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杧果铁还原酶(FRO)编码基因的鉴定与表达模式分析
1
作者
韩广栋
孙丰沛
+4 位作者
任姿颖
曹晶雯
高爱平
黄建峰
宋志忠
《热带作物学报》
CSCD
北大核心
2024年第2期225-233,共9页
铁(Fe)是植物生长发育的必需微量元素之一,参与植物体内多种生命活动和代谢过程。有关铁素吸收、转运和分配吸收的分子机制研究主要体现在一年生模式作物,果树中铁吸收与转运相关基因的生物学功能依然未知。本研究从二倍体杧果桂热82中...
铁(Fe)是植物生长发育的必需微量元素之一,参与植物体内多种生命活动和代谢过程。有关铁素吸收、转运和分配吸收的分子机制研究主要体现在一年生模式作物,果树中铁吸收与转运相关基因的生物学功能依然未知。本研究从二倍体杧果桂热82中克隆并鉴定了11个铁还原酶(FRO)编码基因,命名为MiFRO1~MiFRO11;除MiFRO1缺失Motif2~Motif5基序外,其他MiFROs均含有10个典型的Motif基序,除MiFRO3具有独特的三级结构外,其他MiFROs拥有相近的三级结构;11种不同科、属植物FRO蛋白的氨基酸水平一致性约为42.07%,MiFROs的氨基酸水平一致性约为62.43%;系统进化树表明MiFROs倾向于单独聚集在一起,在系统发育树上与其他10种植物的同源蛋白进化距离较远;实时荧光定量PCR表明MiFRO8在杧果树体中的整体表达水平最高,MiFRO4、MiFRO5、MiFRO8和MiFRO11在成年树体新生叶片和嫁接苗叶片中的表达量最高,MiFRO6和MiFRO7在成年树体新生韧皮部和嫁接苗茎部的表达水平最高,MiFRO1和MiFRO10在幼果的表达水平最高,MiFRO2和MiFRO9在嫁接苗根部的表达量最高,而MiFRO3在盛开期花朵中的表达量最高。此外,MiFROs在根部易受缺铁和NaCl胁迫的诱导而显著增加;MiFRO3、MiFRO5和MiFRO8受高铁毒害的抑制,表达量降低;MiFRO2、MiFRO5、MiFRO7受ABA胁迫,其表达量增加;MiFRO1、MiFRO5受PEG胁迫,其表达量增加,MiFRO2、MiFRO6和MiFRO7受低温(4℃)抑制,其表达量降低,但MiFROs对热胁迫(45℃)不敏感。本研究为明确杧果铁的吸收与转运机制提供基因资源,并为解析热带作物果树铁素营养与高效利用奠定理论基础。
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关键词
杧果
铁吸收
铁还原酶
非生物胁迫
表达模式
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职称材料
杧果NFU家族基因的克隆、鉴定及其对非生物胁迫的响应分析
被引量：
3
2
作者
李又欢
鲍中奇
+4 位作者
高太平
黄建峰
王力敏
张洪霞
宋志忠
《热带作物学报》
CSCD
北大核心
2022年第7期1313-1321,共9页
从二倍体杧果‘桂热82’中克隆和鉴定了4个Fe-S簇装配所需的NFU支架蛋白编码基因,命名为MiNFU1~MiNFU4。MiNFU2和MiNFU3拥有全部3个NFU蛋白典型的Motif基序,MiNFU1缺失Motif 3而MiNFU4缺失Motif 1和Motif 2;MiNFU1~MiNFU3拥有相似的三...
从二倍体杧果‘桂热82’中克隆和鉴定了4个Fe-S簇装配所需的NFU支架蛋白编码基因,命名为MiNFU1~MiNFU4。MiNFU2和MiNFU3拥有全部3个NFU蛋白典型的Motif基序,MiNFU1缺失Motif 3而MiNFU4缺失Motif 1和Motif 2;MiNFU1~MiNFU3拥有相似的三级结构,而MiNFU4的三级结构与其差异较大,极为独特;13种不同科属植物之间的NFU家族成员数目略有差异,拟南芥、盐芥和短柄草3种一年生草本植物基因组中含有更多的支架蛋白,而非功能性支架蛋白在杧果、草莓、桃、苹果、柑橘和葡萄等多年生果树作物中更易发生丢失;植物NFU同源蛋白在系统发育树上可以分为2个亚家族,且在遗传进化关系上差异较大,同为十字花科、禾本科或蔷薇科植物的NFU同源蛋白分别倾向于紧密聚在一起,杧果NFU蛋白与柑橘和番茄相应的同源蛋白紧密聚在一起;杧果NFU家族基因在不同组织/器官中的表达水平差异显著,MiNFU2在所有检测组织中的整体表达表达水平最高,其次是MiNFU4和MiNFU1,而MiNFU3整体表达水平最低,杧果NFU家族基因均在幼苗叶片中的表达量最高,其次是韧皮部和盛开期花朵,在果实(幼果和熟果)中的表达水平相对较低;杧果NFU家族基因在转录水平对缺铁、高铁毒害、NaCl、PEG和低温处理的响应差异明显,虽然MiNFU3的整体表达最低,但却不受5种非生物胁迫的影响,MiNFU1和MiNFU4对高铁处理最为敏感,其表达水平在‘桂热82’幼苗全身组织均受高铁处理的调控而显著增加。此外,NaCl处理显著增加MiNFU1在根部的表达量,缺铁和PEG处理倾向于降低根部响应的NFU基因的表达水平,而低温处理倾向于降低叶片中响应的NFU基因的表达水平。本研究为明确杧果Fe-S簇装配分子机制提供基因资源,并为解析热带作物果树铁素营养和铁代谢奠定理论基础。
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关键词
杧果
铁代谢
Fe-S簇装配机制
NFU支架蛋白
非生物胁迫
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职称材料
题名
杧果铁还原酶(FRO)编码基因的鉴定与表达模式分析
1
作者
韩广栋
孙丰沛
任姿颖
曹晶雯
高爱平
黄建峰
宋志忠
机构
鲁东大学农林工程研究院/山东省高校作物高产抗逆分子模块育种重点实验室
中国热带农业科学院热带
作物
品种资源
研究
所
剑桥
大学
植物系
出处
《热带作物学报》
CSCD
北大核心
2024年第2期225-233,共9页
基金
国家重点研究计划子课题(No.2019YFD1000504)
国家自然科学基金项目(No.31501743)
国家留学基金项目(No.202208370080)。
文摘
铁(Fe)是植物生长发育的必需微量元素之一,参与植物体内多种生命活动和代谢过程。有关铁素吸收、转运和分配吸收的分子机制研究主要体现在一年生模式作物,果树中铁吸收与转运相关基因的生物学功能依然未知。本研究从二倍体杧果桂热82中克隆并鉴定了11个铁还原酶(FRO)编码基因,命名为MiFRO1~MiFRO11;除MiFRO1缺失Motif2~Motif5基序外,其他MiFROs均含有10个典型的Motif基序,除MiFRO3具有独特的三级结构外,其他MiFROs拥有相近的三级结构;11种不同科、属植物FRO蛋白的氨基酸水平一致性约为42.07%,MiFROs的氨基酸水平一致性约为62.43%;系统进化树表明MiFROs倾向于单独聚集在一起,在系统发育树上与其他10种植物的同源蛋白进化距离较远;实时荧光定量PCR表明MiFRO8在杧果树体中的整体表达水平最高,MiFRO4、MiFRO5、MiFRO8和MiFRO11在成年树体新生叶片和嫁接苗叶片中的表达量最高,MiFRO6和MiFRO7在成年树体新生韧皮部和嫁接苗茎部的表达水平最高,MiFRO1和MiFRO10在幼果的表达水平最高,MiFRO2和MiFRO9在嫁接苗根部的表达量最高,而MiFRO3在盛开期花朵中的表达量最高。此外,MiFROs在根部易受缺铁和NaCl胁迫的诱导而显著增加;MiFRO3、MiFRO5和MiFRO8受高铁毒害的抑制,表达量降低;MiFRO2、MiFRO5、MiFRO7受ABA胁迫,其表达量增加;MiFRO1、MiFRO5受PEG胁迫,其表达量增加,MiFRO2、MiFRO6和MiFRO7受低温(4℃)抑制,其表达量降低,但MiFROs对热胁迫(45℃)不敏感。本研究为明确杧果铁的吸收与转运机制提供基因资源,并为解析热带作物果树铁素营养与高效利用奠定理论基础。
关键词
杧果
铁吸收
铁还原酶
非生物胁迫
表达模式
Keywords
mango
Fe uptake
ferric reduction oxidase
abiotic stress
expression pattern
分类号
S667.7 [农业科学—果树学]
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职称材料
题名
杧果NFU家族基因的克隆、鉴定及其对非生物胁迫的响应分析
被引量：
3
2
作者
李又欢
鲍中奇
高太平
黄建峰
王力敏
张洪霞
宋志忠
机构
鲁东大学农林工程研究院/山东省高校作物高产抗逆分子模块育种重点实验室
中国热带农业科学院热带
作物
品种资源
研究
所
剑桥
大学
植物系
出处
《热带作物学报》
CSCD
北大核心
2022年第7期1313-1321,共9页
基金
国家重点研究计划子课题(No.2019YFD1000504)
国家自然科学基金项目(No.31501743,No.31601819)。
文摘
从二倍体杧果‘桂热82’中克隆和鉴定了4个Fe-S簇装配所需的NFU支架蛋白编码基因,命名为MiNFU1~MiNFU4。MiNFU2和MiNFU3拥有全部3个NFU蛋白典型的Motif基序,MiNFU1缺失Motif 3而MiNFU4缺失Motif 1和Motif 2;MiNFU1~MiNFU3拥有相似的三级结构,而MiNFU4的三级结构与其差异较大,极为独特;13种不同科属植物之间的NFU家族成员数目略有差异,拟南芥、盐芥和短柄草3种一年生草本植物基因组中含有更多的支架蛋白,而非功能性支架蛋白在杧果、草莓、桃、苹果、柑橘和葡萄等多年生果树作物中更易发生丢失;植物NFU同源蛋白在系统发育树上可以分为2个亚家族,且在遗传进化关系上差异较大,同为十字花科、禾本科或蔷薇科植物的NFU同源蛋白分别倾向于紧密聚在一起,杧果NFU蛋白与柑橘和番茄相应的同源蛋白紧密聚在一起;杧果NFU家族基因在不同组织/器官中的表达水平差异显著,MiNFU2在所有检测组织中的整体表达表达水平最高,其次是MiNFU4和MiNFU1,而MiNFU3整体表达水平最低,杧果NFU家族基因均在幼苗叶片中的表达量最高,其次是韧皮部和盛开期花朵,在果实(幼果和熟果)中的表达水平相对较低;杧果NFU家族基因在转录水平对缺铁、高铁毒害、NaCl、PEG和低温处理的响应差异明显,虽然MiNFU3的整体表达最低,但却不受5种非生物胁迫的影响,MiNFU1和MiNFU4对高铁处理最为敏感,其表达水平在‘桂热82’幼苗全身组织均受高铁处理的调控而显著增加。此外,NaCl处理显著增加MiNFU1在根部的表达量,缺铁和PEG处理倾向于降低根部响应的NFU基因的表达水平,而低温处理倾向于降低叶片中响应的NFU基因的表达水平。本研究为明确杧果Fe-S簇装配分子机制提供基因资源,并为解析热带作物果树铁素营养和铁代谢奠定理论基础。
关键词
杧果
铁代谢
Fe-S簇装配机制
NFU支架蛋白
非生物胁迫
Keywords
mango
Fe metabolism
Fe-S cluster assembly machinery
NFU Scaffold protein
abiotic stress
分类号
S667.7 [农业科学—果树学]
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1
杧果铁还原酶(FRO)编码基因的鉴定与表达模式分析
韩广栋
孙丰沛
任姿颖
曹晶雯
高爱平
黄建峰
宋志忠
《热带作物学报》
CSCD
北大核心
2024
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2
杧果NFU家族基因的克隆、鉴定及其对非生物胁迫的响应分析
李又欢
鲍中奇
高太平
黄建峰
王力敏
张洪霞
宋志忠
《热带作物学报》
CSCD
北大核心
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