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紫苏PfDGAT1酵母功能互补分析

山西农业大学学报（自然科学版） 2019年第5期39卷 10-15页

作者：王计平周雅莉任文燕安茜段露露郝月茹李润植山西农业大学农学院

[目的]本试验将已克隆的紫苏种子中高表达二酰甘油酰基转移酶(DGAT)基因 PfDGAT 1 转化至酿酒酵母突变型菌株H1246进行酵母互补功能验证,研究二酰甘油酰基转移酶是否具有催化油脂合成的作用。[方法]通过构建紫苏 DGAT 基因的酵母表达载... 详细信息

[目的]本试验将已克隆的紫苏种子中高表达二酰甘油酰基转移酶(DGAT)基因 PfDGAT 1 转化至酿酒酵母突变型菌株H1246进行酵母互补功能验证,研究二酰甘油酰基转移酶是否具有催化油脂合成的作用。[方法]通过构建紫苏 DGAT 基因的酵母表达载体pYES2.0- PfDGAT 1 并转化至酿酒酵母突变型菌株H1246,用尼罗红对转基因酵母细胞染色,检测转基因酵母中是否能合成油体;利用薄层层析(TLC)试验检测转基因酵母中是否存在三酰甘油(TAG)。[结果]转pYES2.0- PfDGAT 1 载体的突变型酵母菌株H1246能够检测到有油体存在,而转pYES2.0空载体的突变型酵母菌株H1246中没有检测到油体,说明紫苏 PfDGAT 1 基因的表达恢复了酿酒酵母突变型菌株H1246油体缺陷的表型,可以催化TAG合成。[结论] PfDGAT 1 基因在紫苏种子油脂合成积累过程中发挥重要作用,该研究结果为深入解析 PfDGAT 1 基因在紫苏油脂合成途径中的功能奠定了基础。

关键词：紫苏二酰甘油酰基转移酶酵母功能互补油脂合成

利用异源酵母功能互补法研究水稻铵转运体OsAMT1;1功能及调控机制

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江苏农业科学 2015年第1期43卷 27-31页

作者：杨顺瑛丛郁郝东利苏彦华中国科学院南京土壤研究所/土壤与农业可持续发展国家重点实验室江苏南京210008 中国科学院大学北京100049

水稻是一种以铵态氮为主要氮素营养的重要粮食作物,存在至少12个铵转运体,对水稻铵的吸收起着至关重要的作用,其中,水稻铵转运体1;1(Oryza sativa ammonium transporter1;1,Os AMT1;1)是一个在根部和地上部相对组成型表达的基因。通过... 详细信息

水稻是一种以铵态氮为主要氮素营养的重要粮食作物,存在至少12个铵转运体,对水稻铵的吸收起着至关重要的作用,其中,水稻铵转运体1;1(Oryza sativa ammonium transporter1;1,Os AMT1;1)是一个在根部和地上部相对组成型表达的基因。通过异源酵母功能互补法研究水稻铵转运体Os AMT1;1的功能及其调控机制,结果表明,Os AMT1;1是一个功能型的铵转运体,和铵的同系物甲基铵(Methylammonium,Me A+)相比,Os AMT1;1对铵具有相对较高的选择性;Os AMT1;1介导铵的吸收不依赖于外界质子,转运的底物可能是铵离子;Os AMT1;1介导吸收铵的过程是一个依赖能量的主动运输过程,对铵的吸收可能不受钙离子参与的磷酸化过程调控。

关键词：水稻铵转运体1 1 酵母功能互补调控

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向日葵HaLACS9基因的克隆与功能分析

作物学报 2023年第2期49卷 426-437页

作者：杨佳宝张展周至铭吕新华孙黎石河子大学生命科学学院新疆石河子832003 兵团兴新职业技术学院新疆铁门关841007

长链酰基CoA合成酶(long-chain acyl-CoA synthetase,LACS)催化游离脂肪酸合成酰基CoA,在植物脂质代谢中发挥重要作用。本研究从向日葵中筛选并克隆得到1个LACS家族基因HaLACS9,同源比对表明HaLACS9具有LACS酶的保守结构域,与拟南芥(Ara... 详细信息

长链酰基CoA合成酶(long-chain acyl-CoA synthetase,LACS)催化游离脂肪酸合成酰基CoA,在植物脂质代谢中发挥重要作用。本研究从向日葵中筛选并克隆得到1个LACS家族基因HaLACS9,同源比对表明HaLACS9具有LACS酶的保守结构域,与拟南芥(Arabidopsis thaliana)、莴苣(Lactuca sativa)和刺菜蓟(Cynara cardunculus)LACS9蛋白具有较高的相似性。亚细胞定位预测HaLACS9定位于叶绿体。HaLACS9启动子区含有多种逆境及激素响应相关元件。qRT-PCR分析表明,HaLACS9在向日葵多个器官中表达,在花后10 d的种子中优势表达。干旱、盐、外源脱落酸和赤霉素处理均能诱导HaLACS9基因在向日葵根、茎和叶中的表达。分析HaLACS9在向日葵种子发育不同时期的相对表达量发现,HaLACS9在向日葵种仁发育早期高水平表达,与籽油的快速积累密切相关。随着种子发育和籽油积累速率的减慢,HaLACS9转录水平呈下降趋势。缺陷型酵母互补试验证明HaLACS9具有酰基CoA合成酶活性,并且油酸是其偏好的催化底物。推测HaLACS9与向日葵种子发育过程中的油脂积累和非生物胁迫响应相关。

关键词：向日葵 HaLACS9 表达模式酵母功能互补

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羊草ZIP家族成员LcZIP10的功能

草业科学 2023年第10期40卷 2539-2546页

作者：王耀辉亢燕祁智杨佳包头师范学院内蒙古包头014030 内蒙古大学生命科学学院内蒙古呼和浩特010070

羊草(Leymus chinensis)作为内蒙古草原的建群物种,是优质牧草资源,但目前对其矿质营养调控机理研究仍少有报道。植物ZIP家族被认为是植物从土壤吸收锌铁离子的主要功能蛋白,主要负责吸收和转运植物必需微量元素。本研究从羊草转录组数... 详细信息

羊草(Leymus chinensis)作为内蒙古草原的建群物种,是优质牧草资源,但目前对其矿质营养调控机理研究仍少有报道。植物ZIP家族被认为是植物从土壤吸收锌铁离子的主要功能蛋白,主要负责吸收和转运植物必需微量元素。本研究从羊草转录组数据库中筛选获得的LcZIP10,为拟南芥ZIP家族AtZIP10的同源基因,预测其具有锌铁转运功能。结果表明,LcZIP10在根叶中均有表达,且在叶中表达量显著高于根,同时高铁条件下会诱导LcZIP10表达,且该基因编码蛋白定位于液泡膜。随后,酵母功能互补实验证明,LcZIP10能够恢复铁敏感酵母突变体(Δfet3/Δfet4)的生长,说明具有Fe^(2+)转运功能。以上结果对日后开发和利用微量元素强化农作物品质具有一定的参考价值。

关键词：铁营养 ZIP转运蛋白酵母功能互补牧草改良微量元素转录组同源基因

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羊草LcZIP1的铁转运功能鉴定

草业学报 2023年第9期32卷 173-180页

作者：亢燕王耀辉牛天慧滕哲祁智杨佳内蒙古大学牧草与特色作物生物学教育部重点实验室内蒙古呼和浩特010070

羊草在我国内蒙古草原广泛分布,是重要的乡土牧草,然而关于羊草矿质营养吸收的分子机制尚未受到广泛关注。关于ZIP家族在植物吸收和转运必需微量元素和重金属过程中的作用,在模式植物和农作物中研究较多。本研究从羊草转录组数据库中筛... 详细信息

羊草在我国内蒙古草原广泛分布,是重要的乡土牧草,然而关于羊草矿质营养吸收的分子机制尚未受到广泛关注。关于ZIP家族在植物吸收和转运必需微量元素和重金属过程中的作用,在模式植物和农作物中研究较多。本研究从羊草转录组数据库中筛选到一个与ZIP同源的基因Lc206852,发现其与拟南芥ZIP家族的Zn^(2+)转运蛋白AtZIP1亲缘关系较近,因此将其命名为LcZIP1。利用TMHMM Server v.2.0进行跨膜域分析发现,LcZIP1是一种跨膜蛋白,有9个跨膜域,与禾本科短柄草属植物ZIP亲缘关系最近。将LcZIP1-GFP瞬时转染烟草叶表皮细胞和羊草叶原生质体进行亚细胞定位,发现LcZIP1定位于内质网。通过实时荧光定量PCR分析发现,缺铁、高铁和高锌环境可诱导LcZIP1表达,表明LcZIP1参与环境中Zn和Fe营养水平的响应。最后通过酵母功能互补试验证明,LcZIP1在低铁条件下能够使低铁敏感酵母突变体(△fet3/△fet4)恢复生长,暗示LcZIP1具有Fe^(2+)转运功能。以上结果对日后开发和利用微量元素强化农作物品质具有一定的参考价值。

关键词：羊草铁 ZIP转运蛋白酵母功能互补

酵母表达系统在植物功能基因组学研究中应用的局限性

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植物生理学通讯 2006年第6期42卷 1168-1172页

作者：潘维锋李师鹏山东师范大学生命科学学院济南250014

介绍了酵母表达体系在植物的功能基因组学研究中的应用,并对这一实验手段应用的局限性进行了分析,以期提醒研究者应全面理解采用这一体系所获得的实验数据,确保据此而作出的结论全面、可靠。

关键词：酵母拟南芥基因组学酵母功能互补功能基因组学

酿酒葡萄铁调节转运蛋白基因VvIRT1的克隆、表达与功能

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生物技术通报 2023年第8期39卷 234-240页

作者：宋志忠徐维华肖慧琳唐美玲陈景辉管雪强刘万好鲁东大学农林工程研究院、山东省高校作物高产抗逆分子模块育种重点实验室烟台264025 山东省烟台市农业科学研究院烟台265500 山东省酿酒葡萄与葡萄酒技术创新中心、中粮长城葡萄酒(蓬莱)有限公司烟台264000 剑桥大学植物系英国剑桥CB23EA

克隆酿酒葡萄铁调节转运蛋白基因VvIRT,分析其表达模式及其潜在的生物学功能,为研究果树铁素吸收与高效利用机制提供理论依据。利用同源克隆法克隆酿酒葡萄VvIRT1,运用实时荧光定量PCR分析组织特异性表达模式及其在转录水平对不同铁素... 详细信息

克隆酿酒葡萄铁调节转运蛋白基因VvIRT,分析其表达模式及其潜在的生物学功能,为研究果树铁素吸收与高效利用机制提供理论依据。利用同源克隆法克隆酿酒葡萄VvIRT1,运用实时荧光定量PCR分析组织特异性表达模式及其在转录水平对不同铁素供应水平的响应特征,借助酵母异源表达系统分析其转运Fe^(2+)的功能。从二倍体酿酒葡萄‘马瑟兰’中分离和鉴定了1个铁调节转运蛋白VvIRT1,系统发育树表明VvIRT1与芸香科柑橘Cs IRT1和锦葵科陆地棉GhIRT1的遗传距离较近。VvIRT1在5年生成年树体新生根和组培幼苗根中特异表达;缺铁处理显著诱导了VvIRT1在组培幼苗全部组织(根、茎和叶)中表达,而高铁毒害显著抑制了VvIRT1在组培幼苗根中的表达。此外,酵母功能互补试验表明,VvIRT1能够恢复酵母突变菌株DEY1453的正常生长,VvIRT1具有转运外界Fe^(2+)的能力。

关键词：葡萄铁吸收与转运铁调节转运蛋白酵母功能互补

平邑甜茶铵转运蛋白基因MhAMTs功能研究

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平邑甜茶铵转运蛋白基因MhAMTs功能研究

作者：李嘉祯山西农业大学

学位级别：硕士

氮素是蛋白质、核酸、激素和维生素等有机分子的基本组成元素,是植物生长发育过程中非常重要的大量元素之一。植物吸收的无机氮素主要是硝态氮和铵态氮,植物根系对土壤中铵态氮的吸收转运受铵转运蛋白(Ammonium transporter,AMT)的高度... 详细信息

氮素是蛋白质、核酸、激素和维生素等有机分子的基本组成元素,是植物生长发育过程中非常重要的大量元素之一。植物吸收的无机氮素主要是硝态氮和铵态氮,植物根系对土壤中铵态氮的吸收转运受铵转运蛋白(Ammonium transporter,AMT)的高度调控。铵转运蛋白是一种广泛存在于生物体细胞膜上的蛋白质,作为载体参与铵态氮主动运输过程,与果树的氮素吸收密切相关。本文通过对平邑甜茶AMT基因家族关键基因进行克隆和功能验证,为探明果树对铵态氮的吸收转运机制提供理论依据。主要研究结果如下:1.以平邑甜茶成熟叶片和根为材料,成功克隆MhAMT1;1、MhAMT1;2、MhAMT1;6和MhAMT4;3基因,并对四个基因进行生物信息学分析。结果表明,MhAMT1;1的cDNA序列全长为1604bp,编码534个氨基酸残基,含有11个跨膜结构域;MhAMT1;2的cDNA序列为1515bp,编码504个氨基酸残基,含有11个跨膜结构域;MhAMT1;6的cDNA序列为1401bp,编码466个氨基酸残基,含有10个跨膜结构域;MhAMT4;3的cDNA序列为1416bp,编码471个氨基酸残基,含有10个跨膜结构域。同源性分析结果表明,MhAMT1;1与毛果杨中Prt AMT1;1和Prt AMT1;3亲缘关系最近,MhAMT1;2与百脉根中Lj AMT1;2亲缘关系最近,MhAMT1;6与番茄中Le AMT1;3亲缘关系最近,MhAMT4;3与毛果杨中Ptr AMT4;1和Ptr AMT4;3的亲缘关系最近。2.成功构建了pCAMBIA1300-35S-GFP-MhAMT1;1/1;2/1;6/4;3亚细胞定位载体,并通过注射法转化本氏烟草叶片,使用激光共聚焦显微镜观察叶片下表皮荧光。结果表明,四个AMT蛋白均定位于细胞质膜。3.成功构建了pYES2-MhAMT1;1/1;2/1;6/4;3酵母表达载体,使用PEG/Li Ac转化法转化铵吸收缺陷型酵母菌株31019b,进行了酵母功能互补实验。结果表明,在低于2m M铵浓度的培养基上,转化空载体的酵母没有生长迹象,转化MhAMT1;1/1;2/1;6/4;3的重组酵母可以正常生长,表明MhAMT1;1/1;2/1;6/4;3可在酵母中介导铵吸收;重组酵母的生长可能受到外界p H值的影响,在酸性条件下长势最好;重组酵母在质子载体DEA处理下能正常生长,在解偶联剂CCCP处理后无生长迹象,表明MhAMT1;1、MhAMT1;2、MhAMT1;6和MhAMT4;3对铵的转运需要消耗能量,但不依赖于细胞膜两侧质子梯度。4.成功构建了Cambia2300-MhAMT1;1/1;2/1;6/4;3植物过表达载体,通过蘸花法侵染拟南芥突变体qko,筛选阳性植株并连续培养至T3代。结果表明,与未转化的qko植株相比,分别转化MhAMT1;1/1;2/1;6/4;3的突变体拟南芥的地上部生长量、叶面积、相对叶绿素含量均显著增加,表明MhAMT1;1/1;2/1;6/4;3可以介导铵态氮的吸收,提高突变体拟南芥地上部生长水平。

关键词：铵态氮 AMT基因亚细胞定位酵母功能互补拟南芥

新疆无苞芥Na＋/H＋逆向转运蛋白基因OpNHX1的克隆、表达分析与功能验证

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生物技术通报 2014年第7期30卷 74-80页

作者：赵云霞郭丹丽魏艳玲黄先忠石河子大学生命科学学院农业生物技术重点实验室石河子832003

从耐盐植物无苞芥中克隆获得了1个Na+/H+逆向转运蛋白基因NHX1,命名为OpNHX1(GenBank登录号:KC200248)。OpNHX1基因cDNA全长2 153 bp,包含一个1 605 bp的开放阅读框,编码534个氨基酸。系统进化树分析表明,OpNHX1编码产物与拟南芥、小盐... 详细信息

从耐盐植物无苞芥中克隆获得了1个Na+/H+逆向转运蛋白基因NHX1,命名为OpNHX1(GenBank登录号:KC200248)。OpNHX1基因cDNA全长2 153 bp,包含一个1 605 bp的开放阅读框,编码534个氨基酸。系统进化树分析表明,OpNHX1编码产物与拟南芥、小盐芥亲缘关系较近,属于同一进化分支。实时荧光定量PCR分析表明,该蛋白基因在无苞芥根、茎、叶、花和荚果中均有表达,其中茎中表达量最高。半定量RT-PCR分析表明,该基因受高盐、干旱、低温及ABA的诱导上调表达。进一步将该基因在拟南芥中过量表达,显著提高了转基因植株在盐胁迫下的存活率,说明OpNHX1基因参与了植物的耐盐性。酵母功能互补试验结果显示,该基因转化酵母Δnhx1后可以补充NHX1的缺失,表明OpNHX1参与Na+/H+的转运。

关键词： Na+ H+逆向转运蛋白无苞芥抗逆酵母功能互补