简介：UDP-葡萄糖焦磷酸化酶(UDPglucosepyrophosphorylase,UGP)是糖代谢合成途径中的一个关键酶。UGP以葡萄糖-1-磷酸和尿苷三磷酸为底物,催化反应生成尿苷二磷酸葡萄糖和焦磷酸,直接参与了植物糖代谢的生物合成。为了系统梳理UGP在植物基因组中的状况,我们对其基因进行了全面的鉴定和进化分析,并重点考察该基因在番茄中的表达。首先,我们针对UGP的基因序列,鉴定得到其保守结构域,在此基础上对相关基因进行了全面鉴定,从而构建了其进化树;其次,将番茄CDS序列比对到各探针,从而从数据库中提取组织中的表达数据;最后,通过结构域鉴定,进化树和表达量的分析,得出UGP在植物中的生物合成的机理。本研究为UDP-葡萄糖焦磷酸化酶提供了基因信息,为植物中糖代谢生物合成途径的作用机理及其对蔗糖合成的影响相关基因进化机制的研究提供帮助。

简介：依赖焦磷酸的磷酸果糖激酶（PFK）是糖酵解途径的关键酶。本研究首先构建带有种子特异性napin启动子和Nos终止子的植物表达载体2300-nap及带有组成型35S启动子和Nos终止子的植物表达载体2300-35S；然后用PCR法从甘蓝型油菜（BrassicanapusL．）中油119总基因组中扩增出依赖焦磷酸的磷酸果糖激酶（PFK）基因片段，再以扩增出的PFK基因片段作模板设计引物扩增出一个相应的小片段。将两个PFK基因片段反向连接，插入到植物表达载体2300-nap的napin启动子和nos终止子之间，植物表达载体2300-35S的35S启动子和nos终止子之间，分别构建成可转录表达出发夹RNA（hairpinRNA，hpRNA）结构的种子特异型和组成型油菜RNA干扰载体，为今后油菜利用RNA干扰（RNAi）提高含油量的基因工程研究奠定了基础。

简介：研究不同类型马铃薯淀粉积累及相关酶活性的变化动态,探讨各种酶活性与淀粉含量的关系。以＂陇薯3号＂、＂宁薯15号＂、＂农家1号＂（高淀粉马铃薯品种）和＂陇薯6号＂、＂青薯168号＂、＂宁薯14号＂（低淀粉马铃薯品种）为试验材料,取不同发育时期的块茎,分别测定淀粉含量、ADP焦磷酸化酶（AGPase）可溶性淀粉合成酶（SSS）和淀粉分支酶（DBE）活性。6个马铃薯品种的AGPase、SSS、DBE酶活性均呈现单峰曲线变化趋势;6个马铃薯品种的淀粉含量的变化曲线表现为＂升高-降低＂,薯块重量为120-200g时,马铃薯淀粉总量达到最大值。马铃薯块茎淀粉含量是各种酶综合作用的结果。

简介：本研究把碳酸盐(NaHCO3、Na2CO3)对植物造成的逆境称为“碳酸盐逆境”(Carbonatestress)。从水稻根cDNA文库中筛选出一些与碳酸盐逆境相关的基因,水稻线粒体ATP合成酶6kDa亚基基因(简称:RMtATP6基因)为其中之一。该基因编码的氨基酸序列与Jansch等人(1996)从马铃薯(Solanumtuberosum)线粒体中纯化的线粒体ATP合成酶6kDa亚基氨基酸序列(F1F0ATP合成酶的F0部分)具有同源性,但是这个小蛋白的功能尚不清楚,其基因也没有被鉴定。本研究克隆了这个基因(Accessionnumber:AB055076),并解析了在碳酸盐逆境胁迫下它的表达特性。RMtATP6基因编码的蛋白预测分子量为6578kDa,预测的细胞内存在位置为线粒体膜间间隙,结果预示了RMtATP6基因编码的蛋白为水稻线粒体ATP合成酶6kDa亚基基因。Southern杂交结果表明RMtATP6基因是水稻核基因组中的一个单拷贝基因。通过对RMtATP6基因在植物中的表达特性及在碳酸盐逆境下在酵母中的功能解析,表明了该基因与碳酸盐逆境有关。

简介：目前，在铁皮石斛多糖的研究主要集中在多糖的结构、生物活性等方面，对多糖合成相关基因研究较少，本研究通过对‘红鑫1号’铁皮石斛幼苗期和二年生植株以及‘红鑫6号’铁皮石斛二年生植株叶、茎、根三部位蔗糖合成酶基因进行RT-PCR扩增与测序，发现‘红鑫1号’与‘红鑫6号’铁皮石斛的蔗糖合成酶前体mRNA存在拼接差异的现象，主要形成三种不同的mRNA转录本，其翻译得到的蔗糖合成酶，结构功能没有改变；分析序列的可变剪切的差异；同时对铁皮石斛叶、茎、根嬲的表达量进行半定量RT-PCR检测，蔗糖合成酶基因在植株中不同部位表达量不同，其表达模式表现为茎〉叶〉根。本研究为铁皮石斛蔗糖合成酶基因功能研究提供了科学依据。

简介：木薯是世界第三大薯类作物,所产淀粉广泛用作食品和工业原料,是重要的粮食和经济作物。木薯蔗糖合酶是将光合同化物蔗糖向淀粉转化的第一个关键酶,前期本课题组通过酵母单杂交分析发现αNAC可能是木薯蔗糖合酶Ⅰ基因的调控因子,本研究在此基础上获得了αNAC基因转录序列并克隆其编码序列,发现编码蛋白具有典型的NAC和UBA保守结构域。αNAC基因在木薯地上部叶和地下部块根肉中转录活性较高,为β-actin基因的5%~25%,在施用外源激素条件下转录活性显著上调,其中茉莉酸达到峰值时间最短,水杨酸次之,乙烯、脱落酸、赤霉素和生长素较长。此外,在MeSuSy1Promoter::GUS的转化株中二次过表达αNAC基因,发现二次转化株中GUS酶活显著低于单价转化株,表明过表达αNAC基因可以显著抑制木薯蔗糖合酶Ⅰ基因的转录活性。

简介：组蛋白乙酰化是组蛋白修饰的一种,其主要调控植物基因表达过程,组蛋白乙酰转移酶(Histoneacetyltransferases,HATs)和去乙酰化酶(Histonedeacetylases,HDACs)协同作用参与调控组蛋白的乙酰化修饰;HDACs主要参与植物的形态发育和应对冷,干旱,抗病等胁迫过程。最新的研究表明,HDACs也和各种染色质重塑因子和转录因子共同参与阻遏发育中的转录过程。文章对最近几年关于植物组蛋白去乙酰化酶(HDACs)参与上述生物学功能方面的研究进行了综述,以期对新功能的挖掘和应用研究以及HDACs调控机制的详细阐明奠定基础。

简介：在盐和干旱等渗透胁迫条件下，一些植物会积累甘氨酸甜菜碱（简称甜菜碱）作为渗透调节物质，甜菜碱在植物体内由胆碱经两步氧化形成，催化这两步反应的酶分别是胆碱单氧化物酶（cholinemonooxygenase，CMO）和甜菜碱醛脱氢酶（betainealdehydedehydrogenase，BADH）。由于甜菜碱的合成途径简单，进行遗传操作方便，在诸多抗逆性基因中甜菜碱合成酶基因被看作是最有希望的胁迫抗性基因。其中，BADH基因的全长cDNA序列首先被从藜科植物菠菜（spinaciaoleracea）中克隆到，此后人们相继以该基因为参照，研究其它植物中的BADH基因。本文作者在以菠菜BADH基因为对照研究菊科植物的BADH基凶时，根据已发表BADH基因的保守区序列设计了一对PCR兼并引物，以菠菜基因组DNA为模板，采用PCR法扩增出长分别为825bp（seq1）和822bp（seq2）的两个DNA片段，经测序和序列分析，seql与GenBank中登录的菠菜BADH基因的基凶组序列（U69142）一致，其外显子区与己发表的该基凼的cDNA序列（M31480）一致，seq2与U69142序列的例源性为68％，其外显子区与M31480序列的同源性为83．93％。而且，在由该核苷酸序列推导的氨基酸序列中，含有醛脱氢酶高度保守的十肽VTLELGGKSP，说明该基因为菠菜BADH基因的吲源基因。根据现有文献分析，菠菜中可能存在两个BADH的同工酶，作者所克隆基因片段所属的基因可能编码菠菜BADH的另一个民工酶。该序列已在GenBank中登录，登录号：DQ070842。

简介：查尔酮合成酶（chalconesynthas，CHS）是黄酮类次生代谢物生物合成途径中的一个关键酶。为了解CHS与花青素含量的相关性，本研究根据转录组数据，利用RT—PCR技术在甘薯中克隆了一个CHS基因（IbCHS1），并对其表达特征进行了分析。结果表明：IbCHS1基因cDNA长1556bp，包含1个1167bp的开放阅读框，编码388个氨基酸。IbCHS1蛋白具有典型的植物CHS结构特征，和其他植物中的类似蛋白具有很高的同源性。表达分析显示，IbCHS1主要在紫肉甘薯中表达，其表达水平与不同品种甘薯中的花青素含量正相关。

简介：本项研究通过植物基因工程技术，以改变花色为目的，对花卉进行遗传改良，以期产生新的花色品种，来改变现有花卉花色单一、品种缺乏的现状，丰富我市花卉品种资源。在应用转基因技术进行定向改良花色的研究中用的最多也最成功的基因就是：查尔酮合酶基因。查尔酮合酶（Chalconesynthase，CHS）是花色素合成途径中的一个关键酶，它在植物中表达的量可能影响花的颜色。本项目以查尔酮合酶（Chalconesynthase，CHS）基因作为目的基因，以大岩桐为研究对象。具体从矮牵牛（Petuniahybrida）特定发育阶段的花瓣的cDNA中，克隆到查尔酮合酶基因CHSA，进行质粒的重组后，插入到含有花椰菜花叶病毒CaMV35S启动子的植物中间表达载体中pBI121中，转化农杆菌LBA4404。通过农杆菌介导法（之叶盘法）遗传转化大岩桐，具体过程如下：农杆菌LBA4404pBI121chsA的培养→农杆菌与大岩桐叶盘共培养→脱菌筛选→抗性芽的扩繁与继代培养→抗性株的生根筛选→移栽成活。经过研究，成功地得到大岩桐转化植株，其中8个株系的转基因植株经PCR检测呈阳性，证明外源基因已整合进入受体植物。有一株玫红品系植株的花瓣上出现了白色的不规则斑点。

简介：β-1，4-葡聚糖内切酶（endo-β-1，4-glucanase，EGase）在植物的组织生长、开花、果实成熟、器官脱落等方面都具有非常重要的作用。本研究克隆了一个新的水稻β-1，4-葡聚糖内切酶家族基因OsGLU16。序列分析表明该基因位于水稻第8号染色体，cDNA全长1827bp，包含一个1572bp的开放阅读框，编码523个氨基酸残基。蛋白质同源性分析表明，OsGLU16基因编码的蛋白在第54～第516个氨基酸残基区域具有高度保守的GH9催化结构域。本研究成功构建了OsGLU16基因过表达载体pCaMV35S—OsGLU16-EGFP，并获得了转基因水稻植株。植株表型分析表明，与野生型相比，过表达株系表现为株高和穗长显著下降。本研究初步探明了OsGLU16基因过表达转基因水稻植株的表型特征，这为进一步丰富β-1，4-葡聚糖内切酶基因家族在水稻生长发育过程中的作用提供理论基础。

简介：本研究以云南小油菜为材料，克隆出乙酰辅酶A羧化酶的BCCP亚基基因，并对克隆基因进行生物信息学分析，结果表明云南小油菜BCCP基因含有6个外显子，编码258个氨基酸，有四个功能保守区，第四功能保守区是生物素化功能域，并且RT—PCR结果表明该基因是表达、有功能的。云南小油菜BCCP亚基与甘蓝型油菜Bp4的氨基酸序列相比较，有30个氨基酸发生变化；云南小油菜BCCP基因的ORF与甘蓝型油菜Bp4mRNA的同源性高达96％。

简介：类黄酮（Flavonoids）是植物体内一类重要的次生代谢产物，它以结合态（黄酮苷）或自由态（黄酮苷元）形式存在于水果、蔬菜、豆类和茶叶等许多植物中，对植物的生长发育有着重要的调节作用。查尔酮合成酶（Chalconesynthase，CHS，EC2．3．1．74）是植物类黄酮合成途径的第一个关键酶，在调控类黄酮的生物合成以及类黄酮的成分起着决定作用。本研究基于番茄全基因组测序数据，利用生物信息学方法，鉴定了查尔酮合成酶基因家族成员，分析其内含子一外显子的结构特征、系统发育关系，序列结构的保守性以及染色体上的分布。研究表明：查尔酮合成酶（S1CHS）是含有8个成员的多家族基因，蛋白质序列编码位于160（S1CHS05）～438（S1CHS08）个氨基酸之间；相似性在33．7％（S1CHS02和S1CHS06）～92．0％（S1CHS04和S1CHS07）之间，表明这些序列之间具有较高的遗传多样性；此外，结构分析发现这些基因均含有较少的内含子（0～2个）；序列比对表明这些基因具有较高的保守性；它们不均匀分布在番茄的1、5、6、9和12号染色体上。该研究不仅有助于未来了解该基因家族的进化起源提供参考，而且可为我们进一步分析该基因家族成员的功能奠定基础。

简介：木质素（Lignin）是植物苯丙烷代谢途径中的重要产物之一,它为植物细胞壁提供了必要的强度、疏水性以及对外界恶劣环境的抗性。其中肉桂醇脱氢酶（CAD）是木质素合成途径中的一种关键酶,参与S-木质素、G-木质素和H-木质素的合成。本文主要对CAD基因特征、CAD在木质素生物合成中的作用及酶学分析、CAD基因在木质素合成调控中的研究状况进行了综述,并且对CAD基因的研究方法和在实际生产中的应用作出了展望。

简介：用限制性内切酶XbaⅠ和SacⅠ从克隆载体pUCm-ACO上切下约1.2kb的香蕉ACO基因,将其定向连接在经相同酶切的质粒载体pBI-121上,构建成植物表达载体pBI-aACO。在此基础上用EcoRⅠ和HindⅢ从在pBI-aACO上切下大小约2.3kb的目的基因35Sp-aACO-NOSt,将其连接在质粒载体pCAMBI-A2301载体上,构建成香蕉ACO反义基因植物表达载体pCB-aACO。采用直接转化法将pCB-aACO导入根癌农杆菌菌株EHA105,采用该菌株转化普通烟草。在Kanamycin选择压力下获得的烟草转化不定芽和完整植株,经过GUS组织化学法检测、以及PCR和RT-PCR方法鉴定,验证了该植物表达载体的报告基因,选择基因和目的基因都得到了表达,证明该植物表达载体构建成功。此项研究为下一阶段用该反义基因转化香蕉品种以改良香蕉果实耐贮运性打下基础。

简介：二氢黄酮醇4-还原酶（dihydroflavonol4-reductase,DFR）是花青素代谢后期重要的酶，是决定花青素从无色到有色的关键调控点。本研究以‘贵妃’芒果的果实为材料，采用同源克隆的方法克隆得到了一个二氢黄酮醇4-还原酶DFR基因。该基因cDNA全长为1260bp，开放阅读框为987bp，编码328个氨基酸。进一步扩增得到其基因组DNA，全长为3022bp，分析发现其含有五个内含子，在已报道植物中表现保守。系统发育分析发现芒果DFR蛋白与火鹤花、小麦和大麦等植物具有较近的亲缘关系。对不同着色的果皮中的DFR基因表达进行分析发现，绿色果皮中表达量较高，而黄色果皮中表达量较低，暗示DFR调控花色苷合成的功能待深入研究。

简介：三结构域多铜氧化酶是生物体内非常重要的金属氧化酶,对机体生长和发育具有重要影响。为了系统地了解水稻三结构域多铜氧化酶基因家族的基本情况,本研究运用生物信息学方法对其成员进行了预测和分析;研究发现,以拟南芥三结构域多铜氧化酶基因At5g21105为靶序列,利用BlastP为工具在水稻基因组中共搜索到38个同源基因;这些基因的蛋白产物都依次含有Cu-oxidase3、Cu-oxidase和Cu-oxidase2三种结构域,各结构域中含有铜离子结合位点,二级结构具有α-螺旋和β-转角等基本特征,特推断它们都属于三结构域多铜氧化酶家族成员;进一步地,根据同源性程度将水稻多铜氧化酶基因家族成员划分为ClassⅠ和ClassⅡ两个亚家族,其中ClassⅠ包含31个基因,ClassⅡ包含7个基因。这些研究结果为进一步研究水稻多铜氧化酶基因家族成员的功能提供了参考依据。

简介：自交不亲和性是一种普遍存在于显花植物中的生殖隔离现象,可以抑制近亲繁殖而促成异交。由S-核酸酶介导的植物配子体自交不亲和机制类型的花柱S决定子基因编码的S-核酸酶进入花粉管,异花授粉下则会被花粉SCF复合体所标记泛素后被26S蛋白酶体分解,从而发生异交亲和;然而自花授粉过程中,自我的花粉SCF复合体不会泛素标记花柱S基因编码的S-RNase,从而拥有活力,分解花粉管中的RNA导致花粉管生长发生障碍,进而蛋白质合成受阻,引起自交不亲和。Cullin1是SCF复合体中的一个基因,在SCF复合体SKPl-Cullin1-Rbx1-F-box的晶体结构当中充当重要角色,该综述将主要介绍并讨论基于S-核酸酶的自交不亲和Cullin1基因的研究进展。

简介：腐霉根腐病严重影响着大豆种子发芽和植株的生长,谷胱甘肽转移酶是植物与生物胁迫和非生物胁迫相互作用的主要酶,在失活有毒化合物,保护植物细胞免受氧化损伤等方面扮演着十分重要的角色。本研究从腐霉菌侵染的抗病大豆灰不支黑豆中分离出GmGST26基因,采用生物信息学方法对大豆GmGST26的序列特征、结构、大豆GmGST家族基因的进化关系及表达数据进行分析;利用荧光定量PCR技术和DGE表达谱数据分别对GmGST26基因在不同抗病品种中的表达特点及在抗病大豆互作过程中的表达模式进行分析。研究结果表明,腐霉菌侵染大豆后GmGST26基因上调表达,GmGST26编码225个氨基酸,等电点为6.92,具有明显的GSTs蛋白的典型结构域,属于GSTs家族中Tau亚家族,与GmGST7的相似性为98.22%,属旁系同源基因。组织特异性表达分析,主要在根部表达,其次为花,该基因在腐霉菌、疫霉菌与大豆互作过程中的表达模式为应激反应上调基因,且防卫反应负调控。

简介：长链酰基辅酶A合成酶(longchainacyl-CoAsynthetase,LACS)是油脂代谢的重要催化酶。本研究采用RT-PCR技术,从花生(ArachishypogaeaL.)克隆到LACS1(GenBank登录号:KT932703),分析了该基因的结构组成,预测编码氨基酸与其他植物的同源性,采用实时Real-TimePCR技术对LACS1的组织表达进行研究。结果显示,花生LACS1基因全长2219bp,包含1992bp的ORF,编码663个氨基酸,有22个外显子和21个内含子。氨基酸序列比对显示花生LACS1有真核生物酰基辅酶A合成酶保守结构域,并含有保守的激活位点和绑定位点。同源性分析发现花生LACS1与大豆、野生大豆、鹰嘴豆、绿豆、甜橙等15种物种的氨基酸序列同源性在68%~86%之间,进化树分析显示,花生LACS1与鹰嘴豆等豆科植物亲缘较近。实时荧光PCR分析表明,花生LACS1在花生根、茎、叶、针、仁和花等组织均有表达,但差异明显,其中花的表达量最高,表达量大小顺序为花>针>叶>茎>根>仁,地上组织表达量高于地下组织。花生LACS1可能参与花生角质层的脂质合成。本研究结果为揭示植物脂肪酸代谢提供理论依据。