检索结果-内蒙古大学图书馆

分子植物育种 2019年第5期17卷 1446-1453页

作者：雷豆苏周吴雨韦小英何卓远邹建杨军西华师范大学西南野生动植物资源保护省部共建(教育部)重点实验室南充637009

TCP转录因子家族是植物中特有的一类转录因子,具有典型bHLH结构域,本研究从番茄(Solanum lycopersicum)中克隆了SlTCP7基因。生物信息学分析表明,SlTCP7基因开放阅读框长为726 bp,编码241个氨基酸残基,相对分子量为27.34 kD,理论等电点... 详细信息

TCP转录因子家族是植物中特有的一类转录因子,具有典型bHLH结构域,本研究从番茄(Solanum lycopersicum)中克隆了SlTCP7基因。生物信息学分析表明,SlTCP7基因开放阅读框长为726 bp,编码241个氨基酸残基,相对分子量为27.34 kD,理论等电点为9.63。qRT-RCR表达模式分析表明,SlTCP7基因在番茄茎组织中表达量最高,其可能参与腋芽发育及茎分枝形态建成;qRT-PCR分析结果表明SlTCP7在IAA、ABA、GA3、CTK处理后表达量下调;非生物胁迫结果表明,高盐和干旱都对SlTCP7基因的表达量有不同程度的诱导。研究结果初步证实SlTCP7参与番茄的茎分枝过程以及非生物逆境胁迫响应,为SlTCP7基因在番茄生长发育过程中的功能提供了科学依据。

关键词： TCP家族 SlTCP7基因表达模式分析非生物胁迫

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大麦雄性不育基因HvMSG47及其应用

大麦雄性不育基因HvMSG47及其应用

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作者：倪飞付道林齐娟吴佳洁 271018 山东省泰安市岱宗大街61号

本发明公开了一种大麦雄性不育基因HvMSG47及其应用，属于植物基因工程技术领域。本发明选用大麦雄性不育突变体材料GSHO 2400和大麦栽培品种Morex构建作图群体，采用正向遗传学的方法将HvMSG47定位在大麦4HL染色体上大约1.55cM的遗传... 详细信息

标准号: CN113355336B

本发明公开了一种大麦雄性不育基因HvMSG47及其应用，属于植物基因工程技术领域。本发明选用大麦雄性不育突变体材料GSHO 2400和大麦栽培品种Morex构建作图群体，采用正向遗传学的方法将HvMSG47定位在大麦4HL染色体上大约1.55cM的遗传区间，对应物理图谱中大约2.14Mb，包含32个候选基因；通过对注释基因进行表达模式分析和单倍型分析，最终鉴定得到大麦雄性不育基因HvMSG47。该基因发生突变后，能够导致大麦出现雄性不育的表型。本发明发现的大麦雄性不育基因HvMSG47在植物杂种优势利用和杂交种制种生产中将发挥重要作用。

关键词：大麦雄性不育基因杂交种植物基因工程技术雄性不育突变体表达模式分析大麦栽培品种植物杂种优势单倍型分析候选基因物理图谱雄性不育遗传区间注释基因染色体遗传学表型构建正向制种突变基因群体应用发现生产

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盐胁迫下枸杞叶的荧光定量PCR内参基因、专用引物及其筛选方法和应用

盐胁迫下枸杞叶的荧光定量PCR内参基因、专用引物及其筛选方法和...

引用

作者：张得芳于倩史文君 810016 青海省西宁市城北区宁大路253号

本发明涉及生物技术领域，具体涉及盐胁迫下枸杞叶的荧光定量PCR内参基因、专用引物及其筛选方法和应用，通过对现有的5个候选内参基因在不同盐分浓度的两种枸杞中的荧光定量分析，利用三种软件(GeNorm、NormFinder、BestKeeper)分析，... 详细信息

标准号: CN114959105A

本发明涉及生物技术领域，具体涉及盐胁迫下枸杞叶的荧光定量PCR内参基因、专用引物及其筛选方法和应用，通过对现有的5个候选内参基因在不同盐分浓度的两种枸杞中的荧光定量分析，利用三种软件(GeNorm、NormFinder、BestKeeper)分析，筛选出不同浓度下两种枸杞中均稳定表达的内参基因，该内参基因能避免因为盐分浓度改变而引起的基因的表达不稳定导致的检测结果差异。筛选出Actin基因的表达的稳定性最高，其表达并没有受到不同胁迫处理的影响，是最适合宁夏枸杞、黑果枸杞qRT‑PCR反应进行的内参基因，保证了后续试验结果的可靠性，也为后续对相关基因的表达模式分析以及在盐胁迫条件下的抗逆机制等方面的研究提供理论指导。

关键词：内参基因枸杞筛选表达模式分析生物技术领域荧光定量PCR 盐胁迫条件定量分析黑果枸杞候选内参检测结果理论指导稳定表达相关基因专用引物基因盐胁迫枸杞叶荧光胁迫应用分析保证研究

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大麦雄性不育基因BMS-1及其应用

大麦雄性不育基因BMS-1及其应用

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作者：倪飞付道林孙梦王晓吴佳洁 271018 山东省泰安市岱宗大街61号

本发明公开了一种大麦雄性不育基因BMS‑1及其应用，属于植物基因工程技术领域。本发明利用化学诱变剂处理大麦种质材料‘SDAU00886’，创制得到大麦雄性不育突变体材料‘N6807’。遗传分析表明，其雄性不育表型受隐性单基因控制，被命名... 详细信息

标准号: CN113430209B

本发明公开了一种大麦雄性不育基因BMS‑1及其应用，属于植物基因工程技术领域。本发明利用化学诱变剂处理大麦种质材料‘SDAU00886’，创制得到大麦雄性不育突变体材料‘N6807’。遗传分析表明，其雄性不育表型受隐性单基因控制，被命名为BMS‑1；利用正向遗传学的方法，本发明将该基因定位于大麦5HS染色体末端大约1.7cM的遗传区间，对应物理图谱中大约1.26Mb，包含27个候选基因；通过对注释基因进行表达模式分析和单倍型分析，最终鉴定得到大麦雄性不育基因BMS‑1。该基因的功能缺失会造成大麦的雄性不育，由此可以产生新的雄性不育材料，在科研和农业生产中具有重要的应用价值。

关键词：大麦雄性不育基因植物基因工程技术雄性不育突变体表达模式分析雄性不育表型雄性不育材料单倍型分析化学诱变剂染色体末端隐性单基因大麦种质功能缺失候选基因基因定位农业生产物理图谱雄性不育遗传分析遗传区间注释基因遗传学正向应用基因科研

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基因GhNHX4A在植物耐盐性能方面的应用

基因GhNHX4A在植物耐盐性能方面的应用

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作者：刘伟马宗斌张丹朱伟 450002 河南省郑州市金水区文化路95号

本发明涉及棉花耐盐分子生物学领域，特别涉及基因GhNHX4A在植物耐盐性能方面的应用，基因GhNHX4A具有SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列。本发明通过筛选和鉴定陆地棉NHX基因家族，使用生物信息学方法对其进行分析，而且表达模式分析发现盐... 详细信息

标准号: CN112322629B

本发明涉及棉花耐盐分子生物学领域，特别涉及基因GhNHX4A在植物耐盐性能方面的应用，基因GhNHX4A具有SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列。本发明通过筛选和鉴定陆地棉NHX基因家族，使用生物信息学方法对其进行分析，而且表达模式分析发现盐胁迫在一定程度上诱导了陆地棉大部分NHX基因的表达，包括核内体型亚家族成员GhNHX4A。经试验验证，GhNHX4A可以明显恢复酵母突变体的耐盐性。亚细胞定位的结果表明，GhNHX4A蛋白定位在核内体上。同时，GhNHX4A基因的沉默严重破坏了棉花对盐胁迫的基本抗性，表明GhNHX4A基因可能在棉花的耐盐信号通路中发挥积极的调控作用。

关键词：基因陆地棉盐胁迫棉花耐盐分子生物学领域表达模式分析核苷酸序列酵母突变体生物信息学亚细胞定位蛋白定位调控作用基因家族信号通路性能方面植物耐盐核内体耐盐性抗性体型诱导验证筛选试验应用恢复分析发现

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花生生长素输入载体基因PNAUX1的克隆及表达模式分析

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山东农业科学 2012年第3期44卷 1-6页

作者：任怡怡戴绍军刘炜东北林业大学盐碱地生物资源环境研究中心/东北油田盐碱植被恢复与重建教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150040 山东省农业科学院高新技术研究中心/山东省作物与畜禽品种改良生物技术重点实验室山东济南250100 农业部黄淮海作物遗传改良与生物技术重点开放实验室山东济南250100

生长素作为重要的植物激素,在调节植物生长发育中起重要作用。其所具有的极性运输特性,主要通过运输载体进行调控。本研究从花生未成熟种子cDNA文库中筛选到一个可能的生长素输入载体AUX/LAX类基因,命名为PNAUX1,通过RT-PCR对其表达模... 详细信息

生长素作为重要的植物激素,在调节植物生长发育中起重要作用。其所具有的极性运输特性,主要通过运输载体进行调控。本研究从花生未成熟种子cDNA文库中筛选到一个可能的生长素输入载体AUX/LAX类基因,命名为PNAUX1,通过RT-PCR对其表达模式分析显示,该基因在花生各组织中为组成型表达;同时,将PCR扩增获得的目的片段与植物双元表达载体pCAMBIA1301连接,构建了正义和反义载体转化DR5∷GUS拟南芥,并获得转基因植株。

关键词：花生生长素输入载体基因PNAUX1 表达模式分析

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木薯低温响应长链非编码RNA-CRR1的功能研究

木薯低温响应长链非编码RNA-CRR1的功能研究

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作者：沈婕海南大学

学位级别：硕士

寒冷是严重影响植物生长和发育的一种非生物胁迫,是全球作物产量的主要限制因素。为了克服由胁迫而引起的作物产量损失,必须开发耐胁迫的作物栽培品种。植物通过复杂的生理和生化过程响应或适应寒冷胁迫,包括改变基因表达水平,信号传导... 详细信息

寒冷是严重影响植物生长和发育的一种非生物胁迫,是全球作物产量的主要限制因素。为了克服由胁迫而引起的作物产量损失,必须开发耐胁迫的作物栽培品种。植物通过复杂的生理和生化过程响应或适应寒冷胁迫,包括改变基因表达水平,信号传导途径和细胞代谢速率,从而获得抗性。目前,科研人员已经进行了大量的研究来探究植物冷响应的应对机制和调节网络。对植物lncRNAs的研究表明,lncRNAs已经成为了一类重要的调节因子,它们几乎在所有的植物发育过程中都起着关键作用,并且通过许多复杂的机制参与基因表达的转录和转录后调控。本研究中,我们使用链特异性RNA测序(ssRNA-seq)的方法来研究以高通量方式受低温胁迫攻击的木薯的全基因组表达水平。特别关注了由筛选得到的与冷害有关的lncRNA-CRR1表现出的对应激反应的表达模式,并且对lncRNA-CRR1进行了功能研究。具体的研究结果如下所示:1.通过改进后的RNA-seq测序方法,我们从RNA-seq数据库中总共鉴定得到318个响应冷胁迫和干旱的lncRNAs。通过进一步的分析得到了 198个冷特异性差异表达的 DE-lncRNAs(Differentially Expressed-lncRNAs)。最后结合生物信息学分析,重点筛选出受低温调控的lncRNA-CRR1。其中lncRNA-CRR1的全长为976 bp,含有3个外显子,染色体位置在Chromosome 01:26346926-26350713,负链表达。2.通过NCBI网站上提供的BLAST序列比对,对lncRNA-CRR1进行同源性分析。最终发现本研究中的CRR1与木薯中的组氨酸酰化转移酶的相似度在90%以上,此外,CRR1和木薯中一种未知的mRNA的同源性最为接近。与此同时,我们对CRR1的碱基对进行二级结构特征的分析,结果发现CRR1的二级结构是多环发夹结构,茎环数较多,说明CRR1易与RNA分子、蛋白质等结合,结构并不稳定,保守性也不高。我们将木薯中的lncRNA-CRR1与拟南芥等植物中耐低温的lncRNA的茎环数和保守性进行对比分析,从而探究其功能。3.实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析结果显示:对木薯组培苗低温处理不同的时间后,发现CRR1的相对表达量呈现出先上升后下降的趋势,尤其是在低温处理24h后,差异表达最明显,相对表达量约为对照组的20倍。这说明了木薯中lncRNA-CRR1对低温胁迫有响应,在低温处理24h后的相对表达量更是达到了峰值。***杂交分析结果显示lncRNA-CRR1已经成功的转入到木薯转基因株系OE-1和OE-5的基因组中,并且以单拷贝的形式整合到木薯受体细胞的染色体内。实时荧光定量PCR则显示大部分转基因株系中lncRNA-CRR1的相对表达量比野生型的高很多,说明lncRNA-CRR1过表达。5.在对木薯野生型和转基因株系进行低温4℃处理24h后,通过表型观察发现:转基因木薯株系OE-1和OE-5在低温处理前后表型并无明显变化,而野生型木薯在低温处理后叶子出现萎蔫和皱缩。说明转基因木薯的抗寒能力比野生型木薯强,在低温诱导下,lncRNA-CRR1会对胁迫作出应激反应。6.对木薯转基因株系OE-1、OE-5以及野生型WT低温处理前后四种生理指标进行测定,包括可溶性糖含量、MDA含量、脯氨酸含量以及过氧化氢含量。结果指出,转基因株系与野生型相比,可溶性糖、脯氨酸以及过氧化氢含量显著增加而MDA的含量则减少,说明转基因株系的抗寒性较强;此外,在转基因株系之间的比较发现:在低温处理前后,OE-5中可溶性糖、脯氨酸以及过氧化氢含量增加的幅度比OE-1明显,而MDA的含量又较低,说明OE-5的抗寒能力比OE-1的抗寒能力高。7.通过共表达基因分析来鉴定lncRNA的网络调节,从而进一步了解其功能。结果表明,总共有12651个蛋白质编码基因与冷响应lncRNA共表达,其中筛选得到与lncRNA-CRR1有关的16个共表达基因,共表达系数都在0.95以上,说明可信度较高,且均呈现出正相关的表达模式。研究发现WRKYDNA结合域和碱性的亮氨酸拉链(bZIP)转录因子均受低温诱导,因此我们预测lncRNA-CRR1也受到了冷害的调控,在低温下显著差异表达,可用于进一步的功能验证。8.通过对转基因株系OE-1和OE-5中lncRNA-CRR1相关差异表达靶基因进行KEGG途径富集分析,结果表明:OE-1中,在显著差异表达的lncRNA中发现响应于冷胁迫的20个途径。其中,最丰富的途径包括转录调控的次生代谢物的生物合成和代谢途径;OE-5中,在显著差异表达的lncRNA中发现响应于冷胁迫的20个途径。其中,最丰富的途径包括转录调控的次生代谢物的生物合成和代谢途径以及糖代谢,氨基糖和核苷酸糖代谢,还有次

关键词：木薯 LncRNA-CRR1 ssRNA-seq 生物信息学表达模式分析抗冷表型生理指标 KEGG途径富集分析

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花生膜联蛋白家族基因分析和功能研究

花生膜联蛋白家族基因分析和功能研究

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作者：王慧敏新疆农业大学

学位级别：硕士

花生是世界范围内广泛种植的油料和经济作物之一,在国民经济中占有重要地位。花生产地主要集中在干旱及半干旱地区,不良环境气候严重影响了花生产量和品质。早期花生抗逆性研究主要集中在耐盐性综合评价及耐盐种质筛选等方面,而有关花... 详细信息

花生是世界范围内广泛种植的油料和经济作物之一,在国民经济中占有重要地位。花生产地主要集中在干旱及半干旱地区,不良环境气候严重影响了花生产量和品质。早期花生抗逆性研究主要集中在耐盐性综合评价及耐盐种质筛选等方面,而有关花生耐盐机理方面的研究较少。研究表明,膜联蛋白(annexin)在植物生长发育和抗逆性方面具有重要作用,但是到目前为止,有关该家族基因在花生抗逆中的研究甚少。本文首先在全基因组水平对花生中所有膜联蛋白基因家族成员的基因结构、组织特异性表达模式以及在不同胁迫处理下的表达模式进行了分析,又从“丰花1号”花生品种中克隆了 7个annexin基因,并从表达模式、花生与拟南芥的遗传转化、原核诱导表达以及亚细胞定位等方面进行了功能分析。主要结果如下:(1)花生基因组中30个annexin(annexin of Arachis hypogaea,AnnAh)基因的生物信息学分析。30个AnnAhs不均匀分布在13条染色体上,其中A、B基因组中分别有13个和17个。AnnAhs含有2～8个内含子,多数含有5～6个内含子。他们均无跨膜结构域,16个AnnAhs定位于细胞质,其余定位不明确。可变剪切分析结果显示,仅有11个发生可变剪切事件,占38%;根中发生的最多,其次是叶中,种子中最少。表达模式分析发现,AnnAhs主要在seed2和根中表达量较高,其次是seed1,在叶中表达量较低。AnnAh基因克隆与序列分析。从“丰花1号”中克隆了 7个annexin基因,分别命名AnnAh11、AnnAh12、AnnAh13、AnnAh14、AnnAh15、AnnAh16和AnnAh17。跨膜结构预测结果表明,7个AnnAhs均无跨膜结构;亚细胞定位预测结果显示,AnnAh1 4～17定位在细胞质中,AnnAh1 1～13定位不明确;理化性质分析结果显示,AnnAhs的蛋白分子量在34.96-36.37 KDa,等电点在6.87～9.26之间,带正电荷的氨基酸(Asp+Glu)具有36～49个,带负电荷的氨基酸(Arg+Lys)具有42～52个;其不稳定系数在33.41～48.06,属于稳定蛋白质;亲水性平均系数为-0.355～-0.521,属于可溶性的亲水性蛋白。基因结构分析表明,AnnAh11和AnnAh12有5个外显子和4个内含子;AnnAh13、AnnAh14、AnnAh15、AnnAh16和AnnAh17含有6个外显子和 5 个内含子。AnnAh11基因的内含子序列较长,AnnAh12次之,其余5个内含子序列较短。(2)表达模式分析。①不同胁迫处理下的表达模式分析。1%NaCl、20%PEG6000、20 mg·L-1 ABA、]%H2O2、125 mg·L-1茉莉酸甲酯(MJ)、1.0 mmol·L-1 SNP、37℃高温及4℃低温处理24 h。结果表明,AnnAhs对H2O2、MJ、ABA、高温及低温的胁迫响应明显,而对PEG6000、NaCl、SNP胁迫处理响应不明显,并且AnnAhs在根和叶中的表达模式不同,各个AnnAh差异表达。②AnnAhs的组织特异性表达模式分析。结果表明,AnnAh11和AnnAh12在花和根中表达,在茎、叶及种子中无表达。AnnAh13～17在五个组织中均表达且差异表达。③盐胁迫下的表达模式分析。200 mmol·L-1 NaCl处理,分别于0h、1h、6h、12 h、24 h和48 h取样。结果表明,AnnAhs在根中差异表达。AnnAh11和AnnAh12表达量先升后降,12 h时达到最高;AnnAh13的表达量均低于对照;AnnAh14/15的表达量呈上升趋势;AnnAh16/17的表达量呈降低-升高-降低趋势。7个AnnAhs在叶中的表达模式基本一致,均在12 h时和48 h时出现2次高峰。④ABA胁迫处理下的表达模式分析。20 mg.L-1 ABA处理,分别于0h、1h、6h、12h、24 h和48 h取样。结果表明,7个AnnAhs在根中的表达模式各不相同,AnnAh11和AnnAh12的表达量均在ABA处理后逐渐上升,6h达到最高点,其后逐渐下降;AnnAh13在处理1h后逐渐升高;AnnAh14/15随着ABA胁迫时间的延长,表达量逐渐增加;AnnAh16/17在1h表达量最低,24 h最高。7个AnnAhs在叶中的表达模式基本一致,在ABA胁迫处理1h后升高,然后降低,在24 h降到最低值。(3)对5个AnnAhs基因构建了植物表达载体pR1101-AN,完成了花生及拟南芥遗传转化,通过抗性筛选和分子检测,在花生中获得T0代转基因植株:AnnAh11转基因苗10棵,AnnAh12转基因苗4棵,AnnAh13转基因苗2棵,AnnAh14转基因苗0棵,AnnAh15转基因苗5棵。拟南

关键词：花生抗逆膜联蛋白表达模式分析遗传转化

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小麦TaDREB11和TaHD-ZIP Ⅰ-4基因的克隆及其功能分析

小麦TaDREB11和TaHD-ZIP Ⅰ-4基因的克隆及其功能分析

引用

作者：周梦茹西北农林科技大学

学位级别：硕士

小麦是全世界主要的粮食作物,干旱等逆境胁迫可以使小麦的产量发生大幅度的降低。转录因子是与基因的启动子区的顺式作用元件特异结合,是一类调控下游基因表达蛋白的蛋白质,又称为反式作用因子。目前的研究表明,转录因子在植物生长及抗... 详细信息

小麦是全世界主要的粮食作物,干旱等逆境胁迫可以使小麦的产量发生大幅度的降低。转录因子是与基因的启动子区的顺式作用元件特异结合,是一类调控下游基因表达蛋白的蛋白质,又称为反式作用因子。目前的研究表明,转录因子在植物生长及抗逆过程中有举足轻重的地位,应用前景广阔。多数DREB(Dehydration Responsive Element Binding Protein)类转录因子与植物的高温、干旱、盐碱等逆境胁迫应答相关。研究证明,HD-Zip(Homeodomain-leucine zipper)转录因子家族中亚族I的转录因子主要参与的是植物对各种胁迫(包括生物胁迫和非生物胁迫)的应答反应、激素以及光信号的应答和生物体器官发育调控等这些过程。实验室前期在小麦公共数据库中筛选到了两个与干旱胁迫相关的转录因子,分别是TaDREB11和TaHD-ZIP Ⅰ-4。本项课题克隆到这两个基因,并进行了一系列的功能和抗逆方面的研究,获得了如下的一些结果:(1)基因克隆:本研究克隆到TaDREB11和TaHD-ZIP Ⅰ-4两个基因全长序列。并分析了这两个基因的基本信息:TaDREB11基因位于7A染色体的长臂上,编码一个169个氨基酸组成的分子量为18.39 kDa的蛋白质,该蛋白的等电点为11.36;TaHD-ZIP Ⅰ-4基因位于6A染色体的长臂上,编码一个由221个氨基酸组成的分子量为24.98 kDa的蛋白质,该蛋白的等电点为5.27。(2)亚细胞定位:分别构建了TaDREB11-eGFP和TaHD-ZIP Ⅰ-4-eGFP表达载体,采用农杆菌(GV3101)侵染烟草叶片的方式进行瞬时转化,通过激光共聚焦显微镜对酶解烟草叶片后收集的原生质体进行观察,结果显示两个蛋白的GFP信号都位于细胞核中。(3)组织和诱导表达分析:TaDREB11基因在根中和成熟的叶片中的表达量比较高;TaDREB11基因对PEG、NaCl、ABA、ACC、IAA、MeJA和MV处理都有响应。TaHD-ZIP Ⅰ-4基因在幼苗期时的表达量相对较低,但在成熟期的表达量整体较高;TaDREB11基因在PEG、ABA、NaCl胁迫下表现出响应剧烈,在ACC、IAA、MeJA和MV处理下也有响应。(4)转基因植株的构建与表型分析:本实验成功构建了TaDREB11基因和TaHD-ZIP Ⅰ-4基因的异源超表达转基因水稻植株,并最终选用五个TaDREB11基因株系和三个TaHD-ZIP Ⅰ-4基因转基因株系进行表型分析。TaDREB11基因转基因水稻田间性状出现株高较野生型更高,分蘖数减少,千粒重降低,而在支梗数、穗长和结实率上没有明显差异。TaHD-ZIP Ⅰ-4基因转基因水稻的株高和野生型相比并没有太大的变化,结实率在转基因与野生型之间没什么差异,分蘖数减少,千粒重降低,支梗数变少,穗长也变短了。(5)TaDREB11下游靶基因的筛选:为了对TaDREB11转录因子的下游调控进行分析,我们构建了TaDREB11的原核表达载体,利用表达纯化后的蛋白采用pull-down方式进行筛选。我们已经筛选到了20个可能的靶基因,其中包括类受体蛋白、NAC结构域转录因子、SNF结构域包含蛋白、RNA结合蛋白、核出口调节因子、激发子诱导蛋白、醛糖差向异构酶和一些假定蛋白。综上所述,TaDREB11定位于核中,其表达受到ABA、PEG等处理的诱导,故推测该基因可能与小麦的抗旱相关;另外,我们获得了TaDREB11转基因水稻植株,这些转基因植株也表现出株高增高的现象。TaHD-ZIP Ⅰ-4定位于核中,其表达受到ABA、PEG、NaCl等处理的诱导,我们也推测该基因可能与小麦抗旱有关;我们同时也成功构建了TaHD-ZIP Ⅰ-4的转基因水稻植株,但是转基因水稻与野生型之间目前没发现明显表型。为进一步研究TaDREB11和TaHD-ZIP Ⅰ-4基因在小麦中的功能机制奠定基础。

关键词：小麦 TaDREB11 TaHD-ZIP Ⅰ-4 表达模式分析靶基因筛选

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水稻（Oryza sativa L.）OsNOX3/5基因的克隆及其功能分析

水稻（Oryza sativa L.）OsNOX3/5基因的克隆及其功能分析

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作者：史奕西北农林科技大学

学位级别：硕士

质膜NADPH氧化酶(plasma membrane NADPH oxidase,PM-NOX)在调控植物生长发育,应对各种生物和非生物胁迫中具有重要作用。近年来,水稻中多个NADPH氧化酶被报道,但是对它们的功能解析甚少。前期研究发现水稻OsNOX3和OsNOX5基因表达水平... 详细信息

质膜NADPH氧化酶(plasma membrane NADPH oxidase,PM-NOX)在调控植物生长发育,应对各种生物和非生物胁迫中具有重要作用。近年来,水稻中多个NADPH氧化酶被报道,但是对它们的功能解析甚少。前期研究发现水稻OsNOX3和OsNOX5基因表达水平受各种非生物胁迫和激素处理的影响。本研究主要对OsNOX3和OsNOX5在水稻生长发育各时期及非生物胁迫下的表达模式、启动子活性、蛋白亚细胞定位以及与ROS代谢调控相关的两个含Malectin结构域的类受体蛋白激酶(OsMLPK63和OsMLP15)的互作关系进行分析,并且通过创制OsNOX5的超表达和RNAi转基因株系对其在水稻生长发育中的作用进行了研究。取得的主要研究结果如下:1.水稻OsNOX3/5基因及其启动子的克隆:克隆得到长度为2532 bp的OsNOX3基因和2856 bp的OsNOX5基因,它们分别编码含843和951个氨基酸的蛋白。克隆基因转录起始位点上游2000 bp作为OsNOX3/5启动子片段,并且利用生物信息网站分析其序列发现含有多个生物、非生物胁迫及激素响应元件。***3/5亚细胞定位及表达模式分析:构建亚细胞定位载体,分别在烟草叶片和拟南芥原生质体中瞬时表达,发现OsNOX3和OsNOX5均定位于细胞质膜,与已报道的NOX家族成员定位一致。qRT-PCR分析其组织表达模式,结果表明OsNOX3在幼苗期、分蘖期的叶片中表达量较高,OsNOX5在分蘖期的叶片中表达量最高,而且各个时期OsNOX3和OsNOX5基因都主要在叶中表达。诱导表达模式分析发现OsNOX3和OsNOX5的表达受到NaCl(盐胁迫)、20%PEG-6000(模拟干旱)以及一些激素(ABA、MeJA、GA、SA)的诱导,而对MV(氧化胁迫)的响应并不是很明显。此外,双荧光素酶报告实验结果表明ABA、MeJA处理的确增强了OsNOX3和OsNOX5启动子的活性,而且OsNOX5启动子活性变化更加剧烈。这些研究结果表明,OsNOX3/5与植物对非生物胁迫的响应密切相关。***5遗传转化材料的创制及表型分析:构建OsNOX5超表达和RNAi载体,以及OsNOX3和OsNOX5 Crispr-Cas9敲除载体,目前得到了T2代OsNOX5超表达和RNAi载体转基因材料,通过对OsNOX5超表达和RNAi载体转基因植株观察发现与野生型相比,发现OsNOX5超表达植株株高更高,籽粒更宽更长,为下一步深入的功能研究奠定了基础。***3/5与Malectin-like家族的两个蛋白之间的互作关系研究:采用分裂荧光素酶互补实验证明OsNOX3/5与Malectin-like家族的两个蛋白OsMLPK63和OsMLP15之间均存在分子互作,为研究OsNOX3和OsNOX5所参与的信号调节网络提出了新的思路。由于时间关系,后续还需要通过CO-IP、酵母双杂等多个实验进一步验证它们之间的互作关系。总之,本研究克隆了两个水稻NOX家族成员OsNOX3和OsNOX5基因及其启动子,并研究了它们的表达特征,发现OsNOX3和OsNOX5参与了水稻生长发育调节并在非生物胁迫中起作用。初步证明了OsNOX3/5与Malectin-like家族两个蛋白OsMLPK63和OsMLP15互作,具体分子机制需要进一步研究阐明。

关键词：水稻 OsNOX3/5 亚细胞定位表达模式分析互作关系

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