津田芜菁bZIP蛋白HY5 cDNA的克隆及表达特性

HY5是一类碱性亮氨酸拉链类型的转录因子。在拟南芥中它是光形态建成和光诱导基因表达的正调控因子。为了研究津田芜菁HY5在花青素依光性合成过程中的表达特性,我们通过同源克隆得到了编码津田芜菁HY5的cDNA序列,长504bp,编码167个氨基酸,含有bZIP功能域结构,与拟南芥中的HY5同源性达88%,命名为BrHY5。Northern杂交分析表明BrHY5的表达没有组织特异性,在整株幼苗的表达不受光特异诱导,而在开花期的肉质根表皮中受UV-A诱导表达,但随处理时间延长差异不显著。这表明BrHY5可能作为转录因子,在津田芜菁幼苗中组成型表达,为光形态建成所必需;在形态建成结束的开花期时的大多器官组织几乎不表达,而在肉质根表皮中受UV-A诱导表达。

Hypocotyl elongation based on HY5 transcription factor in cold resistant winter rapeseed(Brassica napus L.)

Winter rape(Brassica napus L.)is better than other edible oil crops in China,but poor cold resistance is the key factor restricting its development.Hypocotyl length was found closely related to cold tolerance.The correlation between hypocotyl length and semi-lethal low temperature was significant,and the highest correlation between hypocotyl length and LT50 of autumn sowing was 0.9557.When the hypocotyl were treated at low temperature,the cells were seriously damaged and formed cavity structures,with cell walls seriously damaged or merged into each other.The positive regulation gene of hypocotyl length in resistant line of VHTSG 10 was identified as HY5(transcription factor HY5-like)by qPCR,and bZIP transcription factor was found to be its conserved domain.Fused gene by GFP and HY5 from VHTSG 10 was transient transferred into Nicotiana benthamiana cells.Corresponding to the 35S:GFP widely distributed in plasma membrane of leaf epidermis,the fusion protein 35S:HY5-GFP was mainly distributed in nucleus.Thus we regarded BnHY5 gene is a key gene related to cold tolerance and hypocotyl length in B.napus.

葡萄风信子MaHY5基因的克隆与表达分析

HY5(ELONGATED HYPOCOTYL5)是促进植物光形态建成过程中非常重要的转录因子。该研究以亚美尼亚葡萄风信子( Muscari armeniacum )为材料,克隆出1个bZIP型转录因子基因 MaHY 5(GenBank 登录号MK281355)。生物信息学分析显示, MaHY 5基因开放阅读框为438 bp,编码145个氨基酸,蛋白质分子量约为16.1 kD,理论等电点为9.78,含有一个保守的bZIP特征结构域;MaHY5蛋白属于亲水性蛋白,无信号肽结构,属于非分泌蛋白,可能定位于细胞核。序列比对和进化树分析表明,HY5在进化过程中高度保守。实时荧光定量PCR和高效液相色谱检测分析表明, MaHY 5基因的表达与花青素积累模式基本协同,都在花中优势表达,且在完全开放的花朵中表达较高。推测 MaHY 5基因可能参与了葡萄风信子花色素积累过程。

PyHY5基因遗传转化矮牵牛的条件筛选与优化

本研究以矮牵牛‘轻浪’(Easy wave)和‘超级小瀑布’(Supercascade)两个不同品种的无菌苗叶片作为试验材料,采用叶盘转化法进行试验。设置不同的侵染时间(5,10,15,20 min)和潮霉素浓度(5,10,15 mg/L),培养40 d,统计矮牵牛叶片的转化率,筛选出PyHY5基因遗传转化矮牵牛的适宜条件。结果表明,‘轻浪’的转化率较高,侵染时间为10 min、潮霉素的浓度为10 mg/L时,最终的遗传转化效率为5%,适合作为矮牵牛的遗传转化条件,这为Py HY5基因的进一步研究提供参考。

香蕉MaHY5基因密码子的偏好性分析

为了解香蕉MaHY5基因密码子的使用特性,本研究利用生物信息学工具,分析了香蕉MaHY5基因的密码子使用偏好性,并分别与其它31个物种的HY5基因以及模式生物基因组进行比较。结果显示,香蕉MaHY5基因密码子选择偏好性弱且偏好以G/C结尾;自然选择的作用对香蕉MaHY5密码子偏性影响最大;多数双子叶植物HY5密码子可能偏好A/T结尾,而单子叶植物HY5密码子可能偏好G/C结尾;基于HY5的CDS序列聚类结果比密码子使用频率分类结果更能反映物种间的进化规律;大肠杆菌原核表达系统更适用于香蕉MaHY5的异源表达试验,拟南芥可能为香蕉MaHY5转基因的最为理想受体。本研究分析了香蕉MaHY5基因及其他物种中HY5基因的密码子偏好性与进化关系,同时筛选最适合MaHY5基因异源表达宿主及遗传转化受体,为深入探究MaHY5基因的功能提供理论基础。

植物HY5蛋白结构与功能的研究进展

HY5(LONG HYPOCOTYL 5)为光形态建成的正调控因子,是光调控植物发育的分子开关。在光诱导的基因表达中,HY5调控着植物基因组中上千基因的表达,它既可以单独调控相关基因的表达,也可以与其他调控因子一起共同调控相关基因的表达。HY5蛋白除了在光形态建成中起作用外,还在植物激素的信号传递过程中起着极其重要的作用,它整合了光信号传递和植物激素的信号传递。本综述简要介绍HY5蛋白的结构、生理功能及其分子机制等方面有关的进展。

红花光调控信号途径关键基因CtHY5的克隆及表达分析

目的 以药用植物红花Carthamus tinctorius为研究对象,克隆光信号途径关键转录因子HY5基因,并对其进行生物信息学和表达模式分析,为红花HY5基因的功能研究提供参考。方法 以红花转录数据为参考,设计引物,采用PCR扩增方法从红花中克隆得到HY5的全长c DNA和DNA序列。运用生物信息学方法对该基因进行分析,预测编码蛋白的结构与功能,并通过荧光定量PCR方法检测CtHY5基因在红花不同组织及花发育不同时期的表达情况。结果 CtHY5基因的c DNA全长为462 bp,编码153个氨基酸,DNA全长为1941 bp,包含4个外显子和3个内含子。生物信息学分析表明,CtHY5为亲水性蛋白,定位于细胞核中。系统进化树及模体结构分析结果表明CtHY5与来自菊科的刺菜蓟、黄花蒿、薇甘菊、向日葵、莴苣中的HY5进化关系较近。定量分析表明,在白色红花和红色红花中,CtHY5基因均在花中表达量最高,其次为茎和苞片,在根中表达量最低。此外,除了根外,CtHY5基因在白色红花各组织中的表达量要明显高于红色红花。结论 首次从红花中克隆得到了光信号途径关键转录因子CtHY5基因,并研究了该基因在不同花色红花品系中的表达模式,为进一步研究其生物学功能奠定了基础。