | 1.青岛农业大学植物医学学院, 山东青岛266109;2.深圳市海洋生物资源与生态环境重点实验室 / 深圳市海洋藻类开发与应用工程实验室 / 深圳大学生命科学学院, 广东深圳 518060;3.中国农业科学院烟草研究所, 山东青岛266101 |
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| 基金项目： | This study was supported by Qingdao Applied Basic Research Project (16-5-1-54-jch), Shandong Province Natural Science Foundation (ZR2013CQ028), Shenzhen Grant Plan for Science & Technology (JCYJ20150324141711583), and the Doctor Program of Higher Education (663/1111316). |
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| 摘 要： | 油菜素甾醇作为一类重要植物激素, 在植物生长发育和抵御逆境胁迫等过程中发挥重要作用。CYP90B1基因编码酶是其合成途径中关键限速酶。本研究针对迄今有关玉米CYP90B1基因应答逆境胁迫特征尚未见报道现状, 采用RT-PCR结合RACE技术, 从玉米中克隆了油菜素甾醇生物合成关键基因ZmCYP90B1 (GenBank登录号KY242373)。ZmCYP90B1全长2058 bp, 开放阅读框为1518 bp, 编码506个氨基酸。ZmCYP90B1蛋白预测分子量为57.66 kD, 等电点为9.54, 含有1个跨膜结构域及1个p450保守结构域。序列比对表明, ZmCYP90B1与其他物种CYP90B1蛋白高度相似, 但在单双子叶植物中进化上具有明显差异。实时荧光定量PCR结果表明, 非生物胁迫(干旱、高盐、低温和脱落酸)、虫害(甜菜夜蛾取食)和茉莉酸甲酯均诱导ZmCYP90B1表达, 表明该基因响应多种非生物胁迫, 参与植物对虫害和茉莉酸甲酯的响应。进一步构建过量表达ZmCYP90B1基因的烟草株系并检测表明该烟草株系抗旱性增强, 叶片失水率下降, SPAD值增大。此外, 干旱胁迫下转基因烟草超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性以及游离脯氨酸(Pro)的积累量均显著高于野生型, 丙二醛(MDA)和脱落酸(ABA)含量明显低于野生型。通过检测下游胁迫响应基因表达, 表明ZmCYP90B1提高植物抗旱性可能不依赖ABA途径, 而与其对抗氧化相关途径相关基因的转录调控有关。
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| 关 键 词： | 油菜素甾醇 ZmCYP90B1基因 实时荧光定量PCR 逆境胁迫 |
| 收稿时间： | 2017-07-05 |
Cloning of the Key Gene ZmCYP90B1 in Brassinosteroids Biosynthesis from Zea mays and Its Response to Adversity Stresses |
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| Fang-Meng DUAN,Qiu-Lan LUO,Xue-Li LU,Na-Wei QI,Xian-Shun LIU,Wen-Wen SONG.Cloning of the Key Gene ZmCYP90B1 in Brassinosteroids Biosynthesis from Zea mays and Its Response to Adversity Stresses[J].Acta Agronomica Sinica,2018,44(3):343-356. |
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| Authors: | Fang-Meng DUAN Qiu-Lan LUO Xue-Li LU Na-Wei QI Xian-Shun LIU Wen-Wen SONG |
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| Institution: | 1.College of Plant Health and Medicine, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, Shandong, China;2.Shenzhen Key Laboratory of Marine Bioresource and Eco-environmental Science / Shenzhen Engineering Laboratory of Marine Algal Biotechnology / College of Life Science, Shenzhen University, Shenzhen 518060, Guangdong, China;3. Tobacco Research Institute of Chinese Academy, Agricultural Sciences, Qingdao 266101, Shandong, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | brassionsteroids ZmCYP90B1 gene real-time quantitative PCR adversity stresses |
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