摘要：B3基因超家族是植物中特有的转录因子家族,在植物生长发育及胁迫响应中有重要作用。本研究利用PCR技术从小麦cDNA文库中克隆得到一个小麦B3类转录因子REM家族成员,命名为TaREM-1。该基因全长855 bp,编码284个蛋白。生物信息学分析该蛋白是亲水性蛋白,具有核定位信号,定位于细胞核,蛋白三级结构与VRN1相似,由7个β-折叠和2个α-螺旋构成。该基因在小麦多个器官组织中均有表达,其中穗和种子的相对表达量高。不同逆境胁迫处理下qRT-PCR结果显示,REM-1在PEG、低温处理下表达量显著上调。研究结果表明小麦TaREM-1基因在小麦发育及非生物胁迫响应中具有潜在的生物学功能,为进一步深入的功能机制研究提供科学依据。

摘要：Alfin-like基因家族是植物中特有的一类转录调控因子,目前已明确该类转录因子在调控植物生长发育、非生物胁迫响应等过程中起重要作用,但其对生物胁迫的响应仍知之甚少。本研究运用一系列生物信息学方法和基因表达谱对C4作物玉米ZmAL5a基因及其蛋白进行了结构及功能分析。结果表明,玉米ZmAL5a蛋白中的二级构象主要有两种,即α-螺旋和无规则卷曲,各自所占比例分别为43.57%和31.73%。启动子和基因表达分析进一步表明ZmAL5a和β-1,3-GA2基因不但响应非生物胁迫(盐,干旱),而且对病原菌胁迫也产生响应,表明其参与了玉米对病原菌入侵的信号响应通路。本研究为深入探讨玉米ZmAL5a因子的功能及抗病原菌机理提供线索。

摘要：CYC/TB1-like (CYL)基因属于TCP转录因子家族CYC/TB1簇成员,在植物侧枝等发育过程中发挥重要作用。本研究从全基因组水平对大豆GmCYLs进行了基因成员鉴定、蛋白特性、保守结构域、进化关系、顺式作用元件组成、组织表达模式以及不同激素表达谱分析。结果表明,从全基因组水平共鉴定到9个GmCYLs。蛋白多序列比对显示所有GmCYLs均含有保守的特征结构域:碱性螺旋-环-螺旋结构(Basic helix loop helix)和R结构域(R-domain)。进化分析显示大豆GmCYLs主要划分为2个分支;组织表达分析显示不同GmCYLs的基因表达涉及大豆不同的生长发育阶段。激素应答元件分析显示不同GmCYLs基因上游启动子区含有不同种类和数量的激素应答元件。进一步,qRT-PCR分析发现GmCYLs基因在叶和根两种不同组织中,分别受到ABA、BR、ACC、SA和Me JA激素信号不同程度的诱导表达。以上研究结果为进一步解析分枝相关GmCYLs基因的作用机理提供了理论参考。

摘要：钙调蛋白类似蛋白(CML)是一类Ca^2+感受蛋白,在植物生长发育和极性细胞起始伸长过程中发挥重要的作用。为了研究CML在棉花纤维发育过程中的功能,本研究从海岛棉7124中克隆到1个拟南芥ATCML24的同源基因,命名为GbCML24,并对其分子特征以及功能进行初步分析。结果表明,该基因序列包含1个465 bp的开放阅读框,编码1个由155个氨基酸残基组成的蛋白,生物信息学分析表明,GbCML24具有4个CML家族保守的EF-hand钙结合结构域。亚细胞定位主要位于细胞膜和细胞核,细胞质中也微弱可见。组织表达分析发现该基因在棉花的根、茎、叶、子叶、纤维中均有表达,在根中的表达量最高,在纤维中主要表达在纤维起始期(0 DPA)和第2次纤维快速伸长期(15 DPA)。启动子特异性分析表明转基因拟南芥的叶片、根和花器官中均检测到GUS活性,其中,莲座叶表皮毛中的GUS活性比较强。分析其ATG上游1 500 bp启动子序列顺式作用元件发现,在ATG附近500 bp处分布有大量和纤维发育有关的激素响应元件。荧光显微分析发现Ca^2+主要在纤维细胞中积累,胚珠培养发现低浓度的Ca^2+可以促进纤维伸长,而高浓度的Ca2+可以抑制纤维伸长,且随着外源Ca^2+的不同处理,纤维中GbCML24的表达量也发生变化,趋势与纤维长度相似。本研究克隆到1个棉花CML基因,在纤维发育的关键时期表达量升高,能感知Ca^2+的变化并随纤维伸长而变化,推测其与纤维发育有关,为后续纤维发育的机制研究提供了科学依据。

摘要：CYP734As作为失活油菜素内酯(BRs)的关键基因,调节植物生长发育,可未见马铃薯CYP734As基因的相关报道。为探索CYP734As在马铃薯块茎生长发育中发挥的功能,本试验以RT-PCR技术从马铃薯品种‘费乌瑞它’中克隆到StCYP734A1基因全长序列,并对其进行生物信息学分析;利用Real-time PCR技术分析不同组织及块茎不同贮藏时期基因表达模式。结果显示,该序列开放阅读框(ORF)为1 644 bp,编码547个氨基酸,蛋白质相对分子质量约62.07 kD,理论等电点(pI) 9.31,在7~26位氨基酸存在一个跨膜区,亚细胞定位预测主要在线粒体和细胞核,系统进化分析表明与番茄LeCYP734A8亲缘关系最近。荧光定量分析马铃薯StCYP734A1在不同组织和块茎不同贮藏时期基因表达量,根中StCYP734A1表达量最高,其次是茎、叶、花、果实。随着贮藏时间的延长,马铃薯StCYP734A1表达量升高,打破休眠时,该基因表达量显著降低。本试验结果为进一步研究马铃薯StCYP734A1基因的功能提供了依据。