SPINDLY和SECRET AGENT介导的蛋白糖基化调控植物发育与逆境响应

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作者 樊玥妮 仙保山 +6 位作者 师艺萍 任梦圆 徐佳慧 魏绍巍 许晓敬 罗晓峰 舒凯 《生物技术通报》 北大核心 2025年第4期1-8,共8页

蛋白糖基化修饰调控诸多生物学过程,尤其是在动植物发育与非生物/生物逆境胁迫响应方面,取得了很多重要的进展。O-乙酰氨基葡萄糖基化(O-GlcNAc)及O-岩藻糖基化(O-Fuc)是两类重要的蛋白翻译后修饰。其中,SECRET AGENT(SEC)和SPINDLY(SPY... 蛋白糖基化修饰调控诸多生物学过程,尤其是在动植物发育与非生物/生物逆境胁迫响应方面,取得了很多重要的进展。O-乙酰氨基葡萄糖基化(O-GlcNAc)及O-岩藻糖基化(O-Fuc)是两类重要的蛋白翻译后修饰。其中,SECRET AGENT(SEC)和SPINDLY(SPY)作为重要的O-乙酰氨基葡萄糖转移酶(OGT)同源蛋白,分别负责O-GlcNAc和O-Fuc修饰,其在植物生长发育和逆境胁迫响应过程中发挥了重要的作用。本文系统总结了植物中蛋白的O-GlcNAc和O-Fuc修饰过程及相关酶类,分析了SEC和SPY的进化特点,重点聚焦它们参与植物发育及逆境响应的调控机制,并探讨了未来植物蛋白糖基化修饰的研究热点和挑战。 展开更多

关键词 O-乙酰氨基葡萄糖基化 O-岩藻糖基化 植物发育 逆境响应

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植物microRNA与逆境响应研究进展 被引量：25

2

作者 许振华 谢传晓 《遗传》 CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1018-1030,共13页

MicroRNA(miRNA)是一类在生物体内普遍存在的非编码、长度约16～29nt的小分子RNA,由内源基因编码,于转录后水平通过介导靶mRNA降解或翻译抑制调控基因表达,是真核细胞基因表达的重要调控因子。随着生物信息学与研究技术的发展,越来越多... MicroRNA(miRNA)是一类在生物体内普遍存在的非编码、长度约16～29nt的小分子RNA,由内源基因编码,于转录后水平通过介导靶mRNA降解或翻译抑制调控基因表达,是真核细胞基因表达的重要调控因子。随着生物信息学与研究技术的发展,越来越多的植物miRNA得到预测和验证。逆境胁迫下,植物体诱导或下调相关miRNA表达,参与植物逆境生理调节与适应。文章综述了植物miRNA生物合成、与靶基因的作用方式、生物功能以及逆境胁迫响应miRNA,概要介绍了目前常用的miRNA研究方法。 展开更多

关键词 植物 MICRORNA 逆境响应

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3个水稻WAX2同源基因表达的组织特异性及逆境响应特征 被引量：3

3

作者 高国赋 邹杰 +3 位作者 周小云 刘爱玲 魏宝阳 陈信波 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1336-1341,共6页

利用拟南芥的WAX2基因序列BLAST检索出3个水稻同源基因,命名为OsWAX2-1、OsWAX2-2和OsWAX2-3,与拟南芥WAX2基因的同源性分别为56.0%、55.2%和52.0%;其预测的编码蛋白与WAX2蛋白的同源性分别为61.5%、60.5%和64.7%。这3个蛋白都分别存在... 利用拟南芥的WAX2基因序列BLAST检索出3个水稻同源基因,命名为OsWAX2-1、OsWAX2-2和OsWAX2-3,与拟南芥WAX2基因的同源性分别为56.0%、55.2%和52.0%;其预测的编码蛋白与WAX2蛋白的同源性分别为61.5%、60.5%和64.7%。这3个蛋白都分别存在4个跨膜结构区和1个甾醇去饱和酶的保守区,说明它们都属于跨膜蛋白并可能与角质层的蜡质合成有关。采用半定量RT-PCR方法检测3个OsWAX2基因在水稻不同部位的表达情况,及高温、低温、NaCl、PEG和ABA5种处理对3个OsWAX2基因在转录水平表达的影响。结果表明,3个OsWAX2基因在水稻中的表达存在时空差异,3个基因在水稻萌动的胚中表达量都很高,OsWAX2-3基因在叶中的表达量最高;3个OsWAX2基因对高温、低温、盐、干旱及ABA胁迫响应也存在差别,OsWAX2-1只在ABA处理时增强表达;OsWAX2-2受高温、低温、盐、干旱胁迫及ABA诱导并且响应迅速。这一结果为进一步研究OsWAX2基因在水稻生长发育过程及逆境胁迫下的功能与作用机制提供了参考。 展开更多

关键词 水稻 WAX2同源基因 半定量RT-PCR 表达 逆境响应

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巴西橡胶树核糖体蛋白HbRPL14基因逆境响应机制 被引量：4

4

作者 王立丰 王纪坤 +1 位作者 安锋 谢贵水 《西南林业大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2016年第2期67-71,77,共6页

为研究核糖体蛋白在橡胶树逆境响应中的作用机制,从巴西橡胶树品种热研7-33-97叶片中克隆了核糖体HbRPL14基因,并进行HbRPL14蛋白的生物信息学分析及HbRPL14基因的表达分析。结果表明:其编码蛋白含有特征性核糖体_L14家族结构域,该基因... 为研究核糖体蛋白在橡胶树逆境响应中的作用机制,从巴西橡胶树品种热研7-33-97叶片中克隆了核糖体HbRPL14基因,并进行HbRPL14蛋白的生物信息学分析及HbRPL14基因的表达分析。结果表明:其编码蛋白含有特征性核糖体_L14家族结构域,该基因在橡胶树胶乳、花和叶片中表达,但在树皮中不表达。采用荧光定量分析技术证明干旱、机械伤害和白粉菌侵染均显著上调HbRPL14基因表达,表明核糖体HbRPL14基因受逆境调控,通过提高核糖体蛋白合成水平,参与橡胶树对干旱、机械伤害和白粉菌侵染的响应。 展开更多

关键词 巴西橡胶树 干旱 核糖体蛋白 HbRPL14 基因 逆境响应

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乙烯信号转导及其在植物逆境响应中的作用 被引量：14

5

作者 张弢 董春海 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期11-17,共7页

乙烯是一种重要的气态植物激素,在植物生长发育及响应生物或非生物胁迫过程中起着重要作用。在模式植物拟南芥中,乙烯首先被内质网膜上乙烯受体所感知,通过一系列下游信号组分进行转导,最终将信号传递到细胞核内转录因子,诱导相关目的... 乙烯是一种重要的气态植物激素,在植物生长发育及响应生物或非生物胁迫过程中起着重要作用。在模式植物拟南芥中,乙烯首先被内质网膜上乙烯受体所感知,通过一系列下游信号组分进行转导,最终将信号传递到细胞核内转录因子,诱导相关目的基因的表达,从而显示乙烯反应。综述了近几年有关乙烯受体、乙烯信号转导组分及其调控因子的最新研究进展,同时对乙烯信号转导在植物逆境响应中的作用进行了探讨。 展开更多

关键词 乙烯 乙烯受体 乙烯信号转导 逆境响应

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H_2S参与植物气孔运动调节与逆境响应过程研究进展 被引量：2

6

作者 车永梅 侯丽霞 +1 位作者 孙艳君 刘新 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期18-26,共9页

H_2S是近年来确认的植物气态信号分子,内源H_2S介导了乙烯和ABA等激素诱导气孔关闭的过程,参与植物对盐、干旱及重金属胁迫等多种非生物逆境的应答过程。H_2S与Ca^(2+)、H_2O_2和NO等信号分子相互作用调节气孔运动;外源H_2S通过调节抗... H_2S是近年来确认的植物气态信号分子,内源H_2S介导了乙烯和ABA等激素诱导气孔关闭的过程,参与植物对盐、干旱及重金属胁迫等多种非生物逆境的应答过程。H_2S与Ca^(2+)、H_2O_2和NO等信号分子相互作用调节气孔运动;外源H_2S通过调节抗氧化酶活性及其基因表达,促进脯氨酸等渗透调节物质积累,提高植物的抗逆性。就近年来有关植物体内H_2S的来源,其在气孔运动调控和胁迫应答中的作用及机制进行阐述。 展开更多

关键词 H2S 气孔运动 逆境响应 信号转导

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植物激素在苔藓生长发育与逆境响应过程中的作用机制研究进展 被引量：10

7

作者 杨瑞瑞 李小双 +1 位作者 梁玉青 张道远 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期527-540,共14页

植物激素是由植物自身代谢产生的一类从产生部位移动到作用部位发挥调控功能的微量小分子有机物质,在植物生长发育、响应环境胁迫过程中起到关键作用。苔藓植物作为早期登陆的非维管植物,处于陆生植物进化早期的阶段,具有许多不同于维... 植物激素是由植物自身代谢产生的一类从产生部位移动到作用部位发挥调控功能的微量小分子有机物质,在植物生长发育、响应环境胁迫过程中起到关键作用。苔藓植物作为早期登陆的非维管植物,处于陆生植物进化早期的阶段,具有许多不同于维管植物的形态和生理特征。大部分苔藓中普遍存在8种主要的植物激素及其衍生物(包括ABA、JA、ET、SA、Auxin、CK、GAs和BRs),并且在合成代谢以及信号转导通路上存在相关同源基因,但苔藓植物中某些植物激素在存在形式及功能上与维管植物传统认知有所不同,说明苔藓植物激素的合成代谢、信号转导过程在进化上既具有保守性也具有特殊性。目前苔藓植物激素研究较少,且多集中在ABA等少数激素的功能研究上,缺乏调控机制研究。该文梳理了苔藓植物激素在合成代谢与信号转导通路中关键基因组分及其与维管植物的异同,系统综述了植物激素在苔藓生长发育、非生物与生物胁迫过程中所起到的作用以及调控机制,旨在对今后苔藓植物激素调控机制的研究提供一定的研究思路和理论参考。 展开更多

关键词 植物激素 苔藓 生物合成 信号转导 生长发育 逆境响应

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WRKY转录因子与植物逆境响应 被引量：10

8

作者 史书婷 龚小庆 邹养军 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期674-680,共7页

WRKY转录因子是高等植物特有的一类转录调控因子,也是植物生命活动中不可或缺的调控枢纽。研究发现,WRKY转录因子参与植物生长发育过程及多种生物与非生物逆境响应。本文分析了WRKY转录因子的分类及结构,对其多种作用机制包括上游调控... WRKY转录因子是高等植物特有的一类转录调控因子,也是植物生命活动中不可或缺的调控枢纽。研究发现,WRKY转录因子参与植物生长发育过程及多种生物与非生物逆境响应。本文分析了WRKY转录因子的分类及结构,对其多种作用机制包括上游调控、下游调控、蛋白质相互作用等进行了归类,总结了近年来在各类植物上发现的WRKY转录因子调控植物生长发育和参与植物响应生物及非生物逆境的多重功能。并针对目前WRKY转录因子的研究所存在的问题,提出部分意见,为进一步挖掘WRKY家族的功能机制奠定了基础。 展开更多

关键词 WRKY转录因子 植物生长发育 逆境响应

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ROP蛋白在植物生长发育及逆境响应中的作用研究进展 被引量：6

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作者 郭亚如 陈欣 黄俊骏 《河南农业科学》 北大核心 2021年第11期1-5,共5页

ROP(Rho-related GTPases from plants)蛋白是植物特有的一类小G蛋白,在植物信号转导方面起着重要作用,可以调控植物生长发育及逆境响应。综述了ROP蛋白的结构,在植物花粉管、根毛生长发育中的作用,在植物抵御低温、干旱、高盐、病虫害... ROP(Rho-related GTPases from plants)蛋白是植物特有的一类小G蛋白,在植物信号转导方面起着重要作用,可以调控植物生长发育及逆境响应。综述了ROP蛋白的结构,在植物花粉管、根毛生长发育中的作用,在植物抵御低温、干旱、高盐、病虫害中的作用,并对今后的研究方向进行了展望,以期为ROP蛋白在植物育种中的应用提供理论依据。 展开更多

关键词 ROP蛋白 生长发育 花粉管 根毛 信号转导 逆境响应 干旱 高盐 病虫害

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乙烯信号转导及其在植物逆境响应中的作用 被引量：5

10

作者 高弘扬 周良云 +2 位作者 罗碧 许丹芸 杨全 《江苏农业科学》 2020年第12期15-15,16-19,共5页

乙烯是一种与胁迫响应有关的激素,在植物生长发育和对环境信号的反应中起着关键作用。乙烯参与种子萌发、叶片与花的脱落、组织器官衰老、果实成熟、单性花性别决定等生理过程的调控,并且对生物和非生物胁迫的应对有重要作用。综述乙烯... 乙烯是一种与胁迫响应有关的激素,在植物生长发育和对环境信号的反应中起着关键作用。乙烯参与种子萌发、叶片与花的脱落、组织器官衰老、果实成熟、单性花性别决定等生理过程的调控,并且对生物和非生物胁迫的应对有重要作用。综述乙烯生理作用和乙烯生物合成及信号转导的最新研究进展,同时对乙烯在植物逆境响应中的作用进行探讨。 展开更多

关键词 植物 逆境胁迫 乙烯 逆境响应 信号转导

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蔗糖代谢及信号转导在植物发育和逆境响应中的作用 被引量：14

11

作者 冯雅岚 尹飞 +3 位作者 徐柯 贾晓艺 周爽 马超 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2044-2055,共12页

蔗糖代谢在植物发育、应激响应和产量形成中起关键作用。糖类的合成和分解推动植物整个生长发育过程,蔗糖作为信号因子参与调节相关基因表达,并能与其他基因、激素、以及防御信号发生互作;然而,蔗糖代谢和细胞内外信号传递之间的耦合以... 蔗糖代谢在植物发育、应激响应和产量形成中起关键作用。糖类的合成和分解推动植物整个生长发育过程,蔗糖作为信号因子参与调节相关基因表达,并能与其他基因、激素、以及防御信号发生互作;然而,蔗糖代谢和细胞内外信号传递之间的耦合以及蔗糖代谢酶发挥其信号转导作用的机制并不相同。本文综述了蔗糖代谢关键酶在植物发育和非生物胁迫响应中的作用,并结合当前研究现状,对糖代谢及其信号转导研究的未来方向提出建议,以更好地理解和改善植物的生长发育及抗逆特性。 展开更多

关键词 蔗糖 信号转导 植物发育 逆境响应

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嗜水气单胞菌外膜蛋白缺失株逆境响应功能评价 被引量：1

12

作者 李泽琦 汪玉倩 +2 位作者 李小艳 林向民 袁军 《浙江大学学报（农业与生命科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期303-309,共7页

为系统评价外膜蛋白在环境胁迫条件下的生物学功能,以嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)ATCC 7966为研究对象,选取33株外膜蛋白缺失菌株,对其贴太紧在渗透压、金属离子、H_(2)O_(2)及pH等胁迫条件下的生长状态进行测定。结果发现:编码... 为系统评价外膜蛋白在环境胁迫条件下的生物学功能,以嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)ATCC 7966为研究对象,选取33株外膜蛋白缺失菌株,对其贴太紧在渗透压、金属离子、H_(2)O_(2)及pH等胁迫条件下的生长状态进行测定。结果发现:编码TonB家族蛋白基因AHA_0461、AHA_4275被敲除的菌株在渗透压胁迫条件下较野生型菌株生长更好;编码未知功能蛋白基因AHA_2282被敲除的菌株在金属离子胁迫条件下生长较弱,而ΔAHA_0904菌株在渗透压胁迫条件下生长状况较好;编码长链脂肪酸转运蛋白基因AHA_2145被敲除的菌株在H_(2)O_(2)和金属离子胁迫条件下生长状态较弱;而编码OmpA家族蛋白基因AHA_1279、AHA_1281和分泌素家族蛋白基因pilQ、AHA_0569被敲除的菌株在H_(2)O_(2)胁迫条件下的生长均弱于野生型菌株。提示这些蛋白可能在细菌响应环境胁迫方面起重要作用。本研究结果有望为今后全面地了解嗜水气单胞菌外膜蛋白响应不同环境胁迫的机制提供思路,为该病原菌的防治提供可能的靶点。 展开更多

关键词 嗜水气单胞菌 外膜蛋白 基因缺失 逆境响应

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谷子响应非生物胁迫的研究进展

13

作者 宋明月 邢树国 +4 位作者 王英杰 于国帅 唐盼 李闯 高冬梅 《安徽农学通报》 2025年第14期11-15,共5页

谷子作为一种重要的粮食作物,能够在干旱、盐碱等地区种植。本文综述了水分、温度、盐碱和重金属等非生物胁迫对该作物的影响。水分胁迫会影响其种子发芽率以及产量形成,其中干旱胁迫下植株通常会关闭气孔,以维持细胞内的水分平衡。盐... 谷子作为一种重要的粮食作物,能够在干旱、盐碱等地区种植。本文综述了水分、温度、盐碱和重金属等非生物胁迫对该作物的影响。水分胁迫会影响其种子发芽率以及产量形成,其中干旱胁迫下植株通常会关闭气孔,以维持细胞内的水分平衡。盐、碱胁迫会抑制其生长和发育,植株会出现根系生长受限、光合作用受损、抗氧化系统损伤等现象。温度胁迫会导致其植物形态发生变化,高温胁迫出现空粒、穗粒数和千粒重减少等现象,低温胁迫表现出光合作用受损、产量降低、品质下降。重金属(如镉、铅等)胁迫对谷子生长发育和产量形成较大影响,对其抗氧化系统和代谢调节具有毒害作用。生产中,可通过选育抗逆品种、调整田间管理措施等方式增强谷子抗逆性。本文为促进谷子的抗逆育种研究提供参考。 展开更多

关键词 谷子 非生物胁迫 生长和发育 逆境响应 抗逆育种

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植物内吞体分选转运复合物(ESCRT)调控逆境胁迫响应的研究进展

14

作者 李娟 曹岳英伦 +4 位作者 施林娟 陈笔慧 谭雅薇 高燕丽 曹文瀚 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1094-1104,共11页

逆境胁迫是导致全球农作物产量下降的主要原因之一。当植物受到胁迫时,细胞内蛋白质运输途径需要迅速调整,以确保与应激反应相关的货物分子能通过内膜系统被正确递送到效应位点。真核生物的内膜系统由多种细胞器构成,这些细胞器在有序... 逆境胁迫是导致全球农作物产量下降的主要原因之一。当植物受到胁迫时,细胞内蛋白质运输途径需要迅速调整,以确保与应激反应相关的货物分子能通过内膜系统被正确递送到效应位点。真核生物的内膜系统由多种细胞器构成,这些细胞器在有序调控下被准确而高效地生成,参与细胞内物质运输。内吞体分选转运复合物(ESCRT)参与调控液泡前体/多囊泡体的生物学发生过程,并促使了泛素化蛋白从内吞体到液泡的运输过程。本研究重点概述了ESCRT在植物逆境胁迫响应方面的最新研究成果,包括ESCRT的基本组成和功能,以及ESCRT在植物非生物胁迫(干旱、盐胁迫)和先天免疫中的调控作用。探究ESCRT如何特异性识别并调控逆境胁迫响应蛋白,将有助于构建更为精准的ESCRT介导逆境响应的分子调控网络。图2表1参70. 展开更多

关键词 内吞体分选转运复合物(ESCRT) 逆境胁迫响应 内膜运输 液泡前体/多囊泡体 脱落酸(ABA) SOS通路

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拟南芥APX家族基因在植物生长发育与非生物逆境胁迫响应中的作用分析 被引量：16

15

作者 李泽琴 李锦涛 +1 位作者 邴杰 张根发 《遗传》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期534-547,I0002-I0003,共16页

活性氧造成的氧化胁迫是植物主要非生物逆境胁迫之一。在不利的生长条件下,植物细胞内的各种代谢过程不协调可导致过氧化氢(hydrogen peroxide,H2O2)含量增加,从而对细胞造成多种威胁和伤害。抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,A... 活性氧造成的氧化胁迫是植物主要非生物逆境胁迫之一。在不利的生长条件下,植物细胞内的各种代谢过程不协调可导致过氧化氢(hydrogen peroxide,H2O2)含量增加,从而对细胞造成多种威胁和伤害。抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)是植物中清除H2O2的一种重要酶,拟南芥(Arabidopsis thaliana)APX家族包括8个成员:APX1~APX6、sAPX和tAPX。本研究以拟南芥野生型和突变体为材料,对拟南芥不同发育时期和不同逆境胁迫下的8种APX基因表达模式进行了分析,同时研究了其相应的缺失突变体对盐、干旱和热胁迫的耐受性。mRNA差异表达模式分析显示:在拟南芥生长的第4~8周,APX1表达量最高,APX2表达量最低,APX4、sAPX和tAPX随着生长发育的时间进程表达量逐渐减少,但APX6表达量不断增加;在非生物胁迫下,APX1、APX2和APX6受热胁迫诱导表达明显,sAPX响应盐胁迫,APX3和APX5对盐、干旱和热胁迫均表现出明显的诱导表达应答。盐和干旱胁迫耐受性分析结果表明:无论是在拟南芥的萌发期还是成熟期,任何一个APX基因缺失均使抗逆性降低;在萌发期,与盐胁迫相比,突变体对干旱胁迫更敏感;在成熟期,与野生型和其他突变体相比,apx1和apx6对盐和干旱胁迫更加不耐受。生理指标检测结果显示:干旱胁迫10d后,所有突变体植株中的H2O2含量均明显高于野生型,其中apx1、sapx和tapx中最高;盐胁迫5d后,突变体中丙二醛(malondialdehyde,MDA)的含量显著高于野生型;热胁迫2h就会导致apx1、apx2和apx6中H2O2和MDA含量大幅增加,其中在apx2中最高。本研究结果表明,拟南芥APX基因家族的8个成员均不同程度地参与植物生长发育及非生物胁迫响应的过程,在不同发育时期或逆境响应过程有特定的一种或几种APX发挥主要作用。 展开更多

关键词 拟南芥(Arabidopsis thaliana) 抗坏血酸过氧化物酶(APX) 活性氧(ROS) 逆境响应

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非结构性碳水化合物参与茶树逆境胁迫响应的分子机制研究进展 被引量：1

16

作者 梁士才 王缓 +5 位作者 何珊 李波 丁兆堂 王玉 范凯 钱文俊 《中国茶叶》 2023年第9期1-9,共9页

非结构性碳水化合物(NSC)能作为重要的渗透调节剂、抗氧化剂和糖信号分子参与茶树逆境胁迫响应过程。然而,NSC的合成、代谢和转运需众多酶类共同参与完成,说明这些酶类在植物逆境胁迫响应中发挥着重要作用。文章系统总结了茶树中NSC合... 非结构性碳水化合物(NSC)能作为重要的渗透调节剂、抗氧化剂和糖信号分子参与茶树逆境胁迫响应过程。然而,NSC的合成、代谢和转运需众多酶类共同参与完成,说明这些酶类在植物逆境胁迫响应中发挥着重要作用。文章系统总结了茶树中NSC合成、转运和代谢相关酶类参与茶树抗逆响应的研究进展,以期为全面和深入探究NSC在茶树中的功能提供参考。 展开更多

关键词 茶树 非结构性碳水化合物 逆境响应 分子机制

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大麻类纤维素合酶基因家族生物信息学分析

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作者 郭蓉 吕品 +7 位作者 张庆滢 张园 陈璇 许艳萍 郭孟璧 字雪靖 杨若菡 杨明 《贵州农业科学》 2025年第1期1-9,共9页

【目的】探明大麻类纤维素合酶(Cellulose synthase-like,Csl)基因家族成员的结构和功能,为调控大麻生长发育提供参考。【方法】通过生物信息学方法对大麻Csl家族成员的理化性质、系统进化、基因结构和保守基序及启动子顺式作用元件等... 【目的】探明大麻类纤维素合酶(Cellulose synthase-like,Csl)基因家族成员的结构和功能,为调控大麻生长发育提供参考。【方法】通过生物信息学方法对大麻Csl家族成员的理化性质、系统进化、基因结构和保守基序及启动子顺式作用元件等进行分析。【结果】从大麻中共鉴定得到24个Csl家族成员,除7号染色体外其余9条染色体上均有成员分布,各成员外显子数目为3~9个。系统进化树分析显示,24个家族成员被分为CslA、CslB、CslC、CslD、CslE、CslG共6个亚族,其中CslC和CslD成员最多,均有6个。保守基序分析发现,Motif2和Motif3在6个亚族蛋白中均有分布,而Motif6、Motif8和Motif9仅在CslA和CslC亚族蛋白中分布,Motif1、Motif4、Motif7和Motif10仅在CslB、CslD、CslE和CslG亚族蛋白中分布。CsCsls基因启动子区域包含光响应、激素诱导元件、逆境响应元件和MYB结合位点。经公共转录组数据分析发现,除CsCslB2在叶中特异表达外,大部分成员在根和茎中表达水平明显高于叶片。不同亚族成员在茎秆不同组织和不同部位及下胚轴不同发育时期的表达量也存在一定差异。【结论】推测Csl家族基因除介导大麻纤维中半纤维素合成外,还参与大麻生长发育和逆境响应等其他生物学进程。 展开更多

关键词 大麻 半纤维素 类纤维素合酶 基因家族 生物信息学 逆境响应

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基于转录组测序分析3-磷酸甘油醛脱氢酶基因OsGAPC3对水稻生长发育的影响

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作者 彭波 刘岩 +12 位作者 徐海芳 徐茹欣 黄子悦 王禹鉴 孙艳芳 彭娟 赵强 张巧玉 黄雅琴 张志国 申观望 祁玉良 汪全秀 《西南农业学报》 北大核心 2025年第5期927-937,共11页

【目的】基于转录组测序分析3-磷酸甘油醛脱氢酶基因OsGAPC3对水稻生长发育和稻米品质的影响,充分挖掘OsGAPC3在水稻分子育种中的应用潜力,进而为提升稻米品质和产量提供理论依据。【方法】通过高通量RNA-seq测序技术,对Osgapc3突变体和... 【目的】基于转录组测序分析3-磷酸甘油醛脱氢酶基因OsGAPC3对水稻生长发育和稻米品质的影响,充分挖掘OsGAPC3在水稻分子育种中的应用潜力,进而为提升稻米品质和产量提供理论依据。【方法】通过高通量RNA-seq测序技术,对Osgapc3突变体和OsGAPC3超表达转基因材料进行转录组测序分析。筛选获得差异表达基因,并对差异表达基因进行GO和KEGG功能注释及富集分析。【结果】在Osgapc3纯合突变体中共鉴定出241个基因显著上调表达,485个基因显著下调表达;在OsGAPC3转基因阳性植株中鉴定出827个基因显著上调表达,1345个基因显著下调表达。GO功能富集分析表明,Osgapc3突变体中的差异表达基因主要参与花发育调控、光周期开花和防御反应等生物过程,而OsGAPC3超表达转基因阳性植株中的差异表达基因主要参与防御反应、蛋白质磷酸化和花粉识别等生物过程。花粉碘染实验表明OsGAPC3显著影响水稻花粉育性。KEGG代谢通路富集分析表明,Osgapc3突变体中的差异表达基因主要富集在代谢途径、次生代谢物的生物合成、光合固碳作用、氧化磷酸化和酪氨酸代谢等生物途径;OsGAPC3超表达转基因植株的差异表达基因主要富集在代谢途径、次生代谢物的生物合成、植物激素信号转导、淀粉和蔗糖代谢和油菜素内酯生物合成等生物途径。【结论】转录组测序分析表明OsGAPC3参与水稻多种生物过程和代谢途径,调控水稻的碳代谢、生长发育和逆境响应,这为优质高产抗逆水稻新品种的分子设计育种提供了重要基因资源。 展开更多

关键词 水稻 OsGAPC3 转录组测序 生长发育 逆境响应

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花魔芋GRAS家族基因全基因组鉴定与胁迫下表达分析

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作者 李竹梅 陈咀牛 +1 位作者 何斐 褚洪龙 《江苏农业科学》 北大核心 2025年第4期40-53,共14页

GRAS家族是一类植物特有的转录因子,在植物生长发育和逆境响应等多个生物过程中发挥重要作用。花魔芋(Amorphophallus konjac)是我国重要的经济作物,目前尚无关于花魔芋GRAS家族基因的相关报道。采用生物信息学手段对花魔芋GRAS家族基... GRAS家族是一类植物特有的转录因子,在植物生长发育和逆境响应等多个生物过程中发挥重要作用。花魔芋(Amorphophallus konjac)是我国重要的经济作物,目前尚无关于花魔芋GRAS家族基因的相关报道。采用生物信息学手段对花魔芋GRAS家族基因进行全基因组鉴定与功能分析,通过RNA-Seq解析了花魔芋GRAS家族基因响应非生物和生物胁迫胁迫的表达情况。结果显示,花魔芋有51个GRAS家族成员,划分为8个亚家族。该家族编码的蛋白由144~850个氨基酸组成,分子量介于15 789.78~90 823.32 u之间,等电点在4.94~11.19之间,大部分AkGRAS编码蛋白为酸性不稳定蛋白。顺式作用元件分析显示AkGRAS基因的启动子区富含激素、干旱和低温等逆境响应元件。RNA-seq结果表明,多个亚家族基因成员响应干旱、盐胁迫和软腐病原菌侵染表达。且PAT1亚家族基因AkGRAS35、AkGRAS19、AkGRAS40在盐胁迫下显著上调表达,AkGRAS41显著下调表达;AkGRAS19、AkGRAS20、AkGRAS35、AkGRAS51在软腐病原菌侵染下上调表达,AkGRAS8和AkGRAS46下调表达。推测PAT1亚家族基因在花魔芋高盐胁迫和软腐病原菌侵染应答中发挥重要作用。 展开更多

关键词 花魔芋 GRAS家族基因 逆境响应 生物信息学分析

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外源褪黑素对植物作用的功能特性及应用机理

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作者 罗顺兴 赵书阳 杨雪莲 《智慧农业导刊》 2025年第11期80-83,88,共5页

褪黑素(Melatonin,MT)作为高效生物调节剂,能显著提升作物抗逆性,有效抵御干旱、高温、低温及盐碱等非生物胁迫,通过激活抗氧化酶系统、促进渗透物质积累为植物细胞构筑防线,维持正常生理功能和生长发育。且褪黑素作为天然、无毒生物保... 褪黑素(Melatonin,MT)作为高效生物调节剂,能显著提升作物抗逆性,有效抵御干旱、高温、低温及盐碱等非生物胁迫,通过激活抗氧化酶系统、促进渗透物质积累为植物细胞构筑防线,维持正常生理功能和生长发育。且褪黑素作为天然、无毒生物保鲜剂,可显著延长果蔬货架期,减少采后损耗。其在植物成熟调控中扮演关键角色,通过调节乙烯生成、能量代谢及抗氧化系统,影响植物成熟与衰老。此外,褪黑素在植物抗性调控中表现积极作用,通过调节抗氧化系统、激活代谢途径和信号传导,显著提升植物各种抗性。该文意在总结外源褪黑素对植物作用的功能特性,并为其在实际生产过程中的应用提供理论依据,在植物保护、保鲜调控和产量提升等方面提供新的视角和潜在策略。 展开更多

关键词 褪黑素 植物逆境响应 抗氧化系统 保护机制 品质调控

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