海南龙血树WD40转录因子基因DcWD40-1的克隆和表达分析

海南龙血树是国产血竭的主要基源植物,其血竭主要化学成分为类黄酮化合物。为进一步了解DcWD40-1在类黄酮生物合成中的潜在功能和作用机制,该研究根据海南龙血树转录组数据,利用RT-PCR技术在海南龙血树中克隆了一个WD40基因DcWD40-1,该基因全长1550 bp,包含一个1353 bp的开放阅读框,编码450个氨基酸,蛋白质分子量50.77 kD,理论等电点5.71。生物信息学分析显示,DcWD40-1属于WD40蛋白家族成员,具有5个保守的WD40结构域,和其他植物WD40蛋白同源性高,保守性强。利用Genome Walking方法分离了1503 bp的DcWD40-1启动子序列,该区域具有典型真核生物启动子结构特征,并含有多个应答激素和胁迫的响应元件。表达分析显示,血竭诱导剂能够诱导Dc WD40-1的表达,DcWD40-1的变化与血竭形成及类黄酮积累正相关。此外,DcWD40-1也能对茉莉酸甲酯、细胞分裂素、油菜素内酯和UV-B处理做出积极响应。

核桃WD40转录因子JrATG18a基因的克隆及逆境响应

WD40转录因子在植物逆境响应中具有重要作用。本研究克隆获得核桃的一条WD40家族的自噬相关蛋白(Autophagy-related protein)18a基因(JrATG18a),通过生物信息学和基因表达技术,分析不同非生物及植物激素处理下JrATG18a基因的表达规律,预测JrATG18a的基本生物功能。结果显示,JrATG18a的开放阅读框(ORF)为1371 bp,编码蛋白含456个氨基酸,分子量为50.746 k D,理论等电点为5.97。与草莓、苹果、碧桃等具有较近的进化关系。其启动子含有热激响应(HSE)、低温胁迫(LTR)、水杨酸(SA)响应等相关元件。表达分析发现JrATG18a基因在热、寒、旱、SA、茉莉酸甲酯(Me JA)、脱落酸(ABA)处理下能被不同程度的诱导,且体现出根和叶的表达差异。这些结果表明,JrATG18a基因能响应逆境参与核桃适应不良环境,可作为核桃抗逆分子育种的重要候选基因。

血红鸡爪槭叶片WD_(40)转录因子的克隆及序列分析

以血鸡爪槭叶片总RNA为模板,采用RT-PCR和RACE-PCR的方法,研究血红鸡爪槭叶片花色素苷的合成机理,成功获得了调控花色素苷表达的转录因子WD_(40)基因。结果表明:WD_(40)基因全长1 104 bp,编码337个氨基酸。通过NCBI中的Blast软件对其进行核苷酸序列和氨基酸序列的同源性进行分析,表明所获得的核苷酸序列和推导的氨基酸序列与其它物种的转录因子WD_(40)有较高的同源性,并且C端含有4个WD重复基序,推断该基因为血红鸡爪槭的WD_(40)转录因子。

银杏两个WD40转录因子基因克隆及序列分析

WD40转录因子也称WDR(WD repeat)蛋白,是一种古老蛋白家族,参与调节类黄酮次生代谢途径中多种酶基因的表达,从而影响类黄酮的积累。以三年生银杏苗为试材,采用RT-PCR和RACE-PCR方法,研究了银杏WD40基因序列,以期深入了解银杏叶类黄酮合成代谢的分子机理。结果表明:GbWD401序列包含一段2 313bp的开放阅读框,编码一个770aa的肽链;GbWD402序列包含一段1 605bp的开放阅读框,编码一个534aa的肽链。银杏GbWD401和GbWD402基因推测编码蛋白序列均含有典型WD40重复基序。GbWD401蛋白序列与无油樟AtWD401相似性为49%,GbWD402蛋白序列与无油樟AtWD402相似性为78%。系统进化树发现,GbWD401与无油樟AtWD401、荷花NnWD40划归为同一分支;而GbWD402与无油樟AtWD402划归为另一分支。

水稻花色素苷合成调节基因hrd1(t)的鉴定

【目的】对籼稻种质hrd1紫叶性状进行遗传分析和基因定位。【方法】在特籼占13与02428杂交后代中获得籼稻紫叶材料hrd1。对hrd1主要农艺性状及表型进行观察;配制hrd1与02428的F1、F2、BC1F1群体,观察紫叶与绿叶性状的分离情况,明确其遗传模式;进一步利用F2群体实现紫叶性状基因的精细定位和候选基因遴选。【结果】hrd1在2叶期的叶尖出现紫色,并逐步扩散至全株大部分组织,成熟期农艺性状与对照(特籼占13)具有较大差异。hrd1叶绿素含量正常,花色素苷含量显著高于对照。遗传分析表明其紫叶性状受1对隐性核基因hrd1(t)控制,该基因位于第4染色体InDel标记HRD10和HRD21之间,物理距离为32.5 kb。对该区域候选基因测序,发现hrd1在LOC_Os04g50660基因(编码WD和G-beta重复域蛋白)的第3外显子发生单碱基突变(A→C),导致其编码的第196位氨基酸由对照的赖氨酸变为苏氨酸。【结论】hrd1(t)编码WD40类转录因子,可能参与花色素合成调控。