科研产出
植物ANT类转录因子研究进展
《农业生物技术学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：ANT(AINTEGUMENTA)类转录因子是植物所特有的一类转录因子,隶属于AP2/EREBP(APETALA2/ethylene-responsive element binding proteins)家族。其家族成员均含有两个由60~70个氨基酸组成的AP2结构域,氨基酸序列仅在AP2结构域处较为保守,其他区域序列存在差异。该家族基因不均匀分布于各物种染色体上,且普遍含有内含子。ANT类转录因子不仅参与调控多种生物学进程,包括花、果实、根、种子等器官的发育,而且还参与对干旱和盐等环境胁迫的响应。本文对近年来国内外关于ANT类转录因子的蛋白结构特点、基因特征、生物学功能、作用机制等作简要综述,以期为进一步研究和利用ANT类转录因子提供参考。
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大白菜BrTCP24基因的克隆与功能分析
《农业生物技术学报 》 2013 北大核心 CSCD
摘要：近年来,由于家庭结构的变化,市场对小株型大白菜的需求日益迫切。开展负调控叶球大小发育相关基因的克隆与功能研究有助于加快小株型大白菜品种的选育进程。本研究利用RT-PCR方法从大白菜(Brassica rapa L.ssp.pekinensis)自交系福山包头叶片中分离了一个TCP第二亚族成员基因,命名为BrTCP24。BrTCP24基因编码区内无内含子,开放阅读框(ORF)全长1221bp,预测编码406个氨基酸。利用MEGA4.0软件将BrTCP24与拟南芥(Arabidopsis thaliana)TCP家族基因进行进化分析发现,BrTCP24与AtTCP3同属于一个分支,在进化上具有较近的亲缘关系。用DNAMAN软件对BrTCP24和AtTCP3蛋白进行多序列联配分析发现,二者的氨基酸一致性可达到55.17%,在保守的TCP结构域其一致性可高达91.53%。这种进化上的亲缘关系和序列上的保守性,暗示二者可能具有类似的生物学功能。通过半定量RT-PCR分析发现,BrTCP24基因在大白菜的根、茎、莲座叶、包叶、盛开的花、受精后10d的果夹和花蕾中均有表达,其中莲座叶中表达量最高,根、包叶、盛开的花、受精后10d的果夹和花蕾中的表达量次之,短缩茎中表达量最低;另外,在5μmolNAA处理的12h内BrTCP24的表达水平未发生明显变化。为进一步研究BrTCP24基因的功能,我们构建了转化拟南芥的正义表达载体(35S::BrTCP24),并转入拟南芥中。通过卡那霉素筛选以及基因组DNAPCR鉴定,共得到17株转基因拟南芥植株。通过对其中5株的RT-PCR分析发现,它们都能够转录表达BrTCP24基因。利用荧光实时定量PCR方法对部分转基因植株的插入拷贝数进行检测发现,BrTCP24基因以单拷贝形式插入拟南芥基因组。进一步研究发现,与野生型拟南芥相比,过量表达BrTCP24基因可导致转基因拟南芥的下胚轴和叶器官明显减小。此外,过量表达BrTCP24基因抑制了与器官大小相关基因ANT、AtEXP10、AtGRF5、AtGIF1和CycD3;1的表达。这些结果表明,大白菜BrTCP24基因可能通过抑制细胞的生长参与调节植物器官大小的发育。
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大白菜BrARGOS基因的分离与功能分析
《中国农业科学 》 2009 北大核心 CSCD
摘要：【目的】从大白菜自交系日喀则的叶片中分离新的拟南芥ARGOS的同源基因,进行氨基酸序列比对和该基因的表达模式分析,转化拟南芥分析其功能,并分析该基因的表达量与大白菜叶杂种优势之间的关系。为在大白菜中研究该基因的功能提供依据。【方法】利用RT-PCR从大白菜叶中分离出ARGOS同源基因的cDNA序列,采用DNAMAN软件分析该基因所编码的蛋白质的二级结构,通过半定量RT-PCR检测该基因在大白菜各器官中的表达水平,分析转基因拟南芥的表型鉴定该基因的功能,通过半定量RT-PCR分析该基因的表达量与大白菜叶的杂种优势之间的关系。【结果】根据拟南芥ARGOS序列,通过Blast检索到大白菜BAC库中的序列,根据该序列设计特异引物,以提取自日喀则叶片的RNA反转录产物为模板,通过PCR扩增出1个新的ARGOS的同源基因BrARGOS。对大白菜、拟南芥和番茄中3个基因所编码的蛋白质做序列比对分析发现,这3个蛋白质的C末端富含亮氨酸。BrARGOS蛋白的二级结构含有自由卷曲、伸展片段和α-螺旋。通过半定量RT-PCR分析,在大白菜各器官中均检测到BrARGOS基因的表达,在果荚中表达量最高,其次为子叶,茎生叶中表达量最低。通过PCR检测阳性转化体拟南芥基因组显示,NPTⅡ基因已经转入拟南芥基因组中,表明外源BrARGOS基因也同时转入拟南芥基因组中。与转空载体对照拟南芥相比,过量表达BrARGOS基因的转基因拟南芥的叶、花、叶鲜重和株高均显著增大/高。【结论】从大白菜自交系日喀则叶片中分离了1个新的ARGOS的同源基因BrARGOS,并分析了BrARGOS基因的表达模式和功能。在拟南芥中过量表达BrARGOS基因使拟南芥的地上器官显著增大。大白菜BrARGOS基因可能与调节植物器官大小有关。
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