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PhJAZ1蛋白对毛竹中抗虫相关代谢物和SPL家族基因的影响

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福建农林大学学报（自然科学版） 2022年第4期51卷 478-485页

作者：黄锦鹏李玉红朱腾飞任慧波苏军福建农林大学海峡联合研究院基础林学与蛋白质组学研究中心福建福州350002

PhJAZ1蛋白是不同类型毛竹叶差异应对害虫取食的核心,然而其分子信号途径的下游,特别是SPL家族,及其对抗虫相关次生代谢物的影响依然未知.本研究先在拟南芥JAZ1缺失性突变体(jaz1)背景下构建了PhJAZ1蛋白的过表达植株(PhJAZ1-OX/jaz1),... 详细信息

PhJAZ1蛋白是不同类型毛竹叶差异应对害虫取食的核心,然而其分子信号途径的下游,特别是SPL家族,及其对抗虫相关次生代谢物的影响依然未知.本研究先在拟南芥JAZ1缺失性突变体(jaz1)背景下构建了PhJAZ1蛋白的过表达植株(PhJAZ1-OX/jaz1),并检测了不同基因型植株中单宁、黄酮及生物碱等次生代谢物质的含量;然后,通过棉铃虫饲喂试验分别测定了取食不同基因型拟南芥叶片对棉铃虫2龄幼虫体重和存活率的影响;同时,通过同源表达的手段(瞬时表达体系),在毛竹幼苗中过表达了PhJAZ1蛋白,并分析了PhJAZ1对下游PhSPL家族基因表达量的影响,及其对次生代谢物含量的影响.结果表明:与携带jaz1的拟南芥植株相比,PhJAZ1-OX/jaz1植株叶片中的单宁和生物碱含量分别减少了40.5%和70.8%(P<0.01);与取食携带jaz1的拟南芥相比,取食PhJAZ1-OX/jaz1拟南芥叶片的棉铃虫2龄幼虫的体重和存活率分别提高了195.8%和36.7%(P<0.01);与野生型毛竹相比,PhJAZ1过表达毛竹中的单宁含量减少了11.7%(P<0.05);此外,毛竹中过表达PhJAZ1能显著上调24个PhSPL家族基因(PhSPL6-2、PhSPL3-3、PhSPL9-1、PhSPL9-2等)的表达.以上结果说明,毛竹中的PhJAZ1能在转录水平上影响多个PhSPL家族基因的表达,进而抑制部分抗虫相关次生代谢物质的积累,最终起到钝化毛竹抗虫性的效果.

关键词：毛竹茉莉酸 JAZ1 SPL 抗虫性

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植物14-3-3蛋白结构与功能的研究进展

福建农林大学学报(自然科学版) 2023年

作者：孙熔谦晋欢欢张静王琴张莉福建农林大学基础林学与蛋白质组学研究中心福建农林大学生命科学学院

14-3-3蛋白是一类进化上高度保守的磷酸化识别蛋白，以同源或异源二聚体的形式发挥功能。植物14-3-3蛋白不但参与调控植物开花、叶绿体发育和移动、气孔开放、种子发育、细胞伸长和分裂等过程，还参与调控植物对环境胁迫的响应，如干旱... 详细信息

14-3-3蛋白是一类进化上高度保守的磷酸化识别蛋白，以同源或异源二聚体的形式发挥功能。植物14-3-3蛋白不但参与调控植物开花、叶绿体发育和移动、气孔开放、种子发育、细胞伸长和分裂等过程，还参与调控植物对环境胁迫的响应，如干旱、盐碱和温度等胁迫响应。目前，已鉴定与植物14-3-3蛋白互作的蛋白超过300个，说明14-3-3蛋白在植物生长发育过程中具有重要作用。本文主要总结了近年来植物14-3-3蛋白的结构及功能方面的研究进展。

关键词： 14-3-3蛋白生长发育胁迫响应

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麻竹DlmDELLA基因克隆与分析

分子植物育种 2023年第6期21卷 1874-1883页

作者：陈刚王楠楠白玮元韩芳英朱强福建农林大学林学院基础林学与蛋白质组学研究中心福州350002

DELLA蛋白是GAs(赤霉素)信号转导途径中的关键因子,但在麻竹中相关的研究仍是空白。为了研究麻竹中DlmDELLA基因的功能,实验通过同源克隆的方法,从麻竹DNA和cDNA中克隆出一条DlmDELLA基因,基因全长c DNA序列为1863 bp,无内含子,编码620... 详细信息

DELLA蛋白是GAs(赤霉素)信号转导途径中的关键因子,但在麻竹中相关的研究仍是空白。为了研究麻竹中DlmDELLA基因的功能,实验通过同源克隆的方法,从麻竹DNA和cDNA中克隆出一条DlmDELLA基因,基因全长c DNA序列为1863 bp,无内含子,编码620个氨基酸,分子量为65.57 kD,等电点为5.20。蛋白聚类分析,发现麻竹DlmDELLA编码的蛋白与其他植物DELLA蛋白一样具有完整的功能结构域,而且麻竹DELLA蛋白与玉米、水稻、毛竹等禾本科植物的亲缘关系较近。利用STRING数据库对其互作蛋白进行分析发现其与GIDs、PIF3、SLY1等蛋白可能有相互作用。RT-qRCR分析麻竹DlmDELLA的时空表达,发现其在叶、胚芽组织中表达量较高;在外源GA3处理下,基因表达呈现上升趋势,在24 h表达量达到最高;外源PAC处理下,基因表达在3 h上升到最高后下降。原生质体中基因的亚细胞定位,发现DlmDELLA蛋白定位在细胞核中。本研究为进一步研究麻竹中关于GAs信号通路中DELLA蛋白功能及其分子调控机制提供一定的理论依据和参考价值。

关键词：麻竹(Dendrocalamus latiflorus Munro) DELLA蛋白基因时空表达模式亚细胞定位

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植物14⁃3⁃3蛋白结构与功能的研究进展

福建农林大学学报（自然科学版） 2024年第2期53卷 145-152页

作者：孙熔谦晋欢欢张静王琴张莉福建农林大学生命科学学院福建农林大学基础林学与蛋白质组学研究中心福建福州350002

14⁃3⁃3蛋白是一类进化上高度保守的磷酸化识别蛋白,以同源或异源二聚体的形式发挥功能。植物14⁃3⁃3蛋白不但参与调控植物开花、叶绿体发育和移动、气孔开放、种子发育、细胞伸长和分裂等过程,还参与调控植物对环境胁迫的响应,如干旱、... 详细信息

14⁃3⁃3蛋白是一类进化上高度保守的磷酸化识别蛋白,以同源或异源二聚体的形式发挥功能。植物14⁃3⁃3蛋白不但参与调控植物开花、叶绿体发育和移动、气孔开放、种子发育、细胞伸长和分裂等过程,还参与调控植物对环境胁迫的响应,如干旱、盐碱和温度等胁迫响应。目前,已鉴定与植物14⁃3⁃3蛋白互作的蛋白超过300个,说明14⁃3⁃3蛋白在植物生长发育过程中具有重要作用。本文主要总结了近年来植物14⁃3⁃3蛋白的结构及功能方面的研究进展。

关键词： 14⁃3⁃3蛋白生长发育胁迫响应

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毛竹PeYTH2基因的克隆与初步功能分析

分子植物育种 2022年第18期20卷 5917-5926页

作者：蔡晓艺曹红菊张晓红汤号号杨鹏张传玉福建农林大学林学院福州350002 福建农林大学基础林学与蛋白质组学研究中心福州350002

N6-methyladenosine(m6A)是RNA中最广泛的甲基化修饰方式之一,是效应蛋白(readers)的结合位点,在mRNA前体剪接,mRNA降解和翻译,维持基因和基因组稳定性中发挥了重要作用。包含YTH(YT521-B homology)结构域的RNA结合蛋白是重要的调控蛋白... 详细信息

N6-methyladenosine(m6A)是RNA中最广泛的甲基化修饰方式之一,是效应蛋白(readers)的结合位点,在mRNA前体剪接,mRNA降解和翻译,维持基因和基因组稳定性中发挥了重要作用。包含YTH(YT521-B homology)结构域的RNA结合蛋白是重要的调控蛋白,通过结合m6A来影响含有m6A修饰的RNA。植物比其他真核生物含有更多的YTH蛋白,但其在毛竹中的生物学重要性仍然未知。本研究利用PCR从毛竹cDNA中克隆PeYTH2,通过生物信息学方法,对PeYTH2蛋白序列进行进化分析和氨基酸序列比对发现,其与麦类和高粱之间的同源性较高并且与水稻、大麦、高粱之间的功能域相似度较高。序列分析表明,PeYTH2的CDS长度为1887 bp,编码629个氨基酸,蛋白质分子量为68.262 kD。采用实时荧光定量聚合链式反应(qPCR)分析毛竹PeYTH2的空间表达模式和ABA与NaCl逆境处理下PeYTH2表达量变化发现,PeYTH2在幼嫩组织中表达量更高,在叶基部PeYTH2基因表达量显著高于叶尖部,在幼嫩器官中表达量显著高于成熟器官和衰老器官。在脱落酸(ABA)处理下幼叶中PeYTH2表达量随处理时间增加而升高,根的PeYTH2表达量随处理时间增加先升高后降低但始终高于对照水平,老叶的PeYTH2表达量随ABA处理时间的增加先升高后降低且低于正常水平。在NaCl处理下叶片部位PeYTH2表达量随时间的增加先升高后降低,其中幼叶表达量虽降低但仍高于对照水平,而老叶的表达量后期低于对照水平,在根中的表达量则处于动态变化,但始终高于对照水平。将PeYTH2转化入野生型拟南芥发现PeYTH2过量表达能降低转基因拟南芥在ABA和NaCl逆境下对于叶片形态建成的负面影响。这些结果为进一步阐明PeYTH2基因在毛竹生长发育过程中的生物调控机制提供了科学依据。

关键词：毛竹(Phyllostachys edulis) PeYTH2 脱落酸(ABA) 盐胁迫

miR156-SPL分子模块调控植物生长发育

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分子植物育种 2022年

作者：张昱张莉张静刘思远向贤王琴福建农林大学生命科学学院福建农林大学基础林学与蛋白质组学研究中心

miR156-SPL不仅是调控植物幼年到成年阶段转变的核心分子模块，还参与植物生长发育其他方面，如植株形态建成、质体转化、生殖发育、果实成熟和胁迫响应等。越来越多的证据表明，miR156-SPL模块周围的调控回路在不同植物种间高度保守，...

miR156-SPL不仅是调控植物幼年到成年阶段转变的核心分子模块，还参与植物生长发育其他方面，如植株形态建成、质体转化、生殖发育、果实成熟和胁迫响应等。越来越多的证据表明，miR156-SPL模块周围的调控回路在不同植物种间高度保守，在调节植物适应性、生物量和产量方面发挥重要作用。本文将总结miRNA156-SPL分子模块调控植物生长发育方面最新的研究进展，以及环境因素、内源调节因子和逆境胁迫与miRNA156-SPL通路的交互作用。同时对miRNA156-SPL调节网络在未来应用上进行了展望，期待能在改良农作物性状和推动农业发展发挥更大的作用。

关键词：

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高通量单细胞转录组数据分析方法的研究进展

福建农林大学学报（自然科学版） 2022年第2期51卷 145-154页

作者：李涛张泽坤顾连峰福建农林大学林学院福建农林大学海峡联合研究院基础林学与蛋白质组学中心福建福州350002

单细胞转录组测序(scRNA-seq)使研究人员能够在单细胞分辨率下研究基因的表达,了解细胞的动态发育轨迹.然而,单细胞分辨率的基因表达矩阵往往具有高维度和高稀疏性的特点,使后续数据处理面临巨大的挑战.因此,本文综述了scRNA-seq数据分... 详细信息

单细胞转录组测序(scRNA-seq)使研究人员能够在单细胞分辨率下研究基因的表达,了解细胞的动态发育轨迹.然而,单细胞分辨率的基因表达矩阵往往具有高维度和高稀疏性的特点,使后续数据处理面临巨大的挑战.因此,本文综述了scRNA-seq数据分析的一般流程和常用软件,这将有助于研究人员选择更合适的分析软件和流程.

关键词：单细胞转录组测序降噪高通量聚类注释

毛竹茎秆快速生长相关基因PeHSD1的功能探究

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分子植物育种 2018年第19期16卷 6269-6275页

作者：祝巧鸣娄帅通杨勇王涛涛陈思琪彭灵芳张晶魏唯金松松马留银李琴珍福建农林大学林学院福州350002 福建农林大学基础林学与蛋白质组学研究中心福州350002

毛竹是中国最重要的经济竹种,也是世界上生长速度最快的物种之一。研究毛竹快速生长机制对促进林木类植物快速生长的研究有重要意义。本研究通过毛竹全长均一化cDNA文库的筛选得到一个使模式植物拟南芥出现类似抑制生长表型的基因,该基... 详细信息

毛竹是中国最重要的经济竹种,也是世界上生长速度最快的物种之一。研究毛竹快速生长机制对促进林木类植物快速生长的研究有重要意义。本研究通过毛竹全长均一化cDNA文库的筛选得到一个使模式植物拟南芥出现类似抑制生长表型的基因,该基因为11β-羟类固醇脱氢酶家族基因PeHSD1。11β-羟类固醇脱氢酶家族基因是糖皮质激素的代谢酶,是糖皮质激素水平的关键调节器和催化剂。本研究首先对PeHSD1进行了基因结构和遗传进化分析,发现PeHSD1基因与拟南芥同源基因最相近。通过在模式植物拟南芥中过表达这个基因发现过表达植株出现矮小、叶片卷曲等表型。有趣的是毛竹PeHSD1基因在毛竹根、茎、和笋等各个组织中广泛表达,并且在毛竹竹秆快速生长过程中动态表达。本研究首次分析了PeHSD1基因的功能,揭示了毛竹PeHSD1基因具有独特的功能和多样的表达模式,为后续探索毛竹茎秆快速生长的分子机制提供了依据。

关键词：毛竹 PeHSD1 过表达 RT-PCR 快速生长

微管结合蛋白IPGA1调控植物细胞形态建成概述

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分子植物育种 2023年

作者：刘敏王晓丹赵泽阳周雨晴林德书柏文婷任慧波福建农林大学海峡联合研究院基础林学与蛋白质组学研究中心福建农林大学生命科学学院福建农林大学农学院

周质微管在植物细胞形态建成和形态维持中发挥了非常重要的作用。在不同植物组织的细胞中，周质微管形成特定的组织形式，从而引导细胞壁中纤维素微纤丝合成和沉积的方向。同时，细胞壁的形成又会影响植物细胞扩张生长的方向。由于细胞... 详细信息

周质微管在植物细胞形态建成和形态维持中发挥了非常重要的作用。在不同植物组织的细胞中，周质微管形成特定的组织形式，从而引导细胞壁中纤维素微纤丝合成和沉积的方向。同时，细胞壁的形成又会影响植物细胞扩张生长的方向。由于细胞受到内外环境的压力处于不断的变化中，周质微管也表现出高度的动态性。研究发现，微管相关蛋白在周质微管的动态变化中起着关键性的作用。本文将对微管结合蛋白IPGA1通过对微管动态和微管组织形式的调控，进而参与拟南芥花瓣远轴表皮细胞和子叶表皮铺板细胞形态建成的研究进行总结。同时，也对机械力刺激下，IPGA1协同其互作蛋白调控周质微管重排的研究进展进行总结。另外，本文还对IPGA1的同源蛋白进行分析，为它们功能的研究提供理论参考。

关键词：拟南芥(Arabidopsis thaliana) IPGA1 周质微管细胞形态机械力