2,4-D和激动素对烟草愈伤组织IAA氧化酶和细胞分裂素氧化酶活性的影响

2 ,4 D和激动素 (KT)均显著降低烟草愈伤组织中IAA氧化酶和细胞分裂素氧化酶的活性 ,KT的影响更显著。在MS中的愈伤组织IAA氧化酶活性最高 ,MS +2 ,4 D中的次之 ,MS +KT和MS +2 ,4 D +KT中的最低。愈伤组织在MS中继代 6d时 ,细胞分裂素氧化酶活性出现明显的高峰 ,在其它

营养胁迫诱导的油菜子叶衰老过程中IAA氧化酶和细胞分裂素氧化酶活性的变化

以离体油菜子叶为材料,研究了营养胁迫诱导的子叶衰老过程中吲哚乙酸氧化酶(IAA氧化酶)和细胞分裂素氧化酶活性的变化。在光照条件下,离体子叶在不含任何无机元素的0.8%的琼脂中培养9d后,出现明显的衰老迹象(叶绿素含量下降,丙二醛含量上升),15d时完全死亡。在营养胁迫诱导的衰老过程中,IAA氧化酶和细胞分裂素氧化酶的活性表现出相似的变化趋势,在诱导处理1d时,两种酶的活性均比处理前有明显下降,之后又随着衰老进程逐渐上升。IAA氧化酶活性在诱导处理11d时达到高峰,超出处理前30%以上;比对照高出1倍以上;而细胞分裂素氧化酶活性在诱导处理13d时达到高峰,比对照高出3倍以上,也超过了处理前的水平。衰老过程中IAA氧化酶和细胞分裂素氧化酶活性的上升可能是导致内源激素含量下降的重要原因。

细胞分裂素氧化酶/脱氢酶的生理生化和分子特性

文章对细胞分裂素氧化酶/脱氢酶(CKX)的结构、生理生化特性、基因功能及表达调控等方面的研究进展作了介绍。

小麦细胞分裂素氧化酶基因Tackx3参与穗粒数的形成

细胞分裂素氧化酶基因与禾本科作物的穗粒数密切相关。本文根据已报道的小麦细胞分裂素氧化酶(cytokinino xidase,CKX)基因EST序列在GenBank中搜索更新的EST序列,组装后设计特异引物在豫麦8679/红芒春31重组自交系群体(recombined inbreed lines,RILs)中鉴定与小麦穗粒数相关的CKX基因。结果表明,Tackx3基因在RILs群体中表现较好的多态性,并与小麦穗粒数相关。具有"A"型Tackx3等位基因的家系其穗粒数大都分布在较低的范围内(穗粒数15～60),平均值为55;而具有"B"型Tackx3等位基因的家系其穗粒数大都分布在较高的范围内(61～95),平均值为65,穗粒数均值T测验达极显著水平,说明Tackx3基因等位变异与小麦穗粒数形成关系密切。

植物细胞分裂素氧化酶基因研究进展

通过梳理已有的研究文献,综述了植物细胞分裂素氧化酶基因的生理功能及其表达调控研究进展。目前,关于CKX基因在农作物方面的研究报道较多,而在木本植物和观赏植物方面的研究却较少。今后可利用生物信息学软件以及基因编辑技术如CRISPR/Cas9系统加强此方面的研究,以加强对木本植物、观赏植物等植物中CKX基因的表达调控研究,更好地调控植物生长发育进程以及响应逆境胁迫,充分挖掘生物资源的潜力。

水稻细胞分裂素氧化酶9参与调控水稻叶夹角发育

叶片直立是决定作物株型、光合效率和产量的重要农艺性状之一。细胞分裂素(CTK)是调控农作物株型、抗逆和产量的重要激素,但其在水稻(Oryza sativa)叶片直立生长中的作用仍不清晰。该文报道了水稻细胞分裂素氧化酶/脱氢酶9(OsCKX9)影响叶枕发育并正调控叶夹角。组织学切片显示, osckx9突变体叶夹角的变化是由于叶枕近轴端和远轴端细胞的不对称分裂所致。qRT-PCR检测表明,OsCKX9在叶枕中的表达量较高。激素处理表明,OsCKX9能被t Z、iP、c Z、6-BA和eBL等诱导表达。激素测定显示, osckx9突变体的叶枕处积累了大量的CTK,且其对eBL的敏感度显著低于野生型。综上,OsCKX9正调控水稻叶夹角,该研究为解析水稻叶夹角的遗传基础和培育理想株型提供了基因资源。

‘巨峰’葡萄细胞分裂素氧化酶基因CKX3的克隆与表达分析

结合同源克隆和RACE技术在‘巨峰’葡萄(Vitis labruscana Bailey×V.vinifera L.‘Kyoho’)中克隆了细胞分裂素氧化酶基因CKX3,分析了该基因的表达特性及其对细胞分裂素的响应。序列分析表明,该基因c DNA全长为2 049 bp(Gen Bank登录号:KP689597),ORF(开放阅读框)为1 569 bp,编码522个氨基酸,具有FAD(黄素腺嘌呤二核苷酸)结合结构域和细胞分裂素结合结构域。该基因定位在葡萄的7号染色体上,具有4个内含子,5个外显子。氨基酸序列多重比对和系统进化树分析显示‘巨峰’葡萄CKX3与荷花Nu CKX3亲缘关系最近,与毛果杨同源性较高。基因表达分析结果显示‘巨峰’葡萄CKX3主要在根部和花序中大量表达,其次是在卷须和果实中有较高的表达,在茎和叶中的表达量较低;在花序发育过程中,在盛花期前表达量较低,盛花期以及盛花后表达量增加。在6-BA处理葡萄叶片后,CKX3的表达与细胞分裂素氧化酶的活性都高于对照。

狗蔷薇细胞分裂素氧化酶基因RcCKX5的克隆及表达分析

利用RACE技术从狗蔷薇(Rosa canina)类根体中克隆得到1个细胞分裂素氧化酶基因cDNA全长,命名为RcCKX5。序列分析表明,RcCKX5 cDNA全长1 815 bp,5′UTR 104 bp,ORF 1 626 bp,3′UTR85 bp,编码541个氨基酸,具有CKX家族典型的FAD(黄素腺嘌呤二核苷酸)结合域和CK(细胞分裂素)结合域。氨基酸序列多重比对和系统进化树分析显示RcCKX5与可可TcCKX5亲缘关系最近,与拟南芥AtCKX5、乌拉尔图小麦TuCKX5同源性较高。荧光定量PCR分析表明,狗蔷薇RcCKX5在其根、茎、叶、花、果实中均有表达,根中相对表达量最高,花和果实中相对表达量较高。在狗蔷薇类根体形成发育过程中RcCKX5的相对表达量不断升高,21 d时达到最高,随后稍有下降,表明其可能参与了类根体的形成。6-BA处理结果表明RcCKX5能够快速响应6-BA的诱导,表达量显著上调,2.5 mg·L-1 6-BA处理120 h时,RcCKX5的相对表达量达到最高峰。

水稻细胞分裂氧化酶的原核表达

从水稻日本晴幼叶中提取RNA,以反转产物c DNA为模板PCR扩增得到了细胞分裂素氧化酶基因(CKO),酶切连接到p ET-28a载体上,构建了重组载体p ET-28a-CKO,在大肠杆菌BL21中表达了细胞分裂素氧化酶.

细胞分裂素与细胞的分裂增殖

细胞分裂素对细胞的分裂增殖起着重要的调节作用,在细胞周期中的G1/S期,细胞分裂素促进D型细胞周期蛋白CycD的表达;在G2/M期,其作用与CDK的磷酸化有关。植物通过体内细胞分裂素的代谢影响细胞分裂素水平,调节植物生长发育调控基因,影响植物的根尖、茎尖等器官的生长发育。

6-苄基腺嘌呤对水稻颖花分化影响机制的研究

以常规籼稻品种扬稻6号为材料,在盆栽条件下,于生长锥伸长期外喷6-苄基腺嘌呤(6-BA)后,定期取样,测量穗部细胞分裂素(cytok in ins,CKs)含量,同时采用RT-PCR检测水稻穗分化过程中细胞分裂素氧化酶基因(O sCKX2)的表达模式,考察水稻穗部性状。结果发现:6-BA处理促进水稻穗长发育并显著提高每穗枝梗和颖花数,分化枝梗数和总颖花数分别为60和255.4,比对照分别提高了10%和30.5%。穗部细胞分裂素含量的增加,刺激了更多颖花分化。6-BA处理的水稻穗部O sCKX2表达时间提前,但表达量下降。认为:水稻穗分化始期喷施6-BA可降低穗部O sCKX2的表达强度,提高穗部细胞分裂素含量,对枝梗和颖花分化产生促进作用,为形成大穗提供了先决条件。

利用pHDE-Cas9构建巨桉CTX基因家族CRISPR载体

【目的】利用高效基因编辑系统(p HDE-Cas9)构建巨桉细胞分裂素氧化酶/脱氢酶(CTX)基因家族规律成簇的间隔短回文重复(CRISPR)载体,为开展巨桉CTX基因家族功能验证研究打下基础。【方法】设计巨桉CTX基因靶位点和引物,扩增p CBC质粒上的目的片段,BsaⅠ酶切p HDE载体并与目的片段连接形成重组质粒,转化DH5α感受态细胞。提取单克隆进行菌液PCR初步验证、重组质粒PCR验证,挑选阳性克隆质粒进行测序分析,构建CTX基因家族CRISPR载体。【结果】重组质粒PCR鉴定及测序结果表明,重组载体序列无突变,与预期序列高度一致。成功构建了巨桉CTX基因家族p HDE-CTXA、p HDE-CTXB和p HDE-CTXC同源表达载体。【结论】利用p HDE-Cas9成功构建了巨桉CTX基因家族CRISPR载体,构建过程快速、高效,为桉树基因组定点编辑打下了基础,也可为其他桉树CRISPR/Cas9表达载体的构建提供借鉴。

玉米ZmCKX基因的克隆及分析

细胞分裂素氧化酶降解细胞分裂素,从而调控植物的生长发育,克隆和分析玉米细胞分裂素氧化酶基因(Zm CKX),为研究Zm CKX在玉米抗逆反应中的作用奠定基础。运用RT-PCR和RACE技术克隆了Zm CKX基因的c DNA全长,并对其进行了初步的生物信息学分析。琼脂糖凝胶电泳鉴定结果表明,PCR扩增出一条约1035 bp的片段,与目的片段大小相似。将目的片段与p MD-19t构建的p MDZm CKX重组质粒并转化为DH5α,经检测片段与原始片段大小相同。Blastn分析结果表明,其与Zm CKX1的相似性为99%。对该基因序列分析表明,Zm CKX基因编码的蛋白的开放阅读框为1035 bp,起始位点为23 bp,终止位点为1057 bp。Zm CKX基因长1035 bp,编码344个氨基酸。它与Zm CKX1基因核苷酸同源性99%。Zm CKX基因编码的蛋白是存在于细胞质中的亲水蛋白。

玉米CKXs基因组编辑载体的构建

植物细胞分裂素氧化酶(CKX)能够降解细胞分裂素,在植物生长和发育过程中发挥重要作用。本研究从玉米B73基因组数据库中筛选到3个玉米细胞分裂素氧化酶基因(CKXs),通过在线工具e-crisp,设计sg RNA。利用一套密码子优化的CRISPR/Cas9载体系统,构建ZmCKX基因的p3301-U6P-sgRNA-Ubi-Cas9植物表达载体,为获得稳定的突变体提供技术基础。