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。
2024, 32(1):93-100.DOI: 10.11926/jtsb.4719
摘要:酪蛋白激酶(casein kinase, CK)作为一类普遍存在的Ser/Thr蛋白激酶,通过调节靶标蛋白的活性与稳定性,在植物整个生理过程及信号转导途径中发挥重要作用。基于同源序列比对,该研究对小桐子(Jatropha curcas)酪蛋白激酶基因家族进行鉴定与表达分析。结果表明,小桐子基因组中共鉴定到7个酪蛋白激酶1基因(CK1)、5个植物特异性酪蛋白激酶1基因(PS-CK1)、3个酪蛋白激酶2α亚基基因(CK2-α)、2个酪蛋白激酶2β亚基基因(CK2-β),4个亚家族成员在氨基酸长度、等电点及外显子数目等都有其家族特异性。蛋白的氨基酸序列比对表明,小桐子酪蛋白激酶1都包含N端保守激酶结构域,同时其内部都鉴定到典型的激酶活性环基序、ATP结合核心基序、核定位信号肽。qRT-PCR表达分析表明,小桐子JcPS-CK1-5基因在叶片与根中都属于低温诱导基因,可能参与小桐子抗冷性过程。构建其原核表达载体pET-32a-JcPS-CK1-5,并在BL21(DE3)中诱导表达,得到81.6 kD的条带,与理论融合蛋白的分子量一致。这可为小桐子CK基因的功能鉴定及逆境信号转导机制研究提供参考。
2023, 31(6):827-834.DOI: 10.11926/jtsb.4672
摘要:为探讨扩展蛋白在桉树生长发育中的作用,以在桉树初生生长到次生生长转换转录组测序中筛选出的差异表达基因EgrEXPA8和EgrEXPA10为基础,从巨桉(Eucalyptus grandis)中克隆了2个扩展蛋白基因EgrEXPA8和EgrEXPA10,分别编码249和244个氨基酸,属于亲水蛋白,但EgrEXPA8稳定性高于EgrEXPA10。qRT-PCR分析表明,EgrEXPA8和EgrEXPA10基因均在幼叶和茎尖组织中表达量较高,在木质部和韧皮部表达量较低;且在茎顶端初生生长阶段表达量较高,而在下部次生生长节间表达量较低,可能其主要参与巨桉的初生生长或者负调控次生生长;另外在盐胁迫、茉莉酸甲酯处理下其均被抑制表达;而在水杨酸、缺硼、缺磷处理下均上调表达。这说明EgrEXPA8和EgrEXPA10在巨桉响应逆境胁迫时起到重要作用,且呈现出相似的调控方式。
2022, 30(3):311-320.DOI: 10.11926/jtsb.4479
摘要:为了解Golden2-like (GLK)转录因子在金边红苞凤梨(Ananas comosus var. bracteatus ‘Chiyan’)绿白嵌合叶片形成中的作用,采用RT-PCR技术克隆得到了AbGLK1基因, 其开放阅读框全长1 371 bp,编码456个氨基酸,含有1个GARP-DNA结合域和1个C末端结构域GCT box (GOLDEN2 C-terminal box),属于GLK转录因子家族,在酵母中具有转录因子的转录激活活性。烟草亚细胞定位表明AbGLK1蛋白定位在细胞核。RT-qPCR分析表明,AbGLK1基因在金边红苞凤梨的根、茎、叶中均有表达,但具有组织器官差异性,在叶片中的表达量显著高于根和茎(P < 0.05)。AbGLK1基因在叶片边缘白化组织中的表达量显著低于绿色组织,约为绿色组织的1/3 (P < 0.05)。叶片白化组织叶绿体内膜系统模糊,无类囊体存在,含有大量囊状小泡,质体小球数量多且体积较大。因此,推测AbGLK1基因可能参与了金边红苞凤梨中的叶绿体发育,其下调表达可能导致叶片白化组织中叶绿体发育不成熟。
2021, 29(2):195-200.DOI: 10.11926/jtsb.4263
摘要:为了解SCL3(scarecrow-like 3)基因的功能,从青花菜(Brassica olreacea var. italica)中克隆得到1个SCL3基因,命名为BoSCL3,其cDNA全长1 355 bp,编码446个氨基酸。BoSCL3分子量为49.96 kD,为疏水性蛋白,与油菜(B. napus)、芜菁(B. rapa)中SCL3蛋白的亲缘关系最近,同科植物的SCL3具有较高的同源性。荧光定量PCR分析结果表明,青花菜BoSCL3基因表达量随渍水胁迫时间延长先下降后上升,推测其可能参与渍水胁迫响应。这为探讨青花菜BoSCL3基因响应渍水胁迫的分子机制提供理论依据。
2021, 29(4):339-348.DOI: 10.11926/jtsb.4315
摘要:为了解马尾松(Pinus massoniana)磷酸甘油酸激酶1(PGK1)与胞质溶胶葡萄糖磷酸异构酶(GPIC)的功能,采用RACE技术克隆了PmPGK1和PmGPIC基因,并进行了生物信息学分析与亚细胞定位,采用实时荧光定量PCR技术分析PmPGK1和PmGPIC的表达特性。结果表明,PmPGK1和PmGPIC全长为2 106和1 848 bp,分别编码507和566个氨基酸。PmPGK1和PmGPIC分别定位于叶绿体和胞质溶胶。PmPGK1表达量为新叶 > 老叶 > 新茎 > 根 > 花;而PmGPIC为老叶 > 花 > 新叶 > 新茎 > 根。低温胁迫24 h,PmPGK1和PmGPIC的表达量均随时间延长先降低后升高,且PmGPIC的表达量在处理2 h后即降至较低水平;高浓度CO2胁迫24 h,PmPGK1的表达量随时间延长呈降低-升高-再降低的变化趋势,PmGPIC的表达下调但变化较不显著。因此,推测PmPGK1主要参与卡尔文循环及叶绿体/质体糖酵解,PmGPIC主要参与细胞质基质糖酵解;PmPGK1、PmGPIC活性在低温胁迫下均受抑制;PmPGK1活性在CO2胁迫下受到显著抑制,而PmGPIC活性的影响不大。
2018, 26(6):561-570.DOI: 10.11926/jtsb.3881
摘要:为了解鹅掌楸(Liriodendron chinense)的UGE基因功能,采用RACE和EPIC-PCR技术克隆到2个UGE基因,命名为LcUGE1和LcUGE2。结果表明,LcUGE1基因的cDNA全长为1 531 bp,包含1 050 bp的开放阅读框,编码349个氨基酸,gDNA长度为11 920 bp;LcUGE2基因的cDNA长度为1 378 bp,包含1 056 bp的开放阅读框,编码351个氨基酸,gDNA长度为6 544 bp。LcUGE1和LcUGE2基因均含有9个外显子和8个内含子,且外显子长度和内含子剪切位点序列几乎一致,但内含子片段长度存在显著差异。编码的LcUGE1和LcUGE2蛋白高度保守,保守性达到82%。LcUGE1基因在雄蕊中表达量最高,而LcUGE2基因则在花萼中表达量最高。这表明LcUGEs基因可能参与鹅掌楸的生殖发育过程。
2016, 24(3):243-251.DOI: 10.11926/j.issn.1005-3395.2016.03.001
摘要:为了解巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)中importin和exportin基因的功能,采用RACE技术从巴西橡胶树中克隆了他们的cDNA全长,分别命名为HbIMP和HbXPO。结果表明,HbIMP全长4170 bp,编码1115个氨基酸;HbXPO全长4108 bp,编码1081个氨基酸。HbIMP和HbXPO分别与importin5和exportin1A亚家族的同源性最高。HbIMP包含18个外显子,17个内含子,而HbXPO包含30个外显子,29个内含子,且在上游调控序列中都存在乙烯响应元件ERELEE4和LECPLEACS2。在无乙烯刺激情况下,HbIMP和HbXPO在根、茎、叶、皮中有表达,但在胶乳中几乎检测不到表达;乙烯处理后HbIMP和HbXPO在胶乳中被明显诱导表达。因此,推测HbIMP和HbXPO参与了乙烯诱导蛋白出入细胞核的转运。
2015, 23(4):370-378.DOI: 10.11926/j.issn.1005-3395.2015.04.002
摘要:为了解查耳酮合酶在小桐子(Jatropha curcas)抗冷性形成中的作用, 基于小桐子低温锻炼转录组和数字基因表达谱数据, 克隆了低温新诱导表达的小桐子查耳酮合酶基因(JcCHS), 并分析了该基因的表达特性和功能。结果表明, JcCHS 基因的cDNA全长为1386 bp, 包含完整开放阅读框(ORF) 1170 bp, 编码389个氨基酸, JcCHS的理论分子量为42.2 kDa、等电点为6.53, 与蓖麻CHS 蛋白序列的相似性高达93.6%, 具有III 型聚酮合酶家族保守的查耳酮合酶/ 对苯乙烯合酶结构域。半定量RTPCR分析表明, JcCHS 在小桐子各组织中都有表达, 其中根的表达量较高。JcCHS 基因的表达能在一定程度上提高重组酵母菌的低温抵抗能力, 这说明JcCHS 基因可能参与了小桐子的抗低温响应。
2012, 20(4):356-364.DOI: 10.3969/j.issn.1005-3395.2012.04.006
摘要:利用RACE 结合RT-PCR 技术,从巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)总RNA 中扩增得到长度为1234 bp 的WRKY 基因cDNA 全长编码序列。通过氨基酸同源性比对,该序列推导的氨基酸序列与蓖麻、白杨的WRKY 同源性分别为79% 和73%,表明分离的cDNA 序列为橡胶树WRKY 基因,命名为HbWRKY1。通过构建pCAMBIA1304-HbWRKY1 植物表达载体,经农杆菌GV3101 介导,将HbWRKY1 基因导入烟草(Nicotiana tabacum)中,对所获得的潮霉素抗性烟草株系进行PCR 鉴定。结果表明, HbWRKY1 基因已整合到65 株转基因植株中。干旱胁迫试验表明,HbWRKY1 的过量表达可以明显提高转基因烟草对干旱胁迫的耐受能力。这说明WRKY 基因与橡胶树抗旱能力之间存在一定的关系。