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3种香型鲜食葡萄细胞色素P450编码基因CYP76F14的克隆与功能分析
1
作者 孙行杰 陶亦菲 +4 位作者 迟军利 唐美玲 管雪强 SHI Matthew 宋志忠 《中外葡萄与葡萄酒》 北大核心 2025年第1期1-8,共8页
从3种不同香型‘奥利文’(玫瑰香型)、‘京秀’(中性香型)和‘金星无核’(草莓香型)葡萄中克隆CYP76F 14基因,分析其在果实发育不同时期的表达模式,并揭示决定其酶活性的关键氨基酸残基。结果表明,‘奥利文’果实中的芳樟醇含量在整个... 从3种不同香型‘奥利文’(玫瑰香型)、‘京秀’(中性香型)和‘金星无核’(草莓香型)葡萄中克隆CYP76F 14基因,分析其在果实发育不同时期的表达模式,并揭示决定其酶活性的关键氨基酸残基。结果表明,‘奥利文’果实中的芳樟醇含量在整个果实发育时期均显著高于‘京秀’和‘金星无核’,且随着葡萄果实的不断发育而持续上升,在转色期达到峰值并持续到成熟期;CYP76F 14的表达水平与芳樟醇含量呈现正相关性,即‘奥利文’果实中的表达水平显著高于‘京秀’和‘金星无核’;玫瑰香型CYP76F14蛋白中含有12个氨基酸突变位点,利用定点突变技术分别获得氨基酸残基定点突变的CYP76F14-SMs,体外酶活测定表明,CYP76F14-E378G和CYP76F14-T380A定点突变蛋白的酶活力显著低于对照蛋白CYP76F14,E378和T380是决定玫瑰香型CYP76F14酶活性的关键氨基酸残基。 展开更多
关键词 鲜食葡萄 香型 芳樟醇 细胞色素P450 氨基酸定点突变
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植物络合素合酶及其基因研究进展 被引量：3
2
作者 梅磊 朱晔 +2 位作者 肖钦之 陈进红 祝水金 《浙江大学学报（农业与生命科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期530-538,共9页
植物络合素(phytochelatin, PC)能与重金属产生络合反应,在植物解除重金属毒害过程中起关键作用,其在生物体内的合成受植物络合素合酶(phytochelatin synthase, PCS)控制。深入研究植物络合素合酶对理解植物对抗重金属胁迫的机制,以及... 植物络合素(phytochelatin, PC)能与重金属产生络合反应,在植物解除重金属毒害过程中起关键作用,其在生物体内的合成受植物络合素合酶(phytochelatin synthase, PCS)控制。深入研究植物络合素合酶对理解植物对抗重金属胁迫的机制,以及运用基因工程手段创造工程植物来修复重金属污染环境具有重要意义。本文从PCS的双功能酶特性、基因表达和酶学特征、物种分布和亲缘关系、催化活性中心及激活模式5个方面作简要评述。PCS的主要功能为催化合成植物络合素,同时具有肽酶的副功能;PCS基因的表达是组成型的,在少数物种中,其表达也受Cd^(2+)等重金属离子诱导,而酶的活性受部分金属离子调控,其中以Cd^(2+)效果最为明显。PCS分布广泛,不是植物所独有的,在酵母、线虫等物种中同时存在,然而该酶在植物中同源性较高,在其他物种中较低,暗示其在植物对环境适应过程中具有某些重要作用。PCS的催化中心位于N-基端,其中与藻青菌中Cys70、His183和Asp201相对应的3个氨基酸在所有物种中为严格保守;PCS的重金属活化被认为与其含半胱氨酸有关,包含重金属直接接触活化和形成间接中间物活化2种假说。最后对PCS的多功能性、基因表达特性、酶激活机制及此基因的利用进行了展望,旨在为与PCS相关的研究提供参考。 展开更多
关键词 植物络合素合酶 双功能酶 亲缘关系 基因表达特征 活化机制
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山新杨钾离子通道基因PdbSKOR的克隆与功能分析 被引量：5
3
作者 王力敏 陈亚辉 +5 位作者 杨庆山 曲日涛 姜姜 张金池 张洪霞 宋志忠 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期53-63,共11页
【目的】植物SKOR是典型的外向整流型Shaker类钾离子(K+)通道蛋白,介导根部K+向地上部的长距离运输。本研究克隆并鉴定杨树K+通道基因PdbSKOR,在转录水平探讨其组织特异性表达特征及对缺钾、高钾、干旱和低温胁迫的响应情况,并明确其电... 【目的】植物SKOR是典型的外向整流型Shaker类钾离子(K+)通道蛋白,介导根部K+向地上部的长距离运输。本研究克隆并鉴定杨树K+通道基因PdbSKOR,在转录水平探讨其组织特异性表达特征及对缺钾、高钾、干旱和低温胁迫的响应情况,并明确其电生理学功能。【方法】通过同源克隆法,在山新杨中鉴定并克隆1个K+通道基因PdbSKOR;运用MEGA 7.0软件构建山新杨等14种不同科属木本植物SKOR通道成员的系统进化树;利用实时荧光定量PCR分析PdbSKOR的组织特异性表达特征及在转录水平根部PdbSKOR对缺钾、高钾(60 mmol·L-1 KCl)、干旱(15%PEG6000)和低温(4℃)处理的响应情况;借助膜片钳系统研究PdbSKOR的电生理功能。【结果】在山新杨中克隆1个K+通道基因PdbSKOR(GenBank No.MT335814),其编码蛋白含有6个离子通道跨膜域(S1—S6)、环核苷酸结合域、Ankyrin锚蛋白域和KHA二聚体功能结构域,属于典型的Shaker类K+通道;14种木本植物SKOR蛋白的氨基酸一致性高达81.09%,S6跨膜区的氨基酸一致性最高(96%);不同科属植物的SKOR同源蛋白在遗传进化关系上差异较大,而同一科属植物的遗传距离较近,山新杨PbdSKOR与同属杨柳科的红皮柳的同源蛋白SpuSKOR的遗传距离最近;在PdbSKOR启动子区域预测到18种顺式作用元件,主要包括发育调控、激素响应和胁迫响应等相关的调控元件;实时荧光定量PCR表明PdbSKOR在3年生山新杨根部的相对表达量最高,其次是盛开期花和花序,在茎部、叶片和果絮中的表达量相对较低;PdbSKOR在组培幼苗根部的表达水平也是最高的,且在转录水平对高钾处理没有响应,但对缺钾、干旱和低温胁迫处理较为敏感,其中,PdbSKOR在幼苗根部的表达水平受缺钾或干旱处理的抑制均显著降低,受低温胁迫诱导而显著增强;膜片钳研究表明当细胞膜电位为+20 mV时,PdbSKOR离子通道即被激活,并记录到典型的外向整流电流,并随胞外K+浓度的降低而增大,且正向电压越大,内向整流的电流越强,表明PdbSKOR是一个电压依赖的外向整流型K+通道。【结论】从山新杨中克隆并鉴定了1个K+通道基因PdbSKOR;山新杨PdbSKOR与红皮柳SpuSKOR在系统进化关系上最近;PdbSKOR主要在山新杨根部(成年树和幼苗)表达,幼苗根部PdbSKOR在转录水平受缺钾、干旱和低温胁迫的调控;PdbSKOR是山新杨根部主导K+外排的通道。 展开更多
关键词 山新杨 Shaker类钾离子通道 SKOR 基因克隆 基因表达 膜片钳
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