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拟南芥AtiPGAM2基因参与非生物胁迫的响应

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生物技术通报 2024年第5期40卷 215-224页

作者：李景艳周家婧袁媛苏晓艺乔文慧薛岩磊李国婧王瑞刚内蒙古自治区旱寒区植物逆境适应与遗传修饰改良重点实验室内蒙古农业大学生命科学学院呼和浩特010000 呼和浩特第二中学呼和浩特010000 内蒙古师范大学附属中学呼和浩特010000

【目的】AtiPGAM2 基因是拟南芥(Arabidopsis thaliana)碱性磷酸酶超家族的成员,参与糖酵解过程。研究AtiPGAM2基因在逆境胁迫下的响应机制,为进一步研究AtiPGAM2的抗逆功能奠定基础。【方法】使用PlantCARE在线软件对AtiPGAM2基因启动... 详细信息

【目的】AtiPGAM2 基因是拟南芥(Arabidopsis thaliana)碱性磷酸酶超家族的成员,参与糖酵解过程。研究AtiPGAM2基因在逆境胁迫下的响应机制,为进一步研究AtiPGAM2的抗逆功能奠定基础。【方法】使用PlantCARE在线软件对AtiPGAM2基因启动子顺式作用元件进行分析。采用实时荧光定量PCR,检测AtiPGAM2在NaCl和ABA胁迫下的响应模式。克隆AtiPGAM2基因转入拟南芥,获得AtiPGAM2基因超表达株系。利用三引物法鉴定Atipgam2突变体。对过表达、突变体和野生型在盐胁迫下的萌发率、绿苗率以及各种非生物胁迫(甘露醇、ABA和meja)下的表型,进行统计分析。【结果】其启动子上存在多个光、meja、低温、ABA、SA、GAs等非生物胁迫和激素响应元件。荧光定量PCR分析显示,AtiPGAM2在NaCl和ABA胁迫下受到不同程度的诱导。成功获得AtiPGAM2基因过表达和突变体株系。在盐胁迫条件下AtiPGAM2过表达株系萌发率以及绿苗率均高于野生型,突变体表型则相反。甘露醇处理下突变体的萌发率低于野生型。ABA处理48 h内突变体和过表达AtiPGAM2株系的萌发率都低于野生型。meja处理下过表达的侧根数量高于野生型,突变体则相反。【结论】AtiPGAM2具有耐盐性,该基因响应甘露醇、ABA 和meja处理。

关键词： AtiPGAM2 拟南芥盐胁迫非生物胁迫甘露醇 ABA meja

NtJAZ9基因参与调控烟草腺毛发生的功能研究

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中国烟草学报 2024年

作者：朱文奇张新要裴文毅季盈彤董千锋廖子鑫闫筱筱崔红湖南中烟工业有限责任公司技术中心河南农业大学烟草学院

【目的】探究茉莉酮酸调控烟草腺毛发生的分子机制。【方法】对茉莉酮酸信号关键抑制子NtJAZ9进行同源克隆、生物信息学分析和基因功能研究。【结果】（1）NtJAZ9有两条同源序列NtJAZ9-1和NtJAZ9-2，编码区长度分别为1008 bp和996 bp。... 详细信息

【目的】探究茉莉酮酸调控烟草腺毛发生的分子机制。【方法】对茉莉酮酸信号关键抑制子NtJAZ9进行同源克隆、生物信息学分析和基因功能研究。【结果】（1）NtJAZ9有两条同源序列NtJAZ9-1和NtJAZ9-2，编码区长度分别为1008 bp和996 bp。（2）亚细胞定位结果表明NtJAZ9蛋白定位在细胞核中。在各组织中NtJAZ9-1相对表达量均高于NtJAZ9-2，NtJAZ9-1在茎表皮中表达量最高，NtJAZ9-2在叶中表达量最高。（3）NtJAZ9过表达植株叶面腺毛密度降低，NtJAZ9基因敲除植株腺毛密度显著增加，保护毛密度差异不显著。茉莉酮酸甲酯（methyl jasmonate，meja）可显著促进长柄腺毛的发生，喷施后过表达株系长柄腺毛密度增加1.76倍，敲除株系长柄腺毛增加0.36倍。【结论】NtJAZ9基因参与调控烟草腺毛的发生，并在一定程度上影响了meja信号对烟草腺毛发生的调控作用。

关键词：烟草 NtJAZ9 过表达基因编辑腺毛密度 meja

Identification of UGT85A glycosyltransferases associated with volatile conjugation in grapevine(Vitis vinifera × Vitis labrusca)

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Horticultural Plant Journal 2023年第6期9卷 1095-1107页

作者： Xiangmei Cao Dan Jiang Hanqing Wang Boping Wu Jianhui Cheng Bo Zhang Laboratory of Fruit Quality Biology/Zhejiang Provincial Key Laboratory of Horticultural Plant Integrative Biology Zhejiang UniversityHangzhouZhejiang 310058China Key Laboratory of Quality and Safety Control for Subtropical Fruit and Vegetable Ministry of Agriculture and Rural AffairsCollege of Horticulture ScienceZhejiang A&F UniversityHangzhouZhejiang 311300China Institute of Horticulture Zhejiang Academy of Agricultural SciencesHangzhouZhejiang 310021China

Glycosylated volatiles are considered as hidden aroma precursors that affect fruit flavor and are involved in plant defense response. Several uridine-diphosphate(UDP)-glycosyltransferase(UGT) members related to the glycosylation of volatiles have been identified from grapevine berries. Although grapevine leaves produced much higher levels of glycosylated volatiles than berries, UGTs responsible for the production of glycosylated volatiles in leaves have not yet been identified. Here, eight novel UGT genes were cloned, among these four members that belong to UGT85A family(named UGT85A24, UGT85A25, UGT85A26, and UGT85A27) were localized in the cytoplasm and their recombinant proteins showed activity toward volatiles detected in grapevine, with geraniol as the preferred substrate in vitro. Two UGT genes with 98.1% homology differ in R/S-linalool selection. The UGT85A26-catalyzed substrate showed enrichment in S-linalool, whereas UGT85A27 showed a strong preference for R-linalool. UGT85A24 and UGT85A25 were expressed mainly in berries, and UGT85A26 and UGT85A27 were expressed predominantly in grapevine mature leaves and correlated with the highest content of glycosylated volatiles in the mature leaves. Methyl jasmonate(meja) induced the expression of UGT85A26 and UGT85A27 as well as the production of linalyl-β-glucoside, citronellyl-β-glucoside and phenethyl-β-glucoside. Transient overexpression of UGT85A26 and UGT85A27 in tobacco leaves led to the accumulation of linalyl-β-glucoside and an increase in citronellyl-β-glucoside in vivo. These results indicate that the expression of UGT85A26 and UGT85A27 is a major regulator affecting the content of glycosylated volatiles in grapevine.

关键词： UDP-glycosyltransferase Grape Volatiles Defense meja

NtJAZ1基因敲除对烟草meja应答反应的影响研究

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中国烟草学报 2023年第3期29卷 66-73页

作者：刘向阳张新要郑淑心裴文毅朱文奇季盈彤闫筱筱崔红河南农业大学烟草学院郑州市450046 湖南中烟工业有限责任公司技术中心湖南省长沙市410007

【目的】探究NtJAZ1敲除对烟草响应外源茉莉酮酸甲酯(methyl jasmonate,meja)对生长发育、腺毛发生、烟碱生物合成的应答反应的影响。【方法】以野生型K326为对照,比较不同浓度meja处理下,NtJAZ1敲除的K326突变品系NK-9在种子萌发、根... 详细信息

【目的】探究NtJAZ1敲除对烟草响应外源茉莉酮酸甲酯(methyl jasmonate,meja)对生长发育、腺毛发生、烟碱生物合成的应答反应的影响。【方法】以野生型K326为对照,比较不同浓度meja处理下,NtJAZ1敲除的K326突变品系NK-9在种子萌发、根系发育、腺毛形态、烟碱生物合成等方面的差异。【结果】(1)meja处理显著抑制了种子的萌发,在100μmol/L meja处理条件下,K326的种子萌发率比未经meja处理的种子萌发率降低了85.72%,NK-9的种子萌发率比未经meja处理的降低了48.12%。(2)meja处理抑制根系发育,在300μmol/L meja处理条件下,K326幼苗主根比未经处理的缩短了83.33%,NK-9幼苗主根缩短了68.18%。(3)meja处理诱导腺毛发生,在5 mmol/L meja处理条件下,K326叶面长柄腺毛密度比未经处理的提高了42.55%,NK-9提高了21.05%。(4)meja处理促进烟碱生物合成,在5 mmol/L meja处理条件下,K326烟苗的烟碱含量比未经处理的提高了76.05%,NK-9提高了37.51%。【结论】NtJAZ1敲除影响了烟草对meja的应答反应,减缓了meja对种子萌发与根系发育的抑制作用,也减缓了meja对烟草叶面长柄腺毛发生和烟碱生物合成的促进作用。

关键词：烟草 meja NtJAZ1 腺毛烟碱

茶树CsTIFY家族全基因组鉴定及非生物胁迫和激素处理中主要基因表达分析

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园艺学报 2022年第1期49卷 100-116页

作者：谢思艺周承哲朱晨詹冬梅陈兰吴祖春赖钟雄郭玉琼福建农林大学园艺学院茶产业研究院福州350002 福建农林大学园艺植物生物工程研究所福州350002 福建农林大学茶学福建省高校重点实验室福州350002

TIFY转录因子是陆地植物特有的转录因子,按照结构域特征共分为4个亚家族TIFY、PPD、JAZ、ZML,调控植物的生长发育过程。以茶树TIFY转录因子为研究对象,从茶树基因组数据库中共鉴定了22个CsTIFY转录因子家族成员,都包含了TIFY结构域。基... 详细信息

TIFY转录因子是陆地植物特有的转录因子,按照结构域特征共分为4个亚家族TIFY、PPD、JAZ、ZML,调控植物的生长发育过程。以茶树TIFY转录因子为研究对象,从茶树基因组数据库中共鉴定了22个CsTIFY转录因子家族成员,都包含了TIFY结构域。基因结构分析发现,大部分CsTIFY家族成员外显子数在5到12之间,同一亚家族所含Motif和外显子数相似。系统进化树表明,6个物种122个TIFY家族基因分为4个组,其中茶树与葡萄和杨树亲缘关系更近。启动子顺式作用元件分析发现CsTIFY家族含有大量响应SA、ABA、低温和干旱等的元件。亚细胞定位试验结果表明CsTIFY1、CsJAZ1和CsJAZ5定位于细胞核。不同茶树品种的组织表达量分析发现,大部分CsTIFY在成熟叶、根和果实中相对表达量较高。在外源ABA、SA和meja处理下,大部分CsHAZ上调表达,而CsZML的表达量下降;低温和干旱处理下,CsZML1表达量都极显著上升。

关键词：茶树 TIFY转录因子全基因组鉴定 ABA SA meja 非生物胁迫亚细胞定位

水稻苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因家族成员响应meja诱导的表达模式

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分子植物育种 2022年

作者：张秀省杜鑫吴照群梁景辉王玉文杨海灵北京林业大学生物科学与技术学院

苯丙氨酸解氨酶(PAL)是苯丙烷代谢的关键酶和限速酶，在植物的生长发育、抗病虫害和抗逆境等方面发挥着重要的调控作用。为探究水稻幼苗响应茉莉酸甲酯(meja)的PAL基因家族主要成员，为分子育种提供候选基因，本研究搜索鉴定了水稻PAL... 详细信息

苯丙氨酸解氨酶(PAL)是苯丙烷代谢的关键酶和限速酶，在植物的生长发育、抗病虫害和抗逆境等方面发挥着重要的调控作用。为探究水稻幼苗响应茉莉酸甲酯(meja)的PAL基因家族主要成员，为分子育种提供候选基因，本研究搜索鉴定了水稻PAL基因家族9个成员，并优化了meja处理水稻幼苗的浓度。通过生物信息学分析手段，对水稻PAL基因家族进行了理化性质、基因结构、系统发育树、共线性分析以及蛋白结构等多方面的分析。结果表明水稻中共有9个PAL基因，分别定位于2号(OsPAL1～OsPAL4)、4号(OsPAL5～OsPAL6)、5号(OsPAL7)、11号(OsPAL8)、12号(OsPAL9)染色体上。系统发育树以及共线性分析证明水稻PAL经历过基因组加倍起源事件，可以分为3个Class，Class1 (OsPAL1， OsPAL5)，Class2 (OsPAL8， OsPAL9)，Class3 (OsPAL2， OsPAL3， OsPAL4， OsPAL6， OsPAL7)。在meja浓度为75 μmol/L时处理3 h有最佳的诱导效果，OsPAL酶总活性较处理前提高2.12倍。结合基因的荧光定量分析，推测经过诱导后水稻3 h的短时间内PAL酶总活性的快速上升是由OsPAL8的大量表达引起的；而之后响应24 h长时诱导的基因家族成员主要属于Class3(OsPAL2， OsPAL3， OsPAL4)。OsPAL8是一个快速应答meja处理的成员，其潜在的抗逆功能值得关注。

关键词：苯丙氨酸解氨酶水稻生物信息学酶活性 meja

暴马桑黄倍半萜合酶基因SbTps2克隆及其响应茉莉酸甲酯的表达分析

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中南林业科技大学学报 2022年第10期42卷 158-167页

作者：乌木提·巴合提别克李亚伟佟鑫宇朱丽颖邹莉东北林业大学林学院黑龙江哈尔滨150040

【目的】对参与暴马桑黄Sanghuangporus baumii倍半萜合成途径的关键基因SbTps2及其启动子进行克隆和生物信息学分析,并解析不同浓度meja对该基因表达的影响。【方法】利用PCR扩增技术克隆暴马桑黄倍半萜合酶基因SbTps2 cDNA全长和启动... 详细信息

【目的】对参与暴马桑黄Sanghuangporus baumii倍半萜合成途径的关键基因SbTps2及其启动子进行克隆和生物信息学分析,并解析不同浓度meja对该基因表达的影响。【方法】利用PCR扩增技术克隆暴马桑黄倍半萜合酶基因SbTps2 cDNA全长和启动子序列;用SWISS-MODEL、SignalP-3.0和SOPMA等软件对SbTps2基因和SbTps2启动子序列进行生物信息学分析;以暴马桑黄为试验材料,利用实时荧光定量技术,对不同浓度meja诱导下SbTps2基因相对表达量进行了比较分析。【结果】经测序,SbTps2基因全长1227 bp,编码407个氨基酸,蛋白分子量为45.73 kDa。根据暴马桑黄基因组已知的序列,并结合SbTps2基因cDNA测序结果分析基因的外显子和内含子表明,SbTps2基因包含3个外显子(核苷酸0~527 bp、592~898 bp和953~1348 bp)和两个内含子(528~591 bp和899~952 bp);SbTps2蛋白无跨膜结构与信号肽,该蛋白为亲水性不稳定蛋白。系统发育进化树分析结果表明,SbTps2蛋白与已报道的倍半萜合酶基因聚为一支;SbTps2启动子(1220 bp)生物信息学分析结果表明,它含有典型的启动子元件,如CAAT-box、TATA-box和meja等其他反应元件。荧光定量分析结果表明,SbTps2基因转录水平在不同浓度meja诱导时有差异性,并且在meja诱导浓度为200μM时SbTps2基因转录水平达到最高状态。【结论】通过对SbTps2基因的克隆与表达分析,为后续暴马桑黄倍半萜合酶基因功能的研究奠定了基础。

关键词：暴马桑黄倍半萜合酶基因基因克隆启动子克隆 meja 诱导表达

烟草NtCycB2基因通过茉莉酮酸途径调控腺毛发生

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中国烟草学报 2023年第4期29卷 96-104页

作者：徐寒池徐梦晓滕环瑜睢雅琳张洪映崔红河南农业大学烟草学院河南郑州450002

【目的】为了探究烟草NtCycB2调控腺毛发生的可能分子机制。【方法】采用酶联免疫吸附法(ELISA)对K326、NtCycB2过表达株系NtCycB2-M和NtCycB2敲除株系NtCycB2-OE叶片内源激素进行测定;通过实时定量PCR分析NtCycB2对茉莉酮酸(JA)合成和... 详细信息

【目的】为了探究烟草NtCycB2调控腺毛发生的可能分子机制。【方法】采用酶联免疫吸附法(ELISA)对K326、NtCycB2过表达株系NtCycB2-M和NtCycB2敲除株系NtCycB2-OE叶片内源激素进行测定;通过实时定量PCR分析NtCycB2对茉莉酮酸(JA)合成和信号途径相关基因表达量的影响,以及NtCycB2对外源激素茉莉酮酸甲酯(meja)的应答模式;NtCycB2-OE株系喷施不同浓度的meja,对其进行叶面腺毛形态观察和密度统计。【结果】(1)植物内源性激素检测结果表明敲除NtCycB2基因后烟叶JA含量显著增加,过表达NtCycB2基因后烟叶JA含量显著降低,其他内源激素的含量未发生显著变化。(2)NtCycB2基因影响JA合成、代谢和信号转导相关基因MFP、JMT和NtJAZ-1、-8、-15表达。(3)NtCycB2转录水平受外源激素meja的抑制。(4)meja促进NtCycB2-OE植株叶面长柄腺毛的发生。【结论】部分JA信号通路相关基因的表达受NtCycB2的影响,同时JA信号可以抑制NtCycB2的表达,进而促进长柄腺毛的发生。

关键词： NtCycB2 长柄腺毛发生 meja NtJAZ 基因表达

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脱落酸处理对‘索邦’百合花香的影响

分子植物育种 2023年

作者：杨玲田佶黄清俊北京农学院植物科学技术学院上海应用技术大学生态技术与工程学院

为了检测‘索邦’百合花朵挥发物成分，以‘索邦’百合为材料，采用顶空固相微萃取法(HS-SPME)结合GC-MS，检测和分析了300 mg/L脱落酸(ABA)对‘索邦’百合处理后四个时期花朵挥发性成分及其相对含量的影响。结果表明：在花蕾期、初开... 详细信息

为了检测‘索邦’百合花朵挥发物成分，以‘索邦’百合为材料，采用顶空固相微萃取法(HS-SPME)结合GC-MS，检测和分析了300 mg/L脱落酸(ABA)对‘索邦’百合处理后四个时期花朵挥发性成分及其相对含量的影响。结果表明：在花蕾期、初开期时，300 mg/L ABA处理可以提高‘索邦’百合花朵挥发物的总释放量，并且相对含量呈现上升趋势。但是，在盛开期、衰败期利用了300 mg/L处理后，花朵挥发物的总的释放量降低，相对含量呈现下降趋势。本研究为花香的调控和花香育种改良工作提供理论依据。

关键词： ‘索邦百合’ meja 花香成分时期