拟南芥AtTERT对大肠杆菌非生物胁迫抗性的影响

端粒酶是真核生物中维持染色体末端DNA完整性的一类特殊逆转录酶,研究拟南芥AtTERT对大肠杆菌生长及非生物胁迫的影响,为深入研究TERT蛋白非端粒功能奠定基础.将拟南芥AtTERT转入大肠杆菌,成功构建pET32a-AtTERT原核表达载体,优化诱导条件,纯化并鉴定GST-AtTERT融合蛋白,运用Western b...     

转基因PnDof30拟南芥非生物胁迫下的抗性分析

Dof(DNA-binding with one finger)转录因子是植物中特有的一类转录因子,是锌指蛋白家族中的一个具有众多成员的家族,氨基酸长度一般在200~400,含有非常保守的N端和较为多变的C端。已有研究表明,Dof转录因子家族在参与植物发育的多种生理途径和调节碳氮代谢、增加氮素的吸收与利用,提高植株抗逆能力中起着重要作用。为了探究小黑杨(Populus simonii×P.nigra)中Dof30基因的抗逆能力,本研究以转基因PnDof30拟南芥为研究对象,对干旱、盐和渗透胁迫后过表达PnDof30拟南芥株系L2和野生型拟南芥WT的生理指标进行比较。发现胁迫后拟南芥株系L2的种子萌发率、根长和鲜重等指标均高于WT;同时SOD、POD、脯氨酸含量高于WT,叶绿素和MDA含量下降;胁迫后L2中的PnDof30基因表达量显著提高。这些结果表明了PnDof30基因具有抗旱、耐盐和渗透胁迫的能力,对全面了解Dof转录因子的抗逆胁迫功能具有重要的意义。     

拟南芥CKL3基因表达对非生物胁迫的响应

以拟南芥为材料,采用PCR和RT-PCR技术在DNA和RNA水平上鉴定出了与CKL3基因对应的T-DNA插入纯合突变体,并对其表型变化进行了观察.半定量RT-PCR检测CKL3基因在拟南芥不同器官和非生物胁迫响应中表达的结果表明,CKL3基因在根、花、叶中表达较高,在茎、叶柄中表达较弱;盐胁迫下CKL3基因表达下降,蓝光下CKL3基因表达升高,但热激和红光对此基因表达量的影响不大.     

盐胁迫对拟南芥AtPUB18基因的诱导表达及其启动子分析

用300mmol/L NaCl处理拟南芥幼苗,分别于处理后0、1、2、4、8、16、24、48h通过Northern Blot检测其AtPUB18基因的表达量。结果显示:拟南芥AtPUB18基因的表达量受高盐胁迫的诱导而升高,于处理后4h表达量达到最高,处理后16h表达量最低。采用PCR技术克隆AtPUB18的启动子,序列为1 974bp;序列分析发现启动子内含有大量与非生物胁迫相关的顺式作用元件,如HSE、LTR、MBS及ABRE;将启动子克隆到表达载体pCambia1300-221-GUS中,驱动报告基因GUS表达。组织化学染色结果表明,未经过高盐处理的幼苗中GUS基因表达水平很低;300mmol/L NaCl处理后GUS基因表达量显著升高。研究表明,AtPUB18的表达受高盐胁迫诱导,且AtPUB18基因的启动子是一个盐胁迫诱导型启动子。     

拟南芥AtiPGAM2基因参与非生物胁迫的响应

【目的】AtiPGAM2 基因是拟南芥(Arabidopsis thaliana)碱性磷酸酶超家族的成员,参与糖酵解过程。研究AtiPGAM2基因在逆境胁迫下的响应机制,为进一步研究AtiPGAM2的抗逆功能奠定基础。【方法】使用PlantCARE在线软件对AtiPGAM2基因启动子顺式作用元件进行分析。采用实时荧光定量PCR,检测AtiPGAM2在NaCl和ABA胁迫下的响应模式。克隆AtiPGAM2基因转入拟南芥,获得AtiPGAM2基因超表达株系。利用三引物法鉴定Atipgam2突变体。对过表达、突变体和野生型在盐胁迫下的萌发率、绿苗率以及各种非生物胁迫(甘露醇、ABA和MeJA)下的表型,进行统计分析。【结果】其启动子上存在多个光、MeJA、低温、ABA、SA、GAs等非生物胁迫和激素响应元件。荧光定量PCR分析显示,AtiPGAM2在NaCl和ABA胁迫下受到不同程度的诱导。成功获得AtiPGAM2基因过表达和突变体株系。在盐胁迫条件下AtiPGAM2过表达株系萌发率以及绿苗率均高于野生型,突变体表型则相反。甘露醇处理下突变体的萌发率低于野生型。ABA处理48 h内突变体和过表达AtiPGAM2株系的萌发率都低于野生型。MeJA处理下过表达的侧根数量高于野生型,突变体则相反。【结论】AtiPGAM2具有耐盐性,该基因响应甘露醇、ABA 和MeJA处理。     

植物非生物胁迫诱导启动子顺式作用元件的研究方法

非生物胁迫严重影响植物生长发育,降低作物产量。植物通过各种途径忍受或抵抗非生物胁迫,主要表现是各种抗非生物胁迫基因的表达。基因表达受其上游启动子及转录因子的调控,目前对抗非生物胁迫诱导启动子顺式作用元件及转录因子的研究成为热点。本文综述了植物非生物胁迫诱导启动子顺式作用元件及转录因子的研究方法,并展望了顺式作用元件及转录因子研究的方向及前景。     

植物非生物胁迫诱导启动子顺式元件及转录因子研究进展

顺式作用元件(cix-acting element)是与结构基因串联的特定DNA序列,是转录因子的结合位点,它们通过与转录因子结合调控基因转录的精确起始和转录效率,在植物基因表达调控过程中起着重要的作用.非生物胁迫诱导基因的表达受其上游启动子顺式作用元件及转录因子的调控,目前已发现了多种与非生物胁迫相关的顺势作用元件及转录因子,如DRE元件及DREB类转录因子、MYB元件及MYB类转录因子、GT-1元件及GT-1类转录因子等.顺式作用元件及转录因子的研究对研究植物非生物胁迫相关基因的表达调控具有重要意义,综述植物非生物胁迫诱导启动子功能元件及转录因子的研究进展.     

异源表达CkLEA1基因增强了拟南芥对非生物胁迫的耐受性

植物在生长过程中会受到各种非生物胁迫的伤害,导致生长发育和产量受到严重影响,胚胎晚期丰富蛋白（late embryogenesis abundant proteins,LEA蛋白）在植物抵抗非生物胁迫过程中起着重要的保护作用。在前期的研究基础上,将受多种胁迫诱导的柠条锦鸡儿CkLEA1（GenBank登录号KC309408）基因转入野生型拟南芥,通过实时荧光定量PCR从7株T₃代纯合体中筛选出3个转基因株系做进一步研究。种子萌发率实验发现,在200 mmol/L NaCl和400 mmol/L甘露醇处理下,转基因株系萌发率均高于野生型拟南芥。干旱处理2周大的幼苗后,转基因株系明显比野生型更抗旱,存活率高于野生型,并且失水率低于野生型。同时,转基因株系积累了较少的丙二醛（MDA）,超氧化物歧化酶（SOD）活性和谷胱甘肽（GSH）含量也高于野生型。这些结果表明,柠条锦鸡儿CkLEA1基因在种子萌发阶段提高了拟南芥对盐和渗透胁迫的耐受性,并且提高了转基因拟南芥幼苗生长阶段对干旱胁迫的抵抗能力。     

一个编码1,3,4-三磷酸肌醇5/6-激酶类似物的拟南芥基因的克隆及其在胁迫条件下的表达分析

以对照和盐处理的拟南芥幼苗为材料,利用mRNA差异显示技术筛选得到一个受盐诱导的的3′端cDNA部分序列,其相应的基因AtITL1编码1,3,4-三磷酸肌醇5/6-激酶类似物.Northern blot分析表明,该基因除受盐诱导外,还受低温诱导,但几乎不受干旱和ABA诱导.分析AtITL1基因的5′区发现存在对渗透及低温胁迫起反应而对ABA不起反应的DRE/CRT顺式作用元件.这些研究表明,编码1,3,4-三磷酸肌醇5/6-激酶类似物的拟南芥基因可能参与了ABA不依赖的胁迫信号传递途径.     

拟南芥AtWRKY25、AtWRKY26和AtWRKY33在非生物胁迫条件下的表达分析

WRKY 转录因子家族在调控植物逆境诱导反应、生长发育及其信号转导等方面起着重要的分子生物学功能。文章采用Northern 杂交的方法, 对拟南芥3个WRKY基因进行表达谱分析。结果表明: AtWRKY25、AtWRKY26和AtWRKY33受多种非生物逆境因子(温度因子、高盐、渗透胁迫和激素脱落酸)的影响, 其中低温和高盐对AtWRKY25、AtWRKY26和AtWRKY33的诱导尤为明显, 表明这3个AtWRKY基因可能在响应环境信号方面起着一定的作用。作为序列相似性较高的AtWRKY25、AtWRKY26和AtWRKY33对一些胁迫因子的表达模式呈现一定的相似性; 但AtWRKY33受高温的抑制和低温的快速诱导, 与另外两个基因的表达模式不同, 推测它们对温度胁迫因子的反应存在差异。此外, 对启动子序列的生物信息学分析发现, 3个基因的启动子包含多个与非生物逆境反应相关的顺式作用元件。     

采用花器喷雾法并基于Cre/lox系统定点整合拟南芥Rps2基因的技术体系研究

To improve site?specific integration technology system, site?specific integration of Rps2 target gene in Arabidopsis thaliana (Linn.) Heynh. was carried out based on Cre/lox system by floral spraying method. The results show that 1495 site?specific integration candidate plants are obtained by this method with a site?specific integration efficiency of about 0076%. After PCR and histochemical staining experiment verification, the positive plants of precise integration account for 8604%, in which, 6334% positive plants are single copy transformed plants. The results of quantitative real?time PCR (qRT?PCR) and hypersensitive reaction (HR) show that the site?specific integrated Rps2 gene can be transcribed and expressed normally. It is suggested that this system can greatly improve the stability and efficiency of site?specific integration genetic transformation system in plants.     

Natural variation in Arabidopsis seedling photomorphogenesis reveals a likely role for TED1 in phytochrome signalling

Natural genetic variation present among accessions of Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. (commonly referred to as ‘ecotypes’) is a valuable, yet under‐exploited genetic resource for the study of plant developmental, physiological. and evolutionary responses to the environment. Seedling photomorphogenic responses were surveyed in a set of 11 Arabidopsis accessions collected from a variety of edaphic habitats and geographic locations. We observed substantial variation in light‐dependent hypocotyl growth responses in a variety of light conditions (white, red, blue, far‐red enriched light). The genetic basis for differences in hypocotyl growth responses to light between the Columbia (Col‐0) and Bensheim (Be‐0) accessions was examined in an F₂ population. Quantitative genetic and quantitative trait locus (QTL) analyses were consistent with a model in which differences in light responses were conditioned by a single major gene with semi‐dominant effect, located on chromosome 4. Further experiments suggested that the genetic difference governing hypocotyl variation in this cross may be allelic to ted1, an extragenic suppressor of the de‐etiolated mutant det1, that was identified as an ethylmethane sulphonate‐induced mutation. This finding supports a role for ted1 in photomorphogenic signalling.     

The pattern of secondary root formation in curving roots of Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.

Abstract. A gravitational stimulus was used to induce the curvature of the main root of Arabidopsis thaliana. The number of secondary roots increased on the convex side and decreased on the concave side of any curved main root axes in comparison with straight roots used as the control. The same phenomenon was observed with the curved main roots of plants grown on a clinostat and of mutant plants exhibiting random root orientation. The data suggest that the pattern of lateral root formation is associated with curvature but is independent of the environmental stimuli used to induce curvature.     

病程相关基因启动子片段与GUS的融合基因在拟南芥中的表达

PR1是拟南芥(Arabidopsisis thaliana L.)系统获得抗性的一个标志基因.利用PCR技术,从拟南芥中扩增并克隆了PR1基因的启动子片段.将该启动子片段与GUS报告基因拼接,构建成含有PR1-GUS融合基因的重组表达质粒.经根癌农杆菌介导转化,得到了转基因的拟南芥植株.用已知的系统获得抗性激活剂处理转基因植物,检测到GUS活性.因此,这一转基因体系可以作为一种简便、灵敏的实验体系以筛选激活植物系统获得抗性的化合物.