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玉米光敏色素A1与A2在各种光处理下的转录表达特性被引量：8: 2016年; 光敏色素是一类红光/远红光受体,它们在植物体内有非活性形式的红光吸收型(Pr)和活性形式远红光吸收型(Pfr)2种状态,通常其活性形式负责调控植物的种子萌发、株高、开花时间和避荫性等生长发育过程。在禾本科中,光敏色素只有PHYA、PHYB和PHYC三个基因亚家族,古四倍体化造成的玉米光敏色素基因有6个成员,即PHYA1、PHYA2、PHYB1、PHYB2、PHYC1和PHYC2。光敏色素A参与抑制下胚轴的伸长、促进张开子叶和花青素的积累、阻断持续远红光条件下的变绿。为了评价Zm PHYA1和Zm PHYA2对光的响应能力及其功能差异,本研究采用实时定量PCR技术分析玉米自交系B73和Mo17中Zm PHYA1和Zm PHYA2对不同光照处理响应的表达模式。结果表明玉米光敏色素A主要在叶片和花丝中表达,并且Zm PHYA1转录丰度是Zm PHYA2的2~8倍;玉米自交系B73和Mo17中胚轴在黑暗、远红光和蓝光条件下较红光和白光下更长。Zm PHYA1和Zm PHYA2的转录水平在持续远红光和蓝光条件下均较高;并且均较迅速响应黑暗到远红光和蓝光光质转换,但是前者的丰度显著高于后者,Zm PHYA1在远红光下更重要,而Zm PHYA2在蓝光下更重要。Zm PHYA1和Zm PHYA2同样响应于黑暗到红光和白光的转换,并且Zm PHYA1和Zm PHYA2表达模式基本一致。Zm PHYA1和Zm PHYA2的表达均能响应长日照和短日照处理,但是Zm PHYA1转录丰度高于Zm PHYA2的2~5倍。以上结果表明,Zm PHYA1和Zm PHYA2的转录能有效地响应各种光处理,可能Zm PHYA1在作物改良上比Zm PHYA2更有效。本研究为进一步了解Zm PHYA1和Zm PHYA2基因功能以及评价二者的光反应能力提供了理论基础。; 杨宗举闫蕾宋梅芳苏亮孟凡华李红丹白建荣郭林杨建平; 关键词：玉米光敏色素光信号转导

2个玉米ZmCRY1a基因的克隆及其响应光质处理的表达模式被引量：3: 2016年; 隐花色素(cryptochrome,CRY)是植物蓝光的主要受体,参与其调节生长发育及生物钟过程。为研究隐花色素在玉米光形态建成及生物钟调控方面的作用,本研究利用同源克隆的方法得到玉米自交系B73的2个ZmCRY1a基因的c DNA序列,分别命名为ZmCRY1a1和ZmCRY1a2。这2个基因的编码区(coding DNA sequence,CDS)序列长度都为2124个核苷酸,编码707个氨基酸。生物信息学分析表明ZmCRY1a1和ZmCRY1a2推测的氨基酸序列均包含DNA photolyase、FAD binding和Crytochrome C结构域;与拟南芥及其他常见作物的CRY比对并构建系统发育树显示,这2个基因与水稻Os CRY1a氨基酸序列一致性最高,而与拟南芥和大豆等双子叶植物的CRY1氨基酸序列一致性相对较低。利用实时荧光定量PCR分析了ZmCRY1a1和ZmCRY1a2在不同器官及响应光质、光质转换及长日照与短日照处理的表达模式。在检测的器官中,ZmCRY1a1的表达丰度均高于ZmCRY1a2;这2个基因在成株期叶片中表达丰度最高,分别是根中ZmCRY1a1的52.1倍和6.2倍。相对于黑暗下,二者在各种持续光质中的表达丰度均较高,尤其在蓝光和远红光条件下。尽管是作为编码蓝光受体的基因,2个ZmCRY1a的表达却能强烈地响应远红光和红光转换处理。同样二者也能响应不同光周期处理,长日照条件下,ZmCRY1a1的转录在一个光周期内共出现5个峰值,而ZmCRY1a2的转录只有4个峰值;短日照条件下,2个ZmCRY1a的表达出现了极其相似的模式,均在进入黑暗后10 h和14 h时出现2个最高峰。由此推测2个ZmCRY1a可能在玉米光形态建成与开花调节中发挥重要作用。; 闫蕾杨宗举苏亮肖阳郭林宋梅芳孙蕾孟凡华白建荣杨建平; 关键词：玉米隐花色素光信号转导基因克隆

玉米隐花色素CRY1b和CRY2基因转录丰度对不同光质处理的响应被引量：7: 2018年; 玉米株高、开花期、产量、品质等性状与环境中的光密切相关。隐花色素是一类蓝光和近紫外光的受体,主要参与植物的光形态建成及动、植物的生物钟调控。通过研究玉米隐花色素基因对不同光处理的表达模式,可为进一步研究其对玉米光形态建成的作用奠定基础。本研究采用RT-PCR技术克隆了玉米Zm CRY1b和Zm CRY2基因;利用生物信息学相关网站和软件对其编码蛋白的结构域及氨基酸进行了系统发育分析;利用q RT-PCR分析了玉米自交系B73中Zm CRY1b和Zm CRY2基因在不同组织、以及响应不同光质及长日照和短日照处理的转录丰度。研究发现,玉米与拟南芥、水稻和小麦的CRY蛋白有相同的结构域及较高的氨基酸序列的一致性,表明它们具有相似的功能。Zm CRY1b和Zm CRY2基因主要在玉米的叶片中表达;二者能迅速响应各种持续光质、黑暗到不同光质转换及长日照和短日照处理,且Zm CRY1b在各种处理下的转录丰度均高于Zm CRY2,可能暗示Zm CRY1b在玉米中功能更强。以上研究结果表明,Zm CRY1b和Zm CRY2基因均能有效地响应各种光质和光周期处理,并在玉米的光形态建成中发挥重要作用。本研究为进一步探明Zm CRY1b和Zm CRY2基因的功能及其在玉米品种改良中的应用提供了研究基础。; 李红丹闫蕾孙蕾孙蕾樊晓聪张燕郭林郭林游光霞杨宗举苏亮苏亮; 关键词：玉米隐花色素光形态建成

一种植物光诱导型基因启动子及其应用: 本发明属于分子生物学领域，涉及一种植物光诱导型基因启动子及其应用，本发明提供了一种植物光诱导型基因启动子，其核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，或该序列经取代、缺失和/或添加一个或几个核苷酸形成的编码同等功能氨基酸序...; 杨建平苏亮习雨琳郭林孟凡华宋梅芳侯佩方聪燕; 文献传递

小麦DELLA获得性突变体矮变1号增强了幼苗的抗盐能力被引量：3: 2016年; DELLA蛋白是GA信号途径中重要的负向调控因子,能够响应各种环境信号,在植物抵抗生物和非生物胁迫中起着重要的作用。功能获得性DELLA突变体矮变1号在矮化育种上已得到广泛应用,但是其在耐盐方面的研究鲜有报道。本文采用含200 mmol L^(–1) NaCl的Hoagland水培溶液处理中国春、京411、矮秆早和矮变1号幼苗7 d,测定盐胁迫下的总叶绿素含量、相对含水量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量,并借助免疫印迹检测了4个小麦品种中DELLA蛋白的积累。盐胁迫处理后,矮变1号的叶片没有出现明显的萎蔫和失绿,而其他3个品种均表现出不同程度的萎蔫。盐胁迫使4个小麦品种的总叶绿素含量和相对含水量均有所下降,但矮变1号的下降幅度最小;与此同时,矮变1号体内SOD活性的相对上升幅度最大,并且体内的MDA含量相对上升幅度最小。4个品种中矮变1号的DELLA蛋白积累量最高,矮变1号具有较高的耐盐性与其体内的高DELLA蛋白含量密切相关。; 王润青樊晓聪宋梅芳肖阳郭林孟凡华杨青华吴大付杨建平; 关键词：NACL胁迫

2个玉米光敏色素C基因的转录丰度对多种光质处理的响应被引量：5: 2017年; 【目的】通过NCBI数据库获得2个玉米PHYC及相关数据,并进行相关生物信息学分析。利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)分析2个玉米PHYC在玉米各器官的转录丰度,以及其转录丰度对多种光质处理、黑暗到各种光质转换和光周期处理(长日照和短日照)的响应,为研究玉米PHYC在玉米幼苗去黄化与开花期的调控机制奠定基础。【方法】采用玉米B73自交系为研究材料,通过RT-PCR分别对Zm PHYC1和Zm PHYC2的全长ORF序列进行克隆;借助相关软件对其进行生物信息学分析,利用q RT-PCR分析这两个基因在玉米各器官中的转录丰度,及其转录丰度对各种光照处理的响应。【结果】Zm PHYC1和Zm PHYC2的全长ORF均为3 408 bp,编码1 135个氨基酸基序,分子量分别为126.14和126.07 k D。生物信息学分析表明,玉米phy C蛋白可以分为6个功能区段:节奏周期蛋白—Ah核转运接受蛋白—专一蛋白区段(Per-Arnt-Sim,PAS)、c GMP受激磷酸二酯酶区段(GAF)、色素区段(PHY)和PAS相关区段(PRD,包含2个PAS区段)、组氨酸激酶A区段和组氨酸激酶ATP酶区段,但是Zmphy C2在PRD区段仅有一个PAS区段。氨基酸水平的系统发育树分析表明,Zmphy C1和Zmphy C2与禾本科物种phy C有很高的一致性,且与甘蔗和高粱phy C的亲缘关系较近。q RT-PCR分析表明,Zm PHYC1和Zm PHYC2的表达在根和叶中的转录丰度均较高,同时对持续蓝光和白光响应强烈;在黑暗到各种光质转换处理中,这两个PHYC的表达模式相似。在黑暗转到远红光、红光、蓝光和白光的0.5 h,Zm PHYC1和Zm PHYC2的转录表达均急剧上升,随后迅速下降到自身起始黑暗时的水平以下,并上下波动。这两个基因对长日照和短日照的光周期处理也能积极响应,在长日照条件下,2个Zm PHYC出现了极其相似的表达模式,均在光照和黑暗阶段各出现1个峰值;在短日照条件下,这两个基因的表达模式差异较大,Zm PHYC1的峰值出现在进入黑暗; 牛骧郭林杨宗举孙蕾李红丹游光霞徐宏孟凡华佘跃辉杨建平; 关键词：玉米光信号转导

甘蓝光敏色素B基因的克隆及在拟南芥中异源转基因的功能验证被引量：7: 2015年; 【目的】甘蓝(Brassica oleracea L.)是世界上最广泛种植的蔬菜作物之一,其种植已由春、秋两季种植转变为四季栽培,因此,研究甘蓝对光温的反应能力是品种改良的重要基础。光敏色素是植物最重要的一类光受体,主要响应远红光和红光的变化,其中,光敏色素B是红光的最主要受体,与光形态建成、避荫性以及生物产量等性状密切相关。克隆甘蓝的光敏色素B基因(Bo PHYB),在拟南芥中验证异源基因Bo PHYB在光形态建成和避荫性反应中的作用,丰富植物光敏色素基因功能研究,评价光敏色素在甘蓝品种改良中应用的潜在价值。【方法】利用RT-PCR的方法克隆、测序验证得到甘蓝自交不亲和系12C的Bo PHYB编码区c DNA序列;利用生物信息学软件分析其编码的氨基酸序列及结构域,并与其他植物的光敏色素B进行序列比对,分析它们之间的同源关系;构建其35S启动子驱动的植物表达载体p JIM19-Myc-Bo PHYB,通过农杆菌介导法转化拟南芥野生型Col-0和phy B-9突变体,并获得纯合转基因株系;比较Bo PHYB与拟南芥光敏色素B(At PHYB-GFP)的转基因株系在不同光质下的下胚轴伸长和成株期的表型,验证其在光形态建成和避荫性反应中的作用。【结果】从甘蓝中克隆了Bo PHYB的编码区c DNA序列,该基因编码区含有3 507个核苷酸,编码具有1 168个氨基酸残基、分子量为128.9 k D的蛋白质;与拟南芥和白菜的phy B结构域类似,Bophy B包含1个GAF结构域、2个PAS结构域、1个His KA结构域和1个HATPase_c结构域;氨基酸序列同源性分析发现,Bophy B与拟南芥以及白菜的phy B同源性最高,与小麦、玉米、水稻等单子叶植物的同源性较低;与At PHYB-GFP类似,在红光和白光下不但Myc-Bo PHYB能互补phy B-9极端黄化的表型,而且转基因株系均表现为下胚轴加剧缩短;长日照和短日照下成株期转基因导致植株矮化、叶片深绿和叶柄缩短。【结论】克�; 孙广华原换换樊晓聪顾海科宋梅芳肖阳孟凡华郭林杨青华詹克慧杨建平; 关键词：甘蓝拟南芥

水稻胚胎和胚乳双缺陷突变体eed1的表型与遗传分析被引量：1: 2022年; 从由化学诱变剂甲基磺酸乙酯(ethylmethane sulfonate,EMS)处理的粳稻品种中花11突变体库中,筛选到一个可稳定遗传的胚胎和胚乳发育缺陷的突变体,命名为embryo and endosperm defective 1 (eed1)。eed1籽粒千粒重、颖果的粒长、粒宽、粒厚、萌发率、总淀粉、直链淀粉和贮藏蛋白系列指标较野生型均显著降低。eed1颖果严重皱缩,且胚乳呈粉质。利用扫描电镜观察发现,与中花11相比,eed1胚乳中淀粉粒排列疏松,多以单一、分散的淀粉粒存在,且呈近似球形。eed1胚胎结构异常,部分颖果未见有胚胎分化的痕迹。qRT-PCR发现,eed1胚乳中参与淀粉和贮藏蛋白合成的大部分基因表达下调。利用eed1与籼稻南京6号杂交得到的F2分离群体进行基因定位分析,将EED1定位于9号染色体长臂672kb的范围内,包含114个开放读码框。本研究为进一步解析EED1基因调控水稻胚胎和胚乳发育的机制奠定了基础。; 杨谨白爱宁白雪陈娟郭林刘春明; 关键词：水稻籽粒灌浆

玉米ZmPP6C基因的克隆及其响应光质和胁迫处理的表达模式分析被引量：2: 2016年; 丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶6亚基(catalytic subunits of Ser/Thr protein phosphatase 6,PP6C)是PP6全酶的催化亚基。在模式植物拟南芥中的研究表明,PP6C参与生长素极性运输、脱落酸信号转导和光信号转导途径介导的开花调控。为了明确玉米丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶6亚基(ZmPP6C)的蛋白结构特征与同源蛋白间的进化关系,采用RT-PCR方法克隆了ZmPP6C的全长基因。序列分析表明,ZmPP6C开放阅读框为912个核苷酸,编码303个氨基酸残基,包含PP2A的催化亚基PP2Ac结构域;系统进化树分析表明,PP6C蛋白在进化上较为保守,并且与高粱的PP6C蛋白相似性更高。对玉米自交系B73的ZmPP6C基因进行器官特异性表达分析表明,其表达量在成株期叶片中最高,是根中的7.9倍;ZmPP6C能够响应不同光质处理,且受远红光和红光的影响较大;也能响应长日和短日处理,在长日条件下的光照和黑暗阶段各有一个明显的表达高峰,在短日条件下的光照和黑暗阶段分别有2个和3个表达峰值;同时,ZmPP6C还响应高渗透、盐渍和淹水等胁迫处理,出现明显的上调表达。结果表明,ZmPP6C在玉米光信号转导、开花诱导与胁迫应答中发挥重要作用,其分子与生化机制值得进一步探讨。; 原换换孙广华闫蕾郭林樊晓聪肖阳孟凡华宋梅芳詹克慧杨青华杨建平; 关键词：玉米光敏色素非生物胁迫

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郭林

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