小麦NPR1-like基因的克隆及赤霉菌诱导下的表达分析

AtNPR1是拟南芥系统获得性抗病反应中的关键基因,对拟南芥的广谱抗性起重要调控作用。从赤霉菌诱导的小麦抗、感赤霉病近等基因系RNA差异表达谱中获得3个与AtNPR1类似的EST片段,据此检索相应序列信息并设计引物,从小麦中克隆得到3个cDNA全长序列,分别命名为TaNPR1、TaNPR2和TaNPR3,其开放阅读框分别编码580、607和601个氨基酸残基。序列分析表明,这3个小麦NPR1-like蛋白都含有保守的BTB/POZ、ANK和NPR1_like_C结构域及功能氨基酸,但仅TaNPR1具有2个对NPR1寡聚体形成十分必要的保守半胱氨酸残基。蛋白质聚类分析表明,TaNPR1与TaNPR2和TaNPR3的同源性均较低,其中TaNPR1与NPR1蛋白聚为一类,而TaNPR2和TaNPR3均与NPR1同源蛋白聚为一类。实时荧光定量PCR分析结果显示,TaNPR1、TaNPR2和TaNPR3基因都可被植物抗病相关信号分子水杨酸和茉莉酸甲酯诱导。与感病材料Apogee相比,抗病近等基因系Apogee73S2中TaNPR1和TaNPR3能够更早地响应赤霉菌的诱导并显著上调表达;而TaNPR2在感、抗材料中对赤霉菌侵染的响应都较为缓慢且变化不明显。这些结果表明,TaNPR1和TaNPR3可能在小麦对赤霉菌的防御反应中起重要作用。

烟草NPR1基因家族鉴定及其在南方根结线虫胁迫下的表达分析

本研究旨在挖掘烟草抗南方根结线虫病程相关基因非表达子NPR1(non-expressor of PR genes)家族成员,并明确其功能。基于拟南芥AtNPR1家族成员蛋白序列,利用生物信息学方法鉴定分析烟草NtNPR1基因家族成员及其特征。通过qRT-PCR检测南方根结线虫侵染后抗病(NC95)、感病(长脖黄)烟草品种Nt-NPR1家族重要候选抗性基因的相对表达量,采用LC-MS/MS方法对2个品种烟草根系内源水杨酸含量进行检测。结果表明,从普通烟草基因组中共鉴定到12个NtNPR1基因,这些基因被分为3个亚组,同一亚组中NtNPR1家族成员蛋白结构、保守基序的长度和位置都极为相似。编码氨基酸长度范围为462~588,均为亲水性蛋白,均位于细胞核。南方根结线虫侵染抗、感烟草品种后,根系中水杨酸含量、NtNPR1基因家族成员表达量在抗病品种中均升高,在感病品种中则降低,其中NtNPR6的变化最为明显。综上,NPR1基因与烟草南方根结线虫抗性密切相关,NtNPR6基因可作为烟草响应南方根结线虫胁迫的重要基因。

芫荽NPR1-like家族全基因组鉴定及分析

为研究芫荽NPR1-like基因家族的进化和功能,利用生物信息学手段,从芫荽全基因组中鉴定出7个NPR1-like基因,将其命名为CsNPR1~7,并对其理化性质、系统发生关系、保守结构域、基因结构、启动子区顺式作用元件和表达模式进行预测和分析。结果表明,芫荽7个NPR1-like基因家族成员在进化上分为CladeⅠ、CladeⅡ和CladeⅢ共3个分支,序列中有典型的BTB/POZ和锚蛋白重复结构域,含有1~3个内含子。芫荽NPRs不仅在蛋白序列中涉及构象变化、核定位及水杨酸(SA)结合等核心功能位点与拟南芥高度保守,而且在基因结构上也与拟南芥NPRs相似,暗示着二者可能具有类似的功能。CsNPRs基因启动子区域含有与激素响应、逆境胁迫和植物生长发育相关的顺式作用元件。基因表达分析结果显示,CsNPRs的表达部位和时期各不相同,暗示着芫荽NPR1-like基因家族成员可能在调控芫荽不同组织和不同时期生长发育过程中发挥不同作用。

海岛棉GbNPR1基因全长cDNA的克隆及其在烟草中的表达

目的为棉花抗黄萎病基因工程育种提供新的基因源。方法以海岛棉为材料,利用同源序列法和RACE技术克隆海岛棉中SAR途径的主要抗病信号元件NPR1(noneexpresserofPRgene)的全长cDNA序列。结果推导的氨基酸序列与已知NPR1的同源性较低(39%～57%),但在功能区的同源性较高(79.2%),GbNPR1蛋白中含有BTB和锚蛋白重复序列结构域,且在起始密码子上游存在2个W框。在拟南芥中,A.tNPR1起始密码子上游有3个W框,对诱导NPR1的表达和激活NPR1介导的植物防卫反应至关重要,锚蛋白重复序列则是NPR1实现其功能必不可少的。构建了组成型植物表达载体,通过农杆菌介导法导入烟草,转基因植株经PCR和Southern杂交检测,表明目的基因已整合到烟草基因组中。离体叶片接种法对转基因烟草进行抗病性鉴定,表明对烟草赤星病菌(Alternariaalternata)的抗性有明显提高。转基因烟草经T1代遗传分析发现,基因以单拷贝插入。结论本研究得到的基因为海岛棉中NPR1的同源基因。

拟南芥NPR1基因的克隆与表达载体的构建

NPR1基因为植物抗病基因表达和系统获得性抗性中的一个关键基因。该文以DNA PCR扩增的方法,从拟南芥基因组DNA中克隆出NPR1基因,通过序列分析,所克隆的 NPR1 基因与报道的基因序列完全一致。将其构建成植物表达载体,为今后植物抗病基因工程的开展奠定了基础。

梅花PmSOC1-like基因的克隆与表达分析

SOC1/TM3(Suppressor of overexpression of constans 1/Tomato MADS-box gene 3)是MADS-box家族一员,它能够整合多条开花途径的开花信号,调节植物由营养生长向生殖生长的转变。为了解梅花成花转变过程的分子机理,采用RT-PCR的方法从梅花长蕊绿萼中克隆到3个SOC1的同源基因,分别命名为Pm SOC1-1、Pm SOC1-2和PmSOC1-3,并采用荧光定量PCR对3个基因的表达模式进行了分析。序列分析表明,3个基因的编码区长度分别为645 bp(Pm SOC1-1)、654 bp(Pm SOC1-2)和660 bp(Pm SOC1-3);编码的氨基酸长度分别为214,217,219 aa。系统进化结果显示,Pm SOC1-1、Pm SOC1-2和Pm SOC1-3分别与拟南芥SOC1/TM3亚家族中的SOC1、AGL42/71/72和AGL14/19聚为一组。实时荧光定量分析结果表明,3个Pm SOC1-like基因均在茎、叶等营养器官中表达量较高,在花、果实和种子等生殖器官中表达量较低;在梅花花芽分化过程中,3个Pm SOC1-like基因的表达量整体呈下降趋势,推测PmSOC1-like基因可能在诱导梅花由营养生长向生殖生长转变过程中起重要作用。

NPR1基因研究进展

从拟南芥(Arabidopsisthaliana)中克隆到的NPR1基因是植物系统获得性抗性中的一个关键基因,它在植物抗病基因工程中将起到重要的作用.近年来,国内外许多学者对NPR1基因进行了较系统的研究.在此对NPR1基因的结构、作用机理、核定位以及与植物抗病性的关系等方面的研究进展进行综述,并展望它在抗病育种工作中的应用前景.

甘薯NPR1基因半定量RT-PCR检测方法的建立

为进一步研究甘薯病原微生物的侵染对甘薯病程相关非表达子1基因(NPR1)表达的影响,以甘薯肌动蛋白(β-ac-tin)基因为内参照基因,提取甘薯叶片总RNA,反转录为cDNA,同批异管对该2个基因进行PCR扩增.通过对循环数的优化和对体系重复性、准确性的分析,建立了一个稳定、方便的半定量RT-PCR体系.

罗汉果转抗病基因NPR1的研究

以罗汉果子叶为外植体,研究了影响根癌农杆菌介导的罗汉果遗传转化的若干因素,建立了罗汉果遗传转化体系。结果表明,5 d苗龄的子叶、预培养1 d、侵染20 min、共培养4 d、共培养温度22℃、AS100μmol/L、Hy浓度不定芽筛选为10 mg/L,生根筛选为20 mg/L转化率最高。抗性苗经PCR和Southern印迹分析,初步证实NPR1基因已整合至罗汉果基因组中,转化率为1.5%。

中间偃麦草NPR1同源基因TiNH1的分离和特性分析

【目的】NPR1是调控植物抗病反应的一个关键基因。对中间偃麦草NPR1同源基因TiNH1进行分离和特性分析。【方法】利用RT-PCR和RACE(rapid amplification of cDNA ends)技术获得TiNH1全长cDNA序列,利用Northern和Southern分别研究TiNH1表达特性及其在中间偃麦草基因组中存在形式。【结果】获得了该基因cDNA序列,命名为TiNH1。其编码蛋白TiNH1的氨基酸序列分别与水稻、烟草和拟南芥的NPR1同源性为80%、54%和46%。Northern杂交分析结果表明:TiNH1基因在正常情况下有微量表达,在小麦白粉病菌和纹枯病菌诱导下,该基因表达水平得到提高。Southern杂交分析结果表明;该基因以单拷贝形式存在于中间偃麦草基因组中。【结论】中间偃麦草NPR1同源基因TiNH1编码由580个氨基酸组成的蛋白质TiNH,具有已知NPR1蛋白保守的结构域和功能氨基酸,可能参与寄主对小麦白粉病菌和纹枯病菌的防御反应。

扩张型心肌病心力衰竭患者npr1基因G1023C多态性对重组人B型利钠肽疗效的影响

目的探讨扩张型心肌病(DCM)心力衰竭患者npr1基因(编码A型钠尿肽受体)的G1023C多态性对重组人B型利钠肽(rh BNP)疗效的影响。方法 168例扩张型心肌病心力衰竭患者在常规抗心力衰竭治疗的基础上给予rh BNP治疗。观察治疗前、后的临床特征、心功能状态、心脏彩超及血浆N末端B型利钠肽原(NTpro BNP)水平,并采用聚合酶链反应和DNA测序的方法检测患者npr1的G1023C基因型。结果本研究中检测的GG基因型和GC+CC基因型频率分别为80.4%和19.6%,符合Hardy-Weinberg定律(P>0.05);治疗前GC+CC组患者NT-pro BNP水平显著高于GG组(P<0.05),其他指标两组间比较差异无统计学意义(P>0.05);rh BNP治疗后,比较GG组和GC+CC组临床指标变化的差值发现,GG组的左室射血分数差值(△LVEF)比GC+CC组显著提高(P<0.01),且GG组的△NYAH分级和△NT-pro BNP值比GC+CC组下降明显(均P<0.05),其他指标差异无统计学意义(P>0.05)。结论 DCM心力衰竭患者npr1基因G1023C多态性与rh BNP疗效可能有关,GG基因型患者比携带突变基因C的患者对rh BNP更为敏感,改善心功能的疗效更加明显。

萼脊兰SeAP1-like基因的克隆与表达载体构建

根据NCBI网站上萼脊兰AP1-like全长基因序列设计引物,采用RT-PCR法从萼脊兰花瓣中扩增Se AP1-like基因,对扩增产物进行克隆和测序。结果表明,获得的萼脊兰Se AP1-like基因为743 bp,编码247个氨基酸。将Se AP1-like基因插入p CAMBIA1304载体中,经PCR、双酶切鉴定,证实重组表达质粒中含有目的片段,表明成功构建了高效植物表达载体p CAMBIA1304-Se AP1。对Se AP1-like基因的结构域和所表达蛋白质的亲水性进行了分析,并预测了该基因所表达蛋白的二维结构。结果显示,该基因包含MADS-box和K-box保守域,属于MADS-box基因家族,该蛋白分子属于亲水性蛋白。二级结构分析表明,其包含57.49%的α螺旋、6.07%的延伸链、36.44%的不规则折叠。

甘薯IbNPR1基因表达载体的构建及转化烟草

为了研究甘薯NPR1基因在转基因植物广谱抗病中的应用,利用前期克隆的甘薯NPR1基因,以pCAMBIA1300质粒为基本载体,构建了由组成型CaMV35S启动子驱动IbNPR1基因的植物表达载体pCAMBIA1300+IbNPR1;然后,采用冻融法转入农杆菌EHA105菌株,通过叶盘法对烟草进行了遗传转化。经PCR检测,IbNPR1基因已整合到烟草基因组中。

甘薯等7种植物NPR1基因的生物信息学分析

水杨酸介导的植物系统获得性抗性的正向关键调控基因NPR1功能上在许多植物中极其保守。本研究利用生物信息学相关软件对以甘薯NPR1基因为主要分析对象的7个NPR1基因的核苷酸序列及其相应氨基酸序列的组成成分、氨基酸翻译后修饰、导肽、跨膜结构域、疏水性/亲水性、蛋白质二、三级结构以及功能结构域等进行分析。结果表明:该类基因属于不具信号肽的疏水性蛋白,α-螺旋和无规则卷曲是蛋白质二级结构最大量的结构元件,β-转角和延伸链散布于整个蛋白质中,具有BTB/POZ和ANK功能结构域。这一结果可为植物NPR1的结构与功能分析及利用研究提供进一步的信息与参考。

农杆菌介导系统获得性抗性调节基因(NPR1)转化罗汉果的研究

以罗汉果子叶为受体,通过农杆菌介导法,将从拟南芥中克隆到的NPR1基因导入罗汉果。经抗生素筛选、PCR检测和Southern杂交分析,结果表明:NPR1基因已经整合到罗汉果基因组。通过外植体不同分化阶段的抗性筛选,获得转基因植株。在烟草花叶病毒接种6周后,转基因植株的发病程度明显低于非转基因植株。

根癌农杆菌介导的玉米萌动胚NPR1基因遗传转化

以玉米萌动胚为外植体,研究了影响根癌农杆菌介导的玉米NPR1基因遗传转化的若干因素。结果表明,在感染液和共培养基中分别都加入100μmol/L乙酰丁香酮,根癌农杆菌LBA4404的菌液,浸染时间12 h,40 mg/L潮霉素进行转化苗筛选,为转化的适宜条件。对转化苗进行PCR检测,证明外源目的基因已整合到玉米基因组中。

植物抗性基因NPR1研究进展

NPR1是调节植物整体抗病性的重要作用因子,参与植物多种抗性代谢通路,是多个抗病性信号传导通路的交叉点。从NPR1的结构特点、研究进展,以及其与转录因子的相互作用等方面进行阐述,并对NPR1的利用进行展望。

香蕉NPR1基因的克隆及植物表达载体构建

病程相关基因非表达子（NPR1）是植物抗病信号传导的关键基因。以香蕉抗病香蕉品种为材料．根据NPR1基因序列在保守区设计引物．从香蕉cDNA中克隆获得NPR1基因片段．以RACE的方法克隆获得香蕉NPR1基因的全长，并命名为GCT119-NPR1。香蕉GCT119-NPR1基因最大阅读框（ORF）为1707bp。生物信息学分析结果表明，该基因含有ANK和BTB两个结构域．其中ANK结构域是NPR1基因中非常重要的结构域，在蛋白质相互作用中起着至关重要的作州。同源性分析表明．该基因与已克隆发表的NPR1基因氨基酸序列同源性为67％～82％。将其构建植物表达载体．为下一步转化工作奠定基础。

新疆小拟南芥NPR1基因对植物系统获得性抗性的影响

旨在研究小拟南芥NPR1基因的第三内含子对基因表达的影响。克隆出带有第三内含子的小拟南芥NPR1基因,构建诱导型植物表达载体并对拟南芥进行农杆菌遗传转化,经5 mmol/L外源水杨酸12 h诱导,利用Real-time PCR技术检测拟南芥病程相关蛋白的表达量。结果显示野生型拟南芥的NPR1、PR-1、PR-2、PR-5表达量高于转基因拟南芥;相对于野生型拟南芥,转基因拟南芥中SOD、POD酶活显著降低,而CAT酶活增加未达到显著水平。结果表明转入含有第三内含子的Ap.NPR1基因,转基因植株系统获得性抗性途径受到抑制,植株抗病性降低,说明第三内含子使得系统获得性抗性途径的基因表达受到抑制。

转双基因(Bt/NPR1)水稻杂交后代新品系农艺性状的比较及抗性鉴定

采用随机区组设计,对3个高世代(T5)的转基因杂交后代及供体亲本进行农艺性状及抗性的分析比较。结果表明,品系BN4和BN8的每穗实粒数、总粒数、结实率均极显著高于对照,品系BN10的每株有效穗数和结实率显著或极显著增加。3个参试品系对白叶枯病的抗性达到3～5级,显著高于对照,纹枯病发病率也明显低于对照;各参试品系对二化螟和稻纵卷叶螟都具有很高抗性,抗虫效果十分显著。因此,综合各品系的农艺性状和产量性状、抗病性和抗虫性,以BN4的表现较好,其次是BN8和BN10。