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番茄ccch型锌指蛋白基因SlC3H64和SlC3H65的特征与表达分析

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北方园艺 2016年第19期 110-114页

作者：许瑞瑞曹翠宇潍坊学院生物与农业工程学院山东省高校生物化学与分子生物学重点实验室山东潍坊261061

以番茄品种"中蔬6号"为试材,采用生物信息学方法和实时荧光定量PCR技术,分析研究了番茄SlC3H64和SlC3H65锌指蛋白结构特点,启动子序列内所含胁迫响应元件类别,以及2个基因组织表达模式和非生物胁迫条件下表达量变化差异。结果表明:番茄S... 详细信息

以番茄品种"中蔬6号"为试材,采用生物信息学方法和实时荧光定量PCR技术,分析研究了番茄SlC3H64和SlC3H65锌指蛋白结构特点,启动子序列内所含胁迫响应元件类别,以及2个基因组织表达模式和非生物胁迫条件下表达量变化差异。结果表明:番茄SlC3H64和SlC3H65的蛋白预测结构差异较大;启动子序列分析发现,2个基因中分别含有11个和7个不同的胁迫响应元件,且二者除了TC-rich repeat元件相同外,其余元件均不同;SlC3H64和SlC3H65在"中蔬6号"根、茎和叶中都有表达,且都在叶中表达量最高,5种不同胁迫处理条件下,SlC3H64响应水杨酸(SA)和高温处理,而SlC3H65则仅响应甘露醇处理。

关键词：番茄 ccch型锌指蛋白基因组织胁迫处理表达分析

一个水稻ccch型锌指蛋白基因OsZF142功能的分析

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一个水稻CCCH型锌指蛋白基因OsZF142功能的分析

作者：刘梅芳福建师范大学

学位级别：硕士

锌指蛋白转录因子是植物中最丰富的一类转录因子,调控植物各个时期的生长发育和环境胁迫下基因的表达。本研究通过RT-PCR和转基因方法分析了一个新的水稻ccch型锌指蛋白基因OsZF142的表达特征、启动子活性及其生物学功能。RT-PCR分析发... 详细信息

锌指蛋白转录因子是植物中最丰富的一类转录因子,调控植物各个时期的生长发育和环境胁迫下基因的表达。本研究通过RT-PCR和转基因方法分析了一个新的水稻ccch型锌指蛋白基因OsZF142的表达特征、启动子活性及其生物学功能。RT-PCR分析发现,OsZF142在水稻根、茎、叶、花和种子等器官中倾向于发育的种子中表达,且倾向于胚中优势表达,不在胚乳中表达,表明OsZF142基因是一个水稻种子胚乳不表达、胚优势表达锌指蛋白基因。进一步利用OsZF142基因启动子与GUS构建的融合表达载体转基因分析发现,OsZF142基因的启动子序列具有类似的启动子活性,转基因水稻植株种子的胚乳中没有检测到GUS活性,而胚中检测到较强的GUS活性,根、茎、叶等器官和组织中也检测到相对较弱的GUS活性,进一步表明锌指基因OsZF142的启动子是一个胚乳不表达、胚优势表达启动子。对正反义OsZF142转基因日本晴水稻植株与野生型日本晴植株比较观察发现,反义转基因日本晴植株在形态表型上与野生型日本晴差异不明显;但正义OsZF142转基因水稻植株普遍表现生长发育变异,主要表现在:水稻整个生长发育延迟(包括种子萌发及幼苗生长延迟、主茎出叶及分蘖变慢、分蘖能力受到抑制、抽穗延迟、叶片延缓衰老等),水稻穗颈变短和植株变矮等一系列异常的多效性表型,暗示了OsZF142蛋白是一个水稻生长发育的负调控因子。

关键词：水稻 ccch型锌指蛋白 OsZF142基因表达模式功能分析生长发育

棉花ccch型锌指蛋白GhZFP1的功能鉴定和拟南芥SRZFP亚家族成员功能初探

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棉花CCCH型锌指蛋白GhZFP1的功能鉴定和拟南芥SRZFP亚家族成员功...

作者：于月平山东农业大学

学位级别：硕士

植物在胁迫条件下一些基因被诱导表达,并通过直接或间接的方式调控下游靶基因的表达,从而在提高植物抗逆性中发挥重要作用。因此,研究在适应胁迫过程中重要基因的表达调控及生物学功能对了解植物在逆境条件下的响应和适应机制是十分必... 详细信息

植物在胁迫条件下一些基因被诱导表达,并通过直接或间接的方式调控下游靶基因的表达,从而在提高植物抗逆性中发挥重要作用。因此,研究在适应胁迫过程中重要基因的表达调控及生物学功能对了解植物在逆境条件下的响应和适应机制是十分必要的。锌指蛋白是一类生物体中广泛存在的具有典型锌指结构特征的超蛋白家族,几乎参与了生物体生长发育的各个阶段,一些与逆境相关的植物锌指蛋白相继被人们发现和研究。但与逆境胁迫相关的植物ccch型锌指蛋白尚少有报道。本文对从盐诱导棉花幼苗叶片cDNA文库中差异筛选法筛到的棉花ccch型锌指蛋白锌指蛋白基因GhZFP1的生物学功能及其作用机理进行了初步研究,同时对拟南芥中一类ccch型锌指蛋白亚家族(SRZFP亚家族)的部分成员进行了表达分析。主要结果如下:1、同野生型相比,转基因烟草能在200,300mM NaCl条件下正常生长,生长势、根长及鲜重明显好于野生型。转基因植株的Fv/Fm明显高于野生型植株,说明转GhZFP1基因的烟草能够维持较高的光化学效率。因此,GhZFP1的过量表达能够提高转基因烟草的耐盐能力。经过200mM NaCl处理后,转基因植株的K+/Na+比明显高于野生型植株,尤其是体内积累的Na+离子含量要小于野生型植株。其地上部K+/Na+比要大大高于野生型植株。说明GhZFP1的过量表达抑制了盐胁迫下有害Na+的积累。转基因烟草植株活体接种立枯菌(Rhizoctonia solani)后,相比野生型其发病速度较慢死亡率较低,表明GhZFP1的过量表达能够提高转基因烟草的抗病能力。2、通过酵母双杂交试验我们筛选到9个与GhZFP1 N-端相互作用的靶蛋白。YFP双分子荧光互作检验结果表明GhZFP1与GZIRD21A和GZIPR5确实存在互作关系。对GZIRD21A和GZIPR5进行表达分析,表明GZIRD21A的表达受PEG和SA诱导, GZIPR5的表达受NaCl和SA诱导,诱导表达模式与GhZFP1的表达模式十分相似,说明它们可能在响应不同的生物和非生物胁迫中形成蛋白复合物而发挥重要作用。3、GhZFP1与GZIRD21A和GZIPR5的相互作用结构域的鉴定实验表明,GhZFP1缺失体与GZIRD21A和GZIPR5的相互作用具有一定的特异性,进一步确定相互作用的最小范围,还需要构建更多的GhZFP1缺失体。4、通过Genevestigator上的芯片数据分析和RT-PCR实验表明拟南芥SRZFP亚家族的基因在胁迫处理条件下表达发生变化。对其三个成员的启动子分析表明他们在时空表达上具有一定的差异性。盐胁迫条件下的萌发实验说明AT2G19810可能负调节种子萌发过程中的耐盐性。

关键词：棉花(Gossypium hirsutum) 拟南芥 ccch型锌指蛋白耐盐性抗病性

玉米ccch型锌指蛋白基因ZmC3H54的抗逆功能分析

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玉米CCCH型锌指蛋白基因ZmC3H54的抗逆功能分析

作者：徐倩倩安徽农业大学

学位级别：硕士

玉米是重要的粮食作物和饲料作物,逆境因子特别是干旱与盐胁迫对玉米的生长和发育造成了严重影响,是制约玉米产量和品质的重要因素。在长期的进化过程中,植物已经形成了一系列复杂而周密的机制来应对这些胁迫因子。其中,最为重要的机制... 详细信息

玉米是重要的粮食作物和饲料作物,逆境因子特别是干旱与盐胁迫对玉米的生长和发育造成了严重影响,是制约玉米产量和品质的重要因素。在长期的进化过程中,植物已经形成了一系列复杂而周密的机制来应对这些胁迫因子。其中,最为重要的机制之一就是在胁迫条件下植物体内的转录因子会受到诱导而表达,再通过直接或间接的方式调控下游靶基因的表达,从而提高其对各种胁迫的耐受性。大量的研究表明,ccch型锌指蛋白是一类重要的转录因子家族,目前其功能研究主要集中在拟南芥和水稻等一些模式植物中,而在玉米中鲜有报道。因此,本研究基于前期的玉米ccch家族的生物信息学分析,筛选并克隆了一个受ABA和干旱强烈诱导表达的基因ZmC3H54,并通过对其蛋白序列、蛋白活性以及过表达分析等内容的研究,初步揭示了该基因在胁迫应答过程中的功能和作用机制,获得如下主要结果:1.荧光定量PCR结果显示ZmC3H54基因的表达受外源ABA、干旱、高盐胁迫条件的诱导表达。组织表达模式分析表明,ZmC3H54在根,茎,幼叶,雄穗,花丝,果穗,胚和胚乳8个组织中均有表达,其中根与幼叶中的表达量相对较高。2.从玉米自交系B73中克隆得到了ZmC3H54基因全长。序列分析表明该基因编码区全长1119bp,编码372个氨基酸。其编码蛋白的相对分子质量为40.03kD,等电点为8.65。氨基酸序列分析显示ZmC3H54有两个比较典型的ccch型锌指结构(CXCXCXH,CXCXCXH)。3.转录活性分析实验表明,与阴性对照组相比,转化pGBKT7-ZmC3H54载体的酵母细胞可以在SD/-Trp-His-Ade/X-α-GAL三缺平板上正常生长且显示出α-半乳糖苷酶活性,表明ZmC3H54在酵母细胞中具有自激活活性,进一步通过缺失片段活性实验,表明其活性区域主要位于160-195aa处。4.过量表达ZmC3H54的转基因植株在表型上与对照组没有明显差异。与对照组相比,转基因植株在干旱胁迫处理后恢复浇水,表现出较高的存活率,抗旱性得到提高。同时,ABA敏感性分析实验表明ZmC3H54过量表达转基因水稻植株对外源ABA的敏感性显著提高。5.通过浸花法同时获得了ZmC3H54基因过表达的拟南芥植物,ABA敏感性实验结果表明转基因拟南芥种子的萌发以及幼苗的生长与发育受ABA的抑制,这与转基因水稻中的结果一致,暗示ZmC3H54基因可能通过ABA介导的信号转导途径,提高植物对逆境胁迫的耐受性。

关键词：玉米 ccch型锌指蛋白干旱 ABA敏感性

布氏锥虫未知ccch-型锌指蛋白TbZC3H8功能特性的初步分析

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热带医学杂志 2013年第6期13卷 677-680,684页

作者：雷霁卿刘罗根郭学敏中山大学中山医学院人类病毒学研究所热带病防治研究教育部重点实验室广东广州510080

目的通过RNAi和蛋白复合物鉴定来初步分析布氏锥虫未知锌指蛋白TbZC3H8的特性及功能。方法运用蛋白数据库和分析软件对TbZC3H8进行序列分析和结构域预测;构建RNAi诱导表达细胞株分析TbZC3H8经RNAi敲低后对锥虫生长的影响,并通过RT-QPCR... 详细信息

目的通过RNAi和蛋白复合物鉴定来初步分析布氏锥虫未知锌指蛋白TbZC3H8的特性及功能。方法运用蛋白数据库和分析软件对TbZC3H8进行序列分析和结构域预测;构建RNAi诱导表达细胞株分析TbZC3H8经RNAi敲低后对锥虫生长的影响,并通过RT-QPCR和Western blot检测RNAi干扰效率;构建异位融合表达myc-TAP标签的TbZC3H8细胞株,采用串联亲和纯化合并质谱鉴定其蛋白复合物组成;采用免疫荧光分析蛋白定位。结果 TbZC3H8的ccch结构域在动基体原虫中高度保守;RNAi下调TbZC3H8后明显抑制了锥虫复制;TbZC3H8蛋白复合物中包含多种未知蛋白和两种RNA结合蛋白;TbZC3H8蛋白定位于胞质中,血清饥饿和热刺激对其定位无影响。结论 TbZC3H8是锥虫生长必需的,TbC3H8与RNA结合蛋白的相互作用暗示其可能在RNA加工代谢中发挥着作用。

关键词：布氏锥虫 ccch型锌指蛋白 RNAi 串联亲和纯化

紫外交联合并串联亲和纯化高效鉴定蛋白复合物组分的RNA结合活性

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生物化学与生物物理进展 2014年第6期41卷 617-622页

作者：岳莎周淑如郭学敏中山大学中山医学院人类病毒学研究所热带病防治研究教育部重点实验室广州510080

RNA结合蛋白在RNA的生成与代谢中发挥着重要作用.我们在近年报道的PAR-CLIP(photoactivatableribonucleoside-enhanced crosslinking and immunoprecipitation)技术的基础上建立了一套快速、有效鉴定RNA结合蛋白的实验方法:以串联亲和纯化替代一步免疫沉淀获得高纯度蛋白-RNA复合物;将Sypro Ruby蛋白染色与RNA放射自显影相结合判断复合物中哪种或哪些组分为RNA结合蛋白,该方法命名为紫外交联合并的串联亲和纯化(cross-linkingand tandem affinity purification,CLiTAP).运用该方法对布氏锥虫的三种锌指蛋白ZC3H7、ZC3H34和ZC3H5进行分析,发现ZC3H7作为帽结合蛋白复合物的核心组分具有很强的RNA结合能力;ZC3H34结合RNA能力较弱,但其互作蛋白具有强的RNA结合活性;相比之下,ZC3H5及其复合物组分皆无RNA结合活性.这些结果表明,CLiTAP与蛋白质鉴定方法相结合,能够有效鉴定靶蛋白复合物中的RNA结合蛋白种类,也为进一步定位RNA结合位点、研究RNA结合蛋白的结构及作用机制奠定了基础.

关键词：紫外交联串联亲和纯化 RNA结合蛋白布氏锥虫 ccch型锌指蛋白

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刚毛柽柳ThZFP1基因的克隆和表达分析

植物生理学报 2020年第4期56卷 879-885页

作者：侯峥赵鑫李垚王超东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室哈尔滨150040

ccch型锌指蛋白是植物中广泛存在的一类转录因子,在植物生长发育、胁迫应答等多种生物过程中发挥重要的调控作用。本研究从刚毛柽柳(Tamarix hispida)中克隆获得一条ccch型锌指蛋白基因,命名为ThZFP1。该基因开放阅读框(ORF)长870 bp,编... 详细信息

ccch型锌指蛋白是植物中广泛存在的一类转录因子,在植物生长发育、胁迫应答等多种生物过程中发挥重要的调控作用。本研究从刚毛柽柳(Tamarix hispida)中克隆获得一条ccch型锌指蛋白基因,命名为ThZFP1。该基因开放阅读框(ORF)长870 bp,编码290个氨基酸,推测蛋白质分子质量为30.38 kDa,理论等电点为5.10。ThZFP1属于疏水性蛋白。进化树分析结果表明, ThZFP1与茶树ZFP的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR分析结果显示,在NaCl、PEG和ABA处理下,ThZFP1基因的表达量明显上调,表明ThZFP1基因能对高盐、干旱胁迫和ABA处理做出应答。

关键词：刚毛柽柳 ccch型锌指蛋白非生物胁迫表达分析

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刚毛柽柳ThZFP3基因的耐盐抗旱功能

中南林业科技大学学报 2024年第8期44卷 139-149页

作者：韩刚贾园园朱祯煜赵鑫牛怡王晓东崔天翔王超东北林业大学林学院林木遗传育种全国重点实验室黑龙江哈尔滨150040

【目的】锌指蛋白(ZFP,Zinc Finger Proteins)是植物中的一类重要的转录调控因子,在植物生长发育、逆境胁迫应答等方面具有重要的作用。通过分析刚毛柽柳Tamarix hispida锌指蛋白基因ThZFP3的耐盐、抗旱功能,为林木抗逆遗传改良提供了... 详细信息

【目的】锌指蛋白(ZFP,Zinc Finger Proteins)是植物中的一类重要的转录调控因子,在植物生长发育、逆境胁迫应答等方面具有重要的作用。通过分析刚毛柽柳Tamarix hispida锌指蛋白基因ThZFP3的耐盐、抗旱功能,为林木抗逆遗传改良提供了理论基础。【方法】在通过蘸花法获得过表达ThZFP3转基因拟南芥;在NaCl和Mannitol(甘露醇)胁迫下,观察转基因和对照拟南芥的萌芽成活率、根长、鲜质量和表型变化;在利用农杆菌瞬时转化体系获得瞬时过表达(OE)、抑制表达(RNAi)和对照(Control)转基因刚毛柽柳,胁迫下分别对三种转基因柽柳进行组织化学染色和抗逆相关生理指标测定,鉴定ThZFP3基因的抗旱、耐盐能力。【结果】在胁迫条件下,转基因拟南芥的萌芽成活率、根长、鲜质量和长势均优于野生型,表明ThZFP3基因可提高转基因拟南芥的抗旱耐盐能力;过表达ThZFP3基因显著增强了刚毛柽柳中POD和SOD的活性,从而减少活性氧(ROS)的积累;过表达ThZFP3基因可以减少刚毛柽柳中MDA的积累、降低电解质渗透率,保护细胞膜的完整。【结论】过表达ThZFP3基因可以提高刚毛柽柳体内ROS清除能力,降低细胞损伤程度,从而提高刚毛柽柳的抗旱耐盐能力。

关键词：刚毛柽柳 ccch型锌指蛋白耐盐抗旱

辣椒CaC3H1在应答青枯菌侵染和盐胁迫中的作用

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辣椒CaC3H1在应答青枯菌侵染和盐胁迫中的作用

作者：雷玉芬福建农林大学

学位级别：硕士

ccch-型锌指蛋白在植物的生长发育以及抵抗病及抗逆中可能起着十分重要的调节作用,但其分子机制还有待于进一步阐明。本研究从辣椒均一化cDNA文库中分离获得一个ccch型锌指蛋白编码基因的全长cDNA,命名为CaC3H1,研究表明该基因的编码蛋... 详细信息

ccch-型锌指蛋白在植物的生长发育以及抵抗病及抗逆中可能起着十分重要的调节作用,但其分子机制还有待于进一步阐明。本研究从辣椒均一化cDNA文库中分离获得一个ccch型锌指蛋白编码基因的全长cDNA,命名为CaC3H1,研究表明该基因的编码蛋白定位于细胞核,在辣椒的所有器官中均有不同程度的组成型表达。为了揭示CaC3H1在辣椒中的可能作用,我们分析了该基因应答不同逆境的转录表达,结果发现该基因受青枯菌接种和盐胁迫处理的诱导表达,此外还受外源SA、JA、ET、ABA等激素处理而表达上调。这些结果暗示CaC3H1可能与辣椒抗病及应答非生物逆境有关。为了进一步分析CaC3H1的功能,我们分析了CaC3H1 在辣椒植株上超表达对过敏反应的激活作用,结果表明CaaC3H1的瞬间表达可激活辣椒过敏反应,并使SA通路相关基因的表达上调;相反,CaC3H1的病毒诱导基因沉默可降低辣椒对接种青枯菌的抗性及抗病相关基因表达。CaC3H1超表达的烟草转基因植株抗青枯病水平显著提高,但耐盐水平下降,与此相应的是抗病相关基因表达的上调,而盐诱导基因的表达下降。综上,CaC3H1正调节烟草对青枯病的抗性,同时负调节对盐胁迫的耐性。

关键词： ccch型锌指蛋白青枯盐胁迫辣椒