XRN4/EIN5调控拟南芥对盐胁迫和ABA的耐受性

XRN4/EIN5是植物的5′-3′核酸外切酶,主要参与细胞质中RNA的降解,同时也是乙烯信号通路的核心基因,在植物的生长发育和乙烯信号转导中起着重要作用。为探究该基因在植物抗逆性方面的作用,以XRN4/EIN5 T-DNA插入突变体ein5-6为材料,设计不同浓度NaCl(0、50、100、150、200 mmol/L)和ABA(0、0.10、0.25、0.50、1.00、1.50μmol/L)处理,基于拟南芥种子发芽率、子叶绿化率、叶片数、叶片面积进行统计分析,结果发现,当盐浓度低于50 mmol/L时,ein5-6的种子发芽率、子叶绿化率、叶片数和叶片面积比野生型Col-0高;当盐浓度达到100 mmol/L时,ein5-6的种子发芽率和子叶绿化率在发育前期比Col-0高,60 h和96 h之后比Col-0低,而二者的叶片数和叶片面积没有差异;当盐浓度达到150 mmol/L及以上时,ein5-6的种子发芽率、子叶绿化率、叶片数和叶片面积比Col-0低。另外,ein5-6对ABA与盐胁迫响应的趋势一致,ABA浓度较低时ein5-6的子叶绿化率高于Col-0,但随着处理时间的延长和ABA浓度的增加,其子叶绿化率越来越低,最终明显低于Col-0。表明与野生型相比,ein5-6对盐胁迫和ABA处理更敏感,推测XRN4/EIN5参与了盐胁迫和ABA响应的调节。

木薯MeEIN3.1基因克隆及其在采后生理性变质中的信号转导

【目的】ethylene insensitive 3/ethylene insensitive-like 1(EIN3/EIL1)是乙烯信号通路的重要成员,克隆并分析其在木薯块根采后生理性变质(post-harvest physiological deterioration,PPD)过程中的表达情况,可以为深入研究乙烯信号在木薯块根PPD过程中的功能提供参考。【方法】通过RT-PCR技术从木薯栽培品种SC8中克隆得到了木薯MeEIN3.1基因,然后对MeEIN3.1基因的遗传进化关系、结构域、蛋白质结构、理化性质等进行分析。对MeEIN3.1蛋白进行亚细胞定位,并通过荧光定量PCR和酵母双杂交技术对MeEIN3.1基因在木薯块根PPD过程中的表达水平以及下游互作转录因子进行分析。【结果】MeEIN3.1基因的长度为1452 bp,编码483个氨基酸残基,等电点和分子质量分别为5.08和55.12 ku,氨基酸序列包含7个EIN3/EIL1结构域,和橡胶HbEIN3-like基因的亲缘关系最近,序列一致性为69.35%。MeEIN3.1蛋白的亚细胞定位结果显示该基因位于细胞核。荧光定量PCR结果显示,在木薯块根的PPD过程中MeEIN3.1基因的表达量和对照0 h相比,表现为显著上升趋势,即MeEIN3.1基因的表达受到PPD过程的诱导。另外,酵母双杂交结果显示MeEIN3.1能够与MeERF1.2和MeERF1.3产生互作。【结论】MeEIN3.1基因的表达在采后过程中受到诱导,推测其通过下游转录因子MeERF1.2和MeERF1.3进行乙烯信号转导来参与木薯块根的PPD过程。

南方科技大学发现支架蛋白RACK1A通过协调拟南芥EIN3-miR164-ORE1转录级联通路正调节叶片衰老

RACK1蛋白是一个高度保守的支架蛋白,介导了植物细胞许多信号转导途径,对许多重要的生物学过程起关键调控作用,包括种子萌发、幼苗生长、根系发育、激素介导的信号转导、对非生物胁迫的应答、植物的免疫防御等。南方科技大学梁建生教授团队于2023年3月在《Journal of Integrative Plant Biology》上发表了题为“Scaffold protein RACK1A positively regulates leaf senescence by coordinating the EIN3-miR164-ORE1 transcriptional cascade in Arabidopsis”的研究论文。

Klein群及其抽象构造——Klein四元群的推广

从生成群的角度给出了有限Klein群的抽象构造,并确定了有限Klein群的阶有惟一的形式.

棉花EIN3/EIL家族基因序列分析及GhEIL3基因克隆

该研究以拟南芥AtEIN3基因为探针,从陆地棉TM-1全基因组测序数据库中筛选其同源序列,序列分析得到16条具有EIN3结构域的基因序列。对陆地棉EIN3/EIL家族基因的基因结构、系统进化、序列相似性及结构域分布情况进行分析,发现它们与拟南芥EIN3/EIL家族基因在N端具有较高相似度,其中15条基因序列包含5个保守结构,1条包含4个保守结构。在此基础上,采用RT-PCR方法从抗枯萎病的陆地棉品种‘中棉所12’中克隆得到一个新的EIN3/EIL家族基因,命名为GhEIL3(GenBank登录号为KY072936)。序列分析表明:GhEIL3基因开放阅读框长1 092bp,编码363个氨基酸,含有一个EIN3结构域。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果显示,GhEIL3基因在枯萎病菌诱导后呈上调表达,诱导后1h其相对表达量达到最大值,推测GhEIL3基因可能参与棉花对枯萎病菌的防御反应。

高等植物EIN3/EILs转录因子研究进展

Ethylene-insensitive3(EIN3)和EIN3-like(EIL)蛋白是乙烯信号转导途径中重要的核转录因子。目前已经从多种高等植物中分离得到EIN3/EILs,其属于一个小的转录因子家族。这类转录因子在氨基酸序列N端高度保守,包括酸性氨基酸区、脯氨酸富集区、碱性氨基酸簇等涉及DNA结合的重要结构域,它们通过直接结合到初级乙烯反应元件(PERE)上来调节相关基因的表达。EIN3/EILs转录因子家族不同成员在不同物种间时空表达特性、表达调控模式等均有所差异,各成员主要参与调节植物对乙烯的反应,包括影响幼苗的"三重反应"、植株的生长发育等,并作为乙烯与其他信号间交叉点发挥重要作用。就近几年关于高等植物EIN3/EILs转录因子的研究进展进行综述,以期为后续研究提供理论依据。

甘蓝型油菜BnEIN3基因克隆及菌核病诱导表达

[目的]探讨甘蓝型油菜EIN3(BnEIN3)基因与菌核病抗性的关系。[方法]根据GenBank中已公布的拟南芥EIN3基因的保守区及甘蓝型油菜EST序列,设计特异性引物,分别进行基因组PCR和RT-PCR扩增,克隆BnEIN3基因。对菌核病不同抗性的3个油菜品种中BnEIN3的表达进行荧光定量PCR检测分析。[结果]克隆得到1 947 bp的基因片段,与拟南芥EIN3一致性高达82%,有完整的开放阅码框,编码614个氨基酸,其中包含1个EIN3结构域,初步认定该片段为油菜BnEIN3基因。在高抗品种(D083)中,菌核病在侵染后期快速诱导BnEIN3上调表达,且显著高于中抗(中双9号)及高感品种(84039)中该基因的表达水平。在中抗及高感品种中,菌核病均抑制BnEIN3的表达,且中抗品种BnEIN3表达量一直大于高感品种。[结论]BnEIN3可能与油菜对菌核病抗性相关。

不同性别黄瓜中的EIN3序列分析

以WI1983G(全雌,G)和WI1983H(两性,H)近等基因系为材料,对EIN3序列进行分析,发现它们分别在153 bp和501 bp处出现两个单核苷酸多态性(SNPs).根据两个SNPs获得了1个可在黄瓜雌性植株上特异扩增的标记.初步推测,EIN3因为两个SNPs导致基因表达发生变化,使植株表现出对乙烯不同的敏感性,可能是最终不同性别表达方式的主要原因之一.

苹果乙烯不敏感基因EIN2片段的克隆及序列分析

分别以苹果果实总DNA和cDNA为模板,采用PCR、RT-PCR方法扩增、克隆乙烯不敏感基因(ethyleneinsensitive 2,EIN2),并利用生物信息学方法分析其核苷酸序列和蛋白质结构。结果表明:(1)以DNA和cDNA为模板的扩增结果完全相同,扩增的EIN2基因片段为4 378bp,尚未发现有内含子,开放阅读框全长3 282bp,编码1 093个氨基酸;苹果EIN2相对分子质量为118.9kD,等电点为5.52,其蛋白可能为脂溶性疏水蛋白。(2)所克隆苹果EIN2基因编码的氨基酸序列与拟南芥(AAD41077.1)、碧桃(ACY78397.1)和葡萄(CAN66374.1)EIN2基因编码的氨基酸序列一致性分别为52%、79%、62%。(3)构建的EIN2基因进化树显示,拟南芥、小盐芥、甜瓜、杨毛果EIN2基因亲缘关系较近,聚为一类;葡萄为一类;蒺藜苜蓿为一类;碧桃、矮牵牛、西红柿聚为一类;苹果单独为一类。而且苹果EIN2基因与碧桃等同源基因的亲缘关系相对较近,与拟南芥、小盐芥同源基因的亲缘关系相对较远。

EIN2通过控制细胞膨大抑制器官过度生长

植物器官大小受到严格的遗传调控,器官是由细胞组成的,特定器官中细胞的数目和细胞的体积是决定其大小的两个基本因素。EIN2通过参与乙烯信号传导,在植物发育和抗逆等过程中发挥重要作用,然而其在植物器官生长调控方面的功能以及其作用的细胞学基础还不清楚。以拟南芥ein2-1突变体为材料,研究其在植物生长发育特别是细胞膨大过程中的调控作用。研究发现ein2-1突变体的器官与野生型对照相比显著增大,经细胞学观察表明该器官增大是由于器官中细胞的体积明显增大所造成的。研究结果表明EIN2通过控制细胞膨大可以抑制器官的过度生长。

不同性别黄瓜EIN3基因片段克隆及序列分析

根据GenBank植物EIN3基因家族的保守序列设计了1对引物,以纯雌性系、强雌性系、雌雄同株系、两性花株系的不同性别黄瓜总DNA为模板,经PCR扩增得到6个725bp左右的基因片段并进行序列比较分析。结果表明,不同性型黄瓜EIN3基因编码区有14个SNPs,平均51bp发现1个SNP,检出率为1.96%;其中有3个酶切位点突变,且发现编码区的SNPs有8个突变导致了氨基酸改变;初步建立了1个RFLP-BfmⅠ的酶切体系,发现在两性花株WI1983H中出现特异的酶切条带。

凤丹白牡丹EIN3/EIL家族基因的克隆与表达分析

乙烯调节植物非生物应激反应和耐受性,而EIN3/EIL家族基因是乙烯通路中的关键基因。参考牡丹3个EIL基因设计引物,获得3个凤丹白牡丹的EIN3/EIL基因,分别命名为PoEIL1、PoEIL2、PoEIL3(GenBank登录号为MZ648327—MZ648329)。序列分析表明,它们与拟南芥EIN3/EIL家族基因具有较高相似度,其中PoEIL1与拟南芥的AtEIL3聚为一支,PoEIL2和PoEIL3与AtEIN3和AtEIL1聚在一起。保守基序(Motif)分析结果显示,每条序列至少存在5个相同位置的保守基序。实时荧光定量PCR(qRTPCR)结果表明,3个基因在各组织中均有表达,但表达量各异。3个基因在不同花期花瓣中的表达特性也不一致,PoEIL1随着花的盛开表达量增加,推测PoEIL1与花的发育有关,可以通过调控PoEIL1的表达来调控花期。

文心兰乙烯不敏感基因EIN2的克隆及表达分析

该研究采用PCR、RACE方法,对文心兰‘南茜'的乙烯不敏感蛋白基因(ethylene insensitive 2,EIN2)进行克隆及生物信息学分析,并采用qRT-PCR技术,对该基因在文心兰不同组织器官和不同花期中的表达模式进行分析。结果表明:(1)成功克隆得到文心兰EIN2基因序列,命名为OnEIN2(MH497388);该基因cDNA序列全长为4 177bp,其中开放阅读框3 879bp,编码1 292个氨基酸,3′非编码区长208bp,5′非编码区长90bp。(2)生物信息学分析显示OnEIN2是一个不稳定的疏水蛋白,含有跨膜结构,分子式为C6406H9988N1670O1897S47;蛋白质分子量142.22kD,理论等电点5.80。多序列比对和系统进化分析表明,文心兰EIN2与铁皮石斛EIN2的相似度最高(81.98%),二者亲缘关系也最为接近。(3)实时荧光定量PCR分析发现,OnEIN2基因在根、茎、叶花中均有表达,在花中表达量最高,茎中表达量最低;而在不同花期中,盛开期表达量最高,其次是衰老期。研究表明,文心兰OnEIN2基因在开花和衰老过程中可能有重要的作用。

葡萄EIN3/EIL转录因子家族成员鉴定及表达特征分析

【目的】探究葡萄EIN3/EIL家族的进化特性及其在逆境胁迫及不同激素处理下的表达模式。【方法】通过Blast比对鉴定EIN3/EIL转录因子家族成员,对该家族进行生物信息学分析,利用qRT-PCR分析该转录因子家族成员在不同激素及逆境胁迫下的表达情况。【结果】EIN3/EIL家族主要分布在6号染色体上,定位在细胞核中,蛋白质二级结构以α-螺旋和不规则卷曲为主。对顺式作用元件分析发现,EIL基因的启动子序列中包含许多激素应答、胁迫响应、植物防御及与植物生长相关的元件。组织芯片数据显示,不同组织中EILs基因的表达量由低到高依次为根、叶、茎且VvEIL2基因在所有组织中高表达。qRT-PCR分析表明,逆境胁迫下,VvEILs基因在NaCl诱导下的表达量较高且根系中VvEIL1基因的表达量最高,是对照的18倍;激素处理下,EILs基因均被不同程度地诱导表达,且在250 mg·L^(-1)乙烯利处理下,VvEIL6基因的表达量极显著高于对照,是对照的93倍;随着处理浓度的增加,乙烯利诱导下VvEIL2和VvEIL5基因下调表达,乙烯抑制剂处理下上调表达。【结论】葡萄EIN3/EIL基因家族在非生物逆境胁迫应答过程中具有重要作用,VvEIL2和VvEIL5在乙烯信号通路中可能是负调控因子。

拟南芥ein2-1突变体对盐胁迫的响应

以拟南芥突变体ein2-1为材料,研究了其抗逆特性。基于发芽和根生长分析,发现拟南芥突变体ein2-1对盐胁迫高度敏感,此外,拟南芥ein2-1突变体对渗透胁迫和脱落酸也表现为高度敏感;结果表明EIN2基因参与了盐胁迫响应的调节。

EIN因子在HrpN_(Ea)诱导拟南芥蚜虫抗性机制中的调节作用

为明确蚜虫对不同拟南芥品系经HrpNEa蛋白诱导后的寄主选择机制,利用刺吸电波技术(EPG)记录了桃蚜在EVP(Empty Vector Preparation)与HrpNEa处理的拟南芥野生型Col-0和乙烯通路突变体ein2-1、ein5-1上的刺吸取食波形,比较了桃蚜在拟南芥不同处理材料上的驱避行为。研究结果显示:EVP与HrpNEa处理拟南芥后,桃蚜在ein2-1上取食时,反映被动取食行为的E波比例和平均周期没有明显差别,而在Col-0和ein5-1上取食时,EVP处理与HrpNEa处理均有明显差别,且驱避数据与EPG结果一致。表明HrpNEa可以通过激活乙烯信号通路重要因子EIN2诱导植物抗虫性。EVP与HrpNEa处理后3种拟南芥材料叶片的胼胝质染色测定结果也支持上述结论。

南果梨乙烯信号转导途径转录因子EIN3的克隆及与EBF的互作验证

南果梨是典型的呼吸跃变型果实,在室温贮藏条件下果实软化较快,其成熟过程主要受乙烯调控。EIN3(EthyleneInsen⁃sitive3)是乙烯信号转导途径中的重要转录因子,接受乙烯信号刺激后与下游基因的启动子结合,激活乙烯信号通路,进而引发乙烯反应并启动果实成熟。EIN3的蛋白水平主要受泛素化途径调控,负责调控EIN3泛素化降解的E3泛素连接酶是一类SCF(SKP1-CUL1-F-box-Rbx1)复合体,其中负责与EIN3识别的是EBF1和EBF2蛋白。但在梨中仍无关于EIN3受泛素化途径调控的相关报道。克隆南果梨中的EIN3基因及泛素化组分EBF1和EBF2,分别命名为PuEIN3,PuEBF1和PuEBF2;并对它们的互作关系进行验证。研究结果表明:PuEIN3全长1824 bp,编码607个氨基酸,含有5个基本结构域,符合EIN3的结构特征。PuEIN3的表达水平在贮藏过程中基本不发生变化;在乙烯和1-MCP处理的情况下,其表达水平也无明显的变化规律;PuEBF1的表达水平在南果梨贮藏过程中呈现先上升后下降的趋势;并且PuEBF1的表达受到乙烯的诱导,其中采后第10天最明显,乙烯处理之后的表达量约为对照的1.5倍;而1-MCP处理之后,几乎检测不到PuEBF1的表达。PuEBF2的表达水平没有明显的变化规律。酵母双杂交和Pulldown试验结果显示PuEIN3能够与PuEBF1和PuEBF2互作。研究结果将有助于更加深入了解南果梨果实成熟软化过程,为从分子水平调控果实软化提供理论依据。

拟南芥转录因子Ethylene-insensitive3(EIN3)抑制花青素的合成

Ethylene-insensitive3(EIN3)和EIN3-like1(EIL1)蛋白是乙烯信号转导途径中一类重要的核转录因子。花青素是植物体中的一类水溶性天然色素,在植物的许多生理过程中起重要作用。本研究以拟南芥双突变体ein3-1eil1-3为研究材料,通过RT-PCR技术确定了拟南芥双突变体ein3-1eil1-3中EIN3和EIL1基因均已被敲除,单突变体ein3-1中的EIN3基因被敲除。通过肉眼定性观察发现突变体ein3-1eil1-3的种子和叶片内均呈紫色。通过紫外分光光度计定量分析发现,花青素积累量也明显比突变体ein3-1和野生型多。通过GUS染色发现EIN3启动子主要在花、柱头、成熟花粉、种子胚和果荚等组织中有较强的表达。这与突变体ein3-1eil1-3的种子和叶片内均呈紫色并花青素含量增高一致。因此,拟南芥转录因子EIN3可能与EIL1共同参与抑制花青素的合成。

面向机体的人工智能语言——Ein的抽象模型

为了使人工智能语言具有下述各项特征: ·出现于面向对象(object-oriented)程序设计及诸如此类语言中的各种各样概念和设施予以统一化。 ·使语言具有“计算反思(computational reflection)”的能力,从而达到语言与其支撑环境的一体化,并从而赋予语言系统以表达学习和进化的机能。 ·使语言既适用于小规模程序设计,又适用于大规模程序设计。 ·使语言能成为多体裁(paradigms)的知识表示语言的核心语言。 ·有可能为语言找到严格的数学基础。本文提出了“机体(organism)”这一概念。在机体的基础上,塑造了“面向机体的人工智能语言Ein”的抽象模型。文中阐明了此抽象模型及其各组成部分的功能以及达成上述各项特征的可能性。

欧洲信息网络服务中心(EINS)及其信息服务

介绍了欧洲信息网络服务中心的历史 ,概貌 。