苎麻生长素结合蛋白ABP1基因cDNA的克隆及表达

以苎麻[Boehmeria nivea(Linn.)Gaud.]栽培种湘苎3号为材料,通过简并引物RT-PCR结合RACE技术克隆了苎麻生长素结合蛋白ABP1基因的全长cDNA分子,其序列全长为849bp,编码一段189个氨基酸的推导蛋白质。经基因比对及蛋白质结构分析与已报道的几种植物生长素结合蛋白有高同源性,认为是苎麻生长素结合蛋白基因cDNA,命名为BnABP1。半定量RT-PCR分析结果显示ABP1在苎麻三麻成熟期的茎、叶和芽组织中均有表达,其表达量为芽>叶>茎,相对内标分子18S rRNA的表达量依次为0.755、0.632和0.360。但在根中没有检测到表达,说明该基因更多地表达于细胞生长旺盛的幼嫩组织。

生长素结合蛋白cDNA的克隆及其在黄瓜中的表达

利用RT_PCR方法从拟南芥 (Arabidopsisthaliana (L .)Heynh .)中克隆了生长素结合蛋白 (auxinbindingprotein 1 )cDNA ,进行了全序列测定。将该基因克隆在pBI1 2 1的 35S启动子和Nos终止子之间 ,得到植物表达载体p35EZ。通过根癌农杆菌 (Agrobacteriumtumefaciens (SmithetTownsend)Conn)介导的方法转化黄瓜 (CucumissativusL .)。对转基因植株进行了PCR和Southern检测。所得到的转基因黄瓜植株单性结实能力增强。

生长素结合蛋白基因转化黄瓜的研究

筛选出较适合于津研4号黄瓜子叶再生的培养基B2(MS+BA 2.0 mg·L-1)和生根培养基B8(MS)。将拟南芥生长素结合蛋白基因转入该黄瓜品种中,获得了经PCR鉴定、Southern和Northern杂交检测的转基因植株。转基因黄瓜的单性结实率平均为31.7%,高于对照(19.9%)。

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。

ABP1:生长素结合蛋白中的超级明星

涵盖拟南芥、玉米等模式植物中生长素信号传递过程中涉及到生长素结合蛋白(Auxin Binding Protein,简称ABP1)的研究进展和最新实验技术。ABP1是一种在植物中广泛存在的低丰度糖蛋白,多以一种β桶为主的同源二聚体的形式出现,C端则能自由地与其它蛋白相互作用。ABP1这种蛋白大多位于内质网腔,也有少量存在于质膜上或附近和细胞壁中。但是,只有位于质膜的ABP1才有生长素结合能力,参与激活多种针对生长素的早期电化学反应。然而,ABP1不像其它受体能控制基因的开关,这就无法解释生长素那形形色色的强大功能。因此,ABP1还不能叫做生长素受体。但是,也不能否认这样一种可能,那就是ABP1位于另一条与基因调控相平行的细胞学信号传递途径中,或至少有关联。到目前为止,在植物生长发育过程中ABP1相当重要,这是勿庸质疑的了,然而,ABP1到底扮演着一个什么样的角色,却还不甚明了。

生物信息学技术分析并克隆超级稻生长素结合蛋白cDNA

为进一步研究超级稻的生长素结合蛋白,采用生物信息学方法获得其全长cDNA序列,并进行分析;对全长序列进行了全长验证。从数据库搜索获得了一条水稻cDNA序列,含一个推测的206个氨基酸的开放阅读框,与其它植物的ABP1cDNA序列和ABP1蛋白质序列具有明显的同源性,并且其推测编码的蛋白质的各种性质,类似于其它植物的ABP1。结果显示,该序列为水稻的ABP1cDNA。以该序列为指导,利用RT-PCR扩增超级稻ABP1cDNA,并克隆测序,其序列与电子搜索结果一致。

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。

植物的生长素结合蛋白

就植物中分离出的多种生长素结合蛋白,及其在植物体内的分布、分子结构和在生长素信号转导中的有关作用的研究进展作了介绍。

黄瓜生长素结合蛋白cDNA片段的克隆及其表达

以黄瓜子房 (幼果 )RNA为模板 ,应用逆转录 聚合酶链式反应 (RT PCR) ,首次扩增出黄瓜生长素结合蛋白基因 (ABP1)cDNA片段 ,并进行测序和同源性分析。对ABP1基因在黄瓜子房 (幼果 )中的mRNA表达水平作了初步探讨 ,结果表明 ,该基因在开花前 1d的子房中表达信号较弱 ,在授粉后 2、4和 6d的幼果中表达增强 ;开花后 2d未经授粉的子房中 ,绿而膨大、能形成单性结实果者信号较强 ,黄而萎蔫、不能形成果实者信号较弱。Southern杂交结果表明 。

甘蔗生长素结合蛋白ScABP4基因的克隆与表达

生长素结合蛋白(auxin binding protein,ABP)在生长素信号转导、植物生长发育调控等方面发挥重要作用。该研究利用RT-PCR方法从甘蔗品种Badila中克隆得到了1个ABP基因,序列分析显示该基因的开放读码框(ORF)长度为615bp,编码204个氨基酸。多序列比对和系统进化树分析表明它与高粱(Sorghum bicolor)和玉米(Zea mays)的ABP4蛋白的亲缘关系最近,因此将该基因命名为ScABP4。将其构建到原核表达载体pGEX-6P-1中,成功表达出一个分子量约为22.5kD的蛋白。亚细胞定位结果显示ScABP4主要定位于细胞质网状结构和细胞膜;生物信息学分析显示ScABP4是一个带有信号肽的分泌蛋白,说明ScABP4蛋白可能储存在内质网中并在质膜上执行其生物学功能。荧光定量PCR分析结果表明,ScABP4基因在甘蔗的芽、根、茎、叶中均有表达,其中在芽中相对表达量最高。生长素和黑暗处理下ScABP4基因的表达上调,说明ScABP4基因可能参与甘蔗对生长素的响应及与光信号通路的互作。此外,ABA、JA、SA、CuCl2胁迫能够诱导ScABP4基因的表达,CdCl_2胁迫可抑制ScABP4的表达。由此推测,ScABP4基因可能参与甘蔗对病害、干旱、渗透、重金属等胁迫的应答过程。该研究结果为探讨甘蔗生长素结合蛋白基因的功能提供了实验证据。

烟草WS38生长素结合蛋白基因cDNA的克隆及序列分析

以烟草WS38为材料,根据GenBank中登录的烟草生长素结合蛋白(ABP1)氨基酸序列设计引物,通过RT-PCR克隆了烟草WS38ABP1基因cDNA分子编码区,序列全长为564bp,可编码1条188个氨基酸的多肽.利用ClustalX软件对该序列翻译获得的多肽序列与报道的烟草生长素结合蛋白氨基酸序列比较,两者同源性为98.4%,存在2个氨基酸的差异,但差异氨基酸对ABP1结构和功能影响微弱.认为克隆的cDNA序列即为烟草WS38ABP1cDNA,不同品种烟草ABP1基因存在的核苷酸单位点多态性(SNP)造成了两者氨基酸序列的差异.

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。

水稻生长素结合蛋白ABP1的原核表达及纯化

生长素结合蛋白能够与生长素特异性结合,因而有可能直接被用作生长素免疫分析和生物传感测定中的高特异性、高亲和力识别分子。本研究通过RT-PCR获得水稻生长素结合蛋白1(ABP1)cDNA,将其克隆到原核表达载体pET-32a(+)中,成功构建pET-32a-ABP1重组表达载体。经酶切、PCR及DNA测序鉴定后,将阳性质粒转化表达受体菌E.coil BL21(DE3)。加入异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)进行诱导后,取样进行SDS-PAGE和Western Blot分析。结果表明成功表达出一个分子量约为40kD的可溶性融合蛋白,并利用Ni^(2+)-NTA亲和柱一步纯化方式得到了ABP1。

苎麻生长素结合蛋白BnABP1与GFP融合在烟草中的表达

运用已克隆的苎麻生长素结合蛋白BnABP1基因cDNA及植物表达载体pCAMBIA1300 GFP,构建了35S启动子控制的苎麻BnABP1基因编码区段与绿色荧光蛋白(GFP)基因融合表达重组体(pCAMBIA1300 GFP BnABP1)。通过根癌农杆菌介导法将其转化烟草WS38,经抗性筛选和PCR检测获得了转基因烟草。对转基因烟草细胞进行荧光显微镜观察,发现在细胞质膜和内膜系统上都有较强烈的荧光信号,进一步证明苎麻生长素结合蛋白ABP1已结合在细胞的膜系统上。

普通菜豆生长素调节蛋白基因PvARP1的克隆及表达分析

生长素调节蛋白(Auxin-regulating protein,ARP)是参与植物生长和发育调控的重要因子,也是植物抗病反应中具有重要作用的蛋白质分子。为了解该蛋白质基因表达特性,利用普通菜豆(Phaseolus vulgaris L.)表达序列标签(EST)克隆了编码普通菜豆ARP蛋白的cDNA序列并进行相关分析。序列分析表明,cDNA片段长2 428 bp,具有1个1 818 bp的开放阅读框,GenBank登录号为MK301448,将其命名为PvARP1。该基因编码605个氨基酸,预测蛋白质分子质量为68.26 ku,编码的蛋白质不含跨膜区、无信号肽。同源分析结果显示,PvARP1基因编码蛋白质与小豆(Vigna angularis)ARP蛋白亲缘关系最近,达到94%。荧光定量PCR分析结果表明,PvARP1基因受镰孢菌菜豆专化型FOP-DM01菌株诱导表达,接种病原菌24 h抗病材料260205根中PvARP1基因的表达量达到最高,提升至其接种0 h表达量的111倍,不同接种时间260205根中PvARP1基因的表达量均高于感病材料BRB130,而且PvARP1基因受吲哚-3-乙酸诱导表达量显著或极显著提高。此外,菜豆花和荚中PvARP1基因表达量明显高于根、茎和叶。PvARP1基因在大肠杆菌中可诱导表达为68 ku的重组蛋白,体外具有酰胺合成酶活性,可能参与调节植物细胞内吲哚-3-乙酸水平。表明PvARP1基因可能通过吲哚-3-乙酸介导的信号途径参与菜豆对FOP-DM01菌株的防御反应,推测菜豆PvARP1基因与镰孢菌枯萎病的抗病性有关。

生长素结合蛋白研究进展

植物细胞信号转导分子机制:植物个体以细胞为单位感受并传递各种环境刺激(如干旱、高盐、养分亏缺等)并做出适当的反应以维持其生存。植物细胞能够识别、感受各种不同的内外源刺激信号,并进而通过一定的分子机制将所识别和感知的信号传递及转化成一定的生理生化效应。因此,深入地探讨细胞及分子水平的信号转导机制是阐明植物整体水平信息传递以及对环境胁迫的适应机制的基础。近10a来,随着植物生理学、细胞生物学、遗传学、发育生物学、分子生物学等的交叉渗透,在细胞及分子水平阐明各种内外源刺激信号调控细胞生理生化活动的分子作用机制(即细胞信号转导机制)的研究已成为植物科学基础理论研究的前沿领域。近年来随着植物分子生物学及生物化学的发展,生长素结合蛋白(ABP)、输出载体基因的克隆及其作用机理、生长素响应基因等方面的研究得到较大的进展使得在分子和细胞水平上研究生长素的作用机理成为可能。下面将就生长素结合蛋白的研究进展作一介绍。

生长素结合蛋白ABP1研究进展

就生长素结合蛋白在植物体内的分布、结构和性质、亚细胞定位及其受体功能的研究概况作了简要介绍。

生长素结合蛋白cDNA的克隆及其在烟草中的表达

基于拟南芥内质网生长素结合蛋白基因的cDNA序列，设计合成了Ap5和Ap3两个引物，应用RT－PCR技术扩增了拟南芥的ABP基因。将该基因克隆在植物表达载体p35SSIN的35S启动子和Nos3’端之间，得到植物表达载体p35SE。通过农杆菌个导的方法对烟草SR1进行了转化，由分子杂交等检测证明，生长素结合蛋白基因已在烟草中表达，同时转基因烟草后代对生长素的敏感性明显增加。

生长素结合蛋白研究进展

植物细胞感受生长素的信号是由生长素结合蛋白和生长素分子相结合,从而引起生长素信号传递的一系列级联反应而完成的.生长素与其结合蛋白的结合是生长素引发生理反应的第一步,也是必需的过程.

生长素结合蛋白研究进展

生长素(auxin)是植物体内普遍存在的一类植物激素,它对植物的生长发育起着多方面的调节作用,如促进细胞伸长,诱导细胞分化,促进生根和单性果实(parthenocarpic fruit)的发育等,同时生长素还抑制芽的发生及果实的衰老。生长素作用机理的研究表明,生长素可以诱导一些特殊基因的快速表达,促进RNA和蛋白质的合成。因此,生长素可能是通过调节基因的表达来发挥作用。“酸生长理论”(acid growth theory)则认为,在细胞膜上存在着生长素的受体,生长素与之结合后激活了细胞质膜上的质子泵,破除了细胞壁纤维结构间的交织点,细胞壁的可塑性增加,从而使细胞伸长。尽管对“酸生长理论”一直存在争议,但植物体内存在生长素受体的证据在不断积累。70年代末。