外源乙烯及1-MCP对牡丹CTR基因表达的影响

采用RT-PCR法研究外源乙烯和1-MCP对牡丹品种洛阳红(Paeonia suffruticosa Luoyanghong)1级切花CTR基因家族3个成员基因表达的影响,以揭示乙烯在牡丹采后开花和衰老进程中的调控机制.结果表明,在花朵开放和衰老进程中,PsCTR1和PsCTR2类似组成型表达,PsCTR3随内源乙烯的增加表达增强.PsCTR2和PsCTR3表达受外源乙烯的促进,PsCTR1的表达仅在花朵开放后期受到外源乙烯的促进.1-MCP处理增加了PsCTR1和PsCTR2的表达,但对PsCTR3的表达起先促进后抑制的作用.复合处理的结果表明,1-MCP处理可以逆转乙烯处理对PsCTR1和PsCTR2的作用;在切花进入盛花期和衰老期后,乙烯处理可以逆转1-MCP处理对PsCTR1、PsCTR2和PsCTR3的作用.     

乙烯对蜡梅切花开放衰老及乙烯受体基因表达的影响

为探索乙烯是否参与蜡梅花朵开放衰老进程的调控,利用气相色谱法测定分析不同发育阶段花朵的乙烯释放情况,同时分析乙烯、1-甲基环丙烯(1-MCP)处理对切花开放衰老进程和乙烯受体基因表达的影响。结果表明:蜡梅花朵开放衰老过程中有微量乙烯的产生,在盛开期出现峰值;外源乙烯显著加快了花朵开放衰老进程,缩短切花瓶插寿命1.9 d,而1-MCP处理则延长瓶插寿命2.4 d;存在受乙烯和1-MCP影响其在蜡梅花朵中表达的乙烯受体基因成员CpETR-1、CpETR-2、CpETR-3,且3个基因的转录水平变化与开放衰老进程关联较为紧密。说明蜡梅乙烯释放量虽然很低,但乙烯参与了蜡梅花朵开放和衰老的调控,影响其进程和相关乙烯受体基因的表达。     

香蕉一个Ⅲ类酸性几丁质酶基因与果实成熟关系的研究

为了解Ⅲ类酸性几丁质酶基因(MaCHⅢ)与香蕉果实采后成熟过程的相互关系,对经乙烯和1-甲基环丙烯(1-MCP)处理的巴西香蕉果实采后乙烯释放量、Ⅲ类酸性几丁质酶基因(MaCHⅢ)表达以及几丁质酶活性进行了测定.结果显示:(1)乙烯催熟处理的香蕉果实,乙烯释放量比对照处理的果实提前15 d达到高峰;1-MCP处理的香蕉果实,乙烯生物合成和果实成熟明显受到了抑制.(2)外源乙烯加速了MaCHⅢ基因的下调表达和Ⅲ类酸性几丁质酶活性的下降,MaCHⅢ表达量和Ⅲ类酸性几丁质酶活性分别在采后第3天和第4天下降到最小值.(3)1-MCP处理使MaCHⅢ基因呈现上调表达,Ⅲ类酸性几丁质酶活性上升,MaCHⅢ基因表达量和Ⅲ类酸性几丁质酶活性分别在采后18 d和25 d达到高峰.研究表明,MaCHⅢ基因可能与香蕉果实采后成熟呈负相关.     

水稻乙烯受体类似物基因的克隆及其表达特性

乙烯在植物的生长发育以及对逆境的反应中起着重要作用. 乙烯受体基因在拟南芥、 烟草和番茄等双子叶植物中已有一些研究, 但到目前为止还没有见到关于单子叶植物乙烯受体研究的报道. 我们从水稻中克隆了一个乙烯受体基因OSPK2, 发现它所编码的蛋白与双子叶植物的乙烯受体有所不同. OSPK2的N端较长, 其后是3个跨膜区、一个GAF结构域、一个推测的激酶结构域和接受器结构域. 虽然大多数的结构域都是保守的, 但预期的磷酸化位点His和磷酸基团接受位点Asp在OSPK2中分别被Gln和Asn取代. 这一事实说明, OSPK2可能不是以组氨酸激酶的磷酸转移方式进行作用, 而是以其他的机制, 如具有丝/苏激酶的活性. 应用RT-PCR方法对不同条件下OSPK2基因的表达进行了研究, 结果表明, OSPK2受伤害和PEG处理诱导, 但盐及ABA处理对其没有显著影响. OSPK2基因的差异表达可能反映了它在介导不同非生物逆境反应中的作用, 这与我们以前关于烟草乙烯受体的研究结果是一致的.     

1-甲基环丙烯采后处理对樱桃番茄果实成熟过程的影响

研究了不同浓度(0、0.035、0.07和0.11μL/L)的乙烯受体竞争性抑制剂1-甲基环丙烯(1-MCP)采后处理对绿熟期樱桃番茄的乙烯合成、果实软化、果实色素(叶绿素、茄红素、β-胡萝卜素)含量消长的影响.0.07 μL/L及其以上浓度的1-MCP降低了前期乙烯合成,同时推迟了乙烯释放高峰,但0.035 μL/L浓度的1-MCP处理并不能抑制内源乙烯合成.1-MCP显著延迟了果实软化和叶绿素降解,但并不影响这两个过程的启动.茄红素合成的启动和积累均受到了1-MCP抑制,而1-MCP并不推迟β-胡萝卜素合成的启动,只抑制其积累.这些结果提示了乙烯调节成熟生理过程的不同机制.对于绿熟期的樱桃番茄,0.07～0.11μL/L的1-MCP是实用的有效处理浓度.1-MCP有效浓度可能用于了解果实的乙烯受体水平和乙烯敏感性.     

粉菠萝FVE同源基因的克隆及表达分析

FV E是植物自主开花途径中的关键基因,主要通过抑制FLC的表达来调控花发育过程。本研究利用粉菠萝(Aechmea fasciata)茎尖组织转录组序列数据,通过RACE技术克隆获得了粉菠萝中FVE同源基因AfF-V E的cDNA全长序列。该序列全长为1672 bp,开放阅读框为1404 bp,编码由468个氨基酸残基组成的蛋白,该蛋白序列中含有6个保守的WD重复区域。氨基酸序列比对结果表明,A fFV E基因编码的氨基酸序列与其它物种中FV E的同源序列具有较高的相似性。qRT-PCR (实时荧光定量PCR)分析结果显示,粉菠萝中A fFV E基因对外源乙烯的刺激产生了应答。在采用乙烯利灌心处理不同时间的过程中,发现A fFV E基因的转录水平均在处理后1 d时达到最大,推测AfFVE可能参与乙烯信号反应,该基因在粉菠萝自主开花途径中的调节作用可能受乙烯影响。     

番茄果实中乙烯与多聚半乳糖醛酸酶的关系

乙烯与多聚半乳糖醛酸酶(PG)都是果实成熟过程中关键的调节因子.一方面,在有乙烯合成缺陷的转反义ACS番茄和乙烯感受缺陷的Nr突变体番茄果实中PG基因表达量都明显下降,PG酶活性明显降低;用外源乙烯(100 μL/L)处理绿熟期番茄果实使PG基因的表达明显增强,而1-甲基环丙烯(1-MCP,1 μL/L)处理转色期番茄果实明显抑制PG基因表达.另一方面,转反义PG基因番茄果实乙烯释放量在授粉后低于其野生型,番茄乙烯受体基因LeETR4和乙烯反应因子LeERF2基因表达量比野生种低.PG降解果胶的产物D-GA(100 mg/L)促进未熟期番茄果实中的乙烯生成和LeETR4、LeERF2基因的表达.     

'嘎拉'苹果对不同浓度1-MCP处理的反应

以'嘎拉'('Kid's Orange'×'Delicious')苹果为试材,研究了0℃贮藏期间及贮藏30、60、90和120 d后转入室温7d货架期间1-MCP(1-甲基环丙烯)对果实呼吸速率、乙烯释放速率、品质和蛋白质变化的影响.结果表明,1-MCP处理显著抑制嘎拉苹果贮藏期间和贮后货架期间呼吸和乙烯释放速率,延缓果实硬度、可滴定酸含量的下降,对可溶性固形物含量无影响.对照果实在贮藏过程中,出现5条明显的特异性蛋白条带,1-MCP处理能抑制特异蛋白表达.300 nL·L-1浓度1-MCP处理与600 nL·L-11-MCP处理作用效果无显著差异.     

甜瓜乙烯受体基因Cm-ETR1 cDNA的克隆及表达特性分析

乙烯感知和信号转导的初始成分是乙烯受体,为探明甜瓜乙烯受体基因Cm-ETR1在甜瓜果实成熟过程中的作用,以甜瓜品种河套蜜瓜为材料,根据GenBank中登录的甜瓜乙烯受体基因Cm-ETR1的cDNA序列(登录号为AF054806),设计合成特异性引物,采用RT-PCR技术克隆得到Cm-ETR1基因全长cDNA序列,提交到GenBank中(登录号为EF495185)。序列分析表明,序列长度为2 256 bp,编码区为2 223 bp,编码740个氨基酸,与已报道的cantalupenis甜瓜ETR1基因的cDNA序列完全一致。Cm-ETR1蛋白的系统进化树分析结果表明,该乙烯受体蛋白在各物种间高度保守,与黄瓜乙烯受体蛋白相似性最高,一致性为99%,与龙眼乙烯受体蛋白相似性最低,一致性为86%。定量PCR分析结果显示,随着甜瓜果实内源乙烯合成量和成熟程度的增加,Cm-ETR1基因的表达量同步增加,在果实乙烯跃变期,Cm-ETR1的表达量也达到最高值,内源乙烯合成量与Cm-ETR1基因表达量间呈显著正相关,表明Cm-ETR1基因在甜瓜果实成熟过程中可能具有重要的作用。     

家蚕MYST组蛋白乙酰转移酶基因Bm-mof的克隆表达和转录活性检测

MYST组蛋白乙酰转移酶(histone acetyltransferase, HAT)广泛存在于从酵母到人的真核生物中,在真核生物的转录调控中起着重要的作用。利用NCBI已登录的其他物种该基因的氨基酸序列与家蚕的基因组框架图和表达序列标签（expressed sequence tags, EST）数据库进行电子克隆,获得了家蚕中的同源基因。该基因长1 575 bp（GenBank登录号为DQ442997）,开放阅读框(ORF)长1 326 bp,无内含子。基因编码442个氨基酸,预测蛋白质的分子量为51.4 kD。序列中有HAT核心结构域、锌指结构域和染色质域3个保守的结构域,与其他物种同源基因具有较高的序列相似性。RT-PCR结果表明该基因在本实验所检测的家蚕各时期和组织中均有表达。将该基因用亚克隆的方法导入到pET50b载体中并成功地进行了原核表达,表达出了带有6个组氨酸和1个Nus·Tag标签的重组蛋白。     

香蕉MaBTB基因的表达分析及亚细胞定位

利用荧光定量PCR分析在不同处理下的香蕉采后果实中MaBTB基因的表达,在正常成熟的果实中,MaBTB基因的表达与乙烯的释放量呈正相关;相反,在1-MCP处理的香蕉果实中,该基因的表达相对变化不明显;用乙烯处理的香蕉果实,其表达量在第3天达到高峰,比正常成熟的早11 d。这些结果表明MaBTB基因在香蕉采后果实中是受乙烯诱导表达的。最后,亚细胞定位分析表明MaBTB基因定位在细胞核上。     

牦牛LIFR 基因的克隆及其在繁殖周期卵巢中的表达

白血病抑制因子受体(LIFR)与白血病抑制因子(LIF)结合,在排卵、胚胎发育及胚胎附植等过程中起重要的调节作用,与哺乳动物生殖过程密切相关。为进一步研究白血病抑制因子受体(LIFR)基因在卵巢中的表达,本研究对牦牛LIFR 基因进行克隆和序列分析,并利用RT-PCR 技术研究其在繁殖周期卵巢中的表达情况。本研究克隆得到牦牛3 329 bp 的LIFR 基因cDNA 序列,内含3 288 bp 开放阅读框序列。与家牛的相应序列具有很高的同源性(99 5% ),表明LIFR 基因在进化过程中较为保守。实时定量RT-PCR 检测LIFR 基因在繁殖周期卵巢中的表达,结果显示卵巢中LIFR 基因在妊娠期表达最强。表明LIFR 基因在牦牛繁殖周期中具有不可忽视的作用。     

海岛棉ERF基因克隆及乙烯诱导表达分析

目的:利用同源克隆从海岛棉中克隆了1个新的乙烯应答因子(ethylene-responsive factors ERF)为研究该基因功能奠定基础。方法:利用RNA提取试剂盒提取海岛棉叶片总RNA,采用RACE(rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术获得基因全长,利用分子生物学软件进行序列分析,利用q-PCR分析基因在乙烯诱导下的表达情况。结果:cDNA全长序列为926bp(GenBank登录号为:KF555288),开放阅读框为624bp,编码208个氨基酸,命名为GbERFa。乙烯诱导在6h表达量最高。结论:该基因参与乙烯信号代谢途径,在棉花防卫反应中可能起一定的作用。     

橡胶树凝集因子hevein基因及其启动子序列的分离与分析

橡胶树( Hevea brasiliensis Muell.-Arg.)凝集因子hevein是引起橡胶粒子凝集的主要因素,它是胶乳中黄色体内主要的蛋白质,具有几丁结合的功能.通过PCR技术扩增并克隆了橡胶树hevein基因共680 bp的序列.继而通过步移法分离启动子区域1 306 bp的序列,序列含典型的TATA盒和CAAT盒以及ABA效应元件的同源序列.为证实该基因在乳管中特异表达,利用Northern blot分析hevein基因在胶乳和叶片中的表达,同时,分析乙烯和ABA处理后hevein基因的表达.结果表明,hevein基因主要在胶乳中表达,乙烯和ABA对基因的表达有诱导作用.     

1-MCP对植物乙烯反应的抑制和应用

综述了1-MCP在受体水平上抑制植物对乙烯反应的作用机制,并对其在调控果实,蔬菜和花卉成熟衰老中的潜在应用价值作了介绍。     

乙烯利诱导胶乳基因HbEtIe的克隆与表达分析

在成功构建巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)胶乳差异表达cDNA消减文库的基础上,利用RACE技术成功克隆了一个新的乙烯利诱导表达胶乳基因HbEtIe。分析表明,该基因含有1个158 bp的内含子和2个长度分别为92 bp和178 bp的外显子;cDNA全长551 bp,包含1个270 bp的完整阅读框,174 bp的3′-UTR和107 bp的5′-UTR,推导氨基酸序列中含有一个未知功能结构域DUF581。HbEtIe基因在乙烯利刺激条件下的胶乳中特异性表达并受到乙烯利的调控,其表达量随处理时间的延长而增强。HbEtIe基因与拟南芥衰老相关基因SAG102具有较高的同源性暗示,HbEtIe可能参与了乙烯利诱导巴西橡胶树乳管衰老的分子调控。     

低温对梨(Pyrus communis L.)果实后熟过程中乙烯合成和反应的影响(英文)

Passe Crassane梨果实采后需经过 6 0～ 80d的低温处理才能正常后熟。为了明确低温促进果实成熟的机理 ,对果实进行了低温和低温结合 1 MCP(1 甲基环丙烯 ,乙烯作用抑制剂 )和丙烯 (乙烯类似物 )处理。研究发现 :果实经低温处理后 ,乙烯合成前体———ACC含量大幅度升高 ,而未经低温处理的果实 ,无论贮藏在空气中或用丙烯 1 0 0 0μl/L处理 ,果实中ACC、M ACC含量均保持较低水平。但冷藏前用 1 MCP处理可抑制冷藏果实或冷藏后升温的果实ACC含量的增高。这说明果实的后熟过程与低温和依赖乙烯的ACC合成酶的活性和基因的表达密切相关。未经冷藏的果实于 2 0℃下用丙烯处理 ,果实不能自发合成乙烯 ,但当果实经过冷藏后再用丙烯处理 ,则果实对丙烯的反应能力随冷藏时间延长而增强。为了进一步了解低温诱导的乙烯反应过程。我们对乙烯受体基因进行了研究。定量PCR分析结果表明 ,与拟南芥ETR1同源的基因的表达不受低温的调节。但冷藏后升温 ,或在升温后用丙烯处理时 ,mRNA含量降低。这些结果说明 ,低温可能是通过影响乙烯信号转导途径下游的其它因子而调节依赖乙烯的ETR1基因和ACC合成酶基因的表达 ,从而影响果实的成熟过程     

橡胶树凝集因子hevein基因及其启动子序列的分离与分析

橡胶树 (HeveabrasiliensisMuell._Arg .)凝集因子hevein是引起橡胶粒子凝集的主要因素 ,它是胶乳中黄色体内主要的蛋白质 ,具有几丁结合的功能。通过PCR技术扩增并克隆了橡胶树hevein基因共 6 80bp的序列。继而通过步移法分离启动子区域 130 6bp的序列 ,序列含典型的TATA盒和CAAT盒以及ABA效应元件的同源序列。为证实该基因在乳管中特异表达 ,利用Northernblot分析hevein基因在胶乳和叶片中的表达 ,同时 ,分析乙烯和ABA处理后hevein基因的表达。结果表明 ,hevein基因主要在胶乳中表达 ,乙烯和ABA对基因的表达有诱导作用。     

胡杨油菜素内酯信号转导基因PeBZR1的克隆及诱导表达分析

本研究以胡杨叶片为材料,采用RT-PCR法,从胡杨中克隆出了与拟南芥At BZR1基因同源的全长c DNA,命名为Pe BZR1。序列分析发现该基因包含一个长为954 bp的开放阅读框(ORF),编码317个氨基酸残基。系统进化树分析显示,胡杨Pe BZR1与毛果杨Pt BZR1亲缘关系最近。通过对干旱和盐胁迫下胡杨Pe BZR1基因表达模式的分析发现,干旱处理能够抑制Pe BZR1基因的表达,而在盐胁迫下,Pe BZR1基因的表达量保持相对稳定。以上结果为进一步研究Pe BZR1基因的功能,以及Pe BZR1介导的胡杨BR信号转导机制提供了科学依据。     

烟草乙烯受体类似物NTHK2全长基因的克隆及其激酶结构域生化特性

应用5′-ARCE方法克隆到烟草NTHK2的全长cDNA。其全长cDNA共有3216bp,其中5′非编码区为509bp,3′非编码区为427bp,编码区为2280bp,编码产物为760个氨基酸。NTHK2氨基酸序列与植物中的许多杂合型的两组分乙烯受体基因有较高的同源性,具有推测的组氨酸激酶结构域和接受域。但是,在激酶结构域中没有保守的组氨酸,而是被一个天冬氨酸残基所替代。为了研究其生化特性,在酵母中以融合蛋白的形式表达了激酶结构域,体外激酶分析表明,当有Mg^2 存在的情况下NTHK2能够自我磷酸化。进一步的研究应阐明NTHK2在植物体内是否能够作为乙烯受体。参与乙烯的信号传导过程。