青花菜乙烯反应传感蛋白基因BoERS的克隆与表达分析

乙烯反应传感蛋白在乙烯信号转导中起着重要作用,可作为负调控因子使下游的CTR1失活,并激活之后的一系列反应。为明确青花菜ERS基因的序列特征和表达特点,本研究以青花菜为试验材料,在克隆乙烯反应传感蛋白基因BoERS的基础上进行表达分析,以明确其在核盘菌和根肿菌侵染下的表达模式。结果表明,BoERS的基因组DNA全长为1 928 bp,含有1个长度为68 bp的内含子;编码区全长为1 860 bp,编码619个氨基酸,编码蛋白有4个跨膜结构域、1个GAF结构域和1个HisKA结构域。序列比对结果表明,BoERS与芸薹属ERS序列的差异最小,在系统发育树上处于同一分支,但与萝卜属、盐芥属和拟南芥属植物ERS序列的差异较大,在系统发育树上处于不同的分支。实时荧光定量PCR结果表明,BoERS的表达受核盘菌的诱导,36 h时表达量最大,为对照的3.53倍,但BoERS的表达不受根肿菌的诱导。本研究结果为进一步开展BoERS基因功能鉴定和应用研究奠定了理论基础。

超级杂交稻乙烯反应元件结合蛋白cDNA的生物信息学分析与克隆

目的:从超级杂交稻中克隆乙烯反应元件结合蛋白(EREBP)的cDNA。方法:利用模式植物拟南芥中编码乙烯反应元件结合蛋白的cDNA,对现有的水稻基因组数据库进行搜索,获得一条高同源的未知序列。对这条未知序列的核酸序列和蛋白质序列及其结构、性质、功能等进行生物信息学分析后,以超级杂交稻为材料,用未知序列设计一对简并引物,用RT-PCR技术扩增后进行T-A克隆。结果:生物信息学分析结果表明,这个未知序列应为水稻中编码EREBP的cDNA;克隆后经测序获得一条915 bp的cDNA,BLAST表明这条cDNA序列与未知序列的部分核酸序列的同源性达到了99%;提交NCBI的GenBank后被接受,登录号为EF507537。结论:以生物信息学分析为基础,结合RT-PCR和T-A克隆技术,成功地从超级杂交稻中克隆了EREBP cDNA。

用cDNA微阵列分析水稻防卫反应及信号传导相关基因

应用cDNA微阵列技术分析了水稻受白叶枯菌侵染后一对近等基因系(中早14R、9S)的防卫信号传导途径.在mRNA水平,对检测到的相关基因(如病程相关蛋白、信号传导、转录因子等)间相互作用及信号传导途径的分析结果表明:白叶枯菌侵染下,乙烯(ET)介导的信号传导途径在防卫反应中可能起着重要作用.核基因接受信号后改变了一些防卫反应相关基因的表达水平,来应答病原物的侵入.实验结果还提示,水稻的一些基因通过表达丰度的改变对乙烯信号途径产生反馈调节.

蒺藜状苜蓿中MtERF-6基因的克隆及序列分析

乙烯反应元件结合蛋白属于植物特有的一个转录因子家族,这个家族保守的DNA结合域称为ERF结构域。根据对蒺藜状苜蓿Medicago truncatula测序的数据库进行分析,设计合成引物,通过RT-PCR扩增得到了乙烯反应元件结合蛋白基因(MtERF-6),并测定了其核苷酸全序列。该基因完整的读码框包括654 bp,编码218个氨基酸。用此片段的氨基酸序列通过GenBankBLAST分析表明,该基因属于EREBP(Ethylene responsive element binding proteins)家族,其核苷酸与已报道的ERF4[Gossypium hirsu-tum]、ATERF-9[Arabidopsis thaliana]、NtERF3[Nicotiana tabacum]、NsERF3[Nicotiana sylvestris]、CaEREBP-C1[Capsicum annuum]的相似性分别为45%、47%、41%、40%和42%,是新的基因。MtERF-6的核酸序列在GenBank发表,登录号为DQ344024。

番茄2个ERF-B1亚族转录因子基因的克隆及其对生物和非生物胁迫响应

为进一步研究番茄ERF转录因子调控植物抗逆的分子机理,本研究以番茄浙杂-301为试验材料,分别克隆获得2个乙烯反应元件结合蛋白基因SlERF83和SlERF109,并对其进行序列及表达分析。结果表明,番茄SlERF83和SlERF109基因分别含有678 bp和669 bp的开放阅读框,编码225和222个氨基酸,各含有1个保守的AP2结构域,属于亲水性蛋白。进化分析表明,这2个ERF转录因子均属于AP2/ERF家族中ERF亚族的B1组。SlERF83和SlERF109三级结构都含有1个α-螺旋和3个β-折叠。酵母单杂交及β-半乳糖苷酶活性测定结果证明SlERF83转录因子可以与GCC-box结合。番茄2个ERF蛋白启动子含有多种逆境相关的顺式作用元件。采用荧光定量PCR检测SlERF83和SlERF109在非生物和生物胁迫下的表达,结果表明,高盐和干旱胁迫下,SlERF83和SlERF109基因的表达均被抑制;水杨酸处理能够诱导SlERF83和SlERF109基因的表达;茉莉酸甲酯处理下SlERF83表达水平提高,SlERF109表达量降低;番茄黄化曲叶病毒侵染下,SlERF83和SlERF109基因的表达均被抑制。SlERF83和SlERF109转录因子可能参与了番茄对生物及非生物胁迫的响应过程。本研究结果为进一步深入开展ERF转录因子调控番茄抗逆分子机制研究提供了一定的理论依据。

Comparative Proteomics Analysis of the Sieve Tube from Rubber Tree(Hevea brasiliensis) Seedlings under Contrasting Ethylene Treatments

[Objective]To elucidate the role of ethylene(ET),a latex yield stimulant of the rubber tree,on the sieve tube(ST)transport efficiency of materials(especially sucrose)needed for natural rubber biosynthesis.[Method]Rubber tree seedlings were treated with ET solution or water which was used as a control on the bark,and latex samples and ST tissue samples were collected for proteomic analyses and latex sucrose content determination respectively.[Results]After ET treatment,the sucrose content of the latex was found significantly decreased.A total of 66 ethylene-responsive proteins(ERPs)were distinguished by two-dimensional gel electrophoresis(2-DE),and 54 were successfully identified by MALDI-TOF/TOF and database searching.The majority of these ERPs were involved in carbohydrate transport and metabolic processes in the ST.[Conclusion]Our findings suggest that the application of ET may increase the transport efficiency of the ST and that the application of ET promotes the consumption of energy and sucrose in the ST.

芹菜AgERF4转录因子基因的克隆与表达分析

以‘六合黄心芹’芹菜为材料,克隆出编码乙烯反应元件结合蛋白基因AgERF4。序列分析表明,AgERF4含有1个长度为597 bp的开放阅读框,编码198个氨基酸,预测其蛋白质相对分子质量为21.43 kD,等电点为8.51。进化分析表明,ERF4转录因子在植物中高度保守。AgERF4属于亲水性蛋白。酵母单杂交和β–半乳糖苷酶活性测定结果确定AgERF4转录因子和乙烯应答元件GCC Box具有较高的结合活性。RT-qPCR分析表明,AgERF4在芹菜叶片中的表达水平较高,在根和叶柄中表达水平较低;高温和干旱条件下AgERF4的表达呈先上升后下降的趋势,在盐处理的24 h内AgERF4的表达始终高于对照。AgERF4转录因子在芹菜非生物逆境胁迫调控过程中起着重要作用。