【摘 要】
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类钙调磷酸酶B互作蛋白激酶(calcineurin B-like interacting protein kinase,CIPK)是植物中广泛存在的一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,与上游CBL(calcineurin B-like protein)蛋白结合,形成CBL-CIPK复合物,在钙信号的传递过程中发挥重要作用,而钙信号作为细胞内存在第二信使,在调控植物生长、发育以及非生物与生物逆境等信号通路中
【基金项目】
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国家自然科学基金(No.31471153);
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类钙调磷酸酶B互作蛋白激酶(calcineurin B-like interacting protein kinase,CIPK)是植物中广泛存在的一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,与上游CBL(calcineurin B-like protein)蛋白结合,形成CBL-CIPK复合物,在钙信号的传递过程中发挥重要作用,而钙信号作为细胞内存在第二信使,在调控植物生长、发育以及非生物与生物逆境等信号通路中发挥重要作用。虽然目前对拟南芥和水稻中的CIPK研究的比较深入,报道的比较多,但在其他物种中的相关报道较少。油菜(Brassica napus L.)基因组比较大,基因组测序完成的比较晚,因此油菜中尚有一些CIPK基因未被挖掘研究。而油菜作为我国重要的油料作物有着重要的经济价值和实用价值,油菜籽的产量及品质经常受到环境和病虫害的影响,从分子水平研究油菜中的抗逆基因资源在探索提高植物抗逆性方面意义重大。本研究以甘蓝型油菜为试验材料,首先通过RT-PCR克隆得到七个CIPK基因的c DNA序列。对七个预测基因与拟南芥的同源基因进行多重序列比对,构建进化树,分析了新克隆的七个基因与拟南芥、水稻、高粱、葡萄、小立碗藓、亮球菌、牛柳链球菌同源基因间的进化关系;q RT-PCR分析了Bna CIPK2、Bna CIPK13、Bna CIPK16、Bna CIPK18在激素脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)以及热害、冷害、双氧水、模拟干旱、盐害、甲基紫精(MV)处理下的表达特性;利用绿色荧光蛋白分析了七个Bna CIPK的亚细胞定位;酵母双杂交试验探索了七个Bna CIPK的互作蛋白以及通过双分子荧光互补试验对互作蛋白进行了验证。分析表明新克隆的Bna CIPK基因编码的蛋白含有保守的激酶结构域与NAF基序,在进化上七个CIPKs基因与拟南芥的亲缘关系更近;发现茉莉酸、冷害以及聚乙二醇(PEG)8000显著诱导Bna CIPK2的表达,甲基紫精处理24 h后可抑制Bna CIPK2、Bna CIPK13表达;水杨酸、热害、冷害、双氧水和PEG8000可诱导Bna CIPK16的表达量上调,茉莉酸和脱落酸处理则导致Bna CIPK16的表达量下调但均没有显著性;热害、盐害处理诱导Bna CIPK13的表达量显著性降低,双氧水处理1h其表达量显著性上调,之后会有所回落,Bna CIPK18在ABA处理下有所上调。在酵母双杂互作蛋白筛选中发现Bna CBL4-Bna CIPK2,Bna CBL3-Bna CIPK16,Bna CBL4-Bna CIPK18,Bna CBL1、Bna CBL9-Bna CIPK20之间存在互作,继而在双分子荧光互补实验中(Bi FC)得到了验证。此外,还发现Bna CIPK26与多个ABF、AREB转录因子互作,并且与PP2C家族中的Bna HAB1间存在互作。以上这些结果说明不同的油菜CIPK基因在表达模式上存在差异,可能参与不同的胁迫响应信号中,为深入阐明新克隆的油菜CIPKs基因的功能与调控机制奠定了基础。
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磷、钾和钙是植物生长发育所必需的矿质营养元素。葡萄生产上常常采用叶幕喷施磷酸二氢钾,研究多集中在磷酸二氢钾对果树生理、糖酸含量等方面,对酿酒葡萄风味物质的研究较少。钙离子作为重要的胞内“第二信使”,能够通过多种途径调控植物生理生化过程,研究主要侧重于对果实硬度和贮藏性等方面,同样对酿酒葡萄果实风味物质的研究甚少。本课题针对晋中南地区酿酒葡萄果实着色较差、风味物质不足等问题,以酿酒葡萄主栽品种‘赤霞
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手性胺这一结构单元广泛存在于天然产物,药物和农用化学品中,例如治疗艾滋病的药物利托那韦,治疗多动症的安非他命等都含有该结构。目前,不对称还原胺化法是合成手性胺类化合物最直接、最高效的方法之一,具有避免制备、分离、提纯中间体亚胺或烯胺的步骤,一锅法直接合成手性胺的优点。然而目前所报道的文献中,大多是以芳胺或苄胺作为胺源的不对称还原胺化,得到的产物是手性二级胺,需要脱除氮原子上的保护基,才可以得到更有
卵菌(Oomycetes)中的疫霉菌属(Phytophthora)包括120多种,均为植物病原菌,是典型的半活体病原菌,其中一些造成作物毁灭性病害。寄生疫霉菌(P.parasitica)寄主范围较广泛,引致包括烟草黑胫病在内的多种作物病害,是模式卵菌之一。实验室前期利用寄生疫霉菌-拟南芥亲和互作体系,筛选鉴定到拟南芥抗病突变体rtp1,对活体营养卵菌、真菌和细菌具有广谱抗性。RTP1为MtN21家
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细胞壁和表皮毛既是植物的重要的组成部分,同时也具有很高的经济和药用价值。表皮毛位于植物的最外层,是由表皮细胞发育而来的特化结构。它可以帮助植物抵抗生物及非生物因素对其的伤害,此外,有些表皮毛的分泌物是合成多种香料和杀虫剂的原材料。为了寻找控制表皮毛发育的新基因,早期在实验室构建的表皮毛突变体库筛选到一个表皮毛发育异常突变体,命名为M12-07,并通过图位克隆和测序手段确定了表皮毛突变体M12-07
小麦条锈病是由条形柄锈菌Puccinia striiformis f.sp.tritici引起的重要流行病害,发生范围广,危害严重,一般流行年份,会造成小麦10~30%的产量损失,严重时甚至绝收。该病害主要由条锈菌夏孢子随气流传播。陇南属于小麦条锈病常发流行区,是我国小麦条锈菌的主要越夏地之一,能够向我国东部麦区传播菌源,具有至关重要的战略地位。2018年3月至2019年3月,我们对陇南的小麦条锈