【摘 要】
：
植物光敏色素作用因子(phytochrome interacting factors,PIFs)属于碱性-螺旋-环-螺旋(basic helix-loop-helix,bHLH)转录因子家族,通过将光和温度等外部环境信号与植物体内源信号途径相整合,进而形成复杂的信号转导网络来精密调控植物的生长发育进程.目前,关于马铃薯PIF家族基因的研究较少,鉴定和分析StPIF家族成员有助于进一步提高马铃薯的产量和品质.本研究运用生物信息学方法,以拟南芥PIF家族成员蛋白序列作为源序列,通过在马铃薯基因组数据库中进行B
【机 构】
：
西南大学农学与生物科技学院, 重庆 400715;南方山地农业教育部工程研究中心, 重庆 400715;薯类生物学与遗传育种重庆市重点实验室, 重庆 400715;西南大学农学与生物科技学院, 重庆
论文部分内容阅读
植物光敏色素作用因子(phytochrome interacting factors,PIFs)属于碱性-螺旋-环-螺旋(basic helix-loop-helix,bHLH)转录因子家族,通过将光和温度等外部环境信号与植物体内源信号途径相整合,进而形成复杂的信号转导网络来精密调控植物的生长发育进程.目前,关于马铃薯PIF家族基因的研究较少,鉴定和分析StPIF家族成员有助于进一步提高马铃薯的产量和品质.本研究运用生物信息学方法,以拟南芥PIF家族成员蛋白序列作为源序列,通过在马铃薯基因组数据库中进行BlastP分析鉴定出7个StPIFs家族成员,并对其进行系统进化、染色体分布、复制事件、蛋白理化性质、基因结构、Motif预测、启动子顺式作用元件、基因表达模式以及对高温胁迫的响应分析.结果显示,StPIF家族所有成员均含有Motif 1(bHLH结构域)、Motif 2(APB结构域)基序;在StPIF基因的启动子区域预测到多个参与光响应、激素、干旱、低温、昼夜节律以及防御和应激反应调控元件;基因表达模式和现蕾期高温胁迫响应分析表明,家族成员具有明显的组织表达特异性,基因存在功能分化,且大部分StPIF成员对生物胁迫和高温等非生物胁迫具有明显响应.以上研究结果极大丰富了我们对StPIF家族的认识,为进一步探究StPIF基因在马铃薯生长期应对生物胁迫以及在结薯期应对高温等非生物胁迫中发挥的功能奠定了理论基础.
其他文献
谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase,GS)是植物氮素同化的关键酶,小麦(Triticum aestivum L.)GS由12个核基因编码,即TaGS1;1-6A/6B/6D、TaGS1;2-4A/4B/4D、TaGS1;3-4A/4B/4D和TaGS2-2A/2B/2D.利用单分子测序技术获得了TaGS基因的全长转录本,发现TaGS1;1-6A有1种可变剪接转录本、TaGS1;1-6B有2种可变剪接形式;与正常转录本编码的TaGS相比,TaGS1;1-6A-1的Gln_synt_N结
谷子在约1万年前由青狗尾草驯化而来,我国是谷子的起源中心.谷子所属的狗尾草属在全世界约有125个种,其中中国有15个种,从二倍体到八倍体均有.目前利用染色体原位杂交技术鉴定出狗尾草属6个基因组,利用分子标记分析发现狗尾草属是多起源的,与其多样性的基因组一致.系统演化分析发现,青狗尾草和谷子亲缘关系最近,其次是法式狗尾草和轮生狗尾草;基因组比较分析发现,S.adhaerans的B基因组和S.grisebachii的C基因组与谷子和青狗尾草的A基因具有相对近的亲缘关系,而其他基因组和谷子亲缘较远.在野生资源的
玉米籽粒大小是产量重要构成因子之一,也是受多基因调控的复杂数量性状,挖掘玉米籽粒大小相关性状的关键调控基因,将有助于提高玉米的产量.本研究以212份优良玉米自交系为材料,于2018年和2019年分别对粒长、粒宽和粒厚进行测定,并结合均匀分布于玉米基因组的73,006个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)标记进行全基因组关联分析.基于FarmCPU算法,在玉米的10条染色体上检测到47个与籽粒大小相关性状关联的SNP.结合B73玉米自交系籽粒发育的动态时空转
4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL;EC 6.2.1.12)位于苯丙烷途径分支点的上游,是苯丙烷代谢途径的核心酶,可产生木质素、黄酮类等化合物,这些化合物对植物的生长发育及环境适应性均具有重要作用.在双子叶植物中,有关4CL的研究较多,而在单子叶植物尤其是作物中的研究相对较少.本研究利用RACE技术从普通小麦中克隆了一个4CL基因Ta4CL1.系统发育分析表明,Ta4CL1与水稻、玉米和高粱等植物中在木质素合成中具有重要作用的4CLs聚成一类;利用Ta4CL1过表达、拟南芥4CLs突变体at4cl1、at4c
传统的杂交水稻制种方式落后、效益低、成本高的问题,制约了杂交稻推广应用.利用小粒型不育系可实现杂交水稻混播、混收、机械分离等全程机械化制种,降低杂交稻制种成本,提高制种效率.本研究以小粒型不育系卓201S、大粒恢复系R141和新组合卓两优141为材料,对其适合机械化制种的农艺性状、异交特性、混播制种及大面积制种实践进行了研究.结果表明,与C815S相比,卓201S株高较矮,穗长较长且直立,包颈粒率、穗萌率、黑粉病、开颖率均低于C815S,对“九二〇”较敏感,且较难落粒,具有较好的农艺性状.而R141株高较
为鉴定与马铃薯根系性状相关联的StDRO1基因单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)位点,本研究对110份同源四倍体马铃薯材料StDRO1基因的编码区进行了克隆和测序,筛选其SNP,并对StDRO1的SNP位点与马铃薯总根表面积、总根体积和平均根系直径等主要根系性状参数进行了关联分析.结果显示,StDRO1第2外显子上检测到1个SNP位点,命名为G64C;第3外显子上检测到10个SNP位点,分别命名为G152A、A214G、A297G、C314T、A337T
泛素化修饰在蛋白功能调控、生长发育和逆境应答中具有重要作用.类泛素蛋白(ubiquitin-like proteins,UBLs)是泛素-蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasome system,UPS)的重要组分.本课题组前期利用酵母双杂交(yeast two-hybrid,Y2H)技术从甘蔗(Saccharum spp.hybrid)中分离鉴定了1个与甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus,SCMV)编码蛋白6K2互作的类泛素蛋白UBL5,命名为ScUBL5,长度为73
光照和温度是影响种子萌发的2个重要环境因子,光敏色素是光和温度的受体,研究光敏色素协同光温信号调控种子萌发对于指导作物播种具有重要意义.本研究旨在探索NtPHYB1基因型如何响应光温环境变化而调控烟草种子萌发.结果表明,15种光温条件下萌发率的均值为野生型(wild type,WT)种子显著大于NtPHYB1-RNAi和NtPHYB1-OE种子.在持续光照下,NtPHYB1-OE种子萌发被抑制,而在黑暗下NtPHYB1-RNAi种子萌发被抑制.在15℃,3种基因型种子萌发均被抑制,NtPHYB1-OE种子
植物激素生长素在植物的生长发育过程中发挥了至关重要的作用,它的稳态和浓度梯度建立控制了几乎所有器官的极性建成.生长素在特定细胞中合成、运输、感知以及代谢降解建立了符合器官发育的生长素浓度梯度.在豆科植物中,根与土壤微生物互作形成了根瘤这一特殊的器官,进行生物固氮.然而,生长素稳态控制生物固氮的功能还未知.拟南芥中的研究表明,PIN-Like(PILS)蛋白协助调节的细胞内生长素稳态,并介导下游细胞核内的生长素信号传递.本研究以大豆作为研究模型,在大豆基因组中鉴定获得19个PILS家族基因(GmPILS),
土壤盐渍化已成为影响中国农业生产的重要问题,筛选耐盐绿豆种质资源对于盐渍化土地利用具有重要意义.本研究对346份国内外绿豆种质苗期用150 mmol L–1 NaCl进行胁迫处理,测定了株高、地上部鲜重、根鲜重、地上部干重、根干重、根长、根体积等12个指标,采用主成分分析和隶属函数分析、耐盐性综合评价分析及聚类分析对各样本的耐盐性进行了综合评价和归类,并采用逐步回归分析建立了耐盐性预测回归方程.结果表明,处理组与对照组各性状评价指标存在极显著差异,且12个指标的耐盐系数间均存在着不同程度的相关性.结合盐害