棉花bZIP转录因子基因GhbZIP15的克隆与表达分析

b ZIP转录因子在植物抵御各种逆境胁迫中有重要作用。本研究依据生物信息学分析,采用RT-PCR(Reverse transcription polymerase chain reaction)方法从棉花中克隆了一个b ZIP转录因子基因,命名为Ghb ZIP15(Gen Bank登录号为KP938299)。该基因c DNA全长1980 bp,其开放阅读框为966 bp,编码321个氨基酸的蛋白,预测分子量为37.1 k D,等电点为7.44。SMART蛋白结构预测发现,该蛋白含有b ZIP家族典型的BRLZ碱性结构域和亮氨酸拉链,属于B-zip1家族。系统进化树分析表明Ghb ZIP15属于b ZIP转录因子AREB亚家族,和拟南芥A亚家族的Atb ZIP12,At ABF1和At ABF2亲缘关系最近。洋葱表皮细胞中瞬时表达分析表明,Ghb ZIP15主要定位于细胞核中。RT-PCR分析表明Ghb ZIP15对干旱、高盐、低温等处理都有一定程度的响应,推测该基因对棉花非生物胁迫的调控起重要作用。

棉花bZIP转录因子FD基因的发掘和GhFD基因的组织表达分析

在叶片中合成由FLOWERING LOCUS T(FT)编码的成花素蛋白通过韧皮部运输到顶端分生组织(SAM),与b ZIP转录因子FD相互作用形成复合物,激活花分生组织身份基因的表达,从而调节植物开花和其他的一些生物学过程。本研究以棉花全基因组数据库为基础,发掘并得到18个棉花FD基因的序列并确定它们在各基因组染色体上的位置。生物信息学分析显示,棉花FD蛋白质分子量在15.69~28.24 k D之间,理论等电点在9.24~10.38之间,是一种非分泌性蛋白;亚细胞定位预测显示,棉花FD蛋白分布于细胞核上,是典型的核蛋白;氨基酸序列分析表明,棉花FD是一种亲水性蛋白,还存在着糖基化位点和磷酸化位点以及4个保守基序;进化分析表明,棉花FD1和FD2与葡萄Vv FD基因亲缘关系最近。组织表达分析表明,陆地棉10个Gh FD基因在不同组织中具有表达特征多样性,Gh FD5-D在纤维中的表达量最高,其余Gh FD基因均在SAM中的表达量最高,不同的表达特征表明它们可能具有不同的功能。这些结果为进一步解析棉花FD基因的功能和作用机理积累了有价值的资料。

柽柳转录因子基因ThbZIP1的原核表达及重组蛋白纯化

柽柳是重要的抗逆植物,提取柽柳总RNA,克隆了柽柳的16.5 k D b ZIP转录因子基因Thb ZIP1,构建原核表达载体p GEX-Thb ZIP1,导入宿主菌获得重组菌株BL21-Thb ZIP1,用异丙基-β-D-硫代半乳糖(IPTG)进行重组蛋白r Thb ZIP1诱导表达。试验结果表明:IPTG浓度为1.0 mmol/L,诱导温度为37℃条件下,诱导4 h,大肠杆菌提取液提取50 min时,所获得重组蛋白r Thb ZIP1表达量最大,占总蛋白的76.42%;经过10%SDS-PAGE电泳检测,发现重组蛋白r Thb ZIP1主要以包涵体的形式存在;并利用电纯化法成功获得纯化的目的蛋白。

苜蓿转录因子基因Mfhb-1的生物学功能初探

以苜蓿转化植株为材料,利用苜蓿的直接体细胞胚胎发生体系,对苜蓿HD-Zip转录因子基因Mfhb-1的生物学功能进行了初步研究。结果发现,正义转化植株F4(转入基因编码区序列)产生体细胞胚胎时期较对照47/1-5反义转化植株D3(转入编码区的反向序列)和C5(转入编码区+uORF)早,且形成的体细胞胚胎数量远高于对照47/1-5;D3植株产生的体细胞数量较对照少;C5植株产生的体细胞数量较对照少,但比D3稍多。从以上结果可以推测,属于HD-Zip转录因子的Mfhb-1基因能够促进苜蓿体细胞胚胎的发育,并能够提高苜蓿体细胞胚胎发生的数量。