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甘薯IbSAUR76基因表达特征及互作蛋白筛选
1
作者 白楠楠 曹艳东 +9 位作者 郑亚婷 罗状 赵彩良 唐锐敏 吴宇浩 武小平 贾峥嵘 陈伟 贺立恒 贾小云 《植物遗传资源学报》 北大核心 2025年第6期1106-1118,共13页
甘薯[Ipomoea batatas(L.)Lam.]易受多种生物和非生物胁迫影响,导致产量和品质下降,因此挖掘抗逆基因并解析其功能机制,对培育甘薯抗逆新品种、保障产业可持续发展至关重要。SAUR(small auxin up RNA)基因作为生长素信号通路的关键调控... 甘薯[Ipomoea batatas(L.)Lam.]易受多种生物和非生物胁迫影响,导致产量和品质下降,因此挖掘抗逆基因并解析其功能机制,对培育甘薯抗逆新品种、保障产业可持续发展至关重要。SAUR(small auxin up RNA)基因作为生长素信号通路的关键调控因子,在调控植物生长发育和非生物胁迫响应中具有重要作用。本研究首先克隆了IbSAUR76基因,通过烟草瞬时表达发现IbSAUR76基因编码的蛋白定位于细胞核和细胞膜。组织特异性表达分析显示,IbSAUR76基因在甘薯根、茎、叶、叶柄和茎尖组织中均有表达,其中在茎尖中的表达量最高;在60 d、75 d、90 d和105 d块根中均有表达,其中在90 d块根中的达量最高。IbSAUR76启动子序列分析发现该基因上游区域包含多个逆境和激素响应相关的顺式作用元件。进一步的qRT-PCR分析显示,IbSAUR76响应干旱和盐胁迫,为了深入探究其在甘薯中的分子机制,构建了IbSAUR76的诱饵载体,通过mating法从甘薯cDNA酵母文库中筛选获得27个与IbSAUR76相互作用的候选蛋白,并对其中两个与非生物胁迫相关的互作蛋白IbERF2及IbHOS15进行了酵母双杂交回转验证。本研究丰富了对IbSAUR76基因功能的认识,为深入解析IbSAUR76在甘薯中的功能和作用机制提供了理论基础。 展开更多
关键词 甘薯 IbSAUR76 生长素 互作蛋白
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甘薯IbGAPCp1在干旱和盐胁迫下的表达及上游调控因子筛选
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作者 曹艳东 白楠楠 +9 位作者 罗状 郑亚婷 赵彩良 唐锐敏 武小平 贾峥嵘 吴宇浩 陈伟 贺立恒 贾小云 《植物遗传资源学报》 北大核心 2025年第6期1119-1131,共13页
质体甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPCp,plastid glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)在植物生长发育、能量代谢和逆境响应中起重要作用。本研究以栗子香为材料,成功克隆了IbGAPCp1基因的开放阅读框(ORF)序列。亚细胞定位研究表明,IbGAP... 质体甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPCp,plastid glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)在植物生长发育、能量代谢和逆境响应中起重要作用。本研究以栗子香为材料,成功克隆了IbGAPCp1基因的开放阅读框(ORF)序列。亚细胞定位研究表明,IbGAPCp1编码的蛋白质定位于叶绿体中。定量PCR分析显示,IbGAPCp1在甘薯不同组织中均有表达,其中叶片中的表达量最高;随着块根的发育,IbGAPCp1基因的表达逐渐升高,在105 d时达到最高水平。为进一步探索IbGAPCp1基因的调控机制,克隆了长为1940 bp的IbGAPCp1基因启动子序列Pro-IbGAPCp1。顺式作用元件预测结果表明,Pro-IbGAPCp1中含有多个与光响应、激素响应及分生组织表达等相关的元件。干旱和盐胁迫处理下IbGAPCp1基因的表达动态结果显示,IbGAPCp1基因对干旱和盐胁迫均有一定的响应。进一步通过构建诱饵载体并利用酵母单杂交技术筛选出了35个与IbGAPCp1启动子区相互作用的上游调控因子,其中包括乙烯不敏感蛋白2、CCCH型锌指蛋白47及MYB44等。这些因子与植物的生长发育、次生代谢、能量产生及多种逆境响应相关。本研究为深入探讨IbGAPCp1在甘薯非生物胁迫中的功能及作用机制提供了理论基础。 展开更多
关键词 甘薯 质体甘油醛-3-磷酸脱氢酶 酵母单杂交 非生物胁迫
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光呼吸对碳源诱导雨生红球藻积累虾青素的影响
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作者 张春辉 吉婧芳 +5 位作者 曹嘉敏 马茜茜 刘纹众 季春丽 张立涛 李润植 《生物技术通报》 北大核心 2025年第10期110-120,共11页
【目的】雨生红球藻是强抗氧化性虾青素产品的天然优质来源,补充碳源来提高雨生红球藻虾青素产量是一种有效策略。探究内源光呼吸途径对碳源诱导虾青素合成的影响,为开发高效虾青素生产工艺提供新思路。【方法】设计CK组(正常对照组,基... 【目的】雨生红球藻是强抗氧化性虾青素产品的天然优质来源,补充碳源来提高雨生红球藻虾青素产量是一种有效策略。探究内源光呼吸途径对碳源诱导虾青素合成的影响,为开发高效虾青素生产工艺提供新思路。【方法】设计CK组(正常对照组,基础BG-11培养基)、A组(补充醋酸钠)和H组(补充碳酸氢钠) 3组不同培养基,在未添加或添加光呼吸抑制剂CM的情况下,通过分析色素积累、生物量、总光合速率、OJIP荧光诱导曲线及其叶绿素荧光参数变化,解析光呼吸途径对碳源诱导雨生红球藻虾青素积累的影响。【结果】补充碳源醋酸钠或碳酸氢钠提高了雨生红球藻的干重和虾青素/叶绿素比值,其中醋酸钠显著促进了虾青素积累。然而使用CM抑制光呼吸后,干重、虾青素含量、虾青素/叶绿素比值显著降低。同时,补充碳源(A组、H组)导致总光合速率显著降低,光呼吸受阻使总光合速率进一步降低。此外,补充碳源或CM均使OJIP曲线的形状和荧光强度发生改变。在CK或A组条件下抑制光呼吸,对最大光化学效率(Φ_(P0))和电子传递效率(Φ_(E0))无影响,而单位面积内活性PSⅡ反应中心的数量(RC/CS_(0))与单位活性反应中心吸收的光能(ABS/RC)、捕获的激发能(TR_(0)/RC)和用于电子传递的能量(ET0/RC)均显著降低,A+CM组在J点的相对可变荧光强度(V_(J))较A组显著增高。【结论】强光胁迫下添加醋酸钠再抑制光呼吸后,首先降低了PSII活性反应中心数量,继而损伤了PSII受体侧,导致光合作用光能吸收和能量利用受阻,从而进一步损伤雨生红球藻细胞,导致干重、虾青素含量和虾青素/叶绿素比值降低,证实光呼吸在有机碳源醋酸钠诱导雨生红球藻虾青素积累中发挥重要功能。 展开更多
关键词 雨生红球藻 虾青素 光呼吸 醋酸钠 叶绿素荧光
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