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Journal of Integrative Agriculture 2015年第7期14卷 1229-1241页

作者： ZHANG Fan CHEN Xun-ji WANG Jian-hua ZHENG Jun College of Agriculture and Biotechnology China Agricultural University Institute of Crop Science Chinese Academy of Agricultural Sciences Institute of Nuclear Technology and Biotechnology Xinjiang Academy of Agricultural Sciences

Sucrose non-fermenting-1 related protein kinase 2 （snrk2） is a unique family of protein kinases associated with abiotic stress signal transduction in plants. In this study, a maize snrk2 gene Zmsnrk2.11 was cloned and characterized. The results showed that Zmsnrk2.11 is up-regulated by high-salinity and dehydration treatment, and it is expressed mainly in maize mature leaf. Atransient expression assay using onion epidermal cells revealed that Zmsnrk2.11-GFP fusion proteins are localized to both the nucleus and cytoplasm. Overexpressing-Zmsnrk2.11 in Arabidopsis resulted in salt and drought sensitivity phenotypes that exhibited an increased rate of water loss, reduced relative water content, delayed stoma closure, accumulated less free proline content and increased malondialdehyde （MDA） content relative to the phenotypes observed in wild-type （WT） control. Furthermore, overexpression of Zmsnrk2.11 up-regulated the expression of the genes ABI1 and ABI2 and decreased the expression of DREB2A and P5CSI. Taken together, our results suggest that Zmsnrk2.11 is a possible negative regulator involved in the salt and drought stress signal transduction pathways in plants.

关键词： maize salt and drought stresses Zmsnrk2.11 snrk2

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植物snrk家族的研究进展

植物生理学报 2016年第4期52卷 413-422页

作者：孔伟胜刘言王林娟李胜飞张海荣河南农业大学生命科学学院郑州450002

植物在自然界中面临各种环境侵害时候,如干旱、盐、低温和病菌袭击,会启动自身的抵御机制来适应各种侵害。蔗糖非发酵相关的蛋白激酶(sucrose non-fermenting-1-related protein kinase,snrk)是广泛存在于植物中的一类Ser/Thr蛋白激酶,... 详细信息

植物在自然界中面临各种环境侵害时候,如干旱、盐、低温和病菌袭击,会启动自身的抵御机制来适应各种侵害。蔗糖非发酵相关的蛋白激酶(sucrose non-fermenting-1-related protein kinase,snrk)是广泛存在于植物中的一类Ser/Thr蛋白激酶,参与各种胁迫信号传导通路,对植物抵御不良环境起到重要作用。植物中蔗糖非发酵相关的蛋白激酶共有38个成员,可以分为3个亚家族:snrk1、snrk2和snrk3。本文主要讨论snrk家族的研究进展,揭示snrk家族在植物抗逆中的重要作用。

关键词：信号通路蔗糖非发酵相关的蛋白激酶(snrk) snrk1 snrk2 snrk3

适度干旱条件下Smsnrk2.7调控丹参酮类有效成分积累的分子机制研究

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适度干旱条件下SmSnRK2.7调控丹参酮类有效成分积累的分子机制研究

作者：雷乔期山东中医药大学

学位级别：硕士

丹参为唇形科植物丹参(Salvia miltiorrhiza Bunge)的干燥根和根茎,具有活血祛瘀,通经止痛,清心除烦,凉血消痈的功效。丹参药材质量是临床疗效的重要保障。传统经验认为“丹参以皮色红者为佳”,皮部红色物质主要为丹参酮类次生代谢产物... 详细信息

丹参为唇形科植物丹参(Salvia miltiorrhiza Bunge)的干燥根和根茎,具有活血祛瘀,通经止痛,清心除烦,凉血消痈的功效。丹参药材质量是临床疗效的重要保障。传统经验认为“丹参以皮色红者为佳”,皮部红色物质主要为丹参酮类次生代谢产物,有抗凝血、抗血小板聚集、调血脂、抗炎、抗肿瘤多种药理活性,是丹参的主要有效成分。前期研究表明,干旱胁迫可以作为关键环境信号显著激活丹参酮类物质合成通路,其作用机制和分子机理值得深入解析。揭示干旱胁迫调控丹参酮类物质合成的作用机制,对于挖掘促进丹参酮类有效成分合成的抗旱基因,创新种质,明确Smsnrk2.7在丹参酮类成分合成及丹参抗逆性方面的功能,实现“节水优产型非充分灌溉”技术提升,具有重要的理论价值和产业意义。本研究构建了Smsnrk2.7基因的过表达和沉默载体,以过表达(OE)、沉默(RNAi)和野生型(WT)丹参毛状根为试验材料,应用聚乙二醇-6000模拟干旱条件,通过测定野生型和转基因毛状根中丹参酮类有效成分含量、丹参酮合成路径关键酶基因表达水平及抗氧化酶活性等生理生化指标,对响应非生物胁迫的Smsnrk2.7基因开展功能研究,为培育抗逆、高产的丹参品种提供理论依据。研究结果如下:1.构建了Smsnrk2.7基因的过表达和沉默载体,获得转基因毛状根株系。过表达株系中Smsnrk2.7基因表达量升高至野生型的13.32～36.32倍,沉默株系中Smsnrk2.7基因表达量下降至野生型的15.28%～25.12%。2.与沉默毛状根相比,过表达毛状根外观颜色较红。利用高效液相色谱法检测转基因毛状根中隐丹参酮、二氢丹参酮Ⅰ、丹参酮Ⅰ和丹参酮ⅡA的含量。过表达株系中4种丹参酮的含量较野生型显著提高,沉默株系中4种丹参酮的含量较野生型显著降低。通过实时荧光定量PCR检测毛状根中丹参酮合成路径关键酶基因的表达水平。与野生型相比,过表达毛状根株系中SmGGPPs、SmCYP76AH3、SmCPS2、SmCPS1、SmDXS等关键酶基因表达水平显著升高,沉默毛状根株系中丹参合成路径关键酶基因表达水平显著下降。由此可见,Smsnrk2.7通过调节SmGGPPs、SmCYP76AH3、SmDXS等关键酶基因的表达从而正调控丹参酮类成分含量的积累。3.适度干旱处理促进了丹参酮类成分的积累,过表达株系比野生型株系表现出更明显的促进丹参酮类成分积累的效果。干旱胁迫下SmCYP76AH3、SmCPS2、SmCPS1、SmGGPPs等关键酶基因在Smsnrk2.7转基因株系中均呈现显著性变化,最终导致丹参酮类成分的积累。与野生型相比,过表达株系中脯氨酸含量、过氧化物酶活性显著升高,沉默株系中脯氨酸含量、过氧化物酶活性显著下降;过表达株系中丙二醛含量显著降低,沉默株系中丙二醛含量显著升高。结合上述指标推测,过表达Smsnrk2.7基因能够提高丹参毛状根的抗旱性。4.正常条件以及干旱条件下的野生型和沉默毛状根的转录组测序结果显示,在正常条件以及干旱条件下,Smsnrk2.7基因的沉默表达引起了大量基因的差异表达。GO富集分析表明,干旱条件下的差异表达基因主要富集在防卫反应、胁迫应答等生物进程中。另外,在干旱条件下,Smsnrk2.7基因的沉默表达显著抑制了SmERF109、SmERF020、SmWRKY22、SmWRKY48、SmUGT86A1等抗逆核心基因的表达。由此推测,Smsnrk2.7可以通过抑制抗逆基因的表达来调节丹参的抗旱性。综上所述,本研究明确了Smsnrk2.7通过调节丹参酮合成路径关键酶基因的表达从而正向调控丹参酮类成分的合成与积累。初步证实了在干旱条件下,Smsnrk2.7基因可能通过调节抗逆基因的表达,过表达Smsnrk2.7基因通过增加脯氨酸含量、提高过氧化物酶活性以及降低丙二醛含量,进而提高丹参抗旱性。本研究明确了Smsnrk2.7基因在丹参酮类成分合成及丹参抗逆性方面的功能,挖掘了促进丹参酮类有效成分合成的抗旱基因。

关键词：丹参 snrk2 Smsnrk2.7 干旱胁迫丹参酮

拟南芥GCIA2调节碳水化合物合成及ABA响应的功能分析

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拟南芥GCIA2调节碳水化合物合成及ABA响应的功能分析

作者：张秀飞聊城大学

学位级别：硕士

泛素蛋白酶体系统(UPS)是真核生物选择性降解蛋白质的快速调控机制,UPS在调节植物生长发育和非生物胁迫响应中具有重要作用。RING类型泛素连接酶E3是该系统的关键组分之一。果糖1,6-二磷酸酯酶(FBPase)是糖代谢的关键酶。已知酵母中的FB... 详细信息

泛素蛋白酶体系统(UPS)是真核生物选择性降解蛋白质的快速调控机制,UPS在调节植物生长发育和非生物胁迫响应中具有重要作用。RING类型泛素连接酶E3是该系统的关键组分之一。果糖1,6-二磷酸酯酶(FBPase)是糖代谢的关键酶。已知酵母中的FBPase会通过UPS降解,Gid复合体是负责其泛素化修饰的E3;该复合体中具有RING结构域的Gid2和Gid9亚基承担其E3活性。同源分析表明酵母Gid2/Gid9在拟南芥中有四个同源基因(GCIA1/2/3/4),本论文主要从体内和体外两个方面对GCIA2的基因功能进行分析。首先利用原核系统表达纯化GCIA2蛋白,并进行体外泛素化反应分析其E3活性,但未出现阳性结果,这可能是原核细胞中缺乏翻译后修饰的原因;随后又在烟草中瞬时表达并纯化GCIA2蛋白,但仍未检测到E3活性。由于已报道的酵母及人细胞中Gid2/Gid9的E3活性均是在Gid复合体形式下检测到的,因此拟南芥GCIA2也可能需要与Gid复合体的其他亚基结合在一起才能检测到活性,我们将会继续进行这方面的实验分析。亚细胞定位分析表明GCIA2主要定位在细胞核和细胞质中;表达模式分析发现GCIA2在茎生叶和成熟角果中的表达量明显高于其他组织,且ABA和高盐胁迫能够诱导GCIA2表达。为了分析GCIA2在植物体内的功能,我们首先鉴定了该基因的三个T-DNA插入突变体gcia2、gcia2-2和gcia2-3;为了避免基因冗余对基因功能分析的影响,我们以gcia2单突变体为基础,通过常规植物杂交等方法创建了gcia1 gcia2、gcia2 gcia3和gcia2 gcia4的纯合双突变体;同时构建了GCIA2高表达和功能互补的纯合转基因拟南芥。利用这些遗传材料来初步解析拟南芥GCIA2基因功能。已知酵母Gid2作为Gid复合体中的关键E3活性组分来调控FBPase的泛素化修饰及其降解。拟南芥有两个功能性的FBPase:胞质FBPase(cyFBPase)和叶绿体FBPase(cp FBPase),均是植物碳水化合物合成的关键酶,对植物的生长发育具有极其重要的作用。为了验证在拟南芥中GCIA2是否参与FBPase的泛素化降解,我们首先对gcia2突变体进行糖相关的表型分析,发现gcia2突变体在无糖条件下能正常萌发,但部分幼苗萌发后出现生长停滞,此表型说明GCIA2的基因功能可能确实与植物体内糖的代谢或信号调控相关;Pull-down及Co-IP结果也显示GCIA2与cyFBPase和cp FBPase均有相互作用;但幼苗中两种FBPase的蛋白含量和降解速率在野生型与gcia2中均无明显差异,说明GCIA2突变并未影响两种FBPase的蛋白水平及其稳定性。综合以上结果,拟南芥中GCIA2基因的功能与其酵母同源基因Gid2有所差别,其主要功能可能并不是调控拟南芥两种FBPase的泛素化降解。不过也有可能是由于基因冗余导致未能检测到gcia2与野生型中的两种FBPase的差别,未来工作中将利用相关双突变体及多突变体材料继续进行分析。由于ABA和高盐胁迫均能诱导GCIA2基因的表达,而且糖信号与ABA信号转导有明显的crosstalk;ABRC网站信息显示GCIA2的同源基因GCIA1与ABA信号通路关键调节因子snrk2.3共表达,因此推测GCIA2可能也会影响ABA信号通路,进而影响干旱响应。表型分析发现gcia2突变体对ABA更加敏感,且GCIA2的突变主要影响萌发后幼苗根的伸长;另外,相对于野生型,gcia2对干旱胁迫的耐受性明显降低。GST pull down实验证明GCIA2与snrk2.3有相互作用,因此GICA2很可能通过调节snrk2.3的作用来影响ABA信号传导及干旱胁迫的响应。另外,已知snrk1是拟南芥胁迫和能量转导的中心整合者,其过表达拟南芥也与gcia2突变体相似对ABA更加敏感,因此推测GCIA2的功能也许与snrk1.1的功能也有关系,对GCIA2与snrk1.1的体外GST pull-down分析表明两者之间确实存在相互作用。综上所述,拟南芥GCIA2可能会通过调控snrk1.1和snrk2.3进而影响植物对ABA和干旱的响应以及能量代谢过程。

关键词： Gid复合体 GCIA2 果糖1,6-二磷酸酯酶脱落酸 snrk2

甜菜Bvsnrk2家族全基因组鉴定及其功能研究

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甜菜BvSnRK2家族全基因组鉴定及其功能研究

作者：刘子茜兰州理工大学

学位级别：硕士

甜菜(Beta vulgaris L.)属藜科二年生草本植物,是世界上第二大制糖来源,作为制糖作物具有重要的商业价值。由于气候变化,甜菜受到不利的环境影响,导致减产和质量不高,利用转基因技术对植物进行遗传改良,成为当下快速及有效的方法之一。... 详细信息

甜菜(Beta vulgaris L.)属藜科二年生草本植物,是世界上第二大制糖来源,作为制糖作物具有重要的商业价值。由于气候变化,甜菜受到不利的环境影响,导致减产和质量不高,利用转基因技术对植物进行遗传改良,成为当下快速及有效的方法之一。蔗糖非发酵相关蛋白激酶2(Sucrose non-fermenting-1-related protein kinase 2,snrk2)是植物特有的,在植物生长发育、抵抗生物和非生物胁迫方面发挥着重要作用。先前已有大量报道记载了对不同作物snrk2相关功能的研究进展,而对甜菜snrk2的研究尚未见报道。鉴于此,为探究甜菜snrk2s家族成员特性及响应非生物胁迫的功能,本论文研究使用生物信息学技术分析了甜菜snrk2s家族;采用实时定量PCR(qRT-PCR)技术分析不同处理下甜菜不同组织中Bvsnrk2s家族成员的表达水平。其次,根据已知序列克隆Bvsnrk2s全长cDNA序列,构建超表达载体pEG100-Bvsnrk2s,采用农杆菌介导法,将pEG100-Bvsnrk2.1导入烟草植株中,以实现所克隆Bvsnrk2.1基因的超表达。最后,对转基因植株进行功能分析。主要取得了如下结果:(1)通过对拟南芥模式植物的snrk2进行同源比对以及保守结构域筛选等方式,在甜菜中共计获得6个snrk2s基因,且Bvsnrk2s的CDS(coding sequence)长度在1008 bp(Bvsnrk2.1)至1095 bp(Bvsnrk2.6);等电点(Isoelectric point,p I)从4.85～5.73,表明Bvsnrk2为酸性;总平均亲水性(Grand average of hydropathicity,GRAVY)均为负值,表明Bvsnrk2s蛋白是亲水蛋白。系统发育分析表明,根据是否受ABA诱导,将snrk2分为组Ⅰ(Bvsnrk2.2和-3)、组Ⅱ(Bvsnrk2.1和-4)和组Ⅲ(Bvsnrk2.5和-6),并且除Bvsnrk2.4含8个外显子以外,其余均含有9个外显子,表明Bvsnrk2s外显子/内含子结构是相对保守的。启动子顺式作用元件分析,其含有激素相关元件、光响应元件和胁迫响应元件,表明Bvsnrk2s可能受不同胁迫的诱导。(2)通过qRT-PCR技术分析了6个Bvsnrk2s基因在干旱和盐处理下的表达情况,发现Bvsnrk2s在甜菜叶和根中均有所表达。在盐处理下,100 mmol/L NaCl诱导了叶和根中大多数Bvsnrk2s基因的上调表达;在干旱处理下,6个基因叶中的表达量相对较高。表明Bvsnrk2s在不同处理下的表达在不同的浓度下呈现多种模式。(3)依据甜菜已知序列设计Bvsnrk2s不同基因引物,从甜菜中克隆了6个Bvsnrk2s基因的CDS序列,并成功构建了6个过表达载体并命名为pEG100-Bvsnrk2.1至pEG100-Bvsnrk2.6。(4)通过农杆菌介导法获得了T1代过表达Bvsnrk2.1的转基因烟草。表型统计表明,在干旱和NaCl处理下,转基因烟草的根系比野生型烟草长。生理实验结果表明,转基因烟草其叶片相对含水量增加、丙二醛含量降低以及叶绿素含量升高等,从而提高转基因烟草的抗逆性。综上所述,本论文研究通过对甜菜snrk2s基因家族进行生物信息学分析、表达模式分析,通过克隆甜菜6个Bvsnrk2s的全长CDS序列以及对转基因烟草进行功能分析,验证了甜菜Bvsnrk2.1基因的功能,为培育其他抗逆性更强的作物品种提供一定理论依据。

关键词：甜菜 snrk2 生物信息学分析基因表达模式基因克隆功能分析

种子萌发过程中APETALA2参与ABA信号转导的机制研究

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种子萌发过程中APETALA2参与ABA信号转导的机制研究

作者：孟慧影安徽农业大学

学位级别：硕士

种子萌发作为植物生长发育的起始,首先需要解除种子休眠。影响种子休眠与萌发的因素众多,包括胚效应、种皮效应、内源激素和各种外部环境条件。植物激素ABA(Abscisic Acid)能够促进植物种子休眠,在种子成熟、幼苗生长和非生物胁迫等方... 详细信息

种子萌发作为植物生长发育的起始,首先需要解除种子休眠。影响种子休眠与萌发的因素众多,包括胚效应、种皮效应、内源激素和各种外部环境条件。植物激素ABA(Abscisic Acid)能够促进植物种子休眠,在种子成熟、幼苗生长和非生物胁迫等方面都起着关键调控作用。bZIP转录因子ABI5(ABA insensitive 5)作为为ABA信号通路下游的关键调控因子,能够促进ABA介导的种子休眠,从而抑制种子萌发,然而,种子萌发阶段ABI5功能调控的分子机制仍然需要进一步探索,以更好地理解种子萌发过程中ABA信号转导的作用机制。本研究通过酵母双杂交筛选到一个与ABI5相互作用的转录因子AP2(APETALA2)。作为AP2/ERF转录因子家族的成员,AP2在植物生命周期中的重要发育阶段和植物应答外界环境因素中起关键作用,包括调控花器官、胚珠、种皮和种子质量的发育,然而,AP2是否参与调节种子萌发尚不清楚。我们随后利用荧光素酶互补实验,进一步证明AP2能够与ABI5在细胞核中相互作用并形成小体。ap2缺失突变体种子萌发实验,表明ap2缺失突变体在种子萌发阶段对ABA超敏感,说明AP2能够抑制ABA介导的种子休眠。进一步的遗传分析表明,abi5的功能缺失能够完全恢复ap2缺失突变体在种子萌发阶段对ABA敏感的表型。该结果从遗传上证明,AP2能够通过抑制ABI5参与抑制ABA介导的种子休眠。此外,我们利用双分子荧光互补实验,观察到AP2能够与ABA信号转导中促进种子休眠的核心蛋白激酶(Sucrose non-fermenting protein kinase)snrk2.2、snrk2.3和snrk2.6在细胞核中相互作用并形成小体,暗示AP2也可能通过snrk2s参与调节ABA介导的种子休眠。总之,本研究发现,AP2能够与snrk2s和ABI5的相互作用参与调节ABA信号介导的种子休眠,在一定程度上拓展了种子萌发阶段ABA信号的转导作用机制。

关键词： ABA信号 ABI5 AP2 snrk2 种子萌发

PYR/PYL/RCAR蛋白介导植物ABA的信号转导

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遗传 2012年第5期34卷 560-572页

作者：胡帅王芳展刘振宁刘亚培余小林浙江大学蔬菜研究所杭州310058 农业部园艺植物生长发育与品质调控重点开放实验室杭州310058

脱落酸(ABA)在各个植物生长发育阶段以及植物对生物与非生物胁迫的响应过程中都发挥着重要的作用。最近研究表明,在ABA信号转导途径中有3种核心组份:ABA受体PYR/PYL/RCAR蛋白、负调控因子2C类蛋白磷酸酶(PP2C)和正调控因子SNF1相关的蛋... 详细信息

脱落酸(ABA)在各个植物生长发育阶段以及植物对生物与非生物胁迫的响应过程中都发挥着重要的作用。最近研究表明,在ABA信号转导途径中有3种核心组份:ABA受体PYR/PYL/RCAR蛋白、负调控因子2C类蛋白磷酸酶(PP2C)和正调控因子SNF1相关的蛋白激酶2(snrk2),它们共同组成了一个双重负调控系统——PYR/PYL/RCAR—|PP2C—|snrk2来调控ABA信号转导及其下游反应,且3种核心组份在植物体内的结合方式受时空和生化等因素的影响,通过特定组合形成的ABA信号转导复合体介导特定的ABA信号反应。文章就PYR/PYL/RCAR蛋白介导的植物ABA信号识别与转导途径的分子基础及其调控机制,以及PYR/PYL/RCAR—PP2C—snrk2参与的ABA信号调控网络等研究进展做一概述,并对该领域今后的研究进行了展望。

关键词： ABA 信号转导 PYR/PYL/RCAR蛋白 PP2C snrk2

利用WGCNA鉴定谷子内源脱落酸响应禾生指梗霉胁迫的共表达基因

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中国农业科学 2020年第16期53卷 3280-3293页

作者：常国蓉李任建张琦张育铭韩渊怀张宝俊山西农业大学植物保护学院

【目的】脱落酸(ABA)作为一类逆境激素,在植物生长发育、生物胁迫和非生物胁迫中发挥着重要作用。脱落酸受体蛋白PYR/PYL/PCAR及SNF1相关的蛋白激酶(snrk2)是介导脱落酸信号转导的重要调控因子。本研究通过预测脱落酸及其信号转导途径... 详细信息

【目的】脱落酸(ABA)作为一类逆境激素,在植物生长发育、生物胁迫和非生物胁迫中发挥着重要作用。脱落酸受体蛋白PYR/PYL/PCAR及SNF1相关的蛋白激酶(snrk2)是介导脱落酸信号转导的重要调控因子。本研究通过预测脱落酸及其信号转导途径中关键基因在谷子白发病致病菌禾生指梗霉(Sclerospora graminicola)中的调控作用,为谷子内源脱落酸响应禾生指梗霉侵染的互作研究提供参考。【方法】通过对禾生指梗霉侵染的晋谷21号谷子进行转录组测序和脱落酸含量测定,基于谷子全基因组对脱落酸信号转导通路上的PYL和snrk2家族基因进行鉴定、分析,利用测定的转录组构建加权基因共表达网络(WGCNA),并与禾生指梗霉侵染引起的寄主内源脱落酸含量进行关联,预测脱落酸及其下游信号转导基因PYL和snrk2在谷子与禾生指梗霉互作调控中的关键核心基因;利用qRT-PCR技术对候选基因进行验证。【结果】谷子中存在禾本科中较为保守的PYL和snrk2家族基因各11个,且在PYL和snrk2家族基因的启动子上均预测到脱落酸响应元件。在禾生指梗霉侵染后,寄主内源脱落酸在第一、第二时期大量积累,含量显著高于对照组,分别为22.50和18.08 ng·mL-1,而在第三、第四和第五时期脱落酸含量下降,低于对照组。在基因共表达网络分析中,利用18 535个基因共构建了34个基因共表达模块。通过对脱落酸含量和PYL、snrk2家族基因的关联分析,预测到MEpaleturquoise和MEbrown模块为核心候选模块。利用GO功能富集和模块关键基因的挖掘共预测到1个PYL家族基因Seita.1G030500和2个snrk2家族基因Seita.2G394500、Seita.3G03200,以及3个核心基因Seita.4G105600、Seita.6G218100和Seita.9G138400,共6个基因可能在脱落酸及其信号转导调控过程中参与谷子与禾生指梗霉的互作。对预测到的3个核心基因在水稻和拟南芥数据中进行比对,鉴定到Seita.4G105600为转导蛋白/WD40重复超家族蛋白、Seita.6G218100为WRKY57转录因子、Seita.9G138400为TIFY转录因子。qRT-PCR分析表明Seita.2G394500、Seita.4G105600和Seita.6G218100基因在谷子白发病早期表达均上调。【结论】谷子在受到禾生指梗霉侵染后脱落酸会在体内大量积累,预测到1个PYL家族基因、2个snrk2家族基因、2个转录因子基因和1个WD40家族蛋白基因参与谷子内源脱落酸响应禾生指梗霉侵染过程。qRT-PCR结果表明1个snrk2家族基因、1个WD40家族蛋白基因和1个WRKY57转录因子基因共3个基因可能在谷子脱落酸响应禾生指梗霉侵染过程中发挥重要作用。

关键词：谷子脱落酸禾生指梗霉 PYL snrk2 加权基因共表达网络

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苹果Mpsnrk2.4基因的克隆及转化

西北农林科技大学学报（自然科学版） 2016年第2期44卷 105-112,120页

作者：秦源邵云梁东邹养军西北农林科技大学园艺学院陕西杨凌712100

【目的】从常用苹果砧木楸子中克隆Mpsnrk2.4基因,并将其转化番茄(Lycopersicon esculentum)品种Micro-Tom,为研究其功能奠定基础。【方法】以楸子幼叶为材料,通过RT-PCR扩增获得Mpsnrk2.4基因的完整开放阅读框序列;利用Gateway技术构建... 详细信息

【目的】从常用苹果砧木楸子中克隆Mpsnrk2.4基因,并将其转化番茄(Lycopersicon esculentum)品种Micro-Tom,为研究其功能奠定基础。【方法】以楸子幼叶为材料,通过RT-PCR扩增获得Mpsnrk2.4基因的完整开放阅读框序列;利用Gateway技术构建pGWB411-snrk2.4植物过表达载体,通过根癌农杆菌介导法将此载体转入Micro-Tom番茄中,通过卡那霉素筛选和转基因番茄RT-PCR鉴定,获得阳性转基因株系,利用qRT-PCR技术研究不同转基因株系中Mpsnrk2.4基因的表达水平。【结果】成功克隆到长度为1 220bp的Mpsnrk2.4基因片段,该基因包含长1 026bp的完整开放阅读框,编码341个氨基酸残基。通过在线软件分析发现,该基因的gDNA序列包含8个内含子,9个外显子;预测编码蛋白Mpsnrk2.4的分子质量为38.475ku,理论等电点(pI)为6.06。系统进化树分析表明,Mpsnrk2.4与水稻OsSAPK3蛋白的亲缘关系最近,序列比对显示Mpsnrk2.4蛋白与已知的其他植物snrk2s蛋白序列具有较高的同源性。转基因植株PCR鉴定结果表明,Mpsnrk2.4基因已成功转入番茄植株中,经qRT-PCR发现,不同转基因株系的Mpsnrk2.4基因表达量存在差异,其中株系1的表达水平最高。【结论】克隆获得了Mpsnrk2.4基因全长序列,并得到了10个含有该基因的Micro-Tom番茄转基因株系。

关键词：楸子 snrk2 基因克隆转基因

利用酵母双杂交技术筛选拟南芥Atsnrk2.4的互作蛋白

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利用酵母双杂交技术筛选拟南芥AtSnRK2.4的互作蛋白

作者：王慧东北林业大学

学位级别：硕士

snrk2(sucrose non-fermenting 1-related protein kinase 2)是一类植物中特有的丝氨酸/苏氨酸类蛋白激酶,参与植物体内多种信号转导,在应答无机环境(盐、干旱等)胁迫以及一些基本的生理过程中起到非常重要的作用。本研究以拟南芥snrk2... 详细信息

snrk2(sucrose non-fermenting 1-related protein kinase 2)是一类植物中特有的丝氨酸/苏氨酸类蛋白激酶,参与植物体内多种信号转导,在应答无机环境(盐、干旱等)胁迫以及一些基本的生理过程中起到非常重要的作用。本研究以拟南芥snrk2成员Atsnrk2.4为研究对象,我们以Atsnrk2.4为“诱饵”蛋白通过酵母双杂交技术筛选与其有相互作用的蛋白,确定Atsnrk2.4与互作蛋白之间的相互作用关系,为探求其抗逆机理奠定基础。本研究中,构建了pGBKT7-Atsnrk2.表达载体。通过酵母双杂交技术筛选出Atsnrk2.4的互作蛋白为2-10。然后,利用体外Pull-down实验和体内的双分子荧光互补(BiFC)试验进一步证实了两个蛋白之间的相互作用关系。Atsnrk2.4蛋白具有自磷酸化作用。并且利用GFP荧光标记技术,检测到Atsnrk2.4和2-10蛋白定位在洋葱表皮细胞的胞质溶胶中。最后通过荧光定量PCR技术,对Atsnrk2.4和2-10基因的mRNA水平上的表达特性进行了研究。结果表明,Atsnrk2.4和2-10在转录水平上对NaCl、ABA、干旱胁迫产生不同程度的应答响应,说明Atsnrk2.4和2-10是与盐、ABA和干旱胁迫相关的应答基因。这为进一步探讨Atsnrk2.4参与植物逆境胁迫(盐、干旱等)应答的分子机制奠定了基础。

关键词：拟南芥 snrk2 酵母双杂交