BvHIPP24介导甜菜应答镉胁迫的作用分析

为探究甜菜重金属相关异戊二烯化植物蛋白24(BvHIPP24)在重金属镉胁迫下的作用机制,本研究利用生信方法预测了该基因上游的顺式作用元件、转录因子和下游的互作蛋白,并分析了它们在镉胁迫下的转录表达特性。结果表明,BvHIPP24含有CGTCA-motif、生长素类、光响应、MYB结合、厌氧诱导和水杨酸应答相关的作用元件;转录因子BVRB_2g046790、BVRB_1g021800和BVRB_6g128880可能参与BvHIPP24的转录调控;BvHIPP24的互作蛋白主要包括SOD、NaKR1-like、COX1、MT2、NaKR3、REP1、RCA和LHCP等,它们可能通过与重金属离子结合参与离子运输和维持细胞内环境稳态。转录组测序结果表明BvHIPP24及互作蛋白的转录表达均受到镉胁迫的调控。综上推测,BvHIPP24主要通过上游转录因子的调控表达,直接或间接的与互作蛋白共同介导镉离子螯合及解毒。本研究为进一步揭示甜菜对镉胁迫的响应机制提供了参考。

星星草PutNaKR3基因的克隆及其耐逆性分析

以NaCl胁迫星星草( Puccinellia tenuiflora )cDNA酵母文库为基础,在星星草中筛选和鉴定 PutNaKR3 基因,对 PutNaKR3 基因及其编码的氨基酸序列进行生物信息学、组织特异性表达和非生物胁迫应答表达分析。结果表明:星星草 PutNaKR3 基因具有组织表达特异性,在根和叶中的表达量明显高于其他组织;过表达 PutNaKR3 基因可增强酵母菌株在盐、碱、氧化和渗透胁迫下的生存能力,同时可提高酵母在部分金属胁迫下的适应能力。

伴矿景天SpHIPP45基因特异介导镉耐受性

重金属超积累植物是一种高度特化的植物资源,其高效吸收、转运和耐受重金属的机理解析将极大促进植物修复技术发展和农作物的遗传改良。以仅在中国发现的景天科超积累植物新种伴矿景天(Sedum plumbizincicola)为研究对象,我们克隆了一个重金属相关异戊二烯基植物蛋白基因SpHIPP45。表达SpHIPP45的酵母转化子对镉(Cd)的耐受性得到极大增强,但对其他金属离子如锌(Zn)、锰(Mn)、铜(Cu)胁迫的耐受性没有影响。由于SpHIPP45酵母转化子中Cd的含量变化不大,暗示其不是通过减少细胞中Cd含量来介导Cd抗性。进一步研究发现,表达SpHIPP45后,参与内质网应激反应的靶基因在SpHIPP45酵母转化子中转录上调,暗示SpHIPP45可能通过调控内质网应激反应介导Cd耐受性。

茶树‘黄金芽’CsHIPP26.1基因克隆与光响应表达分析

本研究以茶树(Camellia sinensis)‘黄金芽’芽下第二叶为材料,克隆了前期蛋白组学分析获得的一个响应光强变化且在‘黄金芽’中高表达的重金属相关异戊二烯化植物蛋白(HIPP)基因,将其命名为CsHIPP26.1, GenBank登记号:MK654903。该基因c DNA全长为465 bp,编码154个氨基酸,蛋白分子质量为17.01 kDa;理论等电点为9.13,无跨膜结构域;共有16个磷酸化位点,位于丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸三个氨基酸残基上;二级结构中含α螺旋28.6%、310螺旋3.9%、β折叠32.5%、β转角6.5%,此外还含无序化区域28.6%,且主要分布于N端和C端;亚细胞定位于核中。以不同遮荫度‘黄金芽’新梢为材料进行实时荧光定量PCR (qRT-PCR)实验,结果显示CsHIPP26.1表达响应光照强度变化,且随光照强度增大表达量增加;将CsHIPP26.1转化苹果(Malus pumila)‘王林’愈伤组织,能助其在强光下正常生长。