检索结果-内蒙古大学图书馆

中国农业科学 2018年第23期51卷 4409-4423页

作者：张旭凌辉刘峰黄宁王玲毛花英李聪娜汤翰臣苏炜华苏亚春阙友雄福建农林大学农业部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室/福建农林大学教育部作物遗传育种与综合利用重点实验室

【目的】WRKY是植物特有的一类转录因子,在生理调控和逆境响应过程中有着重要作用。通过分析WRKY转录因子基因在甘蔗生长发育及抗逆境过程中的作用,为甘蔗抗逆分子育种提供优良的基因资源。【方法】从甘蔗转录组数据库中挖掘到一条WRKY... 详细信息

【目的】WRKY是植物特有的一类转录因子,在生理调控和逆境响应过程中有着重要作用。通过分析WRKY转录因子基因在甘蔗生长发育及抗逆境过程中的作用,为甘蔗抗逆分子育种提供优良的基因资源。【方法】从甘蔗转录组数据库中挖掘到一条WRKY基因Unigene序列,并通过RT-PCR扩增得到cDNA全长序列,利用ORF finder、Smart、ExPaSy、Prabi、NetPhos、Cell-PLOC 2.0和DNAMAN6.0软件对该基因序列及其编码蛋白序列进行生物信息学分析,并使用MEGA6.0软件构建系统进化树;构建pCAMBIA1300-WRKY-GFP融合表达载体,通过农杆菌转化本氏烟(Nicotiana benthamiana),确定WRKY蛋白在烟草叶片中的亚细胞定位;利用酵母杂交试验验证WRKY是否具有转录自激活活性;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法分析WRKY在甘蔗品种ROC22中的组织特异性(根、蔗芽、叶、蔗髓和皮)及其在MeJA(100μmol·L-1)、SA(5 mmol·L-1)、PEG(25%)、NaCl(250 mmol·L-1)、CuCl2(500 mmol·L-1)和CdCl2(500 mmol·L-1)胁迫条件下表达量的变化。【结果】从甘蔗品种ROC22中克隆获得一个WRKY转录因子基因,命名为ScWRKY6(GenBank登录号为MH393927)。该基因序列全长1 289 bp,包含1个1 059bp的ORF,编码352个氨基酸,并具有45个磷酸化位点;理论等电点为9.73,不稳定指数为50.23,亲水性为-0.579,推测其为碱性不稳定亲水性蛋白。ScWRKY6蛋白具有1个WRKY结构域和1个锌指结构域(CX5CX23HXH),该蛋白氨基酸序列与高粱(Sorghum bicolor)WRKY(XP02464211.1)的同源性最高,根据系统进化树分析可以推测其属于WRKY家族Ⅱd亚类。亚细胞定位结果显示,ScWRKY6::GFP融合蛋白定位在细胞核上。酵母转录激活验证试验显示,ScWRKY6蛋白不具有转录自激活活性。qRT-PCR分析表明,ScWRKY6在甘蔗中为组成型表达,其表达量由大到小依次为蔗芽、叶、根、皮和蔗髓,其中蔗芽、叶和根的表达量分别为蔗髓的2.05、1.55和1.37倍。ScWRKY6在NaCl、PEG、MeJA、重金属Cu2+和Cd2+胁迫诱导下表达量均上调,其在NaCl处理12 h时表达量最高,为对照的4.18倍;在PEG处理3 h时表达量最高,为对照组的6.88倍;在CuCl2和CdCl2诱导24 h时表达量最高,分别为对照组的3.63倍和4.86倍。【结论】ScWRKY6蛋白定位在细胞核上,不具有转录自激活活性;该基因在甘蔗不同组织部位中均有表达,且受NaCl、PEG、CuCl2和CdCl2等胁迫的诱导,推测ScWRKY6可能在甘蔗干旱应答、耐盐及金属离子胁迫响应中发挥作用。

关键词：甘蔗 WRKY转录因子外源胁迫实时荧光定量PCR

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甘蔗脂氧合酶基因ScLOX1的克隆与表达分析

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作物学报 2019年第7期45卷 1002-1016页

作者：孙婷婷王文举娄文月刘峰张旭王玲陈玉凤阙友雄许莉萍李大妹苏亚春福建农林大学/农业部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室福建福州350002 福建农林大学/教育部作物遗传育种与综合利用重点实验室福建福州350002

LOX属于脂氧合酶超家族(lipoxygenase superfamily),是脂肪氧化途径的重要因子,广泛参与植物生长发育的调节和对外界刺激的抵御。本研究基于甘蔗(Saccharumspp.)转录组数据库,通过RT-PCR技术,首次从新台糖22号(ROC22)蔗芽中克隆获得ScL... 详细信息

LOX属于脂氧合酶超家族(lipoxygenase superfamily),是脂肪氧化途径的重要因子,广泛参与植物生长发育的调节和对外界刺激的抵御。本研究基于甘蔗(Saccharumspp.)转录组数据库,通过RT-PCR技术,首次从新台糖22号(ROC22)蔗芽中克隆获得ScLOX1基因(GenBank登录号为MK106188)的cDNA全长序列。生物信息学分析显示,ScLOX1基因cDNA序列长度为2813 bp,开放读码框全长2664 bp,编码887个氨基酸,其编码蛋白的理论等电点为6.23,不稳定系数为39.77,亲水性平均值为-0.437,无信号肽和跨膜结构,但含有PLATLH2和Lipoxygenase活性位点,与高粱(Sorghum bicolor) LOX (XP002466613.1)的氨基酸序列相似性高达95.96%。预测ScLOX1基因的编码蛋白为酸性稳定亲水性非分泌蛋白,属于type I类非传统9-LOX。qPT-PCR分析结果显示,ScLOX1基因在蔗芽组织中特异性表达。接种甘蔗黑穗病菌(Sporisorium scitamineum)后, ScLOX1基因的表达量在抗病品种崖城05-179中短暂上升,但在感病品种ROC22中显著下降。分别对瞬时表达ScLOX1基因的本氏烟(Nicotiana benthamiana)植株叶片接种烟草茄病镰刀菌蓝色变种(Fusarium solani var. coeruleum)和青枯菌(Ralstonia solanacearum),表型观察、3,3’-二氨基联苯胺(3,3’-diaminobenzidine,DAB)染色和烟草免疫相关基因的表达情况分析显示,ScLOX1基因的过表达能够增强本氏烟对烟草茄病镰刀菌蓝色变种的防御,但对烟草青枯菌的作用与对照相比无明显差异。研究还发现,ScLOX1基因的表达受茉莉酸甲酯和水杨酸抑制下调,但受脱落酸、氯化钠和聚乙二醇诱导上调。以上结果为深入研究甘蔗ScLOX1基因的功能提供参考资料。

关键词：甘蔗脂氧合酶生物信息学实时荧光定量PCR 生物和非生物胁迫

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甘蔗茉莉酸合成关键酶基因ScOPR1的克隆、亚细胞定位及表达

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应用与环境生物学报 2018年第6期24卷 1365-1374页

作者：孙婷婷王文举刘峰王玲李竹戴明剑阙友雄许莉萍苏亚春福建农林大学农业部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室福州350002 福建农林大学教育部作物遗传育种与综合利用重点实验室福州350002

12-氧-植物二烯酸还原酶(12-Oxo-phytodienoic acid reductase,OPR)是十八碳烯酸途径的关键酶之一,控制着茉莉酸合成的最后一个步骤.目前,甘蔗(Saccharum spp.)OPR基因的研究尚未见报道.从课题组构建的甘蔗转录组unigene注释库中筛选到... 详细信息

12-氧-植物二烯酸还原酶(12-Oxo-phytodienoic acid reductase,OPR)是十八碳烯酸途径的关键酶之一,控制着茉莉酸合成的最后一个步骤.目前,甘蔗(Saccharum spp.)OPR基因的研究尚未见报道.从课题组构建的甘蔗转录组unigene注释库中筛选到一个OPR基因,利用RT-PCR技术从ROC22接种黑穗病菌48 h的蔗芽中扩增获得全长cDNA序列,命名为ScOPR1(GenBank Accession Number:MG755745),并对该基因的序列特征、亚细胞定位、组织特异性表达及其在不同植物激素胁迫和不同基因型甘蔗与黑穗病菌互作过程中的表达情况进行分析.生物信息学分析发现,ScOPR1基因全长1 287 bp,包含1个1 116 bp的开放阅读框,编码371个氨基酸,理论等电点为6.01,含有底物结合活性、FMN结合活性和催化活性的氨基酸保守位点以及OYE家族的保守结构域,且与高粱(Sorghum bicolor)OPR蛋白(XP_002447901.2)的氨基酸序列一致性高达96.23%,推测其为酸性稳定亲水性非分泌OPRⅠ蛋白.本氏烟(Nicotiana benthamiana)瞬时表达显示,ScOPR1::GFP融合蛋白定位于细胞质和细胞膜.qRT-PCR分析结果显示,ScOPR1基因在甘蔗不同组织中均有表达,其在根中的表达量最高,其次为叶和蔗皮,而在蔗芽和蔗肉中的表达量最低.茉莉酸甲酯和水杨酸处理后,随着胁迫时间的延长(3-24 h),ScOPR1基因显著上调表达;该基因在脱落酸处理0.5 h时被诱导表达,为对照的1.54倍.此外,ScOPR1基因在抗黑穗病品种崖城05-179受黑穗病菌侵染初期(24 h)显著上调表达,但在感黑穗病品种ROC22中下调表达;48-72 h时ScOPR1基因的表达量在两个甘蔗基因型中较对照有所增加,但在抗病品种中高于感病品种.本研究表明,ScOPR1基因积极响应茉莉酸甲酯、水杨酸和脱落酸信号分子以及黑穗病菌的胁迫,结果可为进一步分析ScOPR1基因的功能和甘蔗抗病基因工程提供参考.

关键词：甘蔗 12-氧-植物二烯酸还原酶生物信息学分析亚细胞定位定量表达

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植物NIP水通道蛋白的结构、功能和调控研究进展

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科学通报 2023年第14期68卷 1799-1813页

作者：陈瑶尤垂淮陈燕玲孙婷婷赵振南黄廷辰阙友雄苏亚春福建农林大学农业农村部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室福州350002 福建农林大学教育部作物遗传育种与综合利用重点实验室福州350002 福建农林大学生命科学学院福州350002

类NOD26膜内在蛋白(nodulin 26-like intrinsic proteins,NIPs)又名根瘤素26-like内在蛋白、类根瘤菌26膜内在蛋白、类Nodulin26内在蛋白,是水通道蛋白(aquaporin protein,AQP)家族的亚家族之一.NIP由AqpN基因进化而来,广泛存在于植物体中,其对底物选择具有特异性,根据选择性过滤器(aromatic/arginine,ar/R区)的不同分为3个亚族.NIPs参与水分、尿素、甘油、硼、砷、硅等物质的吸收和转运,在维持植物生长过程中的水分平衡和渗透压及抵御逆境胁迫等方面发挥重要作用.近年来,有关NIPs对植物生长发育和逆境调控功能的研究越来越多.本文系统阐述了植物NIP家族的起源与进化、结构与分类、生物学功能及调控机制,并对目前NIP研究中存在的问题和未来的研究方向进行了讨论,为深入探究NIP家族在不同植物中的作用模式和遗传改良应用提供参考资料.

关键词： NIP水通道蛋白结构生物学功能逆境胁迫调控机制

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甘蔗AP2/ERF基因家族的鉴定及表达

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应用与环境生物学报 2022年第1期28卷 67-81页

作者：陈玉凤李竹苏炜华孙婷婷汪洲涛岑光莉阙友雄蒙寅恬许莉萍苏亚春福建农林大学农业农村部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室福州350002 福建农林大学教育部作物遗传育种与综合利用重点实验室福州350002

AP2/乙烯应答元件结合因子(APETALA2/ethylene-responsive element binding factor,AP2/ERF)是植物中最大的转录因子家族之一,在植物的生长发育、生物和非生物逆境响应中发挥着重要作用.为了解甘蔗AP2/ERF基因家族的生物学特性,利用生... 详细信息

AP2/乙烯应答元件结合因子(APETALA2/ethylene-responsive element binding factor,AP2/ERF)是植物中最大的转录因子家族之一,在植物的生长发育、生物和非生物逆境响应中发挥着重要作用.为了解甘蔗AP2/ERF基因家族的生物学特性,利用生物信息学方法从甘蔗野生种割手密(Saccharum spontaneum)基因组挖掘获得121条SsAP2/ERF基因序列,对其编码蛋白的理化性质、系统进化树、染色体定位和基因结构等进行分析.此外,从我国大陆主栽甘蔗品种ROC22中克隆获得1条SsAP2/ERF-107的同源基因ScDREB2B-2,并分析其表达模式.结果显示,SsAP2/ERF家族基因分布于31条割手密染色体上,且存在基因聚集现象,属于AP2、ERF和RAV亚家族的基因数目分别为28、86和***2/ERF-001-SsAP2/ERF-121蛋白之间的分子量差异较大,介于16548.18-609263.26,不含信号肽,且99.17%无跨膜螺旋结构,含有3-10个保守基序和1个以上的外显子,推测大多数蛋白为定位于细胞核或细胞质的不稳定的亲水性蛋白.SsERF亚家族包含42个SsDREBs和44个SsERFs亚组成员,其AP2结构域的第14位氨基酸残基具有极高的保守性.克隆获得DREB(A-2)亚组成员SsAP2/ERF-107的同源基因ScDREB2B-2,两者氨基酸序列相似性达97.58%.qRT-PCR分析显示,ScDREB2B-2基因在ROC22中受聚乙二醇(PEG)、NaCl和脱落酸(ABA)诱导上调表达;在品种Badila中仅受PEG和NaCl诱导上调表达,而在ABA处理下的基因表达量不变,表明该基因在ROC22中可能通过ABA依赖性途径调节应答干旱和盐胁迫,而在Badila中可能通过非ABA依赖性途径调节响应干旱和盐胁迫.本研究结果可为探究甘蔗SsAP2/ERF基因家族的结构和功能提供科学依据.

关键词：割手密 AP2/ERF基因家族 ERF亚家族全基因组分析表达模式

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植物WRKY转录因子:结构、分类、进化和功能

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农业生物技术学报 2021年第1期29卷 105-124页

作者：任永娟王东姣苏亚春王玲张旭苏炜华阙友雄福建农林大学农业部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室/教育部作物遗传育种与综合利用重点实验室

WRKY因其特殊的七肽保守序列WRKYGOK而得名,是植物中最大的转录因子(transcription factors, TFs)家族之一,广泛参与植物对生物、非生物和激素胁迫的响应。WRKY TFs主要通过特异性结合靶基因启动子的顺式作用元件(T)TGAC(C/T)(W-box)来... 详细信息

WRKY因其特殊的七肽保守序列WRKYGOK而得名,是植物中最大的转录因子(transcription factors, TFs)家族之一,广泛参与植物对生物、非生物和激素胁迫的响应。WRKY TFs主要通过特异性结合靶基因启动子的顺式作用元件(T)TGAC(C/T)(W-box)来调控靶基因的表达和参与到植物响应不同生物、非生物和激素的信号通路中以及与多种蛋白发生相互作用来实现其在不同信号转导途径中的功能。本文针对WRKY TFs的结构、分类、起源与进化及其在响应生物、非生物胁迫和激素信号中的功能和调控机制进行了阐述,目的是系统总结植物WRKY TFs的研究进展,为相关研究者深入了解WRKY TFs及其介导植物抗逆性提高的分子机制,为作物遗传改良,提供有益参考。

关键词： WRKY转录因子生物胁迫和非生物胁迫激素胁迫调控作用

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甘蔗NAD(P)H脱氢酶复合体O亚基基因克隆及其与甘蔗花叶病毒VPg互作

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作物学报 2019年第10期45卷 1478-1487页

作者：翟玉山赵贺张海邓宇晴程光远杨宗桃王彤彭磊徐倩董萌徐景升福建农林大学国家甘蔗工程技术研究中心/农业部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室/教育部作物遗传育种与综合利用重点实验室

NAD(P)H脱氢酶(NDH)复合体介导循环电子传递,对于维持叶绿体高效的光合作用具有重要作用。甘蔗(Saccharum spp. hybrid)中NDH复合体应答及参与甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus,SCMV)的侵染尚未见报道。本研究克隆了甘蔗NDH复合体的... 详细信息

NAD(P)H脱氢酶(NDH)复合体介导循环电子传递,对于维持叶绿体高效的光合作用具有重要作用。甘蔗(Saccharum spp. hybrid)中NDH复合体应答及参与甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus,SCMV)的侵染尚未见报道。本研究克隆了甘蔗NDH复合体的O亚基,命名为ScNdhO,其开放读码框(open reading frame,ORF)长度为471 bp,编码长度为156 aa的蛋白。生物信息学分析表明,ScNdhO为稳定的亲水性蛋白,不存在信号肽,无跨膜结构域;蛋白二级结构元件多为无规则卷曲,具有典型的NDH复合体O亚基结构域;系统进化树分析表明,该蛋白属于NDH复合体O亚基蛋白家族。实时荧光定量 PCR分析发现,ScNdhO基因的表达具有明显的组织特异性,在成熟甘蔗叶片中的表达量最高,在茎中的表达量最低,在根中几乎不表达;ScNdhO基因在SCMV侵染早期上调表达,后期下调表达。亚细胞定位分析表明,ScNdhO定位于叶绿体。酵母双杂交(yeast two hybrid,Y2H)和双分子荧光互补(bimolecular fluorescence complementation,BiFC)实验表明,ScNdhO与SCMV-VPg互作。推测ScNdhO被SCMV选择性利用,可能参与SCMV基因组复制及花叶病症状的产生。

关键词：甘蔗 SCMV 叶绿体 NAD(P)H脱氢酶复合体 O亚基

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植物Sec14-like磷脂酰肌醇转运蛋白:变化的结构和多样的功能

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农业生物技术学报 2019年第2期27卷 348-360页

作者：毛花英苏亚春阙友雄福建农林大学农业部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室/福建农林大学教育部作物遗传育种与综合利用重点实验室

Sec14p是最早在酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中发现的具有转运磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol, PI)和磷脂酰胆碱(phosphatidylcholine, PC)功能的一类磷脂酰肌醇转运蛋白(phosphatidylinositol transfer proteins, PITPs),广泛存在于真核生物中。植物Sec14-like磷脂酰肌醇转运蛋白与酵母Sec14p存在较高的序列同源性。近年来,随着分子生物学和脂质基因组学的发展,越来越多的植物PITPs被挖掘。该类蛋白的结构由最初的Sec14p结构域进化到与膜定位Nlj16结构域、囊泡运输相关GOLD (Golgi dynamics)结构域结合,致使该类蛋白在植物体内行使的功能分化导致多样性,包括渗透调节、细胞极性生长、根瘤发育、蛋白运输、植物免疫调节和病毒相互作用等。本文主要综述了目前发现的三类植物Sec14-like磷脂酰肌醇转运蛋白Sec14-only proteins, Sec14-nodulin proteins和Sec14-GOLD proteins在结构和功能上的区别与联系,探讨其生物学功能多样性。

关键词： Sec14-like磷脂酰肌醇转运蛋白 Sec14-nodulin Sec14-GOLD 结构多样的功能

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甘蔗遗传改良中的基因工程：适用、成就、局限和展望

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农业生物技术学报 2022年第3期30卷 580-593页

作者：许孚汪洲涛路贵龙阙友雄福建农林大学农业部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室/福建农林大学教育部作物遗传育种与综合利用重点实验室

甘蔗(Saccharum spp. complex)是禾本科的主要物种和重要经济作物，对世界农业经济发展和保障供应食糖发挥重要作用。一方面，甘蔗具有较好的抗、耐逆性，但其生产和生产力依然被多种生物和非生物逆境所制约。另一方面，商业栽培种在生... 详细信息

甘蔗(Saccharum spp. complex)是禾本科的主要物种和重要经济作物，对世界农业经济发展和保障供应食糖发挥重要作用。一方面，甘蔗具有较好的抗、耐逆性，但其生产和生产力依然被多种生物和非生物逆境所制约。另一方面，商业栽培种在生产上一般不开花，即便开花种子基本也是败育的，加上甘蔗产品蔗糖为碳水化合物，不含蛋白成分，因此，甘蔗属于转基因安全风险等级最低(I级)的作物之一。再则，甘蔗为无性繁殖作物，优异的转基因单株可通过组织培养快速扩大群体。鉴于此，基因工程成为甘蔗弥补传统杂交育种性状缺陷和加快遗传改良进程的重要手段。本文在阐述为什么甘蔗是适合进行转基因改良物种的基础上，重点回顾抗虫性和抗病性改良成就，简要回顾其他性状及甘蔗作为生物反应器的工作，评述了影响甘蔗遗传转化效率与外源目的基因表达水平的因素，探讨基因编辑技术在甘蔗上的应用以及转基因甘蔗安全性评价与商业应用情况，最后展望该技术领域的未来，以期推动和促进基因工程在甘蔗遗传改良中的应用。

关键词：甘蔗遗传转化生物逆境遗传转化效率基因表达水平基因编辑安全性

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植物MYC转录因子：结构特点、作用机制和功能调控

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农业生物技术学报 2022年第6期30卷 1186-1201页

作者：邹文会苏亚春任永娟张畅臧守建赵振南陈燕玲阙友雄福建农林大学农业农村部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室/福建农林大学教育部作物遗传育种与综合利用重点实验室

MYC (myelocytomatosis)转录因子(transcription factors, TFs)是茉莉酸(jasmonic acid, JA)信号转导通路的核心调控因子，参与植物的生长发育、次生代谢物的合成、逆境应答、植物激素信号转导及其通路之间的相互作用。本文针对植物MYC... 详细信息

MYC (myelocytomatosis)转录因子(transcription factors, TFs)是茉莉酸(jasmonic acid, JA)信号转导通路的核心调控因子，参与植物的生长发育、次生代谢物的合成、逆境应答、植物激素信号转导及其通路之间的相互作用。本文针对植物MYC转录因子，从序列特征、结构特点、功能特性及其在生物和非生物胁迫中的作用机制等方面进行研究进展综述。本文为进一步深入探讨MYC转录因子的功能作用和调控模式积累基础资料。

关键词： MYC转录因子结构特点功能特性调控机制

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