利用病毒介导基因沉默方法研究小麦抗光氧化相关基因 被引量：2

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作者 陈坤梅 李宏伟 +4 位作者 林凡云 陈耀锋 李滨 郑琪 李振声 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1905-1913,共9页

为了鉴定可能的小麦抗光氧化基因,利用大麦条斑病毒(barley stripe mosaic virus,BSMV)介导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)系统,对6个小偃54响应强光的基因进行了沉默表达研究。以BSMV:GFP植株为对照,分析了这些基因的... 为了鉴定可能的小麦抗光氧化基因,利用大麦条斑病毒(barley stripe mosaic virus,BSMV)介导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)系统,对6个小偃54响应强光的基因进行了沉默表达研究。以BSMV:GFP植株为对照,分析了这些基因的减量表达植株在低温强光、DCMU、MV、H2O2等处理下的PSII最大光化学效率(F v/F m)和光合性能指数(P.I.)、MDA含量及整株生物量变化。结果显示,Ta23008和Ta92165均参与小麦对低温强光、DCMU、MV和H2O2等胁迫的响应过程;Ta106078参与小麦对DCMU、MV和H2O2等胁迫的响应过程;Ta27787参与小麦对低温强光、DCMU和H2O2等胁迫的响应过程;Ta24695参与小麦对低温强光和H2O2胁迫的响应过程;而Ta119251仅参与小麦对DCMU的响应过程。此外,Ta23008、Ta92165、Ta106078、Ta119251四个基因被抑制表达后,其转化株系的生物量比对照显著降低,推测其可能参与调控小麦生物量的积累。 展开更多

关键词 小麦 大麦条斑病毒(BSMV) 病毒介导的基因沉默 基因功能 光氧化

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小麦抗纹枯病新位点Qse.hnau-5AS的定位及其候选基因鉴定

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作者 高梦娟 赵贺莹 +15 位作者 陈家辉 陈晓倩 牛萌康 钱琪润 崔陆飞 邢江敏 银庆淼 郭雯 张宁 孙丛苇 阳霞 裴丹 贾奥琳 陈锋 余晓东 任妍 《作物学报》 北大核心 2025年第8期2240-2250,共11页

由禾谷丝核菌(Rhizoctonia cerealis)引起的小麦纹枯病是我国小麦生产上极具破坏性的土传性病害,严重影响小麦高产和稳产。选育和种植抗病品种是防治该病害最为经济有效和绿色环保的途径之一,而纹枯病抗性基因挖掘是培育抗性品种的重要... 由禾谷丝核菌(Rhizoctonia cerealis)引起的小麦纹枯病是我国小麦生产上极具破坏性的土传性病害,严重影响小麦高产和稳产。选育和种植抗病品种是防治该病害最为经济有效和绿色环保的途径之一,而纹枯病抗性基因挖掘是培育抗性品种的重要基础。本研究收集了349份黄淮麦区小麦种质并将其种植于河南农业大学小麦分子育种创新团队人工气候室进行纹枯病表型鉴定,利用小麦660K SNP芯片对其进行基因型分析,采用混合线性模型的方法对其进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),在小麦5A染色体短臂上挖掘到1个新的抗小麦纹枯病QTL位点,命名为Qse.hnau-5AS,其中15个显著性SNP集中在960.6 kb区段内。根据中国春高质量基因组信息,Qse.hnau-5AS区段内共包含13个高可信度(high-confidence,HC)注释基因。结合病原菌诱导和组织特异性表达分析,推测其中1个编码刺猬互作蛋白类似蛋白基因(TaHIPL)和1个编码质膜ATP酶基因(TaHA)可能参与调控小麦纹枯病抗性。利用病毒介导基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)技术对上述2个抗纹枯病候选基因进行功能验证。接种病毒14 d后,qRT-PCR结果显示,VIGS沉默植株中TaHIPL和TaHA基因表达水平均显著下调,表明2个基因均被有效沉默。表型鉴定发现,与对照相比,VIGS沉默植株的病情指数(disease index,DI)较对照显著或极显著增加,植株更感纹枯病。综上所述,TaHIPL和TaHA很可能是Qse.hnau-5AS的候选基因且可正调控小麦纹枯病抗性。本研究为小麦抗纹枯病分子机制的解析及抗病育种提供了新的基因和材料资源。 展开更多

关键词 小麦 纹枯病 苗期抗性 全基因组关联分析 病毒介导的基因沉默

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TRV介导的E3泛素连接酶基因NbE3R14沉默对烟草基础免疫及南方根结线虫寄生的影响 被引量：3

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作者 刘琳硕 贺祥 +2 位作者 李红梅 元青 王暄 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期65-71,共7页

[目的]本文旨在研究E3泛素连接酶基因的沉默对植物基础免疫及线虫寄生的影响,为揭示植物寄生线虫侵染寄主的分子机制提供理论依据。[方法]利用烟草脆裂病毒(TRV)介导的基因沉默技术(VIGS)沉默本氏烟E3泛素连接酶基因NbE 3R14,用flg22处... [目的]本文旨在研究E3泛素连接酶基因的沉默对植物基础免疫及线虫寄生的影响,为揭示植物寄生线虫侵染寄主的分子机制提供理论依据。[方法]利用烟草脆裂病毒(TRV)介导的基因沉默技术(VIGS)沉默本氏烟E3泛素连接酶基因NbE 3R14,用flg22处理基因沉默烟草叶片,RT-qPCR检测PTI(病原相关分子模式触发免疫,PAMPs-triggered immunity)相关基因的表达水平;接种辣椒疫霉于基因沉默烟草叶片,观察叶片病斑症状;采用室内人工接种法测定靶基因的沉默对南方根结线虫寄生的影响。[结果]RT-qPCR检测显示:农杆菌转化的烟草植株中NbE 3R14基因已被成功沉默,flg22处理基因沉默烟草叶片激发的PTI相关基因GRAS 2、WRKY7及WRKY8表达量分别下降41.3%、63.9%及61.8%,与野生型对照(WT)相比均有显著性差异(P<0.05);接种辣椒疫霉36 h后,TRV∷NbE 3R14处理烟草叶片的病斑比WT增大28.5%;南方根结线虫在TRV∷NbE 3R14处理植株上产生的根结数、雌虫数及卵块数与WT相比分别显著增加22.1%、27.4%和17.2%(P<0.05),单卵块卵量则没有差异;而在TRV∷GFP处理植株上产生的根结数、雌虫数、卵块数以及单卵块卵量与WT均无明显差异。[结论]沉默NbE 3R14基因能干扰植物基础免疫,从而导致烟草对辣椒疫霉及南方根结线虫的侵染更为感病。 展开更多

关键词 E3泛素连接酶 病毒介导的基因沉默 RT-QPCR 辣椒疫霉 南方根结线虫

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卷丹百合LlARF12基因的克隆、表达及功能分析 被引量：4

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作者 李佳敏 王梦迪 +5 位作者 梁佳惠 张铭芳 杜运鹏 张秀海 李玉舒 于晓南 《河南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期205-217,共13页

【目的】探究卷丹百合珠芽发生前细胞和组织学层面的变化,讨论卷丹百合珠芽发生的内在机制。克隆生长素响应因子基因LlARF12,为解析LlARF12基因在卷丹百合珠芽发生过程中的作用机制提供参考。【方法】利用石蜡切片的方法对卷丹百合珠芽... 【目的】探究卷丹百合珠芽发生前细胞和组织学层面的变化,讨论卷丹百合珠芽发生的内在机制。克隆生长素响应因子基因LlARF12,为解析LlARF12基因在卷丹百合珠芽发生过程中的作用机制提供参考。【方法】利用石蜡切片的方法对卷丹百合珠芽器官形成前的叶腋部位进行了组织学观测,从卷丹珠芽形成过程的转录组中筛选得到参与珠芽发生的关键基因LlARF12,克隆得到其编码区(CDS)序列,利用生物信息学软件对其进行分析预测,通过qRT-PCR对不同时期、不同种与品种的百合组织中的LlARF12基因进行表达模式分析,并通过VIGS技术对卷丹种球进行LlARF12基因沉默,从而验证其基因功能。【结果】克隆获得LlARF12基因长度为2346 bp,编码781个氨基酸;qRT-PCR结果显示,LlARF12在珠芽发生的小白点时期表达量显著低于未发生珠芽时期、在S1时期植株茎秆上部表达量显著低于茎秆下部、在能够自然发生珠芽的百合品种中表达量显著低于其他百合品种;沉默LlARF12基因导致卷丹珠芽发生时间提前,且发生的珠芽数量增多。【结论】在卷丹百合珠芽发生的S1时期之前,腋生分生组织已经开始启动,此处靠近表皮的薄壁细胞层数增加、细胞核堆积,并且逐渐产生成熟的维管组织。LlARF12在卷丹百合不能发生珠芽的组织部位和时期的表达量普遍更高,推测其在珠芽发生过程中可能发挥转录抑制作用,通过VIGS技术进行的基因功能验证证明了LlARF12对珠芽发生的抑制作用。 展开更多

关键词 卷丹百合 珠芽 LlARF12基因 表达分析 病毒介导的基因沉默

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换锦花LsMYB7基因克隆与功能研究 被引量：2

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作者 郑正权 赵梦婧 高燕会 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期586-596,共11页

【目的】研究转录因子LsMYB7基因对换锦花Lycoris sprengeri花色苷积累的调控作用。【方法】采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)方法从换锦花花瓣中克隆获得花色苷形成相关R2R3-MYB转录因子LsMYB7基因,并进行生物信息学分析,再通过病毒介导... 【目的】研究转录因子LsMYB7基因对换锦花Lycoris sprengeri花色苷积累的调控作用。【方法】采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)方法从换锦花花瓣中克隆获得花色苷形成相关R2R3-MYB转录因子LsMYB7基因,并进行生物信息学分析,再通过病毒介导的基因沉默(VIGS)技术研究LsMYB7基因对花色苷积累的调控作用。【结果】克隆到1条长951 bp的LsMYB7基因cDNA序列,开放阅读框(ORF)为825 bp,编码274个氨基酸,LsMYB7蛋白含有2个R2和R3结构域,属R2R3-MYB转录因子家族;系统进化分析表明LsMYB7与拟南芥Arabidopsis thaliana S22亚族基因聚为一类;LsMYB7亚细胞定位于细胞核,在不同花发育阶段和不同花色无性系中,LsMYB7基因表达与花色苷合成相关基因的表达趋势一致,主要在败花期和花色苷含量较高的H1无性系中表达;LsMYB7基因沉默后,换锦花花瓣明显变短,颜色变深,且LsCHS、LsF3'H、LsANS、LsUFGT1和LsUFGT2等花色苷形成相关基因的表达显著下调。【结论】LsMYB7属R2R3-MYB转录因子家族S22亚族,通过正向调控LsCHS、LsF3'H、LsANS、LsUFGT1和LsUFGT2花色苷生物合成相关基因的表达促进花色苷积累。 展开更多

关键词 换锦花 R2R3-MYB转录因子 花色苷积累 病毒介导的基因沉默 调控作用

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藜麦CqAMSlike基因的克隆与功能分析

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作者 张玉敏 林春 +3 位作者 刘正杰 林彤 董玉梅 毛自朝 《西北农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期683-694,共12页

为探究藜麦(Chenopodium quinoa,Willd.)花粉发育的分子机制,基于基因组和转录组数据,经同源比对及RT-qPCR表达分析等,预测藜麦中AMS候选基因并克隆其编码序列,随后经病毒介导的基因沉默(VIGS)及双分子荧光互补(BiFC)法进行候选基因的... 为探究藜麦(Chenopodium quinoa,Willd.)花粉发育的分子机制,基于基因组和转录组数据,经同源比对及RT-qPCR表达分析等,预测藜麦中AMS候选基因并克隆其编码序列,随后经病毒介导的基因沉默(VIGS)及双分子荧光互补(BiFC)法进行候选基因的功能验证。结果显示,藜麦中有CqAMSlike1和CqAMSlike2两个基因,其中CqAMSlike1的CDS长1929 bp,而CqAMSlike2的CDS长1920 bp,两基因均在不同发育时期的圆锥花序中表达。与CqAMSlike2相比,CqAMSlike1的表达更与AMS的表达模式相一致,而被进一步用于基因的功能验证。与对照相比,基于烟草脆裂病毒(TRV)沉默CqAMSlike1的藜麦两性花出现部分花丝缩短、花药不裂,花粉败育,单株种子少,种子空瘪率增加的表型。BIFC结果显示CqAMSlike1自身,与CqTDF1和CqMYB80均有互作,预示CqAMSlike1可形成同源或异源聚体调控藜麦绒毡层发育基因的表达。 展开更多

关键词 藜麦 AMS 病毒介导的基因沉默 花粉发育 蛋白互作

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RNAi技术在植物功能基因组学中的研究进展 被引量：24

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作者 李丽文 朱延明 +2 位作者 李杰 柏锡 才华 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 2007年第1期119-124,共6页

文章主要综述了RNA干涉(RNAi)技术在植物功能基因组学中的研究策略及研究现状,包括RNA干涉的作用机制及技术特征,引发植物RNAi机制的转基因RNAi技术以及病毒介导的基因沉默技术。转基因RNAi技术方面,包括载体结构的优化策略、高通量载... 文章主要综述了RNA干涉(RNAi)技术在植物功能基因组学中的研究策略及研究现状,包括RNA干涉的作用机制及技术特征,引发植物RNAi机制的转基因RNAi技术以及病毒介导的基因沉默技术。转基因RNAi技术方面,包括载体结构的优化策略、高通量载体的构建方法以及该技术的优缺点。病毒介导的基因沉默技术方面包括病毒载体及宿主种类,病毒感染方法,试验对照的建立、环境因素的影响以及该技术的优缺点。 展开更多

关键词 RNAI 转基因RNAi 病毒介导的基因沉默

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小麦抗病基因类似序列BRG1的分离与功能分析 被引量：2

8

作者 李宁 黄茜 +4 位作者 刘燕 赵丹 刘艳 黄占景 张增艳 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期998-1004,共7页

利用cDNA-AFLP技术筛选到1个在抗黄矮病的小麦-中间偃麦草易位系YW642中特异表达的小麦抗病基因类似序列(BYDV resistance-related gene1,BRG1)的基因片段。利用cDNA末端快速扩增技术(RACE)和RT-PCR技术,从YW642中分离出BRG1基因全长cDN... 利用cDNA-AFLP技术筛选到1个在抗黄矮病的小麦-中间偃麦草易位系YW642中特异表达的小麦抗病基因类似序列(BYDV resistance-related gene1,BRG1)的基因片段。利用cDNA末端快速扩增技术(RACE)和RT-PCR技术,从YW642中分离出BRG1基因全长cDNA序列,获得了一个通读的抗病同源基因cDNA序列,编码由645个氨基酸组成的蛋白质,包含1个NB-ARC保守结构域和3个LRR结构域,该蛋白属于nucleotide-site binding,leucine-rich repeats(NBS-LRR)家族。荧光定量或半定量RT-PCR表达分析表明,BRG1在抗病小麦易位系YW642叶片中优势表达,受BYDV的诱导,BYDV接种后48h表达量最高,BRG1在感病小麦亲本中8601中表达量始终较低,随BYDV接种时间延长呈轻微的下调趋势;而且外源激素水杨酸(SA)与茉莉酸(JA)处理可上调该基因在YW642中的表达。利用病毒介导的基因沉默技术分析了BRG1基因的功能,结果表明该基因沉默的抗病小麦易位系YW642中BYDV相对含量增加,但未造成抗病性表型显著改变,说明该基因参与抗黄矮病反应,但不是小麦抗黄矮病重要基因。 展开更多

关键词 小麦-中间偃麦草易位系 小麦黄矮病抗性 CDNA-AFLP 抗病基因类似序列 病毒介导的基因沉默

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利用VIGS技术分析TcLr19中TaSTKC8基因的抗叶锈性功能 被引量：3

9

作者 李建嫄 张立荣 +2 位作者 张娜 杨文香 刘大群 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期11-16,共6页

为明确抗叶锈病相关基因在抗叶锈性中的作用,本研究以小麦叶锈菌诱导的TcLr19为研究对象,利用病毒介导的基因沉默(Virus induced gene silencing,VIGS)技术对前期克隆得的TaSTKC8基因进行了初步的功能分析,结果显示TaSTKC8部分基因沉默... 为明确抗叶锈病相关基因在抗叶锈性中的作用,本研究以小麦叶锈菌诱导的TcLr19为研究对象,利用病毒介导的基因沉默(Virus induced gene silencing,VIGS)技术对前期克隆得的TaSTKC8基因进行了初步的功能分析,结果显示TaSTKC8部分基因沉默后,反应型由"0"变为"X";组织学观察显示接种叶锈菌120h,寄主组织中虽然出现了坏死反应,但有大量菌丝的生长,说明TaSTKC8基因参与了TcLr19对小麦叶锈菌THTS的抗病反应。 展开更多

关键词 小麦 叶锈病 TaSTKC8基因 病毒介导的基因沉默(VIGS)

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病程相关蛋白基因GmPR1-6的克隆及其在大豆抵抗SMV侵染过程中的功能初探 被引量：4

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作者 苏伟华 赵志华 +3 位作者 齐梦楠 孙天杰 王冬梅 张洁 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期8-15,共8页

为了探究大豆抵抗大豆花叶病毒(Soybean mosaic virus,SMV)侵染的分子调控机制,挖掘抗病相关基因,培育抗病新品种,本研究从清除H2O2前后大豆响应SMV的转录组数据库中筛选得到1个差异表达的大豆病程相关蛋白基因GmPR1-6(Glyma.15G062400.... 为了探究大豆抵抗大豆花叶病毒(Soybean mosaic virus,SMV)侵染的分子调控机制,挖掘抗病相关基因,培育抗病新品种,本研究从清除H2O2前后大豆响应SMV的转录组数据库中筛选得到1个差异表达的大豆病程相关蛋白基因GmPR1-6(Glyma.15G062400.1),利用生物信息学分析并结合实时荧光定量(Real time quantitative,RT-qPCR)技术以及病毒介导的基因沉默(Virus induced gene silencing,VIGS)等技术验证其在大豆抵抗SMV侵染过程中的功能。结果表明,GmPR1-6在非亲组合中转录水平的表达量显著高于亲和组合;GmPR1-6基因沉默植株叶片接种SMV的部位胼胝质积累面积增大、胼胝质荧光强度减弱,病毒在胞间扩散的能力增强,说明GmPR1-6基因在大豆抵抗SMV侵染过程中发挥正调控作用。研究结果为进一步探究病程相关蛋白在大豆抵抗SMV侵染过程中的功能提供试验依据。 展开更多

关键词 大豆花叶病毒 病程相关蛋白 病毒介导的基因沉默技术(VIGS) 功能分析

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棉花E3泛素连接酶基因GhRING1-like的克隆及功能分析 被引量：4

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作者 夏朝阳 安晓晖 +2 位作者 张中起 葛冬冬 刘康 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期39-50,共12页

[目的]RING(really interesting new gene) finger E3泛素连接酶在植物生长发育和抵御环境胁迫中具有重要作用。克隆棉花RING finger E3泛素连接酶基因GhRING1-like并分析其表达特征和功能,为该基因分子作用机制研究和育种应用奠定基础... [目的]RING(really interesting new gene) finger E3泛素连接酶在植物生长发育和抵御环境胁迫中具有重要作用。克隆棉花RING finger E3泛素连接酶基因GhRING1-like并分析其表达特征和功能,为该基因分子作用机制研究和育种应用奠定基础。[方法]根据棉花表达谱分析,选取并克隆干旱胁迫处理上调表达基因GhRING1-like,qRT-PCR分析GhRING1-like的组织表达特性及其对不同非生物胁迫和激素处理的响应模式;采用瞬时表达对GhRING1-like-GFP融合蛋白进行亚细胞定位分析;通过获得病毒介导的基因沉默(VIGS)棉花和过表达拟南芥植株,分析沉默或过表达GhRING1-like对植株生长发育及其抗旱性的影响。[结果]GhRING1-like基因序列全长996 bp,编码332个氨基酸,其C端含有RING-H_2(C3H_2C3)结构域。GhRING1-like定位于内质网上。GhRING1-like在叶片中优势表达; 200 g·L^(-1)PEG6000诱导处理1 h后瞬时显著上调表达12倍; GhRING1-like对Na Cl、ABA和SA的响应时间都在处理后3 h,上调表达均在5倍左右。干旱胁迫处理后,VIGS沉默GhRING1-like棉花叶片相对含水量和叶绿素荧光参数Fv/Fm分别较未沉默对照降低17.1%和30.6%,而电解质渗透率和丙二醛含量分别较对照提高70.8%和100%。过表达GhRING1-like显著提高了拟南芥种子萌发和幼苗期对于甘露醇引起的渗透胁迫的耐受性;可使营养生长中后期阶段的拟南芥在水分亏缺处理下的存活率提高2.4倍;转基因拟南芥叶片气孔开度降低51.2%,失水率明显降低。干旱胁迫下,过表达GhRING1-like使依赖于ABA诱导表达的At AREB1、At ERD15、AtRD29A上调表达,而对不依赖ABA的干旱胁迫诱导基因At DREB和脯氨酸合成基因At PLD没有影响。[结论]棉花GhRING1-like参与了植物非生物胁迫抗性的调控,主要通过依赖于ABA通路正向调控植物的抗旱反应。 展开更多

关键词 E3泛素连接酶 干旱胁迫 实时荧光定量PCR 病毒介导的基因沉默(VIGS) 转基因拟南芥

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烟草谷氧还蛋白NbGRX1的亚细胞定位及抗旱功能研究 被引量：2

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作者 郭玉双 余婧 +7 位作者 蒲伟 邹颉 付强 余世洲 林世锋 张孝廉 赵杰宏 夏范讲 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期34-39,共6页

[目的]本文旨在分析烟草NbGRX1基因的亚细胞定位及抗旱功能。[方法]在前期研究中,我们从烟草中克隆了1个谷氧还蛋白基因NbGRX1,并对其表达特性进行了研究。在此基础上,对NbGRX1蛋白的亚细胞定位及抗旱功能进行研究。利用病毒介导的基因... [目的]本文旨在分析烟草NbGRX1基因的亚细胞定位及抗旱功能。[方法]在前期研究中,我们从烟草中克隆了1个谷氧还蛋白基因NbGRX1,并对其表达特性进行了研究。在此基础上,对NbGRX1蛋白的亚细胞定位及抗旱功能进行研究。利用病毒介导的基因沉默,在烟草中沉默了该基因,并调查NbGRX1基因沉默后烟草对干旱的响应。同时采用农杆菌介导法,将NbGRX1基因转化至拟南芥中,筛选单拷贝插入的纯合转基因拟南芥进行后续研究,对转基因拟南芥及对照进行干旱处理,并分析其表型。[结果]亚细胞定位研究表明,空载体中的GFP(绿色荧光蛋白)定位在细胞质和细胞核中,GFP:NbGRX1的融合蛋白均匀分布在细胞质和细胞核中,因此可以推测NbGRX1蛋白能定位在植物的细胞核和细胞质中。病毒介导的基因沉默研究表明,NbGRX1基因沉默烟草与对照相比对干旱胁迫更为敏感,更容易出现黄化和萎蔫的症状,叶片相对含水量下降;NbGRX1基因超量表达的株系干旱能力明显高于对照。[结论]烟草NbGRX1基因能够提高植物的抗旱性。 展开更多

关键词 谷氧还蛋白基因 干旱 病毒介导的基因沉默 超量表达

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Pun1蛋白的辣椒素合酶活性及其作为辣椒素积累决定因素的证据

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作者 Kana Ogawa Katsunori Murota +6 位作者 Hanako Shimura Misaki Furuya Yasuko Togawa Takeshi Matsumura Chikara Masuta 马义花 孔秋生 《辣椒杂志》 2015年第2期42-50,共9页

背景:辣椒素类物质,包括辣椒素及其类似物,是导致辣椒果实辛辣的原因。尽管辣椒素为人熟知并且每天都会用到,但是对于辣椒素合成途径中的相关基因并不是完全了解。已有研究表明,p AMT和Pun1编码的蛋白分别催化辣椒素合成途径中的第二步... 背景:辣椒素类物质,包括辣椒素及其类似物,是导致辣椒果实辛辣的原因。尽管辣椒素为人熟知并且每天都会用到,但是对于辣椒素合成途径中的相关基因并不是完全了解。已有研究表明,p AMT和Pun1编码的蛋白分别催化辣椒素合成途径中的第二步和最后一步反应,并且Pun1编码的蛋白具有辣椒素合酶活性。然而,并没有直接的证据证明Pun1具有辣椒素合酶活性。结果:为了证明Pun1蛋白在辣椒素合成中的作用,我们利用大肠杆菌合成了抗Pun1蛋白抗体,利用该抗体拮抗内源的Pun1活性。同时通过病毒介导的基因沉默技术靶定了Pun1的m RNA,以确认抗Pun1抗体的特异性。在Pun1下调表达的胎座组织中,利用该抗体进行western blot,检测到Pun1蛋白的积累减少,同时辣椒素在胎座中的积累量也降低。从胎座组织中分离得到原生质体,在体外进行辣椒素的从头合成,加入抗Pun1抗体之后,辣椒素的合成受到抑制。通过分析不同辣椒品种的p AMT和Pun1的表达,我们发现辣椒素的高水平积累总是伴随着p AMT和Pun1的高水平表达,也就是说这两个基因对辣椒素合成很重要。比较有辣味辣椒和无辣味辣椒的香草基胺(辣椒素合成的前体物质)和辣椒素的积累水平,结果表明:在辛辣味辣椒中香草基胺的含量很低,推测可能是香草基胺合成之后,Pun1把香草基胺快速转化为辣椒素;而在无辣味辣椒中由于缺乏Pun1,香草基胺的含量积累到很高的水平。结论:对辣椒素从头合成途径和抗Pun1抗体进行原生质体试验,证明了Pun1基因及其产物参与了辣椒素的合成。与辣椒素的积累相比较,分析香草基胺的积累过程,揭示了Pun1是辣椒素和香草基胺积累水平的决定因素。 展开更多

关键词 CAPSICUM pAMT Pun1 原生质体试验 辛辣 香草基胺 病毒介导的基因沉默

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