信号肽与蛋白质的分选转运 被引量：35

1

作者 彭佳师 龚继明 《植物生理学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期9-17,共9页

蛋白质一般在位于细胞质中的核糖体内合成,但是它们发挥生理功能的地点却分布在细胞的不同区域,这些区域通常由蛋白质所不能自由透过的脂膜所包裹。因此,细胞质中新合成的蛋白质必须进行准确的定向运输才能保证各项生命活动的正常运行... 蛋白质一般在位于细胞质中的核糖体内合成,但是它们发挥生理功能的地点却分布在细胞的不同区域,这些区域通常由蛋白质所不能自由透过的脂膜所包裹。因此,细胞质中新合成的蛋白质必须进行准确的定向运输才能保证各项生命活动的正常运行。研究发现,一般情况下,新生蛋白通常在位于其N端的信号肽的指引下到达细胞特定区域,并由其介导跨膜转运。本文重点介绍信号肽的结构、功能及作用机制等的研究成果。 展开更多

关键词 信号肽 蛋白质分选 信号假说 信号肽酶 核定位信号

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中国植物应答环境变化研究的过去与未来 被引量：20

2

作者 杨淑华 巩志忠 +21 位作者 郭岩 龚继明 郑绍建 林荣呈 杨洪全 毛龙 秦峰 罗利军 张天真 储成才 赖锦盛 晁代印 关雪莹 彭佳师 黄朝峰 蒋才富 王瑜 杨永青 施怡婷 丁杨林 马亮 种康 《中国科学：生命科学》 CSCD 北大核心 2019年第11期1457-1478,共22页

中华人民共和国建国70周年,特别是改革开放40年以来,中国科技工作者在植物研究领域取得了举世瞩目的成绩.这篇综述简要地总结了中国植物学家以模式植物拟南芥,以及水稻、玉米、小麦和棉花等农作物为研究材料,在植物应答非生物逆境胁迫,... 中华人民共和国建国70周年,特别是改革开放40年以来,中国科技工作者在植物研究领域取得了举世瞩目的成绩.这篇综述简要地总结了中国植物学家以模式植物拟南芥,以及水稻、玉米、小麦和棉花等农作物为研究材料,在植物应答非生物逆境胁迫,包括干旱、高温、低温、盐碱、重金属、铝毒害和光胁迫等领域的基础研究和应用成果;同时也提出了植物非生物逆境研究领域亟待解决的重大问题、作物稳产分子设计的重大需求和创制耐受多种逆境环境的绿色新种质的可能性. 展开更多

关键词 非生物逆境胁迫 干旱 盐碱 温度 光 重金属和铝毒害 植物 小麦 玉米 水稻 棉花

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伴矿景天植物螯合肽合酶基因的克隆及功能分析 被引量：12

3

作者 彭佳师 丁戈 +1 位作者 易红英 龚继明 《植物生理学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期625-633,共9页

重金属超积累植物由于长期生长在高浓度的重金属环境中,使得经由植物螯合肽(phytochelatins,PCs)解毒途径来应对重金属毒害代价高昂。我们从Zn/Cd超积累植物伴矿景天(Sedum plumbizincicola)中克隆了植物螯合肽合酶(phytochelatin synth... 重金属超积累植物由于长期生长在高浓度的重金属环境中,使得经由植物螯合肽(phytochelatins,PCs)解毒途径来应对重金属毒害代价高昂。我们从Zn/Cd超积累植物伴矿景天(Sedum plumbizincicola)中克隆了植物螯合肽合酶(phytochelatin synthase,PCS)基因SepPCS。该基因在裂殖酵母和拟南芥中表达后都具有PCS活性,而且能够互补它们的PCs缺失突变体的Cd敏感表型。SepPCS在伴矿景天中的表达受到高浓度Cd处理的诱导。与其近亲非超积累生态型东南景天(S.alfredii)相比,虽然伴矿景天地上部PCs与Cd的摩尔比远低于东南景天,但是在高浓度Cd处理时PCs含量以及PCs与Cd的摩尔比急剧增加。我们推测在伴矿景天应对Cd毒害的过程中,PCs起到一定的作用,并且在高浓度Cd胁迫时地上部PCs依赖的解毒作用有所加强。 展开更多

关键词 植物螯合肽 重金属 伴矿景天 超积累植物

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植物重金属镉积累调控机制及其应用研究进展 被引量：2

4

作者 彭佳师 王娅婷 +17 位作者 王梦琦 卢玲丽 汪鹏 李柱 李赛 陈思颖 孟栓 顾天宇 徐文忠 晁振飞 黄煜琪 金崇伟 晁代印 陈彩艳 吴龙华 滕应 赵方杰 龚继明 《植物生理学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期185-210,共26页

镉(Cd)容易通过食物链对人体产生毒害,其引起的“痛痛病”是人类历史上重要的公共卫生事件。Cd是我国当前土壤中的主要无机污染物,“镉大米”等事件仍时有发生,严重威胁粮食安全和人体健康。植物作为初级生产者,是人体Cd暴露的的主要途... 镉(Cd)容易通过食物链对人体产生毒害,其引起的“痛痛病”是人类历史上重要的公共卫生事件。Cd是我国当前土壤中的主要无机污染物,“镉大米”等事件仍时有发生,严重威胁粮食安全和人体健康。植物作为初级生产者,是人体Cd暴露的的主要途径。因此,阐释Cd向植物迁移、在植物体内的转运以及植物的Cd耐受机理,并依此指导低Cd作物的遗传改良和Cd污染环境的植物修复就具有重要的意义。本文综述了近10年来人们在植物Cd积累的调控机理、应对Cd污染的作物改良以及植物修复等方面的基础研究和应用成果,同时也探讨了该领域未来亟待解决的一些重要科学问题以及作物遗传改良设计的途径。 展开更多

关键词 镉 低镉作物育种 植物修复 重金属超积累 修复型作物

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转录组分析拟南芥对锰胁迫及恢复过程中的分子响应 被引量：1

5

作者 杨丽 彭佳师 唐婷 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1138-1156,共19页

锰是植物必需元素,参与多种代谢过程,然而,锰过量会对植物造成毒害。为探究植物在锰胁迫和恢复期的各种生理生化活动规律,本研究以拟南芥(Arabidopsis)为实验对象,将在MS培养基上生长5 d的幼苗,分别置于含1 mmol/L MnCl2的MS培养基上1 d... 锰是植物必需元素,参与多种代谢过程,然而,锰过量会对植物造成毒害。为探究植物在锰胁迫和恢复期的各种生理生化活动规律,本研究以拟南芥(Arabidopsis)为实验对象,将在MS培养基上生长5 d的幼苗,分别置于含1 mmol/L MnCl2的MS培养基上1 d和3 d,随后将锰处理3 d的幼苗转移到MS培养基上恢复1 d进行各种生理指标检测及转录组分析。结果显示,拟南芥在恢复阶段叶片出现轻微变黄症状,叶绿素和类胡萝卜素浓度显著减少,而丙二醛(malondialdehyde,MDA)和可溶性糖含量在恢复阶段增加。转录组测序数据显示,差异基因的表达模式呈现三大类型:早期响应、晚期响应和恢复期响应。京都基因与基因组百科全书(Kyoto encylopaedia of genes and genomes,KEGG)通路富集分析发现,差异代谢通路包括植物激素信号传导(plant hormone signal transduction)、丝裂原活化蛋白激酶(mitosolysis activates protein kinase,MAPK)信号通路、苯丙烷合成代谢途径(phenylpropanoid biosynthesis)、ABC转运蛋白(ATP binding cassette transporters)和甘油磷脂代谢(glycosphingolipid biosynthesis)等。在锰胁迫及恢复阶段,筛选到了与苯丙烷合成代谢途径、ABC转运蛋白和甘油磷脂代谢相关的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),随机选取16个差异基因进行qRT-PCR验证,结果与RNA-seq数据表达趋势一致。结果表明,植物可能通过调节苯丙烷类合成代谢途径,促进多酚类物质的积累以清除在恢复阶段产生的过氧化物;激活ABC转运蛋白,提高锰离子在植物体内的运输,减轻锰离子对植物的毒害作用;通过启动甘油磷脂代谢,调整细胞膜脂组成和含量,以适应锰胁迫。本研究结果为拟南芥应对锰胁迫并恢复时作出反应的分子机理提供了新见解,也为植物耐锰新品种培育提供了参考。 展开更多

关键词 拟南芥 锰胁迫 转录组分析 甘油磷脂 ABC转运蛋白

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P值争论对生物统计学课程教学的影响 被引量：6

6

作者 彭佳师 《生物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期120-122,129,共4页

P值在当前生物学数据的统计学分析所广为接受的规范中处于核心位置,大多数的数据分析结果最终用P值来体现,并依此作出科学问题的推断。然而,随着对P值的误解以及P值局限性讨论的深入,特别是对于实验结论可重复性的焦虑,引起了学术界对P... P值在当前生物学数据的统计学分析所广为接受的规范中处于核心位置,大多数的数据分析结果最终用P值来体现,并依此作出科学问题的推断。然而,随着对P值的误解以及P值局限性讨论的深入,特别是对于实验结论可重复性的焦虑,引起了学术界对P值使用的激烈争论。P值的误用以及P值争论的出现也从侧面折射出在大学和研究生教育中生物统计学课程教学存在的不足。在简要介绍P值争论的基础上,探讨当前P值争论引起的对生物统计学课程教学的一些反思和启示。 展开更多

关键词 P值 P值争论 生物统计学 教学

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苦荞FtFLS1基因的功能和遗传多样性分析 被引量：2

7

作者 欧阳屹南 刘洋 +6 位作者 彭佳师 陈媛媛 赵辉 贺玉婷 赵星宇 唐新科 周美亮 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1401-1412,共12页

前期苦荞转录组分析显示了一个介导黄酮类物质合成相关的黄酮合成酶基因FtFLS1。为进一步了解FtFLS1基因的结构、功能和基因多样性,本研究通过同源比对和保守序列分析筛选得到苦荞FLS基因家族共104个成员,其根据同源性和结构域分为10个... 前期苦荞转录组分析显示了一个介导黄酮类物质合成相关的黄酮合成酶基因FtFLS1。为进一步了解FtFLS1基因的结构、功能和基因多样性,本研究通过同源比对和保守序列分析筛选得到苦荞FLS基因家族共104个成员,其根据同源性和结构域分为10个亚族,FtFLS1属于DF8亚族。同时,启动子分析结果显示上游1500 bp启动子序列中有2个MeJA响应元件,据此,本研究分析了FtFLS1在苦荞不同器官中的表达量差异及其在MeJA不同处理时间下苦荞中的表达量差异,结果显示,FtFLS1在茎和叶中的表达相近且均要明显高于其在根中的表达,同时FtFLS1在苦荞中的表达也随着MeJA处理时间的增加而显著提高。为进一步验证FtFLS1的功能,本研究克隆了FtFLS1的CDS序列,以此构建FtFLS1的过表达苦荞毛状根株系并检测了它们的黄酮类物质含量,结果显示,相对于正常诱导的苦荞毛状根,FtFLS1的过表达毛状根明显积累了3类黄酮合成酶的下游产物:山奈酚、槲皮素和芦丁,而黄酮合成酶的底物二氢山奈酚和二氢槲皮素的含量明显降低。此外,本研究还分析了200份不同群体苦荞中FtFLS1基因的多样性,结果显示:北方群体、南方群体和喜马拉雅野生群体均拥有明显不同的FtFLS1基因型分布,其中北方群体和南方群体呈现明显的分化,研究结果为探索FtFLS1介导的黄酮类物质合成以及了解荞麦驯化过程提供了思路和参考。 展开更多

关键词 苦荞 黄酮合成酶 基因家族 毛状根 基因多样性

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植物螯合肽合酶基因AtPCS2的表达调控 被引量：4

8

作者 丁戈 彭佳师 +3 位作者 张国斌 易红英 付艳蕾 龚继明 《中国科学：生命科学》 CSCD 北大核心 2013年第12期1112-1118,共7页

植物螯合肽合酶(PCS)受重金属离子激活,并以还原型谷胱甘肽为底物合成植物螯合肽(PCs),在植物和真菌的重金属解毒机制中起重要作用.拟南芥基因组中有两个编码PCS的基因AtPCS1和AtPCS2,但AtPCS1单基因功能缺失即可导致相应的突变体cad1-... 植物螯合肽合酶(PCS)受重金属离子激活,并以还原型谷胱甘肽为底物合成植物螯合肽(PCs),在植物和真菌的重金属解毒机制中起重要作用.拟南芥基因组中有两个编码PCS的基因AtPCS1和AtPCS2,但AtPCS1单基因功能缺失即可导致相应的突变体cad1-3对镉高度敏感,其体内也检测不到PCs;而体外表达分析表明,AtPCS2具有完全的PCs合酶活性,预示植物体内可能存在AtPCS2的负向调控机制.基于该推测,构建了CaMV 35S启动子驱动的AtPCS2基因编码区与c-Myc抗原标签融合的过表达载体.结果表明,在cad1-3的CaMV 35S/AtPCS2:cMyc的异位表达株系中,AtPCS2的mRNA和蛋白都保持较高的表达量.不仅如此,AtPCS2具有植物螯合肽合成能力,并完全互补了cad1-3突变体的镉敏感性状.AtPCS2和EYFP的融合蛋白在细胞质有明显表达,在细胞核也检测到一定信号.以上结果表明,AtPCS2在植物体内可能主要受转录水平调控,而且可能具有调节PCs合成以外的其他生化功能. 展开更多

关键词 cad1-3 AtPCS2 镉

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镉在莲各器官中累积规律的研究 被引量：4

9

作者 于辉 彭佳师 严明理 《生态科学》 CSCD 2021年第1期82-85,共4页

莲子是我国重要的特产优质资源,但莲等水生植物容易吸收积累重金属。为了探究莲对重金属镉的吸收积累特点,利用盆栽外施不同浓度的镉(0,1.0 mg·kg-1,2.5 mg·kg^(-1))培养两个莲子品种,检测分析镉对莲子生物量的影响及莲各器... 莲子是我国重要的特产优质资源,但莲等水生植物容易吸收积累重金属。为了探究莲对重金属镉的吸收积累特点,利用盆栽外施不同浓度的镉(0,1.0 mg·kg-1,2.5 mg·kg^(-1))培养两个莲子品种,检测分析镉对莲子生物量的影响及莲各器官中镉的含量。结果表明:随着外施镉浓度的增加,两种莲子生物量下降,各器官中镉含量增加,且与土壤镉含量呈正相关。各器官中镉含量差异明显,根部镉含量最高,莲壳中最低。根据GB 2762-2017,当镉浓度为1 mg·kg^(-1)时,莲子中镉含量符合食品中污染物限量标准,故莲可以在镉低污染区域种植。 展开更多

关键词 镉 莲 累积

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芥菜型油菜NRAMP基因家族的鉴定与表达分析

10

作者 黎婷 王家琪 +5 位作者 霍卫聪 吴金锋 彭佳师 周定港 严明理 张大为 《中国油料作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期711-719,共9页

芥菜型油菜(Brassica juncea)对重金属有一定的耐受和积累能力,NRAMP(natural resistance associated macrophage protein,天然抗性相关巨噬细胞蛋白)蛋白参与金属离子的吸收和转运,在植物应对重金属胁迫响应中发挥重要作用。本研究以6... 芥菜型油菜(Brassica juncea)对重金属有一定的耐受和积累能力,NRAMP(natural resistance associated macrophage protein,天然抗性相关巨噬细胞蛋白)蛋白参与金属离子的吸收和转运,在植物应对重金属胁迫响应中发挥重要作用。本研究以6个拟南芥NRAMP同源基因为参考,从芥菜型油菜中鉴定出18个BjNRAMP基因家族成员,分别定位在12条染色体上。系统进化分析结果表明BjNRAMP基因分属两个进化枝,其基因拷贝数目相比拟南芥增多可能是由于芥菜型油菜基因组三倍化所导致。对芥菜型油菜在不同浓度镉胁迫下根和叶的转录组测序数据进行分析发现,BjNRAMP基因的表达表现出组织特异性,其中BjNRAMP1.4基因在镉浓度为30 mg/kg胁迫下在根中被诱导表达;BjNRAMP2.2基因在镉浓度为10 mg/kg胁迫下在叶片中被诱导表达,而在根中的表达则受到抑制。克隆上述基因并转化至酵母,结果表明过表达BjNRAMP1.4可显著提高镉敏感型突变体酵母对镉的耐受性,而过表达BjNRAMP2.2提升作用有限,不及BjNRAMP1.4。本研究将为研究芥菜型油菜NRAMP基因家族成员结构以及功能提供一定的参考。 展开更多

关键词 芥菜型油菜 NRAMP基因家族 重金属 基因表达

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植被宏离子组分析方法的建立及重金属污染的监测应用 被引量：3

11

作者 顾天宇 龚韵秋 +1 位作者 张国斌 彭佳师 《植物生理学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期583-589,共7页

垃圾填埋随城市化的快速发展而成为各国处理城市垃圾的主要方式,其导致的环境影响已经成为全球需共同面对的紧迫问题,但如何经济、高效地判别垃圾填埋对生物圈带来的有毒重金属污染风险尚未得到足够重视。本研究通过系统分析上海市最主... 垃圾填埋随城市化的快速发展而成为各国处理城市垃圾的主要方式,其导致的环境影响已经成为全球需共同面对的紧迫问题,但如何经济、高效地判别垃圾填埋对生物圈带来的有毒重金属污染风险尚未得到足够重视。本研究通过系统分析上海市最主要的老港垃圾填埋场、闵行翡翠山修复后的垃圾填埋场和作为对照的其他区域的植被离子组,建立了宏离子组分析方法。该方法准确快速地鉴定出了老港填埋场的污染金属物种类及其影响程度,表明该方法有广泛应用的潜力,可用于快速排查并摸底国土污染情况。 展开更多

关键词 宏离子组 重金属污染 垃圾填埋 主成分分析

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超积累植物伴矿景天镉耐受基因SpMT2的分离及功能鉴定 被引量：11

12

作者 彭佳师 易红英 龚继明 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期541-548,共8页

超积累植物由于其对重金属具有地上部超积累以及超耐受等特性,不仅是研究植物离子转运及毒性耐受的理想模式,而且在植物修复的发展和应用中具有不可替代的作用。伴矿景天是近年在我国境内发现的一种景天科镉(Cd)/锌(Zn)超积累植物。为... 超积累植物由于其对重金属具有地上部超积累以及超耐受等特性,不仅是研究植物离子转运及毒性耐受的理想模式,而且在植物修复的发展和应用中具有不可替代的作用。伴矿景天是近年在我国境内发现的一种景天科镉(Cd)/锌(Zn)超积累植物。为鉴定其富集和耐受Cd的关键基因,笔者构建了其酵母表达cDNA文库,利用酵母的遗传互补系统筛选到一个极大提高了酵母抗Cd能力的基因SpMT2。SpMT2属于富含半胱氨酸(Cys)的金属硫蛋白(Metallothionein)家族。亚细胞定位表明SpMT2表达于酵母细胞质中,并特异地提高酵母对Cd的抗性。进一步研究发现SpMT2的表达显著降低了酵母液泡中Cd含量,但酵母吸收的总Cd含量无显著变化。推测抗性增加是由于SpMT2在酵母细胞质中通过螯合Cd从而降低Cd对酵母的毒害。qRT-PCR分析表明SpMT2在伴矿景天的根和地上部都高丰度表达,且不受Cd诱导变化。鉴于SpMT2也定位于植物细胞质中,结合上述结果,推测SpMT2可能在伴矿景天细胞质中螯合Cd,在降低Cd毒害的同时可能还保持Cd在细胞质中的流动性,从而在Cd长途转运过程中也发挥重要作用。 展开更多

关键词 重金属 镉 植物修复 超积累植物 金属硫蛋白

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生物统计学专业课教育融合劳动教育的初步设计 被引量：5

13

作者 彭佳师 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期2019-2025,共7页

当前大学教育中,劳动教育的实际施行与劳动教育的重要性仍不匹配,主要表现为劳动教育观念未与时俱进、劳动教育形式单一和劳动教育资源缺乏,与当前社会的专业性、创造性劳动需求仍有较大差距。将劳动教育与专业教育相融合将是解决上述... 当前大学教育中,劳动教育的实际施行与劳动教育的重要性仍不匹配,主要表现为劳动教育观念未与时俱进、劳动教育形式单一和劳动教育资源缺乏,与当前社会的专业性、创造性劳动需求仍有较大差距。将劳动教育与专业教育相融合将是解决上述问题的有效途径之一。两者的融合不仅可以丰富劳动教育和专业教育的教学形式,使专业教育和劳动教育互相促进,而且可以使劳动教育结合专业知识和专业技能,兼具传统劳动教育的要素和创造性劳动的时代需求。文中重点介绍了生物统计学课程教育中融合劳动教育的设计和实践方法,并分析了两者互相促进的途径及效果。 展开更多

关键词 劳动教育 专业教育 生物统计学 课程设计

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莲中介导矿质元素胁迫耐受性基因的筛选与功能验证

14

作者 胡衡亮 顾天宇 +2 位作者 陈思颖 王垚 彭佳师 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期980-988,共9页

【目的】莲是一种传统的药食同源作物,但其蕴藏的丰富基因资源仍缺乏功能鉴定。分离鉴定莲中参与微量矿质营养元素及重金属元素积累或耐受过程的功能基因,丰富莲中介导营养高效以及逆境耐受的基因资源,并为莲的遗传改良提供理论依据。... 【目的】莲是一种传统的药食同源作物,但其蕴藏的丰富基因资源仍缺乏功能鉴定。分离鉴定莲中参与微量矿质营养元素及重金属元素积累或耐受过程的功能基因,丰富莲中介导营养高效以及逆境耐受的基因资源,并为莲的遗传改良提供理论依据。【方法】以湘莲代表品种‘寸三莲’为试验材料。首先构建莲的酵母表达cDNA文库,并将文库转化酿酒酵母后分别在含有过量镉(Cd)、锰(Mn)、锌(Zn)、铜(Cu)、铁(Fe)、铝(Al)胁迫的平板上筛选,分离阳性酵母克隆中介导相关胁迫耐受性的目的基因。结合生物信息学分析和酵母互补试验对筛选出的耐受基因进行功能验证。【结果】构建了库容量超过106个单克隆、重组率100%、平均插入片段大于1 000 bp的酵母文库。通过筛选得到介导Cd耐受的基因13个、Mn耐受基因4个、Zn耐受基因4个、Cu耐受基因3个、Fe耐受基因7个、Al耐受基因1个,其中3个基因能够同时介导Fe和Mn的耐受性。这些基因在莲除6号染色外的其他染色体上都有分布。【结论】本研究构建了高质量的莲酵母表达cDNA文库,并筛选得到29个介导微量矿质营养元素或重金属元素胁迫抗性的基因,为莲的营养高效以及避免重金属污染的遗传改良积累了基因资源。 展开更多

关键词 寸三莲 矿质营养元素 重金属 抗性基因

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甘蓝型油菜植物螯合肽合酶基因BnPCS1a的分离与功能验证 被引量：1

15

作者 张雪洁 张治远 +3 位作者 张仕泽 白宁宁 刘敏 彭佳师 《植物生理学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期861-868,共8页

近年来,作为油菜(Brassica napus)主产区的南方地区土壤镉(Cd)等重金属污染问题凸显,对油菜的安全生产和产量品质构成现实威胁。分离油菜中Cd积累和耐受的关键基因资源并解析其作用机理对于应对重金属污染的油菜遗传改良具有重要的指导... 近年来,作为油菜(Brassica napus)主产区的南方地区土壤镉(Cd)等重金属污染问题凸显,对油菜的安全生产和产量品质构成现实威胁。分离油菜中Cd积累和耐受的关键基因资源并解析其作用机理对于应对重金属污染的油菜遗传改良具有重要的指导意义。通过酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)遗传互补系统筛选了甘蓝型油菜品种‘Westar’的cDNA文库,分离得到一个得到能够介导酵母对Cd耐受的植物螯合肽合酶(phytochelatin synthase)基因BnPCS1a。克隆到目标基因后首先进行了生物信息学分析,继而将其在酿酒酵母中表达后发现还能够介导耐受锌(Zn)胁迫,但对铜(Cu)胁迫作用不明显。BnPCS1a在油菜中的表达亦受Cd和Zn胁迫的诱导上调。为了进一步验证其植物螯合肽合酶的功能,将其在缺乏PCS的裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)中表达,发现能够完全互补其Cd敏感表型。进而,将其在拟南芥(Arabidopsis thaliana)AtPCS1基因的启动子驱动下表达于AtPCS1基因的突变体cad1-3中,能够互补cad1-3的Cd胁迫敏感表型。综上所述,我们分离的BnPCS1a基因具有植物螯合肽合酶的功能,可能在油菜抵御Cd和Zn胁迫的过程中发挥作用。 展开更多

关键词 镉 油菜 植物螯合肽

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伴矿景天SpHIPP45基因特异介导镉耐受性 被引量：3

16

作者 张培红 张仕泽 +6 位作者 张治远 李明悦 刘奕君 张雪洁 白宁宁 马敏 彭佳师 《植物生理学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1346-1352,共7页

重金属超积累植物是一种高度特化的植物资源,其高效吸收、转运和耐受重金属的机理解析将极大促进植物修复技术发展和农作物的遗传改良。以仅在中国发现的景天科超积累植物新种伴矿景天(Sedum plumbizincicola)为研究对象,我们克隆了一... 重金属超积累植物是一种高度特化的植物资源,其高效吸收、转运和耐受重金属的机理解析将极大促进植物修复技术发展和农作物的遗传改良。以仅在中国发现的景天科超积累植物新种伴矿景天(Sedum plumbizincicola)为研究对象,我们克隆了一个重金属相关异戊二烯基植物蛋白基因SpHIPP45。表达SpHIPP45的酵母转化子对镉(Cd)的耐受性得到极大增强,但对其他金属离子如锌(Zn)、锰(Mn)、铜(Cu)胁迫的耐受性没有影响。由于SpHIPP45酵母转化子中Cd的含量变化不大,暗示其不是通过减少细胞中Cd含量来介导Cd抗性。进一步研究发现,表达SpHIPP45后,参与内质网应激反应的靶基因在SpHIPP45酵母转化子中转录上调,暗示SpHIPP45可能通过调控内质网应激反应介导Cd耐受性。 展开更多

关键词 镉 伴矿景天 内质网应激反应 超积累植物 重金属相关异戊二烯基植物蛋白

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甘蓝型油菜ZIP基因家族全基因组鉴定与表达分析 被引量：3

17

作者 贺丹 杨太桦 +6 位作者 黎婷 吴金锋 彭佳师 刘丽莉 张大为 严明理 李再云 《中国油料作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期392-404,共13页

ZIP基因家族是重要的转运蛋白类基因家族,主要参与金属阳离子的吸收和转运,在植物生长发育和重金属胁迫响应中发挥重要作用。为解析甘蓝型油菜中ZIP基因家族,采用生物信息学方法在甘蓝型油菜中鉴定到51个ZIP基因家族成员,对比芸薹属三... ZIP基因家族是重要的转运蛋白类基因家族,主要参与金属阳离子的吸收和转运,在植物生长发育和重金属胁迫响应中发挥重要作用。为解析甘蓝型油菜中ZIP基因家族,采用生物信息学方法在甘蓝型油菜中鉴定到51个ZIP基因家族成员,对比芸薹属三个基本种发现ZIP基因家族在A、C亚基因组上有串联重复现象。以甘蓝型油菜品种中双11(ZS11)全基因组为参考基因组,将ZIP基因家族定位到17条染色体上,预测到10种Motif基序,均包含ZIP结构域,并对ZIP基因家族上游3 kb的启动子区域进行了顺式作用元件测序。通过系统进化树分析,将甘蓝型油菜ZIP基因家族分成3大类,在芸薹属三个基本种的进化具有保守性。此外,ZIP基因家族在甘蓝型油菜中表现出组织特异性表达特点,并且在油菜不同组织和不同发育时期中BnaZIP1、BnaZIP4、BnaZIP5、BnaZIP6、BnaZIP10、BnaZIP11和BnaIRT3基因。用不同浓度镉处理油菜,发现在叶和根中都被诱导表达的基因是BnaIRT1.A01a,该基因在油菜重金属镉胁迫响应中可能发挥重要作用。本研究结果为后续ZIP基因家族生物学功能研究提供了一定的参考。 展开更多

关键词 甘蓝型油菜 ZIP基因家族 镉处理 全基因组分析

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伴矿景天SpPCR3基因提高酵母对镉的抗性 被引量：2

18

作者 王垚 胡博 +3 位作者 邓小秋 蒋佳佳 杜兰芳 彭佳师 《植物生理学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1353-1358,共6页

镉(Cd)是对植物毒性最强的重金属之一。克隆Cd转运的关键基因并解析其机理不仅有助于理解植物怎样积累重金属这一基础科学问题,而且可以为低Cd作物的遗传改良提供基因资源。由于高效积累和耐受重金属的特性,超积累植物成为研究离子转运... 镉(Cd)是对植物毒性最强的重金属之一。克隆Cd转运的关键基因并解析其机理不仅有助于理解植物怎样积累重金属这一基础科学问题,而且可以为低Cd作物的遗传改良提供基因资源。由于高效积累和耐受重金属的特性,超积累植物成为研究离子转运的理想模式植物。本研究从景天科Cd超积累植物伴矿景天(Sedum plumbizincicola)中分离鉴定了SpPCR3基因。它在酵母中表达后能够提高酵母对Cd和铜(Cu)胁迫的抗性。结合其细胞质膜定位的亚细胞定位预测,以及酵母转化子中Cd含量显著减少等结果,我们推测SpPCR3可能通过将Cd外排出细胞从而增加酵母的Cd耐受性。 展开更多

关键词 镉 超积累植物 伴矿景天 转运蛋白 外排

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Jumonji组蛋白去甲基化酶调控拟南芥的下胚轴伸长

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作者 吴金锋 彭佳师 +5 位作者 李毅 周定港 张大为 张继红 白宁宁 严明理 《植物生理学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1275-1283,共9页

光在植物各种器官的发育中起着重要作用。尽管有研究表明组蛋白去甲基化影响植物的光形态建成,但其表观遗传学机制尚不完全清楚。本文证明了组蛋白去甲基化酶Jumonji domain-containing protein30 (JMJ30)及其亚基因家族成员JMJ32、rela... 光在植物各种器官的发育中起着重要作用。尽管有研究表明组蛋白去甲基化影响植物的光形态建成,但其表观遗传学机制尚不完全清楚。本文证明了组蛋白去甲基化酶Jumonji domain-containing protein30 (JMJ30)及其亚基因家族成员JMJ32、relative of early flowering 6 (REF6)和early flowering 6 (ELF6)对红光条件下植株下胚轴的伸长至关重要。在红光条件下, JMJ30的表达被抑制且JMJ30移去phytochrome interacting factor 7 (PIF7)启动子区域附近组蛋白的H3K27me3从而激活PIF7表达。此外,过表达PIF7可以补偿jmj突变体下胚轴缩短的表型。综上, JMJs-PIF7在调节植物适应光信号过程中具有重要功能。 展开更多

关键词 红光 下胚轴 组蛋白去甲基化 PIF7

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