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烟草高亲和硝酸盐转运蛋白基因NtNRT2.5的克隆及表达模式分析 被引量：1
1
作者 李晨依 朱紫童 +5 位作者 湛佳伟 温海洋 罗勇 杨永霞 张松涛 贾宏昉 《中国烟草学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期71-79,共9页
【背景和目的】高亲和硝酸盐转运蛋白NRT2家族基因在植物硝酸盐吸收转运和再利用过程中发挥重要作用,为探索烟草NRT2家族基因NtNRT2.5对烟草氮素调控的作用。【方法】从烟草烤烟品种K326中克隆得到高亲和硝酸盐转运蛋白基因NtNRT2.5,进... 【背景和目的】高亲和硝酸盐转运蛋白NRT2家族基因在植物硝酸盐吸收转运和再利用过程中发挥重要作用,为探索烟草NRT2家族基因NtNRT2.5对烟草氮素调控的作用。【方法】从烟草烤烟品种K326中克隆得到高亲和硝酸盐转运蛋白基因NtNRT2.5,进行生物信息和表达模式分析,创制NtNRT2.5启动子融合GUS报告基因的K326转基因烟草材料,进行GUS组织化学染色。【结果】NtNRT2.5基因的全长ORF为1509 bp,编码502个氨基酸,属于稳定性疏水蛋白,其蛋白跨膜结构域具有NRT2家族结构特征;烟草NtNRT2.5蛋白与拟南芥AtNRT2.5蛋白亲缘关系最近,功能相似;该基因启动子包含多种激素和胁迫响应元件;NtNRT2.5蛋白定位于细胞质膜;NtNRT2.5基因在烟草各组织都有表达,在下部叶中表达最强,且受低氮诱导表达增强,GUS组织染色结果表明,正常供氮和低氮条件下,在转基因烟草的根(中轴)和下部叶片(叶脉)中都检测到了GUS报告基因,均能显蓝色,且低氮条件下表达更加强烈,蓝色更深。【结论】烟草NtNRT2.5是高亲和硝酸盐转运蛋白的编码基因,该基因受低氮诱导表达增强,可能参与烟草硝酸盐的转运及再利用过程。 展开更多
关键词 烟草 NtNRT2.5 基因克隆 表达分析
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烟草磷转运蛋白基因NtPHT2;1克隆和表达分析
2
作者 湛佳伟 朱紫童 +3 位作者 李晨依 温海洋 贺帆 贾宏昉 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期34-42,共9页
【目的】植物对磷酸盐的吸收与利用主要依靠磷转运蛋白,其中PHT2家族编码的低亲和磷转运蛋白主要负责植物在正常供磷条件下磷酸盐的吸收、转运与再利用,为了探究低亲和磷转运蛋白基因NtPHT2;1在烟草转运磷酸盐中的作用和表达模式,通过Nt... 【目的】植物对磷酸盐的吸收与利用主要依靠磷转运蛋白,其中PHT2家族编码的低亲和磷转运蛋白主要负责植物在正常供磷条件下磷酸盐的吸收、转运与再利用,为了探究低亲和磷转运蛋白基因NtPHT2;1在烟草转运磷酸盐中的作用和表达模式,通过NtPHT2;1培育烟草磷素高效利用新品种。【方法】以普通烟草K326的cDNA为模板,克隆得到NtPHT2;1,对该基因进行生物信息学分析和蛋白质的亚细胞定位,并通过荧光定量PCR技术对该基因在低磷等非生物胁迫下的基因表达模式进行分析。【结果】(1)NtPHT2;1基因全长1764 bp,编码587个氨基酸;(2)亚细胞定位结果显示,NtPHT2;1蛋白定位于叶绿体上;(3)同源性比对发现,NtPHT2;1蛋白与辣椒CaPHT2;1蛋白的同源性最高达到91.00%;(4)NtPHT2;1启动子含有参与调控植物衰老、逆境胁迫相关的顺式作用元件;(5)NtPHT2;1在叶片表达量最高,新叶中的表达量比老叶中高;在低磷诱导条件下,该基因表达量与正常条件相比差异不显著;(6)非生物胁迫下的表达模式分析显示,NtPHT2;1基因表达量在盐胁迫和干旱胁迫下显著降低。【结论】NtPHT2;1基因主要是负责烟株正常生长发育条件下磷酸盐的转运与利用。 展开更多
关键词 烟草 基因克隆 NtPHT2 1 表达模式 非生物胁迫
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烟草转录因子NtWRKY11基因克隆、亚细胞定位及表达模式分析
3
作者 温海洋 朱紫童 +5 位作者 湛佳伟 李长 武博寒 杨永霞 张松涛 贾宏昉 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期60-66,共7页
WRKY转录因子家族在调控非生物胁迫中具有重要的作用。为系统地分析烟草NtWRKY11基因的序列特征、表达模式,探究该基因在低温和干旱等非生物胁迫下的反应机制,以普通烟草cDNA为模板进行PCR扩增,克隆NtWRKY11基因的全长cDNA序列,利用生... WRKY转录因子家族在调控非生物胁迫中具有重要的作用。为系统地分析烟草NtWRKY11基因的序列特征、表达模式,探究该基因在低温和干旱等非生物胁迫下的反应机制,以普通烟草cDNA为模板进行PCR扩增,克隆NtWRKY11基因的全长cDNA序列,利用生物信息学软件分析NtWRKY11蛋白的基本性质,构建植物表达载体研究其亚细胞定位,利用qRT-PCR技术检测烟草盛花期不同组织以及不同胁迫下NtWRKY11基因的表达情况。结果表明,烟草NtWRKY11基因cDNA全长999 bp,编码332个氨基酸,与苎麻BnWRKY11的相似性达54.23%。其启动子含有1个MBS、1个MYB和3个ARBE顺式作用元件,这3种元件可能共同发挥作用,使植物的抗旱性增强;还含有3个水杨酸响应的顺式作用元件TCA-element,能够提高植物的耐低温性。亚细胞定位结果表明,NtWRKY11蛋白定位在细胞核上。盛花期不同组织的表达分析表明,NtWRKY11在老叶中高表达,极显著高于根中的表达量,而花中的表达量极显著低于根中,茎和新叶中的表达量均与根中差异不显著。非生物胁迫下的表达分析表明,该基因在低温、干旱胁迫下的相对表达量极显著高于正常(CK),在高盐胁迫处理下的相对表达量与CK无显著差异,而在高温胁迫下的相对表达量极显著低于CK。综上所述,NtWRKY11在老叶中高表达,在干旱胁迫、低温胁迫下表达量增加,表明该基因作为正向转录因子调控了干旱和低温胁迫。 展开更多
关键词 烟草 NtWRKY11 干旱 低温 转录因子 非生物胁迫
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烤烟上部叶成熟度与烟叶僵硬的关系分析
4
作者 湛佳伟 谢良文 +2 位作者 刘健康 王地权 贾宏昉 《烟草科技》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期47-57,共11页
为了揭示烤烟上部叶成熟度与烟叶僵硬的关系,取云烟87的上部烟叶作为试验材料,根据成熟度分为尚熟烟叶(JY)和成熟烟叶(CK)。通过暗箱试验、透射电镜观察和荧光定量PCR检测,从细胞生物学和分子水平上分析了成熟度与僵硬烟叶产生的关系。... 为了揭示烤烟上部叶成熟度与烟叶僵硬的关系,取云烟87的上部烟叶作为试验材料,根据成熟度分为尚熟烟叶(JY)和成熟烟叶(CK)。通过暗箱试验、透射电镜观察和荧光定量PCR检测,从细胞生物学和分子水平上分析了成熟度与僵硬烟叶产生的关系。结果表明:①尚熟烟叶的易烤性和耐烤性差于成熟烟叶。②对两种成熟度烟叶转录组差异基因的GO富集分析和KEGG富集分析发现,差异基因在淀粉和蔗糖代谢中富集较多,表明僵硬烟叶的形成与淀粉和蔗糖代谢密切相关。③细胞超微结构观察发现,尚熟烟叶细胞内淀粉粒和嗜锇颗粒较大且淀粉在烘烤过程中不易降解。④在烟叶变黄期,尚熟烟叶的硬度和淀粉含量显著高于成熟烟叶,呼吸强度和总糖含量显著低于成熟烟叶。⑤烤后烟叶常规化学成分分析发现,尚熟烟叶的淀粉含量显著高于成熟烟叶,总糖、总植物碱和石油醚提取物含量显著低于成熟烟叶。⑥与尚熟烟叶相比,成熟烟叶中淀粉合成关键基因NtAGPS、NtGBSS、NtSS和NtSBE的相对表达量显著降低,而淀粉水解酶基因NtAMML-α和NtAMML-β的相对表达量显著提高。⑦与尚熟烟叶相比,成熟烟叶中糖代谢途径关键基因NtSPS、NtSUS和NtINV的相对表达量显著降低,NtSPP的相对表达量无显著变化。可见,尚熟烟叶叶内淀粉含量较高,且在烘烤过程中难以降解,表明成熟度较差的烤烟上部叶淀粉代谢不充分是导致烘烤后僵硬烟叶比例较高的重要原因之一。 展开更多
关键词 烤烟 上部叶 成熟度 僵硬烟叶 淀粉
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