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水稻糖苷水解酶基因OsBE1在叶绿体发育中的功能被引量：6: 2014年; 叶绿体在植物碳水化合物代谢中起着至关重要的作用,然而有关碳水化合物代谢在叶绿体发育过程中的功能却知之甚少。从水稻中克隆了一个Oryza sativa Branching Enzyme 1(OsBE1)基因,该基因编码一个糖苷水解酶13家族的蛋白。OsBE1与拟南芥AtBE1的一致性为66%,但与水稻典型淀粉分支酶的一致性仅约为40%。该基因的T-DNA插入功能缺失突变体osbe1幼苗白化,且其白化表型不能用外源糖类拯救。osbe1突变体幼苗最终在三叶期死亡。淀粉染色表明,osbe1突变体中淀粉的含量与野生型无明显差异。进一步的研究表明,osbe1突变体叶绿体数目较少,且无明显的基质片层结构。构建了OsBE1基因过量表达载体p CAMBIA1300-35S-OsBE1,并将其转化水稻中花11。获得的108株转基因水稻中,77株表现不同程度的黄化。本文初步揭示了碳水化合物代谢调控叶绿体发育的机制,并为深入研究糖苷水解酶BE1的功能奠定了基础。; 王兴春王敏季芝娟陈钊刘文真韩渊怀杨长登; 关键词：糖苷水解酶碳水化合物代谢叶绿体水稻

茉莉素介导的长春花生物碱次生代谢转录调控机制被引量：8: 2014年; 萜类吲哚生物碱(terpeniod indole alkaloids,TIAs)是植物中产生的一类具有药理活性的次生代谢产物.药用植物长春花(Catharanthus roseus)因含有长春碱和长春新碱等重要的抗肿瘤萜类吲哚生物碱而成为研究TIAs次生代谢的主要模式植物.应用正、反向遗传学和各种代谢组学技术对长春花TIAs次生代谢途径及其调控进行了较深入的研究,相继鉴定了参与TIAs代谢途径调控的CrORCAs、CrMYCs、CrZCTs和CrWRKYs等转录因子,特别是发现茉莉素(jasmonates,JAs)介导TIAs生物合成的转录调控网络.本文以长春花TIAs生物合成途径为模式,重点论述其代谢途径中的关键酶、参与调节的转录因子,尤其是茉莉素介导的调控网络及机制,解析植物中这些天然抗癌生物碱合成积累水平低的制约因素和组织细胞特异性,讨论基于这些新知识的长春花抗肿瘤TIAs代谢工程策略和工厂化绿色生产前景.; 杨致荣陈钊李润植; 关键词：茉莉素萜类吲哚生物碱次生代谢转录调控网络

植物耐低磷的转录调控机制被引量：2: 2014年; 植物缺磷已经成为世界性的难题,越来越多的研究表明,转录调控是植物耐低磷调控的的重要环节,因此,有关植物低磷诱导转录因子转录机制的研究已成为国内外研究的热点。综述了与植物磷胁迫相关的转录因子PHR1,PHO1,WRKY6等调控磷酸饥饿的方式及其在植物生长发育、根系形态变化和激素信号等方面的功能,并对其研究前景进行了展望。; 孟令芝樊娟陈钊李亚娟王兴春杨致荣; 关键词：低磷转录因子分子机制植物

蛇根木WRKY转录因子的鉴定及特征分析被引量：1: 2015年; WRKY是一个转录因子大家族,在植物次生代谢过程起着重要的调控作用。本文对蛇根木Rs WRKY转录因子的数目、类型、保守基序及其表达模式等进行了分析。从蛇根木的34 109个蛋白中鉴定出48个Rs WRKY转录因子;这48个转录因子根据其WRKY域的特点可分为1、2和3三类,第1类Rs WRKY包括13个成员,其中8个含有两个WRKY域;第2类有29个成员,可分为2-a、2-b、2-c、2-d和2-e五个亚类;第3类Rs WRKY包括6个成员,全部属于3-a类。这48个WRKY基因的表达具有组织器官特异性,按照其表达谱可分为五大类群。第I、II和V类群的Rs WRKY在根、茎和叶中的表达量相对较高,表达模式分别与第II、III和I类阿吗灵生物合成关键基因的表达模式相似,是未来研究Rs WRKY介导的次生代谢调控网络的候选靶基因。; 杨致荣陈钊樊娟李润植王兴春; 关键词：WRKY转录因子次生代谢表达谱

利用RNA-Seq技术鉴定拟南芥不定芽再生相关的转录因子被引量：2: 2015年; 转录调控是不定芽再生过程的主要调控方式之一,但具体机制尚需进一步研究。为此,利用基于Illumina Hi Seq?2000测序平台的RNA-Seq技术分析了不定芽再生缺陷突变体be1-3和野生型WS在愈伤形成和不定芽再生过程以及野生型WS从脱分化向再分化转变过程差异表达的转录因子(Transcription factor,TF)编码基因。结果表明:与野生型WS相比,be1-3在脱分化过程差异表达的TF编码基因有155个,其中表达量上调的97个,表达量下调的58个;在再分化过程差异表达的TF编码基因有68个,其中表达量上调的40个,表达量下调的28个;而在野生型WS从脱分化向再分化转变的过程,总共检测到231个差异表达的TF编码基因,包括160个表达量上调的基因和71个表达量下调的基因。其中,MYB-related(v-myb禽成髓细胞瘤病毒癌基因)家族的不定芽相关转录因子基因ART1在be1-3突变体脱分化阶段的表达量提高了3 217倍,是表达量上调最大的TF编码基因。进一步研究发现,该基因过量表达导致愈伤形成和不定芽再生缺陷,并抑制了幼苗特别是主根的生长发育,表明该基因是愈伤形成和不定芽再生过程的一个负调控因子。本研究不仅加深了人们对不定芽再生转录调控机制的认识,而且为今后不定芽再生相关转录因子的研究提供了大量候选基因信息。; 王兴春陈钊樊娟何苗苗韩渊怀杨致荣; 关键词：不定芽再生愈伤组织形成 RNA-SEQ 转录因子转录调控拟南芥

一种基于核酸外切酶Ⅲ的PCR产物克隆方法被引量：2: 2014年; 基因克隆作为一种常规技术被广泛应用于DNA及蛋白质的研究。在传统的基因克隆中,一般利用限制性内切酶对DNA片段进行消化,然后使用DNA连接酶完成连接,因此这种方法受到插入片段和载体酶切位点的限制。一些ligase-free克隆技术虽然克服了酶切位点的限制,但费时费力,成本较高。为了弥补其他ligase-free技术的不足,文中介绍了一种新的利用核酸外切酶Ⅲ进行ligase-free克隆的方法,反应时间仅需要30 min,提高了克隆效率并有效降低经济成本,有利于大规模基因克隆的应用。; 王艳艳张春雨王兴春刘斌

基于RNA-Seq技术的连翘转录组组装与分析及SSR分子标记的开发被引量：46: 2015年; 连翘既是传统的中药材,又是优良的城市绿化树种,具有重要的经济价值和生态价值.但是连翘基因资料非常匮乏,限制了其分子生物学和基因功能的研究.本研究以连翘根、茎、叶、花和果实等器官的混合样品作为材料,利用Illumina Hi SeqTM 2500测序平台对其进行转录组测序.共获得23164327条干净数据(clean reads),总碱基数为4678791021 bp.Clean reads经de novo组装后获得45112条unigenes.进一步利用五大公共数据库进行同源比对,注释了28699条unigenes.其中,473个基因参与了连翘次生物质的合成和代谢,包括81个与苯丙氨酸和苯丙烷代谢相关的基因.对这81个基因的分析表明,有4个基因编码苯丙氨酸脱氨酶,1个基因编码肉桂酸4-羟化酶,2个基因编码4-香豆酰:辅酶A连接酶.这3个酶催化了连翘中主要药用活性物质苯乙醇苷和木脂素前体肉桂酸衍生物的生物合成.此外,还发现了2个松脂醇-落叶松树脂醇还原酶和1个开环异落叶松脂醇脱氢酶编码基因,这2个酶是木脂素合成的关键酶.最后,分析了长度在1 kb以上的12721个unigenes的基因结构,检测到3199个SSR位点,并对其中40个位点进行了验证.本研究不仅为连翘基因克隆和分子生物学研究提供了丰富的基础数据信息,而且为连翘遗传多样性研究、指纹图谱构建和分子标记辅助选育奠定了分子基础.; 王兴春谭河林陈钊孟令芝王文斌范圣此; 关键词：RNA-SEQ 转录组次生代谢苯乙醇苷 SSR分子标记连翘

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山西省自然科学基金(2013011028-1)

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