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盐生草HgS5基因的克隆与抗旱性鉴定

草业学报 2025年第2期 184-195页

作者：汪欣瑶彭亚萍姚立蓉汪军成司二静张宏杨轲马小乐孟亚雄王化俊李葆春甘肃农业大学省部共建干旱生境作物学国家重点实验室甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室甘肃农业大学农学院甘肃农业大学生命科学技术学院

为应对日益严峻的干旱环境问题，发掘植物体内的抗旱基因具有重要意义。基于前期盐生草转录组测序数据分析结果，盐胁迫后HgS5基因的表达量与差异倍数最高，故选其为研究对象，对目的基因编码的蛋白进行生物信息学分析并进行亚细胞定位... 详细信息

为应对日益严峻的干旱环境问题，发掘植物体内的抗旱基因具有重要意义。基于前期盐生草转录组测序数据分析结果，盐胁迫后HgS5基因的表达量与差异倍数最高，故选其为研究对象，对目的基因编码的蛋白进行生物信息学分析并进行亚细胞定位；通过qRT-PCR检测目的基因在拟南芥植株叶片和根系的相对表达量，并利用农杆菌完成拟南芥异源表达，以验证目的基因的抗旱能力。结果表明，HgS5基因中碱基对的数量为1738，编码370个氨基酸，编码蛋白为酸性亲水性蛋白且没有跨膜区；具有116个启动子顺式作用元件；HgS5基因和巨人柱、苋菜和甜菜相关同源基因拥有相同的A＿thal＿3526保守结构域；亚细胞定位显示HgS5基因主要在细胞膜上表达；荧光定量结果显示HgS5基因主要在拟南芥根系表达，处理第6天表达量与其他组别差异显著（P基因HgS5通过影响酶活性来对抗干旱环境，过表达拟南芥根系超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性在干旱胁迫后期整体高于野生型。综上所述，基因HgS5在抗旱过程中起到了积极的调控作用。研究结果旨在为进一步探索HgS5基因应对干旱胁迫的分子响应机制提供理论依据。

关键词：盐生草基因家族生物信息学分析基因克隆抗旱性鉴定

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能源植物柳枝稷基因工程研究进展

草业科学 2019年第2期36卷 394-401页

作者：曹慧颖张立军阮燕晔张敖董小妹张馨悦沈阳农业大学生物科学技术学院/辽宁省植物基因工程技术研究中心辽宁沈阳110866

柳枝稷(Panicum virgatum)是C4暖季草本植物。具有许多优良的农艺性状,如广泛的地理适应性,耐贫瘠,生产成本低,水利用率高,生物质产量高,易于收获,因此被认为是重要的生物能源作物。通过生物技术对柳枝稷进行遗传改良,对于充分开发柳枝... 详细信息

柳枝稷(Panicum virgatum)是C4暖季草本植物。具有许多优良的农艺性状,如广泛的地理适应性,耐贫瘠,生产成本低,水利用率高,生物质产量高,易于收获,因此被认为是重要的生物能源作物。通过生物技术对柳枝稷进行遗传改良,对于充分开发柳枝稷的生物质潜能,利用柳枝稷生产生物燃料具有重要意义。本文从柳枝稷遗传转化技术及改良性状的角度综述了柳枝稷的基因工程进展,为培育优良柳枝稷新品种提供参考。

关键词：遗传转化基因型真空农杆菌 miRNA

玉米C_4光合叶不同部位“花环”结构及叶绿素含量的变化

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玉米科学 2012年第6期20卷 60-62,69页

作者：刘畅崔震海张立军朱延姝樊金娟胡凯沈阳农业大学生物科学技术学院/辽宁省植物基因工程技术研究中心沈阳110866

以玉米进行C4光合的全展第5位叶片为材料,分析从叶基部到顶部的解剖结构和叶绿素含量变化,研究玉米C4光合叶片"花环"结构随叶片发育的变化规律。结果表明,玉米第5位叶从基部到顶部都具有完整的典型"花环"结构,维管束鞘细胞(BSC)和叶肉细... 详细信息

以玉米进行C4光合的全展第5位叶片为材料,分析从叶基部到顶部的解剖结构和叶绿素含量变化,研究玉米C4光合叶片"花环"结构随叶片发育的变化规律。结果表明,玉米第5位叶从基部到顶部都具有完整的典型"花环"结构,维管束鞘细胞(BSC)和叶肉细胞(MC)的体积在叶片发育过程中具有渐变性,从叶基部到顶部BSC和MC均呈先增大后变小的趋势,而且叶绿素a、b和a+b含量呈相同的变化趋势,说明BSC和MC细胞体积与叶绿素含量的变化具有相关性。叶绿素a/b总体呈上升趋势,说明玉米第5叶基部到顶部的光合途径存在C3向C4转变的过程。玉米第5叶不同部位C4光合途径发育的渐变性比前3叶更为明显。

关键词：玉米 C4光合 “花环”结构叶绿素含量

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叶绿体功能基因的工程改造

生物技术通报 2011年第8期27卷 1-4,14页

作者：徐昀胡凯崔震海张立军沈阳农业大学生物科学技术学院辽宁省植物基因工程技术研究中心沈阳110866

主要介绍叶绿体功能基因工程改造的目的、受体材料、主要方法、转入外源基因细胞的筛选和鉴定等。

关键词：叶绿体功能基因工程同源重组通用载体筛选标记基因

脂质转移蛋白SiLTP1基因参与谷子耐盐响应初探

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作物学报 2025年第1期51卷 58-67页

作者：孟凡花刘敏沈傲刘炜山东省农业科学院农作物种质资源研究所山东济南250100 上海应用技术大学生态技术与工程学院上海201418

土壤盐渍化严重制约农业生产发展,通过提高植物耐盐性进行盐碱地综合利用,对于保障粮食安全,提升农业生产效率具有重要意义。脂质转移蛋白是一类在高等植物中广泛存在的小分子蛋白质,能够参与植株生长、信号转导以及多种生物和非生物胁... 详细信息

土壤盐渍化严重制约农业生产发展,通过提高植物耐盐性进行盐碱地综合利用,对于保障粮食安全,提升农业生产效率具有重要意义。脂质转移蛋白是一类在高等植物中广泛存在的小分子蛋白质,能够参与植株生长、信号转导以及多种生物和非生物胁迫过程。前期本课题组克隆到一个谷子中编码脂质转移蛋白的基因SiLTP1,本研究通过构建其原核表达载体和植物双元过表达载体,获得了该基因的原核表达蛋白及同源转化过表达阳性植株,经进一步筛选获得4个纯合株系。体外耐盐性试验显示, SiLTP1的原核表达蛋白具有一定耐盐性;转基因植株苗期耐盐生理指标测定显示,SiLTP1过表达植株在遭受盐胁迫时,植株体内MDA积累减少,抗氧化酶含量升高,可积累更少的过氧化氢,从而降低胁迫对植株的氧化损伤,显示基因过表达植株具有更好的耐盐性。本研究结果初步揭示, SiLTP1可正向调控谷子的耐盐性,其在谷子耐盐抗逆方面具有潜在功能,为耐盐谷子品种改良及新品种培育提供了理论基础和候选基因资源。

关键词：脂质转移蛋白 SiLTP1 盐胁迫谷子耐盐响应

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发育时期和光诱导对拟南芥AtSUC2基因表达的影响

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生物技术通报 2011年第7期27卷 60-64页

作者：肖红张立军杜国华崔震海沈阳农业大学生物科学技术学院辽宁省植物基因工程技术研究中心沈阳110866

蔗糖是高等植物中碳水化合物最主要的转运形式,对于植物的生长发育至关重要。植物体内蔗糖的转运主要依赖蔗糖转运蛋白,因此对于蔗糖转运蛋白基因的研究具有重要意义。拟南芥蔗糖转运蛋白AtSUC2在蔗糖装载中起主要作用,通过半定量RT-PC... 详细信息

蔗糖是高等植物中碳水化合物最主要的转运形式,对于植物的生长发育至关重要。植物体内蔗糖的转运主要依赖蔗糖转运蛋白,因此对于蔗糖转运蛋白基因的研究具有重要意义。拟南芥蔗糖转运蛋白AtSUC2在蔗糖装载中起主要作用,通过半定量RT-PCR测定拟南芥叶片不同发育时期和不同光强下AtSUC2基因的表达量,研究拟南芥特定发育阶段和光诱导作用下AtSUC2基因表达的影响。结果表明,在野生型拟南芥叶片中,AtSUC2基因在16 d幼叶、30 d营养期叶片、生殖期叶片中均表达,在16 d幼叶和生殖期叶片中表达强度较弱,在营养生长旺盛时(30 d叶龄)表达较高。同时,植株在暗处理12 h时,AtSUC2基因表达量降低,在强光处理12 h时,AtSUC2基因表达量与对照差异不显著,可能AtSUC2基因的表达受光诱导但与光强无关。

关键词：拟南芥 AtSUC2基因蔗糖转运蛋白半定量PCR

玉米C4-PEPC基因RNAi植物表达载体的构建

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沈阳农业大学学报 2013年第1期44卷 88-91页

作者：崔震海蔡莹张立军沈阳农业大学生物科学技术学院/辽宁省植物基因工程技术研究中心沈阳110161

玉米C4光合关键酶PEPC基因在玉米C4光合作用中起到重要作用,根据已测序的玉米C4-PEPC基因序列,设计2对带限制性内切酶位点的特异性引物,以pBI121 C4-PEPC质粒DNA为模板,PCR扩增得到2个C4-PEPC基因片段。再将正向和反向两个片段分别经双... 详细信息

玉米C4光合关键酶PEPC基因在玉米C4光合作用中起到重要作用,根据已测序的玉米C4-PEPC基因序列,设计2对带限制性内切酶位点的特异性引物,以pBI121 C4-PEPC质粒DNA为模板,PCR扩增得到2个C4-PEPC基因片段。再将正向和反向两个片段分别经双酶切后插入植物表达载体pTA7002的XhoI和SpeI酶切位点之间,从而构建了以玉米C4-PEPC基因为靶标的RNAi植物表达载体p7002-Z-F。载体质粒经酶切鉴定正确后通过冻融法转入根癌农杆菌EHA105中,为后续探讨干扰载体的干涉PEPC基因表达效果奠定了基础。

关键词：玉米 PEPC RNAi 植物表达载体

玉米C_4型PEPC全长基因的克隆与表达载体构建

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江苏农业科学 2014年第11期42卷 26-29页

作者：王雷崔震海张立军沈阳农业大学生物科学技术学院/辽宁省植物基因工程技术研究中心辽宁沈阳110866

以玉米自交系郑58基因组DNA为模板,设计了2对特异性引物,分别PCR扩增玉米C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)启动子及其全长编码序列,利用In-Fusion技术将两者定向克隆到载体p CAMBIA-1391Z上,并对重组子进行测序验证。结果表明,该PEPC... 详细信息

以玉米自交系郑58基因组DNA为模板,设计了2对特异性引物,分别PCR扩增玉米C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)启动子及其全长编码序列,利用In-Fusion技术将两者定向克隆到载体p CAMBIA-1391Z上,并对重组子进行测序验证。结果表明,该PEPC启动子序列与Gen Bank中的玉米自交系B73的同源性为97.70%,片段长1 200 bp;全长编码序列同源性为97.90%,片段长6 330 bp。通过HindⅢ和EcoRⅠ酶切载体p CAMBIA-1391Z,利用In-Fusion技术将线性载体与之前获得的2个PCR片段连接,测序结果与预期序列一致,表明成功构建了p CAMBIA-1391Z-PEPC植物表达载体。对克隆和载体构建中存在的问题进行了讨论,以期为该类型基因的高效克隆及表达载体的构建提供参考、为C4型PEPC基因功能研究和C3植物遗传转化提供可用的基因序列。

关键词：玉米 PEPC 基因克隆序列分析表达载体构建

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番茄micro-TOM活体再生体系的建立

中国蔬菜 2014年第12期 27-29页

作者：曹慧颖王玉莹孙建坤刘玲莉张立军阮燕晔夏润玺沈阳农业大学生物科学技术学院、辽宁省植物基因工程技术研究中心辽宁沈阳110866

番茄micro-TOM是生物学研究的模式植物,它的离体再生体系对遗传转化及发育生物学研究至关重要。但是microTOM组培再生体系费时费力,容易污染。本试验通过对活体植株进行去头去腋芽诱导,建立了高效快捷、不依赖外源激素的番茄micro-TOM... 详细信息

番茄micro-TOM是生物学研究的模式植物,它的离体再生体系对遗传转化及发育生物学研究至关重要。但是microTOM组培再生体系费时费力,容易污染。本试验通过对活体植株进行去头去腋芽诱导,建立了高效快捷、不依赖外源激素的番茄micro-TOM活体再生体系,为简化番茄遗传转化奠定了基础,也为植物再生机理研究提供了良好的实验材料。

关键词：植物再生组织培养再生机理遗传转化番茄micro-TOM