番茄JERFs基因在GCC-Box介导的基因表达调控中的作用

番茄JERFs基因在GCC-Box介导的基因表达调控中的作用

张海文[1]2002年在《PDF1.2启动子中茉莉素应答的顺式作用元件及其相关转录因子的研究》文中指出茉莉素作为植物的一种内源激素,参与植物的生长发育和基因表达调控等重要的生理生化活动。顺式作用元件和转录因子在植物基因表达调控中起关键的作用。本文对受JAs诱导的PDF1.2启动子的顺式作用元件及其与JERFs的相互作用进行了系统研究,取得如下结果: 1、通过对PDF1.2启动子的缺失突变分析和取代突变分析,对该启动子应答JAs信号的顺式作用元件进行了较详细的探讨。 (1)从拟南芥基因组中扩增出长度约为1200bp的PDF1.2启动子,与GUS构建的融合基因在烟草中的表达受MeJA诱导。 (2)对该启动子的5’端进行不同长度的缺失突变,突变的启动子与GUS构建的融合基因在烟草中受MeJA诱导的瞬时表达结果表明,该启动子中-300~-243bp区域(有一个GCC box和一个G box-like sequence)是其应答MeJA处理所必须的区域,并将-300bp作为该启动子应答JA信号的最小区域的边界位置。 (3)在缺失突变的基础上,通过对GCC box及其相邻的上下游六个碱基进行取代突变,将突变启动子与GUS构建融合基因,在烟草中受HeJA诱导的瞬时表达结果表明,H1和M3的突变对该启动子应答JA信号的影响很小,而M2(GCC box的突变)则几乎使该启动子应答JA信号的功能完全丧失,所以GCC box是该启动子中应答JA信号的必需元件。 (4)4×GCC-35Smin::GUS融合基因在烟草中受的MeJA诱导的瞬时表达结果表明,4×GCC-35Smin启动子能应答JA信号,并启动报告基因的表达,这为提高农作物抗逆性的遗传改良和研究植物的基因表达调控提供了新途径。 2、利用酵母单杂交系统来分析GCCbox与JERF1/2/3/4之间的相互作用。 ejb1V---ru*#H工PU&1 (l)采用 pHISil和 pLacZi表达载体,分另构建出 pLacZi-4 x GCC、pLacZi4 X GCC(.)单报告子和 Hi-LacZ双报告子,3叭T抗性分析结果表明,双报告子只有 较低水平的 3-AT门~20mmol/L)抗性,可用于酵母单杂交技术来分析相关的转录 因子。 (2)3-AT 抗性检测和 p-半乳糖昔酶活性检测的结果表明,GCC b。X 与 JERFIo门八能够相互作用,启动下游报告基因的高效表达,酵母转化子具有较强的 3.AT抗性和较高水平p-半乳糖昔酶活性。 (3)以反向的 4 X GCC重复序列(pLacZi-4 X GCC(-》作为 pLacZi4 X GCC 的突变体,6-半乳糖苦酶活性分析的结果表明,与野生型的相比,突变的GCC元件 不能与 JERFI/2/3/4相互作用,p-半乳糖苦酶实验不能呈现出蓝色反应;证明 GCC boX 与JERF/2/3/4是特异性结合。 3、运用 Northern杂交方法,分析了 Jn/2在番茄体内的诱导表达模式,其主 要结果如下: (1)乙烯、水杨酸、茉莉酸、脱落酸、干旱、低温、高盐(NaCI)等处理都能 诱导JERFI/2的表达明显增强,这些表明,JERF!/2转录因子在外界刺激以及激素调 控等信号反应中可能发挥重要的作用。 (2)分析了 MeJA和 ET不同处理时间对 JERFI/2转录表达的影响,结果表明两 者都能诱导JERFI/2转录表达,但在JERFI和JERFZ之间存在时间和表达量的差异, 其中JERF’!对两种激素的应答比JERFZ快速而又强烈,这可能与两个基因启动子中 顺式作用元件的组成有关,同时也反映出两者在番茄体内的作用也可能有所不同。 ()NaCI对 JERFI/2的诱导表达与 MeJA和 ET有相同的增强趋势,但 NaCI对 JERFI的诱导表达逐渐增强,在维持几小时的高水平稳定表达后逐渐下降;而 JERFZ 在1小时后就维持长时间的高水平表达,表明两者在番茄体内的应答干旱刺激方面作 用可能有差异。 (4)ERFI和JERFZ在体内的表达模式从一定程度上反映出,JA和ET在协同 激活某些防御反应基因表达有可能是通过 EREBP与 GCC boX的相互作用来进行的。

张柳, 何晓健, 林春, 李军营, 杨焕文[2]2019年在《烟草‘云烟87’叶片衰老中WRKY转录因子的表达及功能预测》文中进行了进一步梳理WRKY基因家族是一类含有WRKY保守结构域的转录因子(transcription factors, TFs),在植物的生长发育、胁迫应答等过程中起着重要的作用。目前,已在多种植物中鉴定了WRKY基因家族,但是研究烟草中与发育相关的WRKY转录因子功能预测并不多。本研究通过对旺长期(P)、成熟期(M)、衰老1期(M1)、衰老2期(M2)的烟草叶片进行转录组测序,共获得122个WRKY转录因子。利用多种生物信息学软件对家族成员进行了去冗余处理后得到26条WRKY转录因子,进行结构域分析、家族分析、系统进化树分析,结果显示,可将26个候选NtWRKY蛋白分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ3个亚家族。通过表达量分析显示,在3个亚家族中与逆境胁迫功能相关的WRKY转录因子多与叶片衰老存在正相关,可以预测为衰老相关基因。本研究不仅为研究普通烟草WRKY转录因子在调控生长发育过程中的作用提供了相关的科学依据,也为进一步分析烟草WRKY基因提供了有价值的信息和表达研究。

曾文婕, 毕真真, 孙超, 白江平[3]2019年在《植物SnRKs基因家族的研究进展》文中认为蔗糖非酵解蛋白激酶(SnRKs)是植物胁迫响应过程中的一类蛋白激酶。近年来研究表明,植物SnRKs基因家族成员在不同植物中参与调控ABA依赖和非ABA依赖的信号转导、生物及非生物胁迫响应、离子平衡、激素信号转导、糖代谢、种子萌发、气孔开闭、幼苗发育、根系伸长等过程,但全面完整的SnRKs基因家族的功能还少见报道。本综述对已经报道的不同植物中SnRKs基因叁个亚家族进行进化分析、归纳阐述其研究进展,并对SnRKs基因叁个亚家族在不同植物中的功能进行分类,为进一步研究SnRKs基因家族在植物抗逆中的作用机制提供参考和帮助。

张小芳, 董秋平, 乔潇, 乔亚科, 王冰冰[4]2019年在《基于Cre/loxP系统的无筛选标记转耐低磷转录因子GmPTF1大豆种质创制与分析》文中指出筛选标记基因在转基因植物应用中存在一定潜在安全风险,在转基因植物改良中如何合理消除该基因非常必要。转录因子PTF1具有改善植物在低磷胁迫下吸收磷效率的作用。本研究用根癌农杆菌介导法将Cre/loxPGmPTF1导入大豆品种豫豆22,利用β-雌二醇诱导Cre/loxP系统删除筛选标记基因,获得了无筛选标记的转GmPTF1基因大豆。用PCR法扩增删除标记基因后的重组序列并测序显示,筛选标记基因在大豆基因组中已经被完全删除,重组序列中目的基因序列正确并保持了正确开放读码框;loxP位点重组出现一种新的拼接类型,重组后2个loxP序列全部缺失,新重组拼接位点长38 bp,与NCBI数据库的其他序列均无同源性,并且重组涉及2个loxP位点的外侧翼序列,造成Cre/loxP盒上游loxP和下游loxP外侧翼序列部分缺失。经过RT-PCR和Western杂交验证显示无筛选标记转基因大豆植株中GmPTF1能够正常转录和翻译,在根系、叶片及茎中的GmPTF1蛋白表达量均高于野生型对照,而在种子中与对照无显着差异。沙培试验表明,在低磷条件下无筛选标记转基因大豆苗期根系指标、生物干重、叶绿素含量和磷含量均显着高于野生型对照,而丙二醛含量低于对照。利用Cre/loxP重组系统可以有效删除转基因大豆中的筛选标记基因。

参考文献:

[1]. PDF1.2启动子中茉莉素应答的顺式作用元件及其相关转录因子的研究[D]. 张海文. 湖南农业大学. 2002

[2]. 烟草‘云烟87’叶片衰老中WRKY转录因子的表达及功能预测[J]. 张柳, 何晓健, 林春, 李军营, 杨焕文. 分子植物育种. 2019

[3]. 植物SnRKs基因家族的研究进展[J]. 曾文婕, 毕真真, 孙超, 白江平. 分子植物育种. 2019

[4]. 基于Cre/loxP系统的无筛选标记转耐低磷转录因子GmPTF1大豆种质创制与分析[J]. 张小芳, 董秋平, 乔潇, 乔亚科, 王冰冰. 作物学报. 2019

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