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茉莉酸诱导侧根形成缺陷突变体asa1-1抑制子(soa)的鉴定与遗传分析

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遗传 2011年第9期33卷 1003-1010页

作者：李延安祁林林孙加强刘宏宇李传友东北农业大学园艺学院哈尔滨150030 中国科学院遗传与发育生物学研究所植物基因组学国家重点实验室北京100101

外源茉莉酸处理野生型拟南芥能够促进侧根的形成,而在asa1-1突变体中茉莉酸抑制侧根的形成,这与在该突变体背景下茉莉酸显著降低PIN2蛋白水平密切相关。为了进一步研究茉莉酸诱导PIN2蛋白水平下调的分子机制,文章采用正向遗传学的方法筛... 详细信息

外源茉莉酸处理野生型拟南芥能够促进侧根的形成,而在asa1-1突变体中茉莉酸抑制侧根的形成,这与在该突变体背景下茉莉酸显著降低PIN2蛋白水平密切相关。为了进一步研究茉莉酸诱导PIN2蛋白水平下调的分子机制,文章采用正向遗传学的方法筛选asa1-1抑制子soa,期望获得茉莉酸处理后侧根发育恢复的突变体。通过筛选鉴定获得2个突变体:soa563和soa856。这2个突变体在10μmol/L茉莉酸甲酯处理条件下都能够恢复侧根发育,而且茉莉酸处理后PIN2蛋白水平降低的现象在soa563中被完全抑制,在soa856中被部分抑制。这些结果表明这两个突变基因可能影响了茉莉酸调控的PIN2蛋白水平下调途径,并且参于了茉莉酸对侧根发生的调控。对这两个基因的分离和功能研究将为阐明茉莉酸与生长素互作调控侧根发生的分子机制提供新的知识积累。

关键词：拟南芥茉莉酸生长素 PIN2蛋白侧根形成

乙烯抑制剂对钾缺乏棉花根系生长和侧根形成的影响（英文）

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棉花学报 2015年第4期27卷 362-371页

作者：张志勇张新王素芳卜晶晶河南科技学院/河南省现代生物育种协同创新中心河南新乡453003

水培条件下,通过用乙烯前体1-氨基环丙烷基羧酸(ACC)和乙烯抑制剂氨氧基乙酸(AOA)、Co2+和Ag+分别处理棉花幼苗根系和叶片,研究其对钾缺乏棉花根系伸长和侧根形成的影响,探讨钾缺乏棉花根系伸长和侧根形成与乙烯生成增加之间的关系。结... 详细信息

水培条件下,通过用乙烯前体1-氨基环丙烷基羧酸(ACC)和乙烯抑制剂氨氧基乙酸(AOA)、Co2+和Ag+分别处理棉花幼苗根系和叶片,研究其对钾缺乏棉花根系伸长和侧根形成的影响,探讨钾缺乏棉花根系伸长和侧根形成与乙烯生成增加之间的关系。结果显示,钾充分营养液中,添加ACC显著抑制了棉花根系伸长和侧根形成。钾缺乏营养液中,添加ACC加重了对根系伸长和侧根发生的抑制;添加AOA和Ag+分别显著降低了根系长度和侧根数;添加Co2+显著提高了根系长度,但其高浓度显著减少了侧根数。由此可见,钾缺乏诱导乙烯释放增加或许是根系伸长受抑制的原因。钾缺乏条件下Co2+处理叶片显著增加了叶面积、根系长度和侧根数,这表明改善叶片生长可积极调节根系生长和发育。

关键词： 1-氨基环丙烷基羧酸(ACC) Co2+ 根系伸长侧根形成叶面积

AUX/IAA、HO、LBD基因在“川北柴1号”侧根形成过程中的表达分析

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AUX/IAA、HO、LBD基因在“川北柴1号”侧根形成过程中的表达分析

作者：刘丹西南科技大学

学位级别：硕士

柴胡(Radix Bupleuri)是多年生草本植物,其根为常用作大宗药材之一。柴胡有效成分为三萜皂苷和挥发油,其中,柴胡皂苷具有抗溃疡、保肝、解热、镇咳、镇静、镇痛、抗病原体、抗炎、抗肿瘤等多方面的药理作用。柴胡具有独立的根系构型,北... 详细信息

柴胡(Radix Bupleuri)是多年生草本植物,其根为常用作大宗药材之一。柴胡有效成分为三萜皂苷和挥发油,其中,柴胡皂苷具有抗溃疡、保肝、解热、镇咳、镇静、镇痛、抗病原体、抗炎、抗肿瘤等多方面的药理作用。柴胡具有独立的根系构型,北柴胡有多支根型、少支根型和单根型分离现象;狭叶柴胡有棕色根和白色根的分离。对这些分离出来的新品系分析发现,不同根系构型柴胡品系间药效成分差异显著。本研究利用北柴胡(Bupleurum chineses DC)新品种川北柴1号克隆了柴胡侧根形成相关基因,并分析了这些基因在侧根形成前后及组织器官表达特异性。初步筛选出川北柴1号侧根形成过程中的相关基因,为进一步确定影响柴胡侧根形成的关键基因,及其功能验证工作奠定基础。研究结果如下:1.实时荧光定量PCR筛选“川北柴1号”内参基因利用实时荧光定量PCR分析了18个候选内参基因在川北柴1号不同生育期和不同器官中的表达稳定性。所有候选内参基因的Ct值相对宽泛。3种不同算法(Bestkeeper,NormFinder和GeNorm)的软件对参试内参基因的稳定性分析结果表明:ADF1b、ADF5、ADF7、eIF2b和ACT2为最为合适的内参基因,而eIF6被认为稳定性最差的内参基因。稳定的内参基因为进一步分析北柴胡目标基因的表达特征奠定了重要基础。***/IAA、HO、LBD等基因的克隆及测序分析在川北柴1号中克隆了包括生长素响应基因(auxin-responsive,AUX/IAA)、血红素加氧酶基因(heme oxygenase,HO)、侧生结构相关基因(Lateral organ Boundaries-Domain LBD)、乙烯合成基因(1-aminocyclopropane-1-carboxylate oxidase,ACO)及No Apical Meristem-Arabidopsis thaliana-1-cup-shaped cotyledon(NAC)的23个影响侧根形成的相关基因。除4个AUX/IAA基因未克隆成功外,其余19个基因与原始序列相似度均在96%以上。***/IAA、HO、LBD等基因在“川北柴1号”侧根形成过程中的表达分析利用时实时荧光定量PCR分析19个候选功能基因在川北柴1号侧根形成过程中的表达情况。其中LBD16-CH-c13144基因在川北柴1号根中的表达明显高于叶片,且在侧根形成前的根(WG)中表达量最高,是已长侧根的主根(YG)中表达量的5倍。IAA9-CH-c6570、IAA1在根中的表达量高于叶,而随着生长时间的延长,该基因在根中的表达量有所下降;IAA11-CH-c3456在根中的相对表达量随着生长时间的延长有所下降,和HO-CH-c4076两个基因一样,在WG中的表达量均明显高于YG,ACO1基因总体表现出极高的相对表达量,该基因在叶中表达量高于根,尽管如此,在根中的表达量随着时间的延长呈现出明显(近几百倍)的下降趋势。因此,初步确定这6个基因参与了川北柴1号侧根发育过程。4.目的基因的生物信息学分析对初步筛选出的LBD16-CH-c13144、IAA9-CH-c6570、IAA1、IAA11-CH-c3456、HO-CH-c4076、ACO1等6个基因进行了包括氨基酸序列同源性分析、蛋白组分分析、氨基酸跨膜区及亲水性预测、蛋白质二级结构预测和蛋白质亚细胞定位在内的生物学特性分析。结果表明,LBD16-CH-c13144、IAA、ACO1三个基因为疏水蛋白,且所有氨基酸均没有跨膜结构,不属于跨膜蛋白。对它们编码的蛋白质进行二级结构预测,所有蛋白无规则卷曲(Coil,c)含量最高。亚细胞定位结果表明LBD16-CH-c13144蛋白主要存在于细胞核中,IAA9-CH-c6570蛋白主要存在于叶绿体中,IAA1蛋白主要存在于线粒体中,IAA11-CH-c3456蛋白主要存在于叶绿体中,HO-CH-c4076蛋白主要存在于质膜中,ACO1蛋白则主要存在于液泡。综上所述,本研究利用川北柴1号筛选出适宜目标基因表达模式分析的内参基因5个,克隆柴胡侧根形成相关基因19个。利用所筛选的内参基因对目的基因进行系统表达模式分析,初步筛选到参与川北柴1号侧根形成的相关功能基因6个。为课题组进一步研究川北柴1号根系构型以及北柴胡品质改良奠定了分子基础。

关键词：川北柴1号实时荧光定量PCR 基因克隆侧根形成

丛枝菌根真菌、磷和生长素对枳侧根形成的调控效应

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亚热带植物科学 2016年第3期45卷 216-220页

作者：许朋阳陈伟立朱红惠李娟陈杰忠姚青华南农业大学园艺学院广东广州510642 广东省微生物研究所广东广州510070 仲恺农业工程学院广东广州510225

为探讨丛枝菌根真菌(AMF)、磷水平和生长素对植物侧根形成的影响,在两种磷水平下接种AMF(Rhizophagus irregularis BGC JX04B),施用IBA、生长素运输抑制剂(TIBA),观察AMF、磷水平和生长素对枳Poncirus trifoliata幼苗侧根形成的调控效... 详细信息

为探讨丛枝菌根真菌(AMF)、磷水平和生长素对植物侧根形成的影响,在两种磷水平下接种AMF(Rhizophagus irregularis BGC JX04B),施用IBA、生长素运输抑制剂(TIBA),观察AMF、磷水平和生长素对枳Poncirus trifoliata幼苗侧根形成的调控效应。结果表明,AMF对植株生物量及各级侧根数量无显著影响,但显著降低一级侧根长度;磷水平对植株生物量、侧根数量及长度无显著影响;TIBA显著降低植株生物量、侧根数量和侧根长度,而IBA对各项指标无显著影响。AMF和生长素对主根长度的影响存在显著互作;AMF、磷水平和生长素对二级和三级侧根数量的影响存在显著互作。因此,AMF对枳侧根形成的调控可能涉及生长素信号途径,而生长素运输是枳侧根形成的关键因素。

关键词：丛枝菌根真菌磷水平生长素侧根形成枳

NACs蛋白和SINATs蛋白对侧根形成的影响

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湖北农业科学 2011年第5期50卷 875-878页

作者：何开平吴楚长江大学园艺园林学院湖北荆州434025

植物侧根的形成对于植物吸收营养和水分是非常重要的,因此,植物侧根的形成对于植物的生产力形成具有重要影响。侧根的形成受到植物激素,尤其是生长素的影响。在生长素信号转导过程中,NAC1为重要成分,它不仅受到miRNA的影响,而且受到SIN... 详细信息

植物侧根的形成对于植物吸收营养和水分是非常重要的,因此,植物侧根的形成对于植物的生产力形成具有重要影响。侧根的形成受到植物激素,尤其是生长素的影响。在生长素信号转导过程中,NAC1为重要成分,它不仅受到miRNA的影响,而且受到SINAT5的影响。对近几年来NACs和SINATs对侧根形成的影响方面的研究进行了评述。

关键词：侧根形成 NACs蛋白 SINATs蛋白

TMKs-ABP1/ABLs:植物激素生长素的细胞表面受体复合物

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科学通报 2024年第7期69卷 809-811页

作者：张曹莉彭亚坤谭树堂中国科学技术大学生命科学与医学部生命科学学院前沿交叉科学与生物医学研究所合肥230027

植物激素是指在植物生长发育中起着调控作用的微量化合物.其中,生长素(auxin;主要天然形式为吲哚乙酸,IAA)占据无法取代的重要地位,也是第一种被发现的植物激素.生长素参与调控植物生长发育的多个方面,包括胚胎发育、维管组织形成、顶... 详细信息

植物激素是指在植物生长发育中起着调控作用的微量化合物.其中,生长素(auxin;主要天然形式为吲哚乙酸,IAA)占据无法取代的重要地位,也是第一种被发现的植物激素.生长素参与调控植物生长发育的多个方面,包括胚胎发育、维管组织形成、顶端优势、主根生长、侧根形成和果实发育等[1].然而,生长素如何协调如此复杂的生物学过程呢?

关键词：植物激素细胞表面受体顶端优势生长素胚胎发育维管组织侧根形成吲哚乙酸

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TDIF多肽与生长素在拟南芥根发育中的相互作用机制研究

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TDIF多肽与生长素在拟南芥根发育中的相互作用机制研究

作者：白婧平天津大学

学位级别：硕士

在植物维管组织发育过程中,导管分化抑制因子（Tracheary Element Differentiation Inhibitory Factor,TDIF）在介导细胞间通讯和干细胞维持方面发挥着关键作用。同时,TDIF最近还被报道可以通过Brassinosteroid Insensitive 2（BIN2）... 详细信息

在植物维管组织发育过程中,导管分化抑制因子（Tracheary Element Differentiation Inhibitory Factor,TDIF）在介导细胞间通讯和干细胞维持方面发挥着关键作用。同时,TDIF最近还被报道可以通过Brassinosteroid Insensitive 2（BIN2）直接磷酸化生长素响应因子（Auxin Response Factors,ARFs）并增强其转录活性,从而促进侧根形成。为探究TDIF多肽和生长素在拟南芥根发育中的相互作用机制,本文采用外源添加TDIF多肽（拟南芥At CLE41和杨树Pt TDIF2编码的TDIF多肽以及杨树Pt TDIFL1编码的TDIFL多肽）和过量表达TDIF基因两种实验技术,研究TDIF对拟南芥主根和侧根生长的影响。研究发现两种TDIF多肽在不同程度上均能促进主根伸长和侧根形成。TDIF在不影响拟南芥根中生长素合成和降解的情况下,抑制其在主根静止中心（Quiescent Centre,QC）的积累,但同时增加在侧根发生部位的浓度,从而促进侧根的形成。sur2和taa1突变体对TDIFL的响应与野生型相似,表明植物对TDIFL的响应需要一定水平的内源生长素。同时,TDIF能够明显上调PINs（PIN1-8）基因家族所有成员在拟南芥根中的转录水平,且生长素极性运输抑制剂NPA可以完全抑制TDIF对根生长的影响。拟南芥pin1、pin2、pin3、pin7突变体表现出对TDIFL多肽的不敏感性或低敏感性,这些结果共同说明PIN蛋白介导的生长素极性运输（Polar auxin transport,PAT）是TDIF调控根发育的内在途径。综上所述,本研究阐明了TDIF通过上调PIN转运蛋白基因的表达来调整主根和侧根内生长素的积累和分布,从而同时促进主根的伸长和侧根的形成。本研究揭示了TDIF和生长素两种激素信号分子在拟南芥根发育过程中的相互作用,进一步解释了植物根部对TDIF多肽和生长素响应的分子机制。

关键词： TDIF多肽主根伸长侧根形成 PIN生长素外运载体生长素极性运输拟南芥

拟南芥非特异性磷脂酶C2的磷脂酰胆碱特异性磷脂酶C活性研究

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山东农业科学 2008年第8期40卷 6-10页

作者：孙建裴慧娟路小铎王晓云赵明国范云六张春义山东农业大学生命科学学院山东泰安271018 中国农业科学院生物技术研究所北京100081 兰州大学生命科学学院甘肃兰州730000 莱芜市农业科学研究院山东莱芜271100 国家农作物基因资源与遗传改良重大科学工程北京100081

在拟南芥中有6个非特异性磷脂酶C（NPC1-NPC6）。GUS染色显示NPC2在根中主要是在根尖分生区和伸长区表达，在成熟区主要是在维管组织中表达；在叶中，NPC2主要在发育的叶片中表达，随着叶片成熟进程，NPC2基因的表达量逐渐降低。npc2—... 详细信息

在拟南芥中有6个非特异性磷脂酶C（NPC1-NPC6）。GUS染色显示NPC2在根中主要是在根尖分生区和伸长区表达，在成熟区主要是在维管组织中表达；在叶中，NPC2主要在发育的叶片中表达，随着叶片成熟进程，NPC2基因的表达量逐渐降低。npc2—1突变体的PC—PLC活性比野生型降低47．7％，互补的植物能不同程度地恢复突变体的PC—PLC酶活性。这说明NPC2具有PC—PLC酶活性。NPC2基因在侧根形成位点的表达虽然与IAA诱导的侧根形成紧密相关，但外源IAA处理野生型和突变体之间的侧根密度、主根长度和侧根总长无明显区别。

关键词：非特异性磷脂酶C 磷脂酰胆碱特异性磷脂酶C活性启动子侧根形成 GUS染色