参与茉莉酸甲酯反应的顺式作用元件

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MYB转录因子在水稻抗逆基因工程中的研究进展

MYB转录因子在水稻抗逆基因工程中的研究进展

MYB转录因子在水稻抗逆基因工程中的研究进展董勤勇张圆圆魏景芳朱昀摘要:干旱、寒冷、高盐以及病虫害胁迫是造成水稻减产的重要因素。

近年来,植物特异性转录因子在水稻抗旱、抗寒、抗盐以及抗病虫害胁迫机制上扮演着重要角色。

MYB转录因子是植物最大的转录因子家族之一,其结构高度保守,常见1R-MYB/MYB-related、R2R3-MYB、3R-MYB以及4R-MYB4种结构类型。

MYB转录因子主要参与植物生长发育、生物以及非生物胁迫的应答过程。

本文就MYB转录因子的结构特征、分类以及在水稻(Oryzaativa)生物及非生物胁迫中的应答进行综述,为MYB转录因子的研究及植物抗逆新品种培育提供参考。

关键词:MYB转录因子;生物胁迫;非生物胁迫Keyword:MYBtrancriptionfactor;biotictre;abiotictre植物在田間会遭受干旱、寒冷、高盐等非生物胁迫以及包括害虫和病原体在内的生物胁迫。

植物自身具备应对复杂胁迫反应的机制与策略,转录因子(Trancriptionfactor)是逆境响应的主要调控因子,其编码基因是作物改良的最佳候选基因[1]。

转录因子是一类调节基因表达水平的重要调控蛋白,通过与靶标基因启动子区的顺式作用元件结合,激活或抑制靶标基因的转录表达[1]。

据报道在已发现的80个转录因子家族中,只有MYB、NAC、bZIP、锌指蛋白等少量转录因子在逆境胁迫响应中起到重要作用。

其中MYB转录因子是最大的植物转录因子家族之一,它在植物生长发育、激素信号转导以及植物对生物及非生物应答中起到十分重要的作用[2-5]。

目前从水稻中已鉴定出185个MYB转录因子[6],研究发现这些转录因子的功能不仅体现在调节植物生长发育上,在植物应对复杂的生物和非生物胁迫反应方面上也具有显著的作用。

这些MYB转录因子基因提高了水稻的综合抗逆能力,是实现水稻抗逆遗传改良的重要资源。

1 MYB转录因子的结构与分类MYB转录因子结构上具有1~4个重复单元构成的MYB结构域,每个重复单元由50~53个氨基酸构成[7]。

栀子TPS_基因家族鉴定及与萜类物质代谢的相关性分析

栀子TPS_基因家族鉴定及与萜类物质代谢的相关性分析

沈阳农业大学学报,2024,55(1):66-78Journal of Shenyang Agricultural Universityhttp ://DOI:10.3969/j.issn.1000-1700.2024.01.008收稿日期:2023-10-11基金项目:福建农林大学科技计划项目(闽林科便函[2020]29号);福建省林业科技项目(闽林科便函[2022]9号);福建省林业科技推广项目(2022TG09)第一作者:李金燃(1995-),女,硕士,助理工程师,从事药用植物栽培与利用研究,E-mail :****************通信作者:邹双全(1963-),男,博士,研究员,从事药用植物栽培与利用研究,E-mail:****************栀子TPS 基因家族鉴定及与萜类物质代谢的相关性分析李金燃1,2,张麒功1,3,陈丝雨1,3,陈淑颖1,3,陈清海4,邹双全1,3(1.福建农林大学林学院,福州350002;2.南平市延平区东坑林业站,福建南平353000;3.自然生物资源保育利用福建省高校工程技术研究中心,福州350002;4.泉州市城市森林公园发展中心,福建泉州362000)摘要:TPS 基因家族是萜类化合物合成的末端关键酶,在栀子花香的形成中起重要作用。

为了明确栀子TPS 基因家族成员的基本特征,利用生物信息学方法对栀子TPS 基因进行家族成员鉴定;通过外源激素喷施试验进行转录组测序,结合顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术,分析不同外源激素浓度下栀子花朵TPS 基因家族成员表达水平和代谢物含量变化关系。

结果表明:从栀子基因组中共鉴定获得GjTPS 家族成员41个,编码氨基酸380~849个,含有外显子5~15个不等,GjTPS 家族成员定位在叶绿体中,并且不均匀地分布在10条染色体上;共线性分析表明栀子与其同科植物中粒咖啡的TPS 基因有更近的亲缘关系。

系统发育分析结果显示GjTPS 基因分为5个亚家族,TPS-a 、TPS-b 亚家族包含了大多数GjTPS 家族成员。

茉莉酸甲酯综述Word文档

茉莉酸甲酯综述Word文档

茉莉酸甲酯的研究进展摘要:茉莉酸及其衍生物茉莉酸甲酯统称为茉莉酸盐,是广泛存在于植物中的一种生长调节物质,在植物体内起着重要的作用.本文主要就茉莉酸和茉莉酸甲酯的生物合成、茉莉酸甲酯的生理生化作用、茉莉酸类物质在植物抗性方面的研究及其在植物生长代谢方面的作用进行了综述.关键词:茉莉酸类物质;茉莉酸甲酯;抗逆性茉莉酸(JA)和茉莉酸甲酯(MeJA)作为与损伤相关的植物激素和信号分子, 广泛存在于自然界,是许多植物体内产生的天然化合物[1].外源应用类化合物能够激发防御植物基因的表达,诱导植物的化学防御,产生与机械损伤和昆虫取食相似的效果。

大量研究表明,用茉莉酸类化合物处理植物可系统诱导蛋白酶抑制剂(PI)和多酚氧化酶(PPO),从而影响植食动物对营养物质的吸收,还能增加过氧化物酶、壳聚糖酶和脂氧合酶等防御蛋白的活性水平,导致生物碱和酚酸类次生物质的积累,增加并改变挥发性信号化合物的释放,甚至形成防御结构,如毛状体和树脂导管。

茉莉酸甲酯可以从植物的气孔进入植物体内,在细胞质中被酯酶水解为茉莉酸,实现长距离的信号传导和植物间的交流,诱导邻近植物产生诱导防御反应。

大量的研究表明,茉莉酸类化合物具有广谱的生理效应,它不仅调节植物的生长和发育,如萌发、衰老、果实成熟、根的生长、花粉发育和球茎的形成、卷须的缠绕等[ 1 ,2 ],而且还参与植物对机械伤害、病害、虫害等环境的胁迫做出防御响应,和经典植物激素或植物生长调节剂相似[3 ] .因此,近年来茉莉酸类化合物引起了植物学家广泛的关注。

1 茉莉酸及其茉莉酸甲酯的生物合成茉莉酸(Jasmonic acid)及其挥发性茉莉酸甲酯(MeJA)是通过硬脂酸途径(octadecanoid pathway)产生的脂肪酸衍生物,是环戊酮衍生物(cyclopentanone derivatives)之一.植物受到创伤、昆虫咬食或病源菌感染后引发的局部及系统性的伤害信号,如寡糖激发子、多肽、脱落酸及甲壳素等,与细胞膜上的受体结合进入细胞,或不经与受体结合直接穿过细胞膜进入细胞。

一种顺式-二氢茉莉酮酸甲酯的合成方法[发明专利]

一种顺式-二氢茉莉酮酸甲酯的合成方法[发明专利]

[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公布说明书[11]公开号CN 101475480A [43]公开日2009年7月8日[21]申请号200810244580.3[22]申请日2008.12.11[21]申请号200810244580.3[71]申请人淮安万邦香料工业有限公司地址223003江苏省淮安市淮阴区长江东路216号[72]发明人林祥 陈文昌 陈兆刚 [74]专利代理机构淮安市科翔专利商标事务所代理人韩晓斌[51]Int.CI.C07C 69/716 (2006.01)C07C 67/30 (2006.01)权利要求书 3 页 说明书 8 页[54]发明名称一种顺式-二氢茉莉酮酸甲酯的合成方法[57]摘要本发明公开了一种顺式-二氢茉莉酮酸甲酯的合成方法,第一步庚酰氯生成反应,庚酸与氯化亚砜反应生成庚酰氯;第二步Fridel-Crafts酰基化反应,庚酰氯与丁二酸反应得2-戊基-1,3-环戊二酮;第三步醚化反应,2-戊基-1,3-环戊二酮与甲醇反应得3-甲氧基-2-戊基-环戊-2-烯酮;第四步加成反应,3-甲氧基-2-戊基-环戊-2-烯酮与丙二酸二甲酸酯反应得反式二氢茉莉酮酸甲酯;第五步氢化反应,反应二氢茉莉酮酸甲酯氢气置换得主含量为顺式-二氢茉莉酮酸甲酯的二氢茉莉酮酸甲酯。

本发明是以丁二酸与庚酰氯进行酰基化反应,再经醚化、加成、氢化反应合成制得顺式-二氢茉莉酮酸甲酯,合成步骤短,反应条件温和,操作简便,生产成本低,安全环保,易于工业化生产。

200810244580.3权 利 要 求 书第1/3页 1.一种顺式-二氢茉莉酮酸甲酯的合成方法,其特征在于该合成方法如下:第一频庚酰氯生成反应,庚酸与氯化亚砜反应生成庚酰氯;第二步Fridel-Crafts酰基化反应,庚酰氯与丁二酸反应得2-戊基-1,3-环戊二酮;第三步醚化反应,2-戊基-1,3-环戊二酮与甲醇反应得3-甲氧基-2-戊基-环戊-2-烯酮;第四步加成反应,3-甲氧基-2-戊基-环戊-2-烯酮与丙二酸二甲酸酯反应得反式-二氢茉莉酮酸甲酯;第五步氢化反应,反式-二氢茉莉酮酸甲酯氢气置换得主含量为顺式-二氢茉莉酮酸甲酯的二氢茉莉酮酸甲。

枳漆酶基因家族鉴定及其响应盐胁迫的表达分析

枳漆酶基因家族鉴定及其响应盐胁迫的表达分析

徐小勇,顾铭洲,梁梦鸽,等.枳漆酶基因家族鉴定及其响应盐胁迫的表达分析[J].江苏农业科学,2023,51(9):52-59.doi:10.15889/j.issn.1002-1302.2023.09.007枳漆酶基因家族鉴定及其响应盐胁迫的表达分析徐小勇,顾铭洲,梁梦鸽,姜丽娟(扬州大学园艺园林学院,江苏扬州225009) 摘要:漆酶(LAC)是植物木质素生物合成中催化木质素单体聚合的关键酶,在调控植物生长发育和胁迫响应中发挥着重要作用。

对枳漆酶基因家族进行鉴定和分析,并探究其在盐胁迫下的表达模式,可为进一步研究枳漆酶基因功能提供重要的参考信息。

采用生物信息学手段鉴定枳漆酶基因家族成员,对其家族成员的理化性质、基因结构、系统进化关系、启动子顺式作用元件等进行分析,并通过qRT-PCR方法分析其盐胁迫表达模式。

结果表明,枳基因组中共有20个LAC基因家族成员,其中18个分布在5条已知染色体上,2个分布在未知染色体上,被预测定位到细胞膜和细胞核中;共有6~14个外显子,5~13个内含子,9~11个motif;系统进化树分析结果显示,20个枳LAC基因家族成员与17个拟南芥LAC基因家族成员共分成7个亚组,20个枳LAC基因家族成员分布在其中的6组;20个枳LAC基因家族成员与拟南芥LAC基因间存在19对共线性关系;启动子区域含有24种顺式作用元件,其中厌氧诱导元件、干旱响应元件和茉莉酸甲酯响应元件数量最多;16个枳LAC基因在盐胁迫下显著上调表达,推测枳漆酶基因参与了盐胁迫响应。

关键词:枳;漆酶基因;进化树;顺式作用元件;盐胁迫 中图分类号:S188+.3 文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2023)09-0052-08收稿日期:2022-09-26基金项目:国家重点研发计划(编号:2018YFD1000107);江苏省农业科技自主创新资金[编号:CX(21)3024]。

作者简介:徐小勇(1979—),男,江西奉新人,博士,副教授,主要从事果树生物技术研究。

植物激素应答元件研究进展

植物激素应答元件研究进展

植物激素应答元件研究进展何访;梅文莉;郭冬;李辉亮;彭世清;戴好富【摘要】植物激素在植物生长发育的过程中发挥了重要作用,对激素应答元件的研究将有助于对植物激素作用机制的研究.对常用植物激素生长素、赤霉素、脱落酸、乙烯、水杨酸和茉莉酸的应答元件研究进行了全面的综述,可为植物激素基因表达调控方面的研究提供有益的资料.【期刊名称】《热带作物学报》【年(卷),期】2015(036)001【总页数】8页(P211-218)【关键词】植物激素;激素响应基因;启动子;应答元件【作者】何访;梅文莉;郭冬;李辉亮;彭世清;戴好富【作者单位】中国热带农业科学院热带生物技术研究所农业部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室海南海口571101;海南大学农学院,海南海口 570228;中国热带农业科学院热带生物技术研究所农业部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室海南海口571101;中国热带农业科学院热带生物技术研究所农业部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室海南海口571101;中国热带农业科学院热带生物技术研究所农业部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室海南海口571101;中国热带农业科学院热带生物技术研究所农业部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室海南海口571101;中国热带农业科学院热带生物技术研究所农业部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室海南海口571101【正文语种】中文【中图分类】Q78Abstarct Phytohormones play an important role in plant growth and development, and the study of phytohormone response cis-elements will contribute to the understanding of the mechanisms of phytohormones. The paper makes a comprehensive review on the response cis-elements of several phytohormones, such as auxin, gibberellin, abscisic acid, ethylene, jasmonic acid and salicylic acid.Key words Phytohormones; Gene respone phytohormone; Promoter; cis-element.doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2015.01.035植物激素对植物的生长发育以及在植物应对逆境方面具有重要的调节作用。

过氧化物酶基因PagPRX19对银腺杨‘84K’耐盐性的影响

过氧化物酶基因PagPRX19对银腺杨‘84K’耐盐性的影响

过氧化物酶基因PagPRX 19对银腺杨‘84K ’耐盐性的影响黄清晨1,2,赖建新1,2,黄李超1,2,卢孟柱1,2(1. 浙江农林大学 林业与生物技术学院,浙江 杭州 311300;2. 浙江农林大学 省部共建亚热带森林培育国家重点实验室,浙江 杭州 311300)摘要:【目的】盐害作为影响植物生长发育的非生物胁迫因子,严重威胁林木生长。

在受到盐胁迫时,植物内源活性氧(ROS)水平增加,造成氧化胁迫,影响植株正常生长发育。

因此,可通过增强过氧化物酶PRX 家族成员表达水平,改变ROS 水平,以增强杨树Populus 耐盐能力,揭示PRX 成员参与调控杨树盐胁迫响应的机制。

【方法】以银腺杨‘84K ’Populus alba × P. glandulosa ‘84K ’为材料,生物信息学分析选取PRX 家族成员PagPRX 19进行克隆并构建过表达载体,农杆菌Agrobacterium tumefaciens 介导叶盘转化法获得过表达植株。

以银腺杨‘84K ’ PagPRX 19过表达植株生长45 d 的组培苗和生长2个月的土培苗为实验材料,进行盐胁迫处理,以非转基因植株为对照。

观察植株表型,检测脯氨酸、丙二醛、电解质渗透率等生理指标并进行分析。

【结果】①克隆了PagPRX 19基因,构建过表达载体,获得转基因阳性植株。

经分子鉴定选取2个过表达株系OE#1和OE#2为实验材料做后续分析。

②与对照相比,过表达植株株高下降,地径增加。

③盐胁迫处理下,过表达植株相较于对照表现为叶片皱缩以及植株生长受到抑制程度低,组培苗的盐胁迫处理表现为相似结果。

④转基因植株的ROS 水平降低,而且在盐胁迫下过表达植株叶片和根的ROS 仍保持较对照低的水平。

盐胁迫下过表达植株较对照脯氨酸增加,叶片持水能力增强,丙二醛和电解质渗透率降低。

从生理方面显示转基因植株具有较高的耐盐能力。

【结论】过表达PagPRX 19可降低盐胁迫下杨树转基因植株的ROS 水平,缓解氧化胁迫,增强了植株耐盐性。

211017066_茶树ANR基因家族的全基因组鉴定与分析

211017066_茶树ANR基因家族的全基因组鉴定与分析

第40卷第2期贵州大学学报(自然科学版)Vol.40No.22023年 3月JournalofGuizhouUniversity(NaturalSciences)Mar.2023文章编号 1000 5269(2023)02 0047 08DOI:10.15958/j.cnki.gdxbzrb.2023.02.08茶树ANR基因家族的全基因组鉴定与分析段丽丽1,2,李魁印 3(1.贵州大学农学院,贵州贵阳550025;2.贵州大学学报编辑部,贵州贵阳550025;3.安顺学院农学院,贵州安顺561000)摘 要:花青素还原酶(anthocyanidinreductase,ANR)是原花青素生物合成途径中的关键酶之一,同时,ANR通过调节植物不同组织中花青素的积累影响植物对光的吸收程度和叶面温度,提高茶树的防御力和对环境的适应性。

利用生物信息学分析方法,从‘舒茶早’基因组数据中鉴定出茶树ANR基因家族成员,并分析ANR家族成员的基因结构、蛋白理化性质、保守基序及顺势作用元件。

结果表明,CsANR家族有21个成员,分为7类,含有多个保守基序,编码287~627个氨基酸,其中,有15个蛋白为亲水性蛋白,6个为疏水性蛋白。

对CsANR家族基因的顺势作用元件分析表明CsANR家族含有光响应、防御和胁迫响应、植物激素响应(茉莉酸甲酯、生长素、脱落酸及赤霉素)和低温响应元件,说明该基因家族可能在参与植物生长发育及应对胁迫中发挥作用,本研究结果可为茶树ANR基因功能研究提供依据。

关键词:茶树;花青素还原酶;基因家族;鉴定;分析中图分类号:S571.1 文献标志码:A 茶树(Camelliasinensis)是山茶科、山茶属灌木或小乔木。

茶树起源于中国,是一种非常重要的叶型经济作物,且在我国已经有2000多年的种植历史[1 2]。

同时,茶树作为经济作物在世界上30多个国家广泛种植[3 4]。

茶是一种不含酒精的饮料,因其具有多种健康功效而得到广泛关注[5]。

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参与茉莉酸甲酯反应的顺式作用元件化学反应是物理世界中最神奇的过程之一,而各种反应中,茉莉酸
甲酯反应也是一个备受关注的研究方向。

这种反应能够产生医学上非
常重要的分子——环氧胆固醇,因此在化学领域中,关于此反应的研
究也相当深入。

而在这个反应中,顺式作用元件则具有至关重要的作用。

顺式作用原件是一类拥有特定功能、结构完美、信号传导高效的分子,它们一般来自生物大分子如蛋白质、DNA/RNA等分子,起着完成生物学功能的重要作用。

对于化学反应中茉莉酸甲酯反应而言,顺式作用
元件也是必不可少的。

顺式作用元件可以指导反应的定向和速率,从而产生效果更好的化学
反应。

在茉莉酸甲酯反应中,顺式作用元件往往是通过结构上的空间
匹配来诱导反应发生的。

在这种反应过程中,具备非常重要的两个特性:一是能够控制反应的位置,二是能够控制作用力度。

这两点特性
对于茉莉酸甲酯反应来说,尤其是关键作用的地方。

同时,茉莉酸甲酯反应出现了反应选择性问题,通过引入顺式作用元
件可以调控反应的方向性,提高反应的选择性,从而对反应中的混杂
物进行有效控制。

因此,在茉莉酸甲酯反应中,通过含有顺式作用元
件的催化剂来控制反应是非常重要的一步。

在茉莉酸甲酯反应中,许多化学家研究了各种不同的顺式作用元件,
并发现在这个过程中它们具有不同的作用。

例如,如果带有大环结构
的顺式作用元件,通常会促进茉莉酸甲酯反应中的立体控制。

而许多
重要的寡聚葡萄糖酶也被发现可以与甲酯结合,进一步促进该反应的
发生。

值得注意的是,虽然使用顺式作用元件可以提高化学反应的效率和选
择性,但它们的工作原理是非常复杂的。

其中包括各种化学和物理特
性的协作,例如极性、疏水特性等等。

因此,为了能够深入了解茉莉
酸甲酯反应中的顺式作用元件,研究人员必须在这些分子内部的结构
和分子间相互作用方面进行深入的研究。

总而言之,参与茉莉酸甲酯反应的顺式作用元件对化学反应的定向和
速率起着至关重要的作用。

通过引入这些元件,可以调控茉莉酸甲酯
反应中的反应选择性和方向性,从而有效地控制该反应的发生。

因此,对于研究人员来说,理解和掌握顺式作用元件的工作原理,对于提高
反应效率和选择性,有着非常重要的意义。

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