检索结果-南通市图书馆

植物miR396及其靶基因进化、功能与应用研究进展

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核农学报 2024年第3期38卷 472-480页

作者：童嘉琳楼姝坪徐云敏朱祝军何勇浙江农林大学园艺科学学院浙江杭州311300 农业农村部亚热带果品蔬菜质量安全控制重点实验室浙江杭州311300

miR396是植物中一类保守的miRNA,通过切割/翻译抑制负调控靶基因,在植物生长发育、信号响应等过程起重要作用。本研究对miR396和靶基因的功能进行总结,重点阐述了miR396的进化及其在农业生产上的应用,以期为深入探究miR396调控植物发育... 详细信息

miR396是植物中一类保守的miRNA,通过切割/翻译抑制负调控靶基因,在植物生长发育、信号响应等过程起重要作用。本研究对miR396和靶基因的功能进行总结,重点阐述了miR396的进化及其在农业生产上的应用,以期为深入探究miR396调控植物发育、提高作物产量和养分利用效率等提供参考。

关键词： miR396 靶基因进化功能 grf

紫花苜蓿生长调节因子互作因子GIF基因家族的鉴定与分析

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分子植物育种 2024年

作者：张晓捷赵美丽杨振宇王志才谷丽丽新疆农业大学草业学院新疆草地资源与生态实验室深圳兰科中心兰科植物保护与利用国家林业和草原局重点实验室华南农业大学林学与风景园林学院南方石灰岩植物研究中心上海师范大学生命科学学院植物种质资源开发协同创新中心

生长调节因子互作因子GIF(grf-Interacting Factor)是植物中一类具有SSXT(SNH)保守结构域的共转录激活因子，与生长调节因子grf(Growth-Regulating Factor)共同参与调节植物生长发育、生殖发育、形态结构建成和逆境胁迫响应等生理过程... 详细信息

生长调节因子互作因子GIF(grf-Interacting Factor)是植物中一类具有SSXT(SNH)保守结构域的共转录激活因子，与生长调节因子grf(Growth-Regulating Factor)共同参与调节植物生长发育、生殖发育、形态结构建成和逆境胁迫响应等生理过程。紫花苜蓿(Medicago sativa)是重要的牧草种类，生长发育和形态结构直接影响牧草产量。前人已研究报道了紫花苜蓿Msgrf基因家族，但对GIF基因家族仍缺乏系统了解。本研究通过生物信息学分析，对紫花苜蓿“新疆大叶”(Medicago sativa cv. ‘Xinjiang Daye’)GIF基因家族进行鉴定与分析，为探究MsGIFs的功能和苜蓿遗传改良及新品种创制奠定基础。分析结果表明，在全基因组发现MsGIF基因17个，基因大小为156～702 bp，不均匀地分布在14条染色体上，可进一步分为三个亚家族。此外，MsGIFs氨基酸序列长度在51～233 aa之间，蛋白质分子量在5773.55～24996.80 Da之间，蛋白质等电点在5.07～6.49之间，均是亲水性蛋白质，亚细胞定位预测结果表明多在细胞核，与其基因表达调控功能一致。本文还对MsGIF基因家族基因结构、蛋白质二级和三级结构、启动子顺式作用元件及物种内基因共线性关系进行分析。为探究GIF在牧草生长发育和株型建成等过程中的生物学功能提供一定的参考。

关键词：紫花苜蓿生长调节因子互作因子 GIF基因家族 grf

葡萄生长调控因子grf家族基因的鉴定及表达分析

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园艺学报 2022年第5期49卷 995-1007页

作者：梁晨孙如意向锐孙艺萌师校欣杜国强王莉河北农业大学园艺学院河北保定071000

开展葡萄生长调控因子grf(Growth-regulating factor)家族成员的基因结构、蛋白保守基序、亚细胞定位预测、同线性、系统进化树及顺式作用元件等分析;利用qRT-PCR技术开展有核和无核葡萄不同组织器官、种子发育不同时期及激素响应表达... 详细信息

开展葡萄生长调控因子grf(Growth-regulating factor)家族成员的基因结构、蛋白保守基序、亚细胞定位预测、同线性、系统进化树及顺式作用元件等分析;利用qRT-PCR技术开展有核和无核葡萄不同组织器官、种子发育不同时期及激素响应表达模式分析。葡萄grf家族共有8个成员,其中7个分布于6条染色体,编码氨基酸数为213~604,所有成员均定位于细胞核。根据进化关系分为4组(A~D),同组Vvgrf的外显子—内含子结构、保守基序数和类型均具有保守性。所有葡萄grf蛋白N端均含有QLQ和WRC保守结构域,C端至少含有TQL或FFD结构域之一。同线性分析发现,Vvgrf3和Vvgrf4存在并联重复。Vvgrf启动子区发现大量与生长发育、激素响应及胁迫响应相关顺式作用元件。大部分Vvgrf在营养器官叶片中高表达,Vvgrf2在生殖器官花和果实中高表达;Vvgrf3和Vvgrf6在无核葡萄种子发育过程中表达量显著高于有核葡萄,而Vvgrf8在有核葡萄种子发育前期表达量显著高于无核葡萄;Vvgrf响应GA;和IAA诱导,且大部分基因在处理0.5或1 h后下调。

关键词：葡萄 grf 家族进化种子发育 GA IAA 表达分析

Paggrf12a interacts with PagGIF1b to regulate secondary xylem development through modulating PagXND1a expression in Populus alba×P.glandulosa

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Journal of Integrative Plant Biology 2021年第10期63卷 1683-1694页

作者： Jinnan Wang Houjun Zhou Yanqiu Zhao Cheng Jiang Jihong Li Fang Tang Yingli Liu Shutang Zhao Jianjun Hu Xueqin Song MengZhu Lu State Key Laboratory of Tree Genetics and Breeding Key Laboratory of Tree Breeding and Cultivation of the State ForestryAdministrationResearch Institute of ForestryChinese Academy of ForestryBeijing 100091China Key Laboratory of Agricultural Ecology and Environment College of ForestryShandong Agricultural UniversityTai'an 271018China School of Agriculture Ludong UniversityYantai 264025China State Key Laboratory of Subtropical Silviculture School of Forestry and BiotechnologyZhejiang Agriculture&Forestry UniversityHangzhou 311300China CoInnovation Center for Sustainable Forestry in Southern China Nanjing Forestry UniversityNanjing 210037China

Growth-regulating factors(grfs)are important regulators of plant development and growth,but their possible roles in xylem development in woody plants remain unclear.Here,we report that Populus alba×Papulus glandulosa Paggrf12a negatively regulates xylem development in poplar.Paggrf12a is expressed in vascular tissues.Compared to non-transgenic control plants,transgenic poplar plants overexpressing Paggrf12a exhibited reduced xylem width and plants with repressed expression of Paggrf12a exhibited increased xylem width.Xylem NAC domain 1(XND1)encodes a NAC domain transcription factor that regulates xylem development and transcriptional analyses revealed that PagXND1a is highly upregulated in Paggrf12a-overexpressing plants and downregulated in Paggrf12a-suppressed plants,indicating that Paggrf12a may regulate xylem development through PagXND1a.Transient transcriptional assays and chromatin immunoprecipitation-polymerase chain reaction assays confirmed that Paggrf12a directly upregulates PagXND1a.In addition,Paggrf12a interacts with the grf-Interacting Factor(GIF)PagGIF1b,and this interaction enhances the effects of Paggrf12a on PagXND1a.Our results indicate that Paggrf12a inhibits xylem development by upregulating the expression of PagXND1a.

关键词： grf GIF1 Populus wood formation XND1 xylem development

VvmiR396及其靶基因Vvgrf1在葡萄种子发育过程中的表达分析

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南京农业大学学报 2023年第5期46卷 862-874页

作者：张晓雯宣旭娴白云赫王霏吴伟民王壮伟董天宇张川房经贵王晨南京农业大学园艺学院江苏南京210095 江苏省农业科学院果树研究所江苏南京210014

[目的]本文旨在鉴定葡萄miR396家族成员(VvmiR396)及其靶基因Vvgrf1,探究VvmiR396-Vvgrf1在种子败育/发育中的作用模式。[方法]通过miR-RACE、RLM-RACE、PPM-RACE、烟草共转化活体验证等方法鉴定VvmiR396及其靶基因,利用生物信息学分析... 详细信息

[目的]本文旨在鉴定葡萄miR396家族成员(VvmiR396)及其靶基因Vvgrf1,探究VvmiR396-Vvgrf1在种子败育/发育中的作用模式。[方法]通过miR-RACE、RLM-RACE、PPM-RACE、烟草共转化活体验证等方法鉴定VvmiR396及其靶基因,利用生物信息学分析其潜在功能与进化保守性,利用RT-qPCR方法检测VvmiR396在有核和无核品种中的时空表达差异及VvmiR396-Vvgrf1相关性差异。[结果]与葡萄品种‘魏可’相比,‘京可晶’花后28 d时种子发育被严重抑制,出现败育且种子萎缩,而‘魏可’种子正常发育。对VvmiR396a、VvmiR396b、VvmiR396c、VvmiR396d的前体及其成熟体序列进行鉴定,其前体均可形成典型的茎环结构,成熟体序列均位于茎环的5′臂上。VvmiR396与烟草、番茄等物种的同源序列亲缘关系较近,而与小麦的亲缘关系较远。预测到VvmiR396的8条潜在靶基因,利用RLM-RACE、PPM-RACE技术体外鉴定到Vvgrf1和Vvgrf10是VvmiR396的真实靶基因,且VvmiR396对Vvgrf1的裂解位点及频度为10^(th)(19/22、5/25)/11 th(2/22、2/25),对Vvgrf10的裂解位点及频度为9^(th)(17/21、3/20)/11 th(2/21、1/20);进一步利用烟草共转化体系对它们的裂解作用进行活体验证,发现VvmiR396对Vvgrf1的裂解作用强于Vvgrf10。同源保守性分析发现:Vvgrf1与胡杨、毛白杨、荷花、烟草等物种的亲缘关系较近,且不同物种的grf1蛋白均含有QLQ、WRC两个结构域;VvMIR396(VvmiR396的前体基因)和Vvgrf1的启动子上都有多种激素(生长素、赤霉素、脱落酸等)响应元件。定量结果表明:在‘京可晶’种子败育过程中,VvmiR396的表达量逐渐升高,且在败育关键期(花后42 d)表达量最高,而Vvgrf1呈现相反表达模式;在有核品种‘魏可’种子发育中,VvmiR396表达量呈下降趋势,在花后42 d表达量最低,靶基因的表达模式相反,表明VvmiR396可能介导Vvgrf1正调控葡萄种子败育,而负调控种子的发育。进一步相关性分析发现,‘京可晶’种子败育中VvmiR396b与Vvgrf1的负相关性最高。[结论]在假单性结实葡萄‘京可晶’中,鉴定到VvmiR396a、VvmiR396b、VvmiR396c、VvmiR396d共4个成员;VvmiR396b-Vvgrf1可能是参与调控葡萄种胚败育的重要模块。

关键词：葡萄 VvmiR396 grf 假单性结实种胚败育

Highly efficient,genotype-independent transformation and gene editing in watermelon(Citrullus lanatus)using a chimeric Clgrf4-GIF1 gene

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Journal of Integrative Plant Biology 2021年第12期63卷 2038-2042页

作者： Qin Feng Ling Xiao Yizhen He Man Liu Jiafa Wang Shujuan Tian Xian Zhang Li Yuan State Key Laboratory of Crop Stress Biology for Arid Areas Col ege of HorticultureNorthwest A&F UniversityYangling712100China

Efficient genetic transformation has the potential to advance research and breeding in watermelon(Citrullus lanatus),but regeneration from tissue culture remains challenging.Previous work showed that expressing a fusion of two interacting transcription factors,GROWTH-REGULATING FACTOR4(grf4)and grf-INTERACTING FACTOR1(GIF1),improved regeneration in wheat(Triticum aestivum).By overexpressing a chimeric fusion of Cl grf4 and Cl GIF1,we achieved highly efficient transformation in watermelon.Mutating the mi396 micro RNA target site in Cl grf further boosted the transformation efficiency up to 67.27%in a genotype-independent manner.Cl grf4-GIF1 can also be combined with clustered regularly interspaced palindromic repeats(CRISPR)/CRISPR-associated protein 9(Cas9)genome editing tools to achieve highly efficient gene editing in watermelon,which we used to successfully create diploid seedless watermelon.This research thus puts forward a powerful transformation tool for future watermelon research and breeding.

关键词： gene editing genetic transforamtion GIF grf watermelon

Repression of Cell Proliferation by miR319-Regulated TCP4

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Molecular Plant 2014年第10期7卷 1533-1544页

作者： Carla Schommer Juan M. Debernardi Edgardo G. Bresso Ramiro E. Rodriguez Javier F. Palatnik IBR (Instituto de Biologia Molecular y Celular de Rosario) CONICET and Facultad de Ciencias Bioquimicas y Farmaceuticas UniversidadNacional de Rosario 2000 Rosario Argentina

Leaf development has been extensively studied on a genetic level. However, little is known about the inter- play between the developmental regulators and the cell cycle machinery--a link that ultimately affects leaf form and size. miR319 is a conserved microRNA that regulates TCP transcription factors involved in multiple developmental pathways, including leaf development and senescence, organ curvature, and hormone biosynthesis and signaling. Here, we analyze the participation of TCP4 in the control of cell proliferation. A small increase in TCP4 activity has an immediate impact on leaf cell number, by significantly reducing cell proliferation. Plants with high TCP4 levels have a strong reduction in the expression of genes known to be active in G2-M phase of the cell cycle. Part of these effects is mediated by induction of miR396, which represses Growth-Regulating Factor （grf） transcription factors. Detailed analysis revealed TCP4 to be a direct regulator of MIR396b. However, we found that TCP4 can control cell proliferation through additional pathways, and we identified a direct connection between TCP4 and ICK1/KRP1, a gene involved in the progression of the cell cycle. Our results show that TCP4 can activate different pathways that repress cell proliferation.

关键词： microRNA miR396 miR319 TCP grf ICK1 KRP1 proliferation.

植物miR396-grf模块的生物学功能及其潜在应用价值

维普期刊数据库评论

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生物技术通报 2022年第10期38卷 34-44页

作者：山琦贾惠舒姚文博刘伟灿李海燕吉林农业大学生命科学学院长春130118 海南大学热带作物学院海口570228

miR396是植物中一种保守的microRNA,生长调节因子(growth regulatory factor,grf)基因已在多个物种中被证实是其作用的主要靶基因。目前的研究报道显示,miR396介导的靶基因grf调控途径(miR396-grf),已在利用分子育种技术进行植物品种改... 详细信息

miR396是植物中一种保守的microRNA,生长调节因子(growth regulatory factor,grf)基因已在多个物种中被证实是其作用的主要靶基因。目前的研究报道显示,miR396介导的靶基因grf调控途径(miR396-grf),已在利用分子育种技术进行植物品种改良,及提升植物组织材料再生效率方面展露出了诱人的应用潜力。本文分析了miR396和grf基因的序列特点;阐明了miR396-grf模块的具体互作模式;并着重介绍了近年来miR396-grf模块在调控植物生长发育、逆境胁迫响应和影响植物组织再生效率方面的生物学功能研究进展,也收集了miR396-grf模块提高植物生物量及作物产量、改善植物逆境胁迫耐受能力及提高植物材料在遗传转化过程中再生效率方面的研究案例;最后,总结了目前关于miR396-grf模块发挥生物学功能的分子机制研究概况,旨为进一步深入研究miR396-grf途径提供思路和参考。

关键词： miR396 grf 逆境胁迫产量转化效率

蓖麻miR396基因家族及其靶基因grf生物信息学分析及鉴定

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中国油料作物学报 2022年第2期44卷 344-353页

作者：邢海彦唐杰松于耸郑志民东北林业大学生命科学学院东北盐碱植被恢复与重建教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学林学院林木遗传育种国家重点实验室黑龙江哈尔滨150040

MiR396-grf在调控植物的生长发育和生物胁迫及非生物胁迫过程中发挥着重要作用,目前关于蓖麻miR396和grf的研究还很少。本研究中利用BLASTP和Pfam在蓖麻基因组中鉴定到4个miR396和11个grf成员。分析发现,Rcgrfs转录因子蛋白长度在318-61... 详细信息

MiR396-grf在调控植物的生长发育和生物胁迫及非生物胁迫过程中发挥着重要作用,目前关于蓖麻miR396和grf的研究还很少。本研究中利用BLASTP和Pfam在蓖麻基因组中鉴定到4个miR396和11个grf成员。分析发现,Rcgrfs转录因子蛋白长度在318-619aa之间,理论等电点在5.54-9.34之间,分子量最小为35179.57 Da,最大值则为67639.97 Da。保守结构域和基序分析发现,所有Rcgrfs均包含QLQ和WRC保守结构域。系统进化分析发现,Rcgrfs在进化上与同样是双子叶植物的大豆、木薯、毛果杨存在着相似的进化模式,并且通过对RcmiR396与Rcgrfs作用位点的分析发现,所有的Rcgrfs均包含RcmiR396靶位点,并大部分位于外显子和3'UTR区。一些Rcgrf具有组织表达特异性,因此,RcmiR396与Rcgrf可能相互作用,调节蓖麻生长发育的不同阶段。

关键词：蓖麻 miR396 grf 表达分析