张析
- 作品数：12 被引量：29H指数：4
- 供职机构：石河子大学农学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：农业科学生物学更多>>
- 棉花EIN3/EIL家族基因序列分析及GhEIL3基因克隆被引量：5
- 2017年
- 该研究以拟南芥AtEIN3基因为探针,从陆地棉TM-1全基因组测序数据库中筛选其同源序列,序列分析得到16条具有EIN3结构域的基因序列。对陆地棉EIN3/EIL家族基因的基因结构、系统进化、序列相似性及结构域分布情况进行分析,发现它们与拟南芥EIN3/EIL家族基因在N端具有较高相似度,其中15条基因序列包含5个保守结构,1条包含4个保守结构。在此基础上,采用RT-PCR方法从抗枯萎病的陆地棉品种‘中棉所12’中克隆得到一个新的EIN3/EIL家族基因,命名为GhEIL3(GenBank登录号为KY072936)。序列分析表明:GhEIL3基因开放阅读框长1 092bp,编码363个氨基酸,含有一个EIN3结构域。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果显示,GhEIL3基因在枯萎病菌诱导后呈上调表达,诱导后1h其相对表达量达到最大值,推测GhEIL3基因可能参与棉花对枯萎病菌的防御反应。
- 张析李潇玲郭文婷张鹏飞张薇
- 关键词：棉花枯萎病基因克隆
- 枯萎病菌诱导感、抗陆地棉品种的基因表达谱分析被引量：4
- 2015年
- 选用陆地棉抗枯萎病品种中棉所12和感枯萎病品种新陆早7号,利用Solexa高通量测序技术分析棉花幼苗受到枯萎病菌侵染后3 h和6 h根部组织的基因表达谱。中棉所12受病菌侵染后3 h与0 h相比,6 h与0 h相比以及6 h与3 h相比,分别鉴定出4447、5481和2559个差异表达基因;新陆早7号分别鉴定出8615、6727和2078个差异表达基因;2个品种比较,在3 h和6 h分别鉴定出1879个和500个差异表达基因。基因功能分析表明,差异表达基因划分为生物学过程、细胞组分和分子功能注释本体,并进一步细分为48个功能类别。代谢通路分析显示,中棉所12和新陆早7号在枯萎病菌侵染后的6 h与0 h相比鉴定出的代谢通路(Pathway)最多,均有126条;在枯萎病菌侵染后6 h,2个品种相比鉴定出的代谢通路最少,仅有89条。各个比对组的代谢通路涉及的基因可被划分为次生代谢产物的生物合成、多糖的生物合成和代谢、环境适应和免疫系统等13类。在环境适应和免疫系统分类中存在着植物与病原菌相互作用代谢通路,涉及到996个已知功能的差异表达基因,有444个基因上调表达,552个基因下调表达。其中,差异表达基因最多的是WRKY转录因子家族基因,其次为丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因,而DNA损伤修复/耐受性蛋白,JAZ1、RAR1和RPM1互作蛋白,S位点的特异性糖蛋白S6前体以及钙牵引蛋白等6类基因参与该代谢通路的数目最少。最后随机抽取6个基因进行实时荧光定量PCR验证,其结果与测序结果一致。
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- 关键词：陆地棉枯萎病基因表达谱
- GhWRKY44基因在烟草中遗传转化及功能分析被引量：5
- 2016年
- 为了进一步验证GhWRKY44(登录号:KJ801807)基因在烟草异位表达后的功能,构建了Ca MV35S启动子调控、Nos为终止子的棉花抗枯萎病相关基因(GhWRKY44)的过表达载体;电击法将其导入农杆菌GV3101,菌液PCR筛选鉴定阳性菌株,采用农杆菌介导法转化烟草;T0转化植株经卡那霉素筛选、PCR检测后,随机从转基因T0中选取5株进行RT-PCR检测,均为阳性株,说明GhWRKY44基因不仅整合到烟草基因组中而且还能正常转录。对过表达GhWRKY44基因的转基因烟草T1株系进行实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析。结果表明,在正常生长情况下,PR5和NPR1的表达量在转GhWRKY44株系中明显增加,枯萎病菌侵染后,在转GhWRKY44株系中,PR1a、PR2和NPR1的表达量迅速增加,明显高于野生型株系,而PR5的表达量则低于野生型株系,说明该目的基因能在烟草中异位表达并能激活病程相关蛋白基因的表达,但其功能仍需进一步研究。
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- 关键词：烟草病程相关蛋白基因
- 棉花抗枯萎病相关转录因子基因的克隆与表达被引量：5
- 2017年
- 以枯萎病菌诱导棉花基因表达谱中获得的差异表达bZIP作为探针,采用电子克隆结合RT-PCR方法从棉花抗枯萎病品种‘中棉所12’中克隆了1个TGA转录因子基因,命名为GhTGA2.2。序列分析表明,该基因的cDNA全长1 356bp,编码451个氨基酸,预测分子量为50.04kD,等电点为5.85,含有保守的bZIP结构域。系统进化树分析表明,GhTGA2.2属于bZIP亚家族的TGA转录因子,与拟南芥AtTGA2、烟草NtTGA2.2亲缘关系最近。qRT-PCR分析表明,经枯萎病菌诱导后,GhTGA2.2基因在抗病品种中呈上调表达,随处理后时间的推移,其相对表达量呈先升高后降低的趋势,并于处理后24h表达量达到最大;水杨酸诱导后1h,GhTGA2.2基因相对表达量迅速增加;茉莉酸和乙烯诱导后GhTGA2.2基因的相对表达量明显降低,呈下调表达。研究推测,GhTGA2.2基因可能通过水杨酸信号传导途径参与对枯萎病菌的防御反应。
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- 关键词：棉花枯萎病菌克隆表达
- 棉花GhTGA1与GhTGA9.2基因克隆及表达特征分析被引量：3
- 2018年
- 为了揭示棉花GhTGA1与GhTGA9. 2基因的生物学功能,利用RT-PCR技术,从抗枯萎病棉花品种中棉所12号中克隆了TGA转录因子基因GhTGA1与GhTGA9. 2。生物信息学分析表明,2个基因开放阅读框(ORF)长分别为1 281,1461 bp,分别编码405,486个氨基酸。序列分析表明,2个基因均含有b ZIP和DOG1结构域,属于b ZIP亚家族TGA转录因子基因。利用实时荧光定量(qRT-PCR)技术进行表达特征分析表明,GhTGA1基因能被枯萎病菌、乙烯(ET)、茉莉酸(JA)诱导上调表达,水杨酸(SA)诱导后,在各处理时间点,该基因表达量均低于Mock,以上结果表明,GhTGA1基因可能通过参与乙烯(ET)和茉莉酸(JA)信号通路调控棉花对枯萎病的抗性;枯萎病处理后,GhTGA9. 2基因在各时间点表达量均低于Mock,呈下调表达,但能被激素(ET、JA、SA)诱导上调表达。结果表明,GhTGA9. 2基因可能通过激素(ET、JA、SA)途径参与胁迫应答,通过对GhTGA1与GhTGA9. 2基因表达特征分析为后续研究提供基础。
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- 关键词：棉花
- 棉花抗枯萎病相关基因GhERF5-4D的克隆及功能分析被引量：3
- 2022年
- 研究陆地棉ERF(ethylene-responsive factor)转录因子基因GhERF5-4D在棉花抗枯萎病中的作用,为棉花抗病分子机制及棉花抗病育种研究奠定基础。以枯萎病菌诱导棉花根部基因表达谱中的差异表达基因为探针,结合棉花全基因组数据库获得1个ERF转录因子基因GhERF5-4D,并进一步利用实时荧光定量(qRT-PCR)技术和病毒诱导基因沉默(virus induced gene silencing,VIGS)技术研究枯萎病菌胁迫和激素处理后基因GhERF5-4D的表达特征及其在棉花抗病过程中的作用。结果表明,GhERF5-4D(GenBank:MF093148)位于陆地棉D07染色体上,开放阅读框(open reading frame,ORF)为663 bp,编码220个氨基酸,仅含1个AP2结构域且无内含子,属于ERF亚族。该基因的表达特征在棉花抗感枯萎病品种及不同激素胁迫处理中存在显著差异,其在抗病品种中为上调表达,在感病品种中为下调表达;乙烯、茉莉酸甲酯处理后,该基因上调表达,而水杨酸处理后则下调表达。GhERF5-4D基因沉默后并进行枯萎病菌接种实验,结果表明,与对照相比,沉默株系更感病。对下游抗病相关防卫基因表达特征进行分析,发现PR2、PR4、PR5、NPR1、ERF1相对表达量均低于对照,而WRKY70相对表达量高于对照。GhERF5-4D能够响应枯萎病菌胁迫,并通过参与乙烯、茉莉酸途径调控下游相关抗病防卫基因提高棉花对枯萎病抗性。
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- 关键词：棉花枯萎病菌ERF转录因子
- 棉花GhTGA2.1基因的克隆表达及功能的初步分析
- 2023年
- 为了获得棉花GhTGA2.1基因并分析其生物学功能,本研究通过分析枯萎病菌诱导的棉花转录因子,获得1个TGA转录因子基因,命名为GhTGA2.1。该基因ORF全长为1389bp,编码462个氨基酸,序列比对发现GhTGA2.1具有碱性结构域(N-x7-R/K-x9)、亮氨酸拉链结构域(L-x6-L-x6-L)和1个保守的DOG1结构。GhTGA2.1基因编码蛋白分子量为51.12kD,理论等电点为7.88,为亲水的不稳定蛋白,二级结构主要为无规则卷曲和α螺旋。利用实时荧光定量RCR技术(RT-qRCR)分析基因表达水平,发现棉花枯萎病菌诱导GhTGA2.1基因的下调表达;经SA、JA和ET处理后,GhTGA2.1基因表达量相对于mock发生显著变化。为进一步研究该基因功能,构建GhTGA2.1基因过表达载体并进行烟草遗传转化,获得6株转GhTGA2.1基因阳性植株,其抗病相关基因NtPR1、NtPR5、NtNPR1和NtERF1表达量明显低于野生型株系,其中NtPR1和Nt-PR5的相对表达量下降幅度较大;而NtPR4和NtWRKY70的表达量升高,NtPR2的表达量较野生型没有明显差异。本研究通过对棉花的GhTGA2.1转录因子的表达特性以及转烟草的相关基因进行分析,为今后进一步研究该基因的功能,揭示其在棉花抗病中的作用奠定基础。
- 李潇玲赵曾强张析张析张薇
- 关键词：基因克隆
- 棉花ERF-B3亚组转录因子基因GhERF5-1的克隆及表达被引量：1
- 2018年
- 为海岛棉抗病提供新的基因资源和作物抗病分子育种提供有用的理论依据,以前期获得的枯萎病病菌诱导陆地棉根部基因表达谱中获得差异性表达ERF片段为探针,用电子克隆及RT-PCR技术,从陆地棉抗枯萎品种中棉所12根部c DNA克隆得到1个新的ERF转录因子。通过进化树分析属于B3亚组,命名为Gh ERF5-1(登录号:MF145657)。Gh ERF5-1基因的序列分析表明,其c DNA全长为990 bp,编码的氨基酸329个,分子量36. 52 ku,等电点为6. 15,含有1个保守的AP2的结构域。qRT-PCR分析结果表明,枯萎病病菌侵染后,随着侵染时间的延长,Gh ERF5-1基因的表达趋势是先增加后降低,在处理后2 h基因的相对表达量达到最大。推断Gh ERF5-1基因可能参与枯萎病的防御反应。
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- 关键词：棉花ERF转录因子基因克隆
- 棉花GhWRKY106-1的克隆与表达分析被引量：1
- 2015年
- 为了研究WRKY转录因子对棉花抗枯萎病的作用机理,发掘抗枯萎病基因资源,本实验以枯萎病菌诱导棉花根部基因表达谱中筛选出的WRKY基因片段为探针,利用电子克隆结合RT-PCR技术,从陆地棉"中棉所12"根部c DNA克隆得到一个WRKY基因,命名为Gh WRKY106-1(登录号:KP202869)。序列分析表明,该基因开放阅读框全长918 bp,编码306个氨基酸,含有1个WRKY结构域和一个典型的C2HC锌指结构,属于典型的第Ⅲ类WRKY家族转录因子。q RT-PCR检测该基因在"中棉所12号"中的表达特性结果分析表明:枯萎病菌诱导后,该基因的表达量表现出先升高后降低的趋势,并且在处理后3 h基因的表达量达到最大。激素处理:茉莉酸(JA)、水杨酸(SA)和乙烯(ET)胁迫后Gh WRKY106-1基因表达量均发生变化,其中茉莉酸在处理后4 h基因的表达量达到最大,而水杨酸和乙烯诱导响应最强烈的时间均在3 h;并且水杨酸诱导Gh WRKY106-1基因的表达较茉莉酸强烈,而乙烯的表达量在处理前期又明显高于水杨酸和茉莉酸,因此推测该基因在棉花对枯萎菌的抗性反应中起着一定作用,可为今后棉花抗枯萎病研究提供依据。
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- 关键词：陆地棉基因克隆WRKY转录因子基因表达
- GhEIN3基因对棉花枯萎病胁迫响应的功能分析被引量：1
- 2022年
- 【目的】乙烯(ethylene,ET)不敏感蛋白3(ethylene-insensitive 3,EIN3)/EIN3-like(EIL)家族基因是乙烯通路中的关键基因,参与植物生物胁迫响应。探究其功能可为解析陆地棉对枯萎病菌的响应机理提供依据。【方法】从枯萎病菌诱导棉花根部基因表达谱数据中筛选并从TM-1基因组数据库中鉴定获得EIN3/EIL基因家族的GhEIN3基因,利用生物信息学、实时荧光定量聚合酶链式反应技术和病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)技术分别分析基因序列、不同处理下的表达特征及GhEIN3基因在棉花抗病过程中的作用。【结果】GhEIN3基因(Genbank登录号:KY744279)开放阅读框为1842 bp,编码的氨基酸序列中含有典型的EIN3蛋白结构域。枯萎病菌胁迫和不同外源激素ET、水杨酸(salicylic acid,SA)和茉莉酸(jasmonic acid,JA)处理后,该基因受枯萎病菌胁迫和ET诱导上调表达,而受SA和JA诱导下调表达;当GhEIN3基因沉默后,对沉默植株进行枯萎病菌接菌试验,结果显示,与对照相比,沉默GhEIN3基因的株系更感病;基因表达量测定结果表明,与对照比较,沉默株系中病程相关基因PR1、PR2、PR4的表达量均下降,乙烯响应因子基因ERF1和1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶基因ACO的表达量下降,而PR5基因的表达量上升。【结论】从陆地棉中鉴定出的EIN3/EIL家族基因GhEIN3能够响应枯萎病菌和外源激素ET、SA、JA诱导,结合枯萎病菌、ET、SA与JA诱导后GhEIN3基因表达情况,以及枯萎病接种试验和VIGS结果认为,GhEIN3基因在棉花抗枯萎病的过程中起积极作用。
- 赵曾强张析李潇玲张薇
- 关键词：陆地棉枯萎病基因功能
