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西藏野生拟南芥开花时间变异的遗传基础
编辑人员丨2024/7/20
开花时间是被子植物生活史中的关键节点.十字花科植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)广布于世界各地,在海拔4 000 m以上的青藏高原也发现了该物种的自然居群,高原独特的环境塑造了其生活史的独特表型,在开花时间上表现为中等程度早花.该研究构建了西藏拟南芥Lhasa居群的F2代作图群体,基于全基因组测序的QTL-seq定位分析,在该居群中定位到主效基因FLC,并且鉴定到其第1个内含子中存在2 307 bp的缺失,这种单倍型只存在于西藏拟南芥居群.利用CRISPR-Cas9技术构建了Lhasa背景的flc-/-突变体,表现为开花时间显著提前.研究结果表明,西藏拟南芥开花时间改变的主要原因是FLC第1个内含子缺失,该变异并未使其丧失全部功能,这可能有利于西藏拟南芥适应青藏高原独特的气候环境.
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编辑人员丨2024/7/20
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西藏大花红景天RcUDPGTs基因克隆与表达分析
编辑人员丨2023/8/5
以西藏大花红景天为研究材料,利用生物信息学和实时荧光定量PCR技术对RcUDPGTs基因家族中18个成员的序列和表达模式进行分析,并构建RcUDPGT(JX228125.1)的诱饵载体以筛选拟南芥酵母文库中互作蛋白.结果表明,RcUDPGTs基因核苷酸序列长度为1 400 bp左右,编码452～498个氨基酸.一级结构中N端序列保守性较低,C端的保守性较高,均含有尿苷二磷酸葡萄糖结合结构域(PSPG盒).蛋白质三级结构均呈现一定相似性,具有UDP糖供体识别中心,且含有多个可磷酸化位点.qRT-PCR结果显示RcUDPGTs基因在根、茎、叶三个器官中均有表达,且其表达量能够受到低温/紫外和多种植物激素(脱落酸、生长素、茉莉酸甲酯)的调控,但表达模式差异较大.与阴性对照相比,RcUDPGT基因没有自激活活性和细胞毒性,并筛选到两个互作明显的拟南芥基因AtKCR1(AT1G67730.1)与AtSNL4(AT1G70060).以上结果丰富了RcUDPGTs基因的研究成果,为了解大花红景天与高原环境的适应性机制,同时为深入研究根部次生代谢产物的合成和积累提供一定理论基础.
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编辑人员丨2023/8/5
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西藏大花红景天RcCATs与RcSODs基因克隆及功能分析
编辑人员丨2023/8/5
为探究过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)基因家族成员在西藏大花红景天高原恶劣生境适应性中的作用,利用生物信息学和qRT-PCR技术对其RcCATs和RcSODs基因家族成员的序列和表达模式进行了分析,并构建RcCAT和RcSOD1的pYES2.0表达载体与pGBKT7诱饵载体,分别进行了酵母胁迫分析和拟南芥酵母文库中互作蛋白的筛选.结果显示:(1)大花红景天中共有2条RcCAT基因,3条RcSOD基因和1条Cu/Zn SOD铜伴侣基因RcCCS.生物信息学分析显示上述基因的氨基酸序列与其同源基因具有较高的相似性(66.37％～94.51％),且均没有跨膜结构域,亚细胞位置预测RcCATs位于过氧化物酶体,RcSODs和RcCCS位于细胞质或线粒体.(2)qRT-PCR结果显示6个基因在根、茎、叶三个器官中均有表达且主要在叶片中表达,低温胁迫和植物激素ABA对基因表达量的影响显著.(3)酵母胁迫结果显示异源表达RcCAT和RcSOD1基因的阳性酵母菌株在冷、热、盐、碱、重金属和H2 O2胁迫下的细胞活力均比pYES2.0空载菌株高.(4)通过酵母双杂交共筛选到4个与RcCAT互作明显的基因AtbHLH121(AT3G19860)、AtCPCK2(AT2G23070)、AtGRP4(AT5G50750)和AtRAPTOR1B(AT3G08850),3个与RcSOD1互作明显的基因AtEMB(AT5G11890)、AtMBP2(AT1G52030)和AtRH8(AT4G00660).综上结果表明,大花红景天能够通过RcCATs和RcSODs基因广泛参与调控其生长发育、胁迫响应等代谢途径来适应高原恶劣的环境.
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编辑人员丨2023/8/5
