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高等植物赤霉素3-β-双氧化酶基因研究进展 被引量：5
1
作者 杨意宏 徐浩 +1 位作者 陈段芬 高志民 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期18-22,共5页
赤霉素3-β-双氧化酶(GA3ox)是赤霉素(GA)生物合成过程中的关键酶之一,直接作用于活性GA的生成,在植物的生长发育过程中发挥着重要作用。GA3ox已在拟南芥、烟草、高粱和杨树等多种植物中得到克隆,在植物个体的不同生长阶段、不同组织中G... 赤霉素3-β-双氧化酶(GA3ox)是赤霉素(GA)生物合成过程中的关键酶之一,直接作用于活性GA的生成,在植物的生长发育过程中发挥着重要作用。GA3ox已在拟南芥、烟草、高粱和杨树等多种植物中得到克隆,在植物个体的不同生长阶段、不同组织中GA3ox的表达量均存在着差异,这主要是由物种内在的遗传因素所决定的,同时环境因子和外源激素处理对GA3ox表达也有着显著的影响。通过对基因突变体的研究,揭示出GA3ox突变导致GA的生物合成受阻而间接影响植物的生长,导致植物茎秆、花、种子、果、根等部位性状的改变,包括植株矮化、结籽困难等。过量表达GA3ox基因促进GA的生成,诱导细胞的分裂与分化,促进根尖的径向伸长、种子萌发等。主要从GA3ox的基因克隆与表达模式及其功能效应两方面综述了其在高等植物中研究进展,通过对GA3ox在不同植物中的相关功能研究,探讨其在植物生长发育过程中的具体作用,以期为了解GA3ox对植物生长发育的调控机制提供参考,也有助于在生产实践中更好地利用GA3ox开展基因工程研究,定向培育植物新品种。 展开更多
关键词 赤霉素3-β-双氧化酶基因 基因表达 功能分析
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毛竹油菜素内酯受体激酶基因的分子特征及表达模式分析 被引量：1
2
作者 王思宁 孙化雨 +3 位作者 徐浩 杨意宏 赵韩生 高志民 《热带亚热带植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期215-223,共9页
为探究毛竹(Phyllostachys edulis)油菜素内酯(brassinolide,BL)受体激酶基因的分子特征和表达模式,采用生物信息学方法对毛竹中BL受体激酶基因进行了分析,并应用实时定量PCR技术对基因的表达模式进行了研究。结果表明,在毛竹基因组中... 为探究毛竹(Phyllostachys edulis)油菜素内酯(brassinolide,BL)受体激酶基因的分子特征和表达模式,采用生物信息学方法对毛竹中BL受体激酶基因进行了分析,并应用实时定量PCR技术对基因的表达模式进行了研究。结果表明,在毛竹基因组中共获得8条BL受体激酶基因同源序列(PeBRLs),分别属于4个亚家族。8个PeBRLs编码858~1 224氨基酸,分子量为92~130 kDa。PeBRLs结构相对保守,激酶区均具有BL受体激酶特有的3个保守结构域;除PeBRL1-1具有2个跨膜结构域外,其余PeBRLs只有1个跨膜结构域。8个PeBRLs全部定位在细胞膜上,属于典型的膜嵌合蛋白。实时定量PCR结果显示,每个亚家族成员基因的组织特异性表达模式基本一致,但不同亚家族之间差异明显;在不同发育阶段的竹笋中,PeBRLs的表达呈现为4种变化趋势。因此,8个PeBRLs在毛竹不同组织和笋的不同发育阶段可能发挥着不同的作用。 展开更多
关键词 毛竹 油菜素内酯受体激酶基因 生物信息学 实时定量PCR 组织特异性表达
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毛竹PeDWF4基因克隆及表达模式分析
3
作者 王思宁 孙化雨 +4 位作者 李利超 杨意宏 徐浩 赵韩生 高志民 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2018年第5期50-56,共7页
[目的]通过对毛竹PeDWF4基因结构特点和表达特征的研究,揭示其在响应逆境胁迫过程中的作用。[方法]采用同源序列比对的方法,从毛竹基因组数据库中获得DWF4同源基因信息并克隆,通过生物信息学方法分析该基因的结构、理化特征,以及基因编... [目的]通过对毛竹PeDWF4基因结构特点和表达特征的研究,揭示其在响应逆境胁迫过程中的作用。[方法]采用同源序列比对的方法,从毛竹基因组数据库中获得DWF4同源基因信息并克隆,通过生物信息学方法分析该基因的结构、理化特征,以及基因编码蛋白的保守结构域、进化关系等,应用RT-PCR技术分析基因在毛竹不同组织中的表达情况,使用实时荧光定量PCR技术分别分析高盐、干旱、低温和强光等胁迫条件下该基因在叶片中的表达模式。[结果]从毛竹中克隆获得1个DWF4同源基因PeDWF4,编码区长度为1 503 bp,对应的基因组序列为6 149 bp,包含8个外显子和7个内含子,内含子完全符合GT-AG剪接原则。PeDWF4编码1个500 aa的碱性蛋白,属于细胞色素P450家族的单加氧酶。组织特异性表达分析表明,PeDWF4在毛竹不同组织中均检测到表达,其中,叶片中表达丰度最高,其次是根,茎、叶鞘和笋中的表达量较低。在Na Cl(400 mmol·L-1)和干旱胁迫条件下,叶片中PeDWF4的表达均先受到诱导,后受到抑制,其中,Na Cl处理下,表达量在2 h时达到最高(为对照的3. 5倍),6 h时最低(为对照的20%);干旱处理下,表达量在1 h时达到最高(为对照的2倍),8 h时最低(为对照的60%)。强光(1 200μmol·m-2·s-1)和低温(4℃)胁迫均诱导PeDWF4的表达,其中,强光处理2 h时表达量达到最高(为对照的4. 5倍),随后降低,8 h时仍为对照的2倍;低温处理下,叶片中PeDWF4表达量在1 h时达到最高(约为对照的3倍),随后持续下降,8 h时仍为对照的2倍。[结论]从毛竹中克隆了BL生物合成关键限速酶基因PeDWF4,该基因在毛竹中呈现组成型表达,在叶片中的表达受到Na Cl、干旱、低温和强光等非生物胁迫的影响,基因表达的变化表明PeDWF4可能有助于毛竹适应逆境胁迫。 展开更多
关键词 毛竹 油菜素内酯 DWF4 非生物胁迫 基因表达
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毛竹PeAMT2;1基因克隆及表达分析
4
作者 娄永峰 欧阳承智 +1 位作者 肖平江 袁婷婷 《世界竹藤通讯》 2019年第5期16-20,共5页
铵态氮是植物吸收利用的主要氮源之一,铵态氮的吸收主要通过铵转运蛋白(AMT)进行。为从分子水平上探讨竹子中AMT的分子特征,本研究通过RT-PCR的方法对毛竹(Phyllostachys edulis)中的一个AMT基因编码区进行了克隆分析,并对其系统进化和... 铵态氮是植物吸收利用的主要氮源之一,铵态氮的吸收主要通过铵转运蛋白(AMT)进行。为从分子水平上探讨竹子中AMT的分子特征,本研究通过RT-PCR的方法对毛竹(Phyllostachys edulis)中的一个AMT基因编码区进行了克隆分析,并对其系统进化和表达模式进行了分析。结果表明,该基因的开放阅读框为1458 bp,与NCBI数据库中毛竹序列(FP095543)的一致性为99.04%,被命名为PeAMT2;1。PeAMT2;1编码485个氨基酸,分子量为51.62 kDa。蛋白序列分析表明,PeAMT2;1编码的蛋白序列具有11个跨膜结构域,与其他植物的AMT2亚家族具有较高的同源性,聚类分析与水稻、二穗短柄草等的AMT2亚家族成员在同一个分支。组织表达分析表明,PeAMT2;1在毛竹的根、茎、叶中均表达,但在根和茎中表达量相对较高。本研究对于今后深入了解PeAMT2;1的基因功能奠定了基础。 展开更多
关键词 毛竹 铵转运蛋白基因 克隆 表达分析
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黄藤染色体核型及基因组大小分析 被引量：2
5
作者 史晶晶 徐瑞晶 +3 位作者 徐浩 马霜 贾秋蕊 高志民 《热带亚热带植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期315-322,共8页
为探究黄藤(Daemonorops jenkinsiana)染色体核型和基因组的大小,采用体细胞染色体常规制片法与显微摄影技术相结合的方法,对黄藤染色体进行了核型分析,同时以番茄(Lycopersicon esculentum)为内标,应用流式细胞术对黄藤叶片基因组大小... 为探究黄藤(Daemonorops jenkinsiana)染色体核型和基因组的大小,采用体细胞染色体常规制片法与显微摄影技术相结合的方法,对黄藤染色体进行了核型分析,同时以番茄(Lycopersicon esculentum)为内标,应用流式细胞术对黄藤叶片基因组大小、DNA含量和DNA倍性进行了测定。结果表明,黄藤茎尖是理想的染色体制片材料;黄藤的染色体数为2n=24,核型公式为K(2n)=1M+17m+5sm+1st,核型类型为2C;核型不对称系数61.20%;黄藤的DNA含量为1.57pg,基因组大小为1539.53Mb,黄藤的DNA倍性为二倍体(2n)。这是首次报道黄藤的核型和基因组大小,为深入开展黄藤属及其近缘属植物的核型和基因组比较分析提供了参考依据。 展开更多
关键词 黄藤 染色体 核型 基因组
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3种棕榈藤叶片叶绿素荧光特征分析研究
6
作者 杨意宏 李利超 +2 位作者 孙化雨 赵韩生 高志民 《世界竹藤通讯》 2017年第4期18-22,共5页
棕榈藤作为热带、亚热带植物中重要的森林资源,优质的藤材是重要的加工利用材料,具有重要的经济价值。叶片光合能力对藤材的形成具有重要影响,利用叶绿素荧光仪测定黄藤(Daemonorops jenkinsiana)、大白藤(Calamus faberii)、小白藤(C.b... 棕榈藤作为热带、亚热带植物中重要的森林资源,优质的藤材是重要的加工利用材料,具有重要的经济价值。叶片光合能力对藤材的形成具有重要影响,利用叶绿素荧光仪测定黄藤(Daemonorops jenkinsiana)、大白藤(Calamus faberii)、小白藤(C.balansaeanus)的叶绿素荧光参数,为研究逆境条件下棕榈藤的光合能力和选择适宜的栽培条件提供参考。结果表明,在实验室条件下3种棕榈藤的光系统Ⅰ(PSⅠ)实际光量子效率Y(Ⅰ)为小白藤>大白藤>黄藤,光系统Ⅱ(PSⅡ)的Y(Ⅱ)为大白藤>黄藤>小白藤;非光化学猝灭系数qN由高到低依次为大白藤、黄藤和小白藤;而光化学猝灭系数q_P则是小白藤最高,黄藤次之,大白藤最低;PSⅠ的电子传递效率ETR(Ⅰ)是小白藤>大白藤>黄藤,而PSⅡ的ETR(Ⅱ)值则是小白藤>黄藤>大白藤;PSⅡ最大光量子产量F_v/F_m维持在0.78~0.8范围内,且大白藤显著高于黄藤和小白藤(P<0.05)。由此可见,在实验室条件下小白藤的光合效率在这3种藤中最高,其次为黄藤,大白藤最低;且光保护能力为大白藤最高,黄藤次之,小白藤最低。 展开更多
关键词 棕榈藤 黄藤、大白藤、小白藤 叶绿素荧光 光合作用
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毛竹PeCPD基因克隆与表达分析
7
作者 单雪萌 王思宁 +1 位作者 朱成磊 高志民 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2019年第5期58-66,共9页
[目的]通过对毛竹(Phyllostachys edulis(Carri.)H. deLehaie)CPD基因的分子特征和表达模式进行研究分析,为揭示CPD在参与毛竹笋生长调控、光诱导以及响应胁迫过程中的作用提供参考依据。[方法]在毛竹基因组数据库(BambooGDB)中查找CPD... [目的]通过对毛竹(Phyllostachys edulis(Carri.)H. deLehaie)CPD基因的分子特征和表达模式进行研究分析,为揭示CPD在参与毛竹笋生长调控、光诱导以及响应胁迫过程中的作用提供参考依据。[方法]在毛竹基因组数据库(BambooGDB)中查找CPD的同源序列,设计引物并克隆PeCPD。通过生物信息学的方法分析PeCPD的基因结构、顺式调控元件、其编码蛋白的基本理化性质、保守结构域、进化关系以及该基因在不同组织中的表达模式等,利用实时定量PCR方法分析该基因在不同高度笋、昼夜节律光照条件下以及干旱、低温胁迫处理下叶片和根中的表达模式。[结果]获得了毛竹CPD同源基因PeCPD(PH01003419G0030),cDNA全长为1 584 bp,包含5′和3′端非编码区分别为110 bp和64 bp,编码区为1 410 bp,对应的基因组长度为2 796 bp,外显子和内含子数量分别为6个和5个。克隆获得了PeCPD编码区,与BambooGDB中PH01003419G0030序列完全一致,编码一个470 aa的蛋白,分子量约为52.2 kDa,理论等电点为9.063。同时获得了PeCPD上游序列(1 999 bp),与数据库中序列完全一致,分析发现,其中除了启动子基本元件外,还含有多种与环境相关的作用元件,如参与低温应答的LTR、干旱响应的MBS和光响应元件AE-box、TCT-motif等。基于CPD氨基酸序列的系统进化分析表明,毛竹与水稻、玉米、谷子和二穗短柄草等单子叶植物聚类到一个大的分支,其中与二穗短柄草的亲缘关系最近。基于转录组数据的基因表达热图分析发现,PeCPD在毛竹7个不同组织中的表达存在明显差异,其中在20 cm笋中的表达量最高,根中表达量最低。实时定量PCR分析表明,随着笋的增高,PeCPD表达量呈上升趋势;在昼夜节律光照条件下,PeCPD表达量随着光照时间延长而上升,随着黑暗时间延长而下降;干旱和低温胁迫条件下,叶片和根中PeCPD的表达量均呈先上升后下降的趋势。[结论]从毛竹中获取得到了CPD同源基因PeCPD,该基因为组成型表达,且随着笋的增高其表达量呈上升趋势,可能通过参与BRs的生物合成对竹笋的生长起调控作用;PeCPD在叶片中的表达呈现昼夜节律变化,表明该基因可能会参与毛竹的光形态建成;干旱和低温胁迫条件下,PeCPD表达量的变化有助于提高毛竹适应逆境胁迫的能力。 展开更多
关键词 毛竹 油菜素内酯 CPD 基因克隆 表达分析
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毛竹漆酶基因启动子序列分析及基因表达模式
8
作者 杨克彬 朱成磊 高志民 《世界竹藤通讯》 2021年第5期9-16,39,共9页
漆酶在细胞壁形成、逆境胁迫、花青素形成和酚类物质催化等过程中均发挥着重要作用,其基因表达受到多种外界因素的影响。为揭示竹子中漆酶基因的表达模式,以毛竹(Phyllostachys edulis)为对象,利用生物信息学手段分析了其中42个漆酶基因... 漆酶在细胞壁形成、逆境胁迫、花青素形成和酚类物质催化等过程中均发挥着重要作用,其基因表达受到多种外界因素的影响。为揭示竹子中漆酶基因的表达模式,以毛竹(Phyllostachys edulis)为对象,利用生物信息学手段分析了其中42个漆酶基因(PeLACs)启动子序列,利用已有的转录组数据分析了其中PeLACs的表达模式,克隆漆酶基因PeLAC20的启动子序列PeLACp,并构建了瞬时表达载体,在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中瞬时表达。结果表明,在42个PeLACs启动子序列中包含多种与激素以及非生物胁迫相关的顺式作用元件,在GA_(3)处理以及低温和干旱胁迫下各基因表现为不同的表达模式,表明它们参与激素和非生物胁迫的应答,而且功能存在着一定的差异。PeLACs在毛竹不同生长阶段根和笋中的表达模式也证明了各基因功能的差异性。克隆的PeLACp序列为2000 bp,利用GUS染色法检测启动子PeLACp的活性显示,PeLACp主要在转基因拟南芥的根中表达。研究结果为进一步揭示毛竹漆酶基因的生物学功能提供了参考依据。 展开更多
关键词 毛竹 漆酶基因 启动子 表达模式
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毛竹bHLH转录因子的鉴定及其在干旱和盐胁迫条件下的表达分析 被引量：13
9
作者 徐秀荣 杨克彬 +1 位作者 王思宁 高志民 《植物科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期610-620,共11页
以毛竹( Phyllostachys edulis (Carr.) Lehaie)为材料,利用生物信息学方法,在基因组水平上对其bHLH基因家族成员进行鉴定和分析,并对不同组织中该基因的表达模式以及部分基因在干旱和高盐胁迫条件下的表达情况进行研究。结果显示:在毛... 以毛竹( Phyllostachys edulis (Carr.) Lehaie)为材料,利用生物信息学方法,在基因组水平上对其bHLH基因家族成员进行鉴定和分析,并对不同组织中该基因的表达模式以及部分基因在干旱和高盐胁迫条件下的表达情况进行研究。结果显示:在毛竹中共鉴定出153个具有完整保守结构域的bHLH基因家族成员( PebHLH001 ~ PebHLH153 ),这些基因内含子数量为0 ~ 14,其中137个基因的启动子均含有与干旱、盐胁迫相关的顺式作用元件;PebHLHs 编码的蛋白长度为134 ~ 1401 aa;bHLH家族成员的系统进化分析结果表明,153个PebHLHs可被分为17个亚类,其中C亚类的成员数量最多,为42个;基于转录组数据的表达谱分析结果发现,有151个 PebHLHs 在毛竹不同组织和不同生长发育时期有不同程度的表达量;实时荧光定量PCR实验结果显示,在干旱和盐胁迫处理后,分别有14和13个 PebHLHs 基因的表达量上调,分别有2和3个表达量下调,但表达模式存在一定差异,说明他们在应答干旱和盐胁迫过程中可能发挥不同的作用。 展开更多
关键词 毛竹 bHLH基因家族 基因鉴定 胁迫 表达分析
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