菠菜HD-ZIP Ⅲ基因家族鉴定与表达分析

植物叶片在生长发育过程中,近-远轴极性的建立与维持是叶片正常行使光合效应、呼吸作用、蒸腾作用的结构基础.HD-ZIPⅢ是重要的叶片近轴极性基因,本研究在菠菜(Spinacia oleracea)基因组中鉴定到3个HD-ZIPⅢ基因家族成员,依次命名为SoHB1,SoHB2和SoHB3,并对其蛋白理化性质、保守结构域和进化关系进行了分析.研究结果表明:3个HD-ZIPⅢ蛋白都具有4个保守结构域.共线性分析表明:菠菜SoHB1,SoHB2和SoHB3分别与拟南芥ATHB8,ATREV和ATHB15存在共线性关系.启动子顺式作用元件预测结果表明:菠菜HD-ZIPⅢ家族基因启动子上游包含光响应、逆境胁迫反应、激素响应等顺式作用元件.在不同叶型菠菜种质中的表达模式分析结果表明:单戟型叶片的SoHBs表达量最高;此外,经干旱胁迫处理后,SoHB1,SoHB2和SoHB3的基因表达量普遍下降;对菠菜包括根、茎、薹叶、功能叶、薹叶柄、功能叶柄等部位进行表达分析,发现SoHB1在根部表达最为丰富,SoHB2和SoHB3在薹叶处表达最为丰富.

水稻HD-Zip Ⅲ家族成员OsHox10的功能分析

为了探究HD-ZipⅢ家族成员之一OsHox10在水稻发育中的功能,构建了OsHox10的过量表达载体并获得了转基因株系,明确了OsHox10基因的表达模式和亚细胞定位,并初步了解它与植物激素及抗旱性的关系.表型观察发现,过量表达OsHox10能使水稻叶片出现不同程度的皱缩、卷曲,尤其是靠近叶鞘部分卷曲明显. OsHox10基因的组织特异性表达结果表明,OsHox10在水稻不同器官中都有表达,但主要在分裂旺盛的部位,如茎顶端分生组织及不同时期的幼穗中表达量较高.亚细胞定位结果表明,OsHox10定位于细胞质中或者细胞膜上.分析OsHox10在植物激素及干旱条件处理下的表达,结果发现,激素及干旱处理均能够诱导OsHox10基因的表达,表明OsHox10可能与水稻响应激素信号和干旱胁迫有关.

HD-Zip Ⅲ转录因子家族与植物细胞分化

细胞分化是生物生长发育的重要过程,受到一系列信号的精确调控。植物特有的转录因子HD-Zip Ⅲ在细胞分化中发挥了重要作用。该文对HD-Zip Ⅲ基因类型和结构特点进行了简要介绍,重点论述了HD-Zip Ⅲ在胚胎形态发生、顶端分生组织形成、叶极性建立和维管组织分化等发育过程中的作用,系统总结了HD-Zip Ⅲ基因在不同层次受到的调控,探讨了该家族基因与陆生维管植物进化的关系。

普通烟草HD-Zip Ⅲ家族全基因组鉴定和表达分析

植物HD-Zip Ⅲ家族基因在维持分生组织生长、调节避荫反应、决定新生叶背腹性方面起着重要作用。我们通过生物信息学分析对普通烟草(Nicotiana tobacum)TN90基因组序列中的HD-Zip Ⅲ进行广泛预测,并分析了其理化性质、基因结构、进化关系、亚细胞定位、表达谱等信息。本研究在栽培烟草TN90中发现了19个HD-Zip Ⅲ基因的候选序列,通过系统发生分析,可将栽培烟草HD-Zip Ⅲ基因家族成员分为两个亚家族。所有基因参与烟草叶、茎、根、花等各个器官的不同发育时期的表达。这些研究为烟草HD-Zip Ⅲ基因功能的深入分析提供了理论依据。

水稻中两个同源异型结构域转录因子的亚细胞定位

为了对水稻同源异型结构域转录因子HD-ZipⅢ家族中的HDZ1和HDZ2进行亚细胞定位,利用RT-PCR技术从水稻cDNA中扩增HDZ1和HDZ2的编码区(去除终止密码子序列),与绿色荧光蛋白GFP编码框融合,构建2个转录因子的瞬时表达载体,采用农杆菌介导的转化方法转化至烟草中进行瞬时表达分析.结果表明:PCR扩增所得为目的基因片段HDZ1和HDZ2;二者与载体质粒pCAMBIA35S-GFP连接获得的融合表达载体成功移至烟草中并表达;确定HDZ1主要定位于烟草叶片的气孔中,而HDZ2定位于烟草表皮细胞的细胞膜上.二者在亚细胞中的定位不同,可能在水稻生长发育中所起的作用也不相同.

番茄SlHB8基因的克隆及其对非生物胁迫的响应

HD-Zip Ⅲ转录因子家族在植物的生长发育中发挥着重要作用。以Micro-Tom番茄为试材,采用RT-PCR、荧光定量PCR以及生物信息学的方法,研究了番茄SlHB8基因的序列特征、表达模式以及在非生物胁迫下的响应,以期为鉴定SlHB8基因在番茄中的功能奠定基础。结果表明:番茄中含有1个编码HD-Zip Ⅲ转录因子的基因SlHB8。该基因全长2 523 bp,编码841个氨基酸,含有HD、bZip、START和MEKHLA 4个保守结构域,与拟南芥的ATHB8同源性最高。SlHB8在番茄各组织中均有表达,在茎中的表达量最高。高低温、干旱、伤害、乙烯、水杨酸处理均能诱导该基因下调表达,而赤霉素、脱落酸、生长素处理均能使该基因的表达先增加再下降。利用PLACE和PlantCARE对SlHB8启动子区域的顺式作用元件进行预测分析发现,SlHB8启动子含有赤霉素、脱落酸、水杨酸、热激、伤害、干旱等顺式作用元件。表明SlHB8可能在番茄的非生物胁迫应答中发挥重要调控作用。