拟南芥植物硫肽激素-α前体基因AtPSK2的克隆及序列分析(英文)

根据拟南芥基因组数据库提供的信息,首次通过聚合酶链反应技术克隆到一个拟南芥硫肽激素-α前体基因——AtPSK2,并对其进行了序列分析.结果表明,所获得的AtPSK2基因是一个长412bp、含有一个内含子和两个没有3'或5'-非转译区的外显子的全编码序列,与数据库提供的序列比较,具有100%的同源性.这一工作将为转基因植物及其细胞培养和育种打下基础.

拟南芥植物硫肽激素基因在玫瑰茄细胞中的表达

利用玫瑰茄愈伤组织遗传转化体系,通过根癌农杆菌将AtPSK2基因导入玫瑰茄细胞,并获得了功能性表达。研究结果表明,所获得的转基因玫瑰茄细胞系的临界植板细胞密度和临界起始细胞密度分别降低了60%和50%,悬浮细胞培养周期由16d缩短到12d,转化愈伤组织的比生长速率比对照提高了75%,转基因玫瑰茄细胞和愈伤组织中的花黄素含量与对照相比没有发生明显变化。本研究所获得的转基因玫瑰茄细胞系不仅为花青苷和花黄素等次生代谢产物高产细胞株的选育提供出发材料,而且为PSK-α作用机理的深入研究提供一个有用的模型。

铁皮石斛CLE基因家族鉴定与功能分析

CLE多肽是一类小分子分泌蛋白,参与植物的生长发育和细胞间通讯,在维持干细胞的增殖与分化中发挥关键调控作用。为研究兰科药用植物铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)中CLE基因家族成员的功能,从铁皮石斛叶、根、茎、花苞、果实的组织中提取RNA,反转录成cDNA,通过半定量PCR检测CLE家族基因成员在各组织中的表达情况。结果表明:在铁皮石斛基因组中鉴定出17个CLE成员,它们均拥有保守的12氨基酸CLE基序。半定量RT-PCR结果表明,CLE基因家族成员在根、茎、叶、花、果实中展示不同的组织表达谱,尤其是CLE 19635在花苞和果实中特异性表达,CLE 22175在果实中特异性表达。用体外合成的CLE多肽处理拟南芥,结果显示,CLE合成肽参与拟南芥根的发育,其中,CLE05351对根生长有促进作用,CLE18468对根影响不明显,其他CLE多肽均对根的生长有抑制作用。mPS-PI染色并未发现根尖分生组织结构模式受到CLE合成肽的影响。此外,CLE 02038过表达的拟南芥T 2代纯合系具有短根表型,与CLE合成肽处理结果一致。研究结果为进一步挖掘CLE家族在铁皮石斛附生根中的作用及其信号调控网络奠定了基础,并为铁皮石斛理想根系的育种提供了潜在靶基因。

植物肽类生长因子——植物硫肽激素-α

植物硫肽激素α(phytosulfokine-α,PSK-α)是一个硫酸酯化的五肽,最初是从石刁柏叶肉细胞培养物的条件培养基中分离到的。它是在植物中发现的第一个肽类生长因子,在很低浓度下就能强烈地刺激低密度培养的植物细胞的增殖。此外,它还能促进植物细胞分化、器官发生和体细胞胚发生。由于它有分布的广泛性和极低的作用浓度,因此越来越受到人们的关注。该文介绍PSK-α的发现、生理功能、基因的结构特点、前体的结构与加工、基因转化与表达、受体以及研究前景。

重组人生长激素基因转染细胞的基因表达、低温保存及多肽调控

目的:为了解决腺垂体移植所面临的免疫排斥反应和移植物来源问题。方法:将重组hGH基因用磷酸钙介导导入培养的人皮肤成纤维细胞内,用Northern杂交、RIA和免疫荧光染色检测基因表达。用DMSO做冷冻保护剂,在液氮中保存2个月,用RIA确定低温保存前后转染细胞的功能状态。将GHRF、SS分别加入转染细胞的培养液中,用RIA确定下丘脑多肽对转染细胞的调控情况。结果:转染细胞至少能持续表达hGH90天。低温保存前后hGH无显著差异(P>0.05)。GHRF和SS都促进转染细胞分泌hGH,SS只能部分阻断GHRF的作用。结论:hGH基因转染细胞可取代腺垂体细胞做移植物,由于SS不能抑制hGH的分泌,故移植部位以自体皮下移植为佳,以克服免疫排斥。

油茶IDD基因家族鉴定与生物信息学分析

油茶(Camellia oleifera)是山茶科(Theaceae)的一种特有的油料植物,具有重要的观赏价值和经济价值,随着油茶的集约化种植,病虫害大量发生,加之良种选育滞后,严重制约着油茶产业的发展。INDETERMINATE DOMAIN(IDD)家族是高等植物中一类保守的转录因子,通过介导植物内源激素进而调控植物的基础免疫反应。为鉴定油茶中IDD基因家族成员,本研究以油茶全基因组信息为参考,通过IDD基因家族保守结构域鉴定了29个油茶CoIDD基因家族成员,进一步明确了各基因的结构、理化性质、系统进化关系、亚细胞定位。通过RT-PCR克隆到1个与AtIDD4/5/6同源的CoIDD4基因,明确了其理化性质、表达模式及核定位信号,同时分析了其启动区顺式作用元件的类型。研究结果表明,29个CoIDD基因家族成员分为4个亚组,平均亲水系数均小于0,属于亲水性蛋白,且亚细胞定位均位于细胞核内;克隆到CoIDD4基因的全长ORF框包含1620bp碱基,编码539个氨基酸,主要在叶片和花器官中表达;该基因启动子区顺式作用元件主要是参与光响应和植物激素响应元件两大种类。综上所述,本研究在油茶中鉴定了29个IDD基因家族成员,其中CoIDD4基因与AtIDD4/5/6亲缘关系较近,推测其可能参与油茶激素信号转导和基础免疫反应调节等进程,为油茶IDD转录因子功能解析提供理论基础,也为油茶的抗性优良品种选育及分子育种提供参考依据。

甘蓝型油菜REVEILLE家族鉴定及诱导表达分析

【目的】REVEILLE家族基因具有重要生物学功能,而在甘蓝型油菜(Brassica napus L.)中该家族基因研究较少,深入认识甘蓝型油菜中RVE家族基因功能及其与非生物胁迫的关系。【方法】利用生物信息学方法,在甘蓝型油菜、白菜(Brassica rapa)和甘蓝(B.oleracea)中分别鉴定到33、16和16个RVE基因,并对其系统进化、染色体定位、基因结构和理化性质以及启动子顺式元件进行分析。【结果】所有的RVE蛋白被分为两个亚家族。33个BnaRVE分别定位在18条A亚基因组的染色体和15条C亚基因组的染色体上。大部分成员属于较稳定的疏水蛋白;多数Ka/Ks值小于1,说明该家族受到强烈的纯化选择作用。基因结构变异较大,内含子数目在4-11之间。共线性分析结果表明,甘蓝型油菜和拟南芥、白菜、甘蓝存在大量的同源基因。大部分甘蓝型油菜RVE家族成员在子叶和叶都有表达且表达量最多。BnaRVE启动子上含有大量与激素和生物逆境相关的元件,通过定量PCR分析,4个BnaRVE在ABA与MeJA诱导和低温胁迫下的表达量显著上调。【结论】在甘蓝型油菜基因组中鉴定出33个BnaRVE家族成员。不同基因在不同发育时期和不同组织中表现出不同的表达模式。不同基因对各种胁迫存在响应,且表达模式不一。RVE家族成员对ABA、MeJA和冷胁迫具有正向响应功能。

水稻DUF760基因家族的全基因组鉴定与表达谱分析

为了探索DUF760基因家族在水稻生长发育中的潜在功能,对水稻DUF760基因家族进行了全基因组鉴定、分类、启动子序列分析和表达谱分析。通过生物信息学技术在水稻和拟南芥中分别鉴定了6,8个DUF760家族成员。系统进化树分析将这些家族成员分成2个亚家族,二者在蛋白保守基序和基因结构上也存在一些特征差别。水稻DUF760家族基因启动子区域存在多个响应逆境胁迫和植物激素的顺式作用元件,ABRE(脱落酸响应)元件存在于家族所有成员的启动子序列中,OsDUF760-1启动子区域拥有9个脱落酸(ABA)相关的响应元件。在ABA处理水稻后,OsDUF760-1的转录表达水平显著下调,而OsDUF760-3显著上调,二者在干旱胁迫处理水稻后的表达变化模式与ABA处理水稻后的表达变化模式一致,说明这2个基因可能通过ABA信号途径参与水稻干旱胁迫响应,并且扮演不同的角色。除对ABA和干旱胁迫处理具有较强响应外,水稻DUF760家族成员还对JA(茉莉素)、低温及稻瘟菌处理具有较强的响应表达变化。

过表达OsPSK3基因增加水稻叶片叶绿素含量

植物磺肽激素(Phytosulfokine,PSK)是新发现的一种能促进细胞分裂和分化的植物激素。水稻中该基因家族共有7个成员,迄今为止PSK基因在水稻体内的功能和调控机制仍不清楚。文章首先利用生物信息学手段对OsPSK家族基因进行了结构比较和进化分析,依据对水稻和拟南芥中PSK基因家族成员的分析认为:PSK祖先基因形成两个PSK基因的发生要早于单、双子叶植物的分化;其中OsPSK1与其余的OsPSK2-OsPSK7进化自不同的祖先基因。对PSK家族成员在不同组织的表达分析发现不同基因具有不同的表达模式。文章通过基因枪转化的方法获得了水稻OsPSK3转基因系。文章着重研究了OsPSK3过量表达对水稻植株生长的影响。结果表明:在转基因阳性株系中OsPSK3的表达量提高了约40%;且OsPSK3ox-1有明显优于对照的营养性状,表现在幼苗期产生更多的须根和根毛;在各生长阶段直至结穗期与对照相比表现出更高的株高;尤其在叶片叶绿素含量上,转基因系较对照提高了2.3倍。

华南植物园在植物种子萌发调控信号研究中取得进展

中国科学院华南植物园植物激素调控研究组的助理研究员刘旭在研究员侯兴亮指导下,发现Nuclear Factor Y-C（NF-YC）家族基因在调控植物种子萌发中发挥重要作用。拟南芥NF-YC负调控GA介导种子萌发过程,在GA合成抑制剂（PAC）处理下,NF-YC同源基因多突变体的种子萌发率相比野生型显著提高,表现为PAC不敏感,而过表达NF-YC株系的种子对PAC超敏感。

多肽类植物激素

多肽类激素是植物体内一类重要的信号物质 ,在植物体防御、受精、生长和发育方面发挥着重要的作用。本文谨对几种植物多肽类激素的研究做一简单介绍。

人组织激肽释放酶基因家族研究进展

人组织激肽释放酶（HK）是一组分泌型丝氨酸水解酶，由激肽释放酶（KLK）基因编码，有15个家族成员，是迄今所知人类丝氨酸蛋白酶最大的家族。HK主要在前列腺、乳腺、卵巢以及睾丸等产生类固醇激素的组织或激素依赖性的组织中表达^[1]，可分为组织激肽释放酶和血浆激肽释放酶丽大类，这两种激肽释放酶在相对分子质量大小、底物特异性、免疫学特性、

系统素信号转导研究进展

系统素最初是指在番茄叶片中发现的与植物防卫反应相关的一种18个氨基酸的多肽信号,随着在茄科植物中其他相类似的多肽防卫信号的发现,现系统素被定义为茄科植物中具有调节防卫基因功能的一类多肽信号家族.近年来对系统素信号转导的研究取得了很大进展,不仅在系统素信号转导途径上,而且在系统素与其他信号转导途径的相互作用上均有了很大进展.文中介绍了系统素的信号转导途径以及系统素与其他信号转导途径,如与油菜素甾醇类激素(BRs)和紫外线-B(UV-B)信号转导途径之间的相互作用,并对这一领域的研究进行了展望.