茶树生长素抑制蛋白基因CsARP1的克隆与表达分析

从茶树休眠芽抑制消减杂交文库中分离得到生长素抑制蛋白基因的3'-片段,以休眠芽为材料,利用RACE技术克隆了其cDNA全长,并利用荧光定量PCR研究了该基因在不同休眠阶段芽的相对表达量。结果从茶树休眠芽中获得一个全长为711bp的生长素抑制蛋白基因CsARP1(GenBank登录号为HQ225758)。该基因开放阅读框为357bp,编码118个氨基酸,推测的蛋白质分子量为12.82KD,等电点约为9.57。多序列比对结果显示,该基因编码的氨基酸序列与其他植物的ARP蛋白序列相似性达到70%以上,具有生长素抑制基因家族的保守结构域。荧光定量PCR结果表明,CsARP1基因在休眠阶段表达量较高,而在解除休眠(萌发)后表达量较低,说明CsARP1基因可能与茶树芽休眠有关。

青杄生长素抑制蛋白基因PwARP-1的克隆及表达分析

从青杄的cDNA文库中筛选出一个生长素抑制蛋白基因PwARP-1(Auxin-repressed protein 1),并通过RACE-PCR技术获得PwARP-1 cDNA全长。生物信息学分析显示,PwARP-1基因编码155个氨基酸残基的蛋白,分子量为17.1 kD,理论等电点为10.07,富含无规则卷曲。以多年生青杄和青杄幼苗为研究材料,通过RT-qPCR技术检测PwARP-1的组织特异性表达、激素的响应模式及种子萌发过程中的表达量模式。结果表明,PwARP-1在青杄各个组织中均有表达,在花粉中表达量最高,在种子中的表达量最低。PwARP-1在种子萌发过程中表达量呈先上升,在第10天表达量达到最高后开始下降。进一步试验表明,PwARP-1能响应多种逆境胁迫和激素处理。在赤霉素(GA)和生长素(IAA)处理下PwARP-1的表达量被抑制。在干旱胁迫和油菜素内酯(BR)激素处理下PwARP-1的表达量逐渐升高,而在在盐胁迫、茉莉酸甲酯(MeJA)和脱落酸(ABA)等激素处理下PwARP-1的表达量先下降后上升。这些结果显示PwARP-1可能参与了植物种子萌发、多种逆境胁迫和激素响应过程。

花生生长素抑制蛋白基因AhARP的表达分析

种子休眠性是花生重要的农艺性状。为了挖掘控制花生种子休眠的重要基因,以花育52号为试材,通过转录组测序获得生长素抑制蛋白基因的全长,该基因全长为918bp,开放阅读框为363bp,编码121个氨基酸,推导出的蛋白质分子量为13.44 k Da,理论等电点p I=9.64。序列比对表明,该序列与花生生长素抑制蛋白基因Ah ARP一致,确认该c DNA序列为编码花生生长素抑制蛋白基因的全长c DNA序列。荧光定量PCR结果表明,Ah ARP基因在种子休眠阶段表达量较高,种子休眠解除后表达量降低;乙烯利释放吸涨种子休眠过程中,Ah ARP基因受到明显诱导;说明Ah ARP基因可能与花生种子休眠有关。Ah ARP基因的序列、结构、性质以及功能的初步分析,为进一步研究该基因在花生种子休眠中的功能机制奠定了基础。

花生生长素抑制蛋白AhARP1的克隆与表达分析

本研究利用Genefishing技术经差异表达技术从花生冷胁迫中分离生长素抑制蛋白基因,经荧光定量PCR验证,随着种子冷胁迫处理时间的延长,该基因在耐冷种子中表达量升高。经RACE技术得到该基因的c DNA全长序列,经序列拼接后,获得738 bp全长基因,开放式阅读框为342 bp,编码113个氨基酸,推测分子量为12 282.7 Da,理论等电点为9.81。信号肽预测不属于分泌蛋白。多重序列比对结果表明,其具有生长素抑制基因家族的保守结构域。本研究为该基因在花生耐冷性转基因功能分析提供依据。

二色补血草LbARP基因的克隆及其表达分析

从二色补血草(Limonium bicolor)cDNA文库中分离出一个生长素抑制蛋白基因LbARP(GenBank登录号为KF886022)。该基因全长698 bp,含有3个外显子和2个内含子,开放读码框(ORF)387 bp,共编码128个氨基酸,推测蛋白质分子量为13.84 kDa,理论等电点为9.69。多序列比对结果显示,该基因编码的氨基酸序列与其他植物的ARP蛋白序列相似性达到50%以上,具有生长素抑制基因家族的保守结构域。荧光定量PCR结果表明,LbARP基因能够对NaCl、ABA、CuSO4、CdCl2及ZnCl2等非生物胁迫作出应答。

葡萄ARP/DRM基因家族克隆及其在休眠解除过程中的表达

生长素抑制蛋白(auxin-repressed protein, ARP)和休眠相关基因(dormancy-related proteins, DRM)是植物中常见的生长素抑制类基因,与植物休眠进程相关。为了鉴定葡萄ARP/DRM基因参与休眠的功能特点,本研究基于欧洲葡萄基因组数据库挖掘,采用同源克隆法获得了3条葡萄ARP/DRM基因家族成员序列,分别命名为VvARP/DRM1、VvARP/DRM2和VvARP/DRM3。序列分析的结果表明,所克隆的3条序列与其他植物的相应序列具有很高的一致性。实时荧光定量表达的检测结果表明,在单氰胺打破葡萄冬芽休眠的过程中,3个基因都是在处理前期表达较高,然后随着处理时间的延长表达水平不断下降。在整个单氰胺处理的过程中,对照组中的VvARP/DRM1、VvARP/DRM2和VvARP/DRM3的表达水平一直高于处理组。研究结果为深入分析ARP/DRM基因家族在葡萄冬芽休眠解除过程中的功能和作用机理提供了参考依据。