2025, 33(1):42-48.DOI: 10.11926/jtsb.4858
摘要:为了解金线莲(Anoectochilus roxburghii) YABBY基因家族的CRABS CLAW (CRC)亚族基因在花和叶片发育中的功能,基于金线莲全长转录组数据RT-PCR克隆ArCRC基因,对其编码蛋白进行生物信息学、原核表达、亚细胞定位分析,采用qPCR技术对基因的表达模式进行分析。结果表明,金线莲ArCRC基因CDS长度为576 bp (GenBank登录号: OR394646), 编码191个氨基酸,含有YABBY superfamily和HMG-box_SF superfamily保守结构域,分子量为21.514 kD,理论等电点为9.16,不稳定系数41.12,属于不稳定蛋白。系统进化分析表明,ArCRC与水稻(Oryza sativa)的OsDL和拟南芥(Arabidopsis thaliana)的AtCRC聚为一类,属于CRC亚家族,且定位在细胞核。SDS-PAGE电泳和Western blot结果表明,ArCRC基因可在大肠杆菌中成功诱导表达。qRT-PCR分析表明,ArCRC基因在花的表达量最高,其次是叶,且在叶片中脉的表达量显著高于叶片外缘,因此,推测ArCRC基因主要在花器官发育中发挥功能,同时还参与调控叶片中脉的发育。
2023, 31(4):521-530.DOI: 10.11926/jtsb.4619
摘要:为探究蛋白激酶(PKs)和转录因子(TFs)在白化菠萝蜜(Artocarpus heterophyllus)幼苗茎次生生长中的表达变化,基于转录组数据对其差异表达基因(DEGs)进行预测及分类,并对挑选出的2个PKs和4个TFs家族构建系统进化树。结果表明, 胞质类受体激酶(RLCK)-VIII家族的DEGs上下调表达各4个,亮氨酸富集重复类受体激酶(LRR-RLK)-X家族Xa和Xb-2分支中的DEGs均下调表达,Xb-1中的均上调,TCP家族的20个DEGs中有15个上调表达,zf-HD和GRF家族中的大多数DEGs上调表达,Alfin-like家族中的DEGs均下调表达。因此,这表明6个家族可能在菠萝蜜茎的次生生长过程和应对非生物胁迫中发挥重要作用。
2023, 31(5):623-633.DOI: 10.11926/jtsb.4663
摘要:为明确TCP转录因子家族在景宁木兰(Magnolia sinostellata)遮阴胁迫中的作用,通过模拟自然生境对景宁木兰3 a生嫁接苗进行遮阴处理,基于转录组分析TCP转录因子相关信息,利用转录组表达量和qRT-PCR分析遮阴胁迫下的表达模式。结果表明,从景宁木兰转录组中筛选出12个TCPs基因,编码蛋白长度为228~558个氨基酸,分子量为23.7~52.7 kDa,TCPs蛋白均为不稳定蛋白、亲水性蛋白;TCPs均定位于细胞核,MsTCP20-a/b蛋白还定位于叶绿体。TCPs成员分为2大类,Class Ⅰ包含10个TCPs成员,Class Ⅱ包含2个TCPs成员。所有成员均含有TCP保守结构域,亲缘关系较近的成员具有相似的保守基序;克隆得到TCPs启动子序列,其序列含有大量光响应和激素响应元件。在遮阴处理后景宁木兰TCPs基因存在差异表达,其中MsTCP9-a与MsTCP2在遮阴后显著上升,MsTCP8、MsTCP9-b、MsTCP7-a、MsTCP15在遮阴后显著下降。因此,景宁木兰TCPs可能在响应遮阴胁迫过程中发挥重要功能。
2023, 31(6):816-826.DOI: 10.11926/jtsb.4694
摘要:为了解西葫芦(Cucurbita pepo)的WRKY2的功能,通过转录组测序技术从叶片中分离到1条长度为1 071 bp的cDNA,并对其进行序列分析。结果表明,该序列包含1个840 bp的开放读码框,预测编码279个氨基酸,与中国南瓜(Cucurbita moschata,XM_023091218.1)的WRKY核苷酸序列相似性为98.51%,命名为CpWRKY2 (GenBank登录号: XM_023676898.1)。CpWRKY2定位于细胞核内,CpWRKY2蛋白包含有1个保守的WRKY结构域(第201~267位),206~266位为WRKY蛋白DNA结合区域,锌指结构域(第232~264位)为C2H2型,且含有1个保守RTGHARFRRAP (第76~86位)氨基酸序列,属于典型的Ⅱd亚类WRKY家族蛋白。CpWRKY2基因上游启动子区域(ATG前的1 513 bp的序列)含有ARE、ABRE、MBS、TC-rich repeat和W-box等可能的胁迫响应顺式作用调控元件。CpWRKY2具有组织表达特异性,在花中表达量最高,其次为根和茎,在叶片和果实中的表达量较低。经5 ℃、10% PEG 6000模拟干旱胁迫,0.1 mmol/L ABA、50 mmol/L ETH、10 mmol/L SA和50 mmol/L MeJA处理后叶片中CpWRKY2均出现上调表达,因此,推测CpWRKY2基因参与了西葫芦不同非生物胁迫的防御反应。
2022, 30(5):742-752.DOI: 10.11926/jtsb.4520
摘要:WOX (WUSCHEL-related homeobox)转录因子与植物发育密切相关,包括植物胚胎发育和体胚发生、花和根发育、愈伤组织的形成和维持,以及干细胞维持等过程。越来越多的研究表明WOX在植物发育过程中扮演着极其重要的角色。WOX调控植物发育的机理研究在促进植物发育以及构建植物良好表型等研究提供了突破口。主要对WOX调控植物发育的相关研究进行综述,并结合表观遗传学调控,探讨了WOX调控植物发育的过程,以期为WOX转录因子调控植物的作用机制提供启示。
2021, 29(3):301-310.DOI: 10.11926/jtsb.4294
摘要:为了解铁皮石斛(Dendrobium officinale) WOX转录因子的功能,采用全基因组分析技术对铁皮石斛WOX家族成员进行鉴定,并进行生物信息学和表达模式分析。结果表明,铁皮石斛基因组中有9个WOX转录因子(DoWOX 1~DoWOX 9),大部分的DoWOXs含有2~3个外显子,启动子含有与激素诱导、逆境胁迫和生长发育有关的顺式作用元件。qPCR分析表明,DoWOX1、DoWOX2、DoWOX3、DoWOX4和DoWOX9在类原球茎中的表达量最高,DoWOX4在小花蕾中表达最高,随着花的发育,表达呈现下降趋势。此外,DoWOX3、DoWOX7和DoWOX9在合蕊柱上的表达量最高,而DoWOX4在唇瓣的表达量最高。因此,DoWOXs可能参与调控铁皮石斛的生长发育,且可能在维持类原球茎状态和花的发育中起重要作用。
2018, 26(5):515-522.DOI: 10.11926/jtsb.3910
摘要:为了解杜鹃花(Rhododendron pulchurum)转录因子在干旱胁迫下的表达模式,利用高通量测序技术,对不同水分条件下“白凤4号”叶的转录因子表达谱进行分析。结果表明,在不同水分处理间有34~161个差异表达的转录因子,杜鹃花响应不同水分的转录调控主要是通过ERF、bHLH和MYB基因的表达协同完成的;干旱胁迫时,特异调动了NAC的差异表达和WRKY、bZIP、PLATZ的上调表达,干旱后复水时特异调动了GATA表达来调控。RT-qPCR验证结果表明,基因表达趋势与测序结果一致,证明了测序结果的有效性。这为明晰杜鹃花抗旱的分子机理及分子育种奠定了理论基础。
2018, 26(6):571-579.DOI: 10.11926/jtsb.3877
摘要:为了解橄榄(Canarium album)抗寒相关转录因子ICE1的调控功能,采用RT-PCR技术克隆了‘福榄1号’的ICE1,命名为CaICE1,并进行生物信息学、qRT-PCR表达模式和相关miRNA预测分析。结果表明,CaICE1 cDNA序列的开放阅读框长度为1 650 bp,可编码549个氨基酸(GenBank登录号MG459422)。CaICE1为不稳定亲水性蛋白质,含有跨膜结构、磷酸化位点以及HLH保守结构域,定位于细胞核,与枳的ICE1亲缘关系较近。CaICE1密码子偏好性较弱,AGA、AGG、TGG和CCA可能为其最优密码子群。CaICE1主要在橄榄花、种子和叶中大量表达,-3℃低温胁迫下CaICE1表达水平比常温显著上升。psRNAtarget预测结果表明,CaICE1可能是miR825、miR477、miR5658、miR1436和miR394等多个逆境响应miRNA的靶基因。因此,CaICE1可能在橄榄低温胁迫过程中发挥重要调控作用,且可能受miRNA的调控。
2016, 24(6):671-679.DOI: 10.11926/j.issn.1005-3395.2016.06.011
摘要:为揭示HbMYB52在巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)木材发育过程中的功能,从其转录组中分离克隆到1个MYB转录因子G21亚组成员基因,命名为HbMYB52,开放阅读框为726 bp,编码242个氨基酸的蛋白,在木质部中高度表达。在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中过表达HbMYB52,虽未改变转基因植株株型,但植株维管束间纤维细胞壁明显增厚,同时抑制了木质纤维、导管次生壁形成。转基因拟南芥株系3和株系6中纤维素和木质素含量减少,相应各组分合成的关键酶基因的表达量也不同程度下降;株系8产生了木质素异位沉积,且木质素合成关键酶基因表达活跃。因此,推测HbMYB52参与了植物次生壁形成调控,在拟南芥次生壁形成中可能发挥了双重功能:一方面负调控维管束次生壁形成以及各组分的生物合成,另一方面具有促进束间纤维次生壁增厚的作用。
2015, 23(5):534-542.DOI: 10.11926/j.issn.1005-3395.2015.05.008
摘要:为获得豇豆(Vigna unguiculata)遗传转化体系,以‘成豇七号’带一片子叶的子叶节作为外植体,对其高效再生体系和农杆菌介导抗病基因Pti4的遗传转化进行了研究。结果表明,豇豆无菌苗、不定芽诱导和不定芽伸长培养的最适培养基分别为MSB5 + 6-BA 3.0 mg L–1、MSB5 + 6-BA 1.0 mg L–1 + KT 0.06 mg L–1和MSB5 + 6-BA 0.5 mg L–1 + IBA 0.2 mg L–1。不定芽在MS培养基上能迅速诱导生根,获得完整植株。以豇豆子叶节为受体,通过农杆菌介导成功将 Pti4整合到‘成豇七号’抗性芽基因组中。因此,豇豆高效再生体系的建立为遗传育种研究奠定了基础。