砂藓MYB转录因子基因RcMYB的克隆及表达分析 被引量：16

1

作者 沙伟 索荔 +2 位作者 张梅娟 张春蕾 周伯 《基因组学与应用生物学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期792-796,共5页

以砂藓(Racomitrium canescens)转录组测序获得的一条与抗旱相关的MYB转录因子基因为基础,采用RT-PCR技术克隆得到该基因的cDNA全长序列,命名为RcMYB。该序列全长为862bp,开放阅读框为726bp,共编码氨基酸241个。该基因的蛋白相对分子质... 以砂藓(Racomitrium canescens)转录组测序获得的一条与抗旱相关的MYB转录因子基因为基础,采用RT-PCR技术克隆得到该基因的cDNA全长序列,命名为RcMYB。该序列全长为862bp,开放阅读框为726bp,共编码氨基酸241个。该基因的蛋白相对分子质量为28.8 kD,等电点为7.77,不稳定系数为70.03,是不稳定性蛋白,平均亲水数为-0.548,预测分析该蛋白具有强亲水性。蛋白结构域分析表明,RcMYB蛋白含有Myb-DNA结合结构域和MYB-CC结构域。实时荧光定量PCR研究表明,在复水过程和干旱处理的条件下RcMYB基因均有所表达。上述研究结果为基因RcMYB的功能研究奠定基础。 展开更多

关键词 砂藓 MYB转录因子 RcMYB基因 基因克隆 表达分析

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砂藓抗旱相关基因RcSOD的克隆及表达分析 被引量：7

2

作者 沙伟 蒋卓君 +1 位作者 张梅娟 马天意 《基因组学与应用生物学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期2144-2151,共8页

超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)是植物抗氧化系统的关键酶,在植物应对各种环境胁迫的过程中发挥重要的作用。本研究在砂藓(Racomitrium canescens)干旱胁迫转录组数据中发现一个表达量上调的SOD基因,将其命名为RcSOD。通过R... 超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)是植物抗氧化系统的关键酶,在植物应对各种环境胁迫的过程中发挥重要的作用。本研究在砂藓(Racomitrium canescens)干旱胁迫转录组数据中发现一个表达量上调的SOD基因,将其命名为RcSOD。通过RT-PCR技术对RcSOD的开放阅读框进行了克隆及相关的生物信息学预测分析。通过实时荧光定量PCR (qPCR)对砂藓复水和脱水过程中RcSOD基因的表达量变化进行了检测分析。结果显示,该基因c DNA全长1 230 bp,开放阅读框长555 bp。RcSOD编码蛋白质的氨基酸数为184,相对分子质量为18.9 kD,理论等电点为5.94,不稳定指数为18.35,总平均亲水性为-0.172,预测该蛋白为疏水性蛋白,属于非跨膜、非分泌型蛋白,含有Cu/Zn SOD结构域。系统进化分析表明,RcSOD与藓类Cu/Zn SOD蛋白属于同一分枝。实时荧光定量PCR结果显示,RcSOD基因在复水和干旱的条件下均有差异性表达,在脱水过程中显著上调,初步推测RcSOD可能参与砂藓干旱胁迫应答反应。本研究对进一步研究砂藓中Cu/Zn SOD基因的生物学功能具有推动作用。 展开更多

关键词 砂藓(racomitrium canescens) RcSOD 干旱胁迫 基因克隆 表达分析

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砂藓抗旱相关转录因子基因RcbZIP1的克隆与表达分析 被引量：9

3

作者 信雨萌 沙伟 +2 位作者 张梅娟 孟灵军 马天意 《基因组学与应用生物学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期2949-2957,共9页

bZIP转录因子是植物体内一类比较大的转录因子家族,在植物的生长发育以及抗逆反应中起着非常重要的作用。本研究成功从砂藓（Racomitrium canescens）中克隆得到一条bZIP转录因子基因的cDNA序列,命名为RcbZIP1。对RcbZIP1进行了表达载... bZIP转录因子是植物体内一类比较大的转录因子家族,在植物的生长发育以及抗逆反应中起着非常重要的作用。本研究成功从砂藓（Racomitrium canescens）中克隆得到一条bZIP转录因子基因的cDNA序列,命名为RcbZIP1。对RcbZIP1进行了表达载体构建和生物信息学分析,以及砂藓在复水和脱水处理中RcbZIP1的表达变化检测。结果表明,RcbZIP1的cDNA开放阅读框长1026bp;编码蛋白质的氨基酸数目为341,相对分质量约为37.52kD,理论等电点为7.14;不稳定指数为56.98,脂肪指数为73.43,总平均亲水性为-0.580,预测该蛋白为亲水性蛋白,不含有信号肽,可能定位于细胞核内。实时荧光定量PCR结果显示,RcbZIP1基因的表达量在复水过程中呈现先骤升后波动下降的变化趋势,在脱水处理时间达到一定长度时表现出骤升的变化,由此可初步推断bZIP1可能参与干旱胁迫应答。 展开更多

关键词 砂藓 RcbZIP1 基因克隆 复水处理 脱水处理

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砂藓生长素受体基因RcTIR1的克隆及表达分析 被引量：8

4

作者 张春蕾 沙伟 +2 位作者 张梅娟 索荔 周伯 《基因组学与应用生物学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期100-105,共6页

本研究我们试图利用PCR技术从砂藓中克隆TIR1基因的cD NA全长序列,对其进行了生物信息学分析,采用实时荧光定量PCR分析该基因在复水和干旱过程的表达情况。我们将砂藓转录组测序获得的生长素受体蛋白基因序列命名为Rc TIR1,基因cD NA全... 本研究我们试图利用PCR技术从砂藓中克隆TIR1基因的cD NA全长序列,对其进行了生物信息学分析,采用实时荧光定量PCR分析该基因在复水和干旱过程的表达情况。我们将砂藓转录组测序获得的生长素受体蛋白基因序列命名为Rc TIR1,基因cD NA全长为1 110 bp,开放阅读框(ORF)长度为615 bp,共编码204个氨基酸。生物信息学分析显示,该基因所编码蛋白理论等电点为5.70,不稳定指数为32.85,总平均亲水性为-0.027,无跨膜区和信号肽,亚细胞定位在细胞核。利用实时荧光定量PCR方法检测对该基因在砂藓复水和快速干旱过程中的表达模式显示在砂藓的复水过程和干旱处理中该基因均有差异性表达。通过研究砂藓生长素受体蛋白基因Rc TIR1与砂藓干旱胁迫的关系,为植物逆境胁迫机制的研究以及该基因的实际应用奠定基础。 展开更多

关键词 砂藓 RcTIR1 基因克隆 表达分析

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砂藓干旱胁迫相关转录因子基因RcTIFY1的克隆及表达分析 被引量：1

5

作者 沙伟 卫杰 +2 位作者 张梅娟 彭疑芳 马天意 《分子植物育种》 CAS 北大核心 2023年第9期2925-2932,共8页

TIFY是植物特有的转录因子,可以调控植物分生组织的分裂,控制果实成熟度,也能提高植物抗旱性,并且减少机械损伤造成的伤害。本研究以砂藓(Racomitrium canescens)为材料,从砂藓干旱胁迫转录组数据库中筛选获得1个在干旱胁迫处理中具有... TIFY是植物特有的转录因子,可以调控植物分生组织的分裂,控制果实成熟度,也能提高植物抗旱性,并且减少机械损伤造成的伤害。本研究以砂藓(Racomitrium canescens)为材料,从砂藓干旱胁迫转录组数据库中筛选获得1个在干旱胁迫处理中具有显著差异表达的TIFY基因的m RNA序列,将该序列命名为RcTIFY1。我们对RcTIFY1基因全长CDS序列进行了克隆,并对RcTIFY1基因进行生物信息学分析,同时分析了砂藓在干旱和高温胁迫处理下RcTIFY1基因的表达变化。结果表明,该基因cDNA全长为1326 bp,包含1287 bp的开放阅读框,编码含有428个氨基酸残基的多肽片段。预测RcTIFY1基因编码的蛋白质有TIFY家族的保守结构域。预测RcTIFY蛋白质分子质量为46.14 kD,理论等电点为9.31,具有亲水性,不属于跨膜蛋白且不存在信号肽。本研究可为进一步探索RcTIFY1基因在苔藓植物中的抗逆机制提供数据基础。 展开更多

关键词 砂藓(racomitrium canescens) RcTIFY1 基因克隆 干旱胁迫 表达分析

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砂藓ATP合酶Ⅱ亚基基因的克隆及表达分析 被引量：7

6

作者 周伯 沙伟 +2 位作者 张梅娟 张春蕾 索荔 《基因组学与应用生物学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1435-1442,共8页

ATP合酶是光合作用中光合磷酸化和呼吸作用中氧化磷酸化反应的关键酶,影响着细胞生命活动所需的ATP的产生。为研究ATP合酶在苔藓植物中的生物学功能,本研究克隆得到砂藓ATP合酶Ⅱ亚基基因,命名为Rcatp G。生物信息学分析表明,砂藓的c DN... ATP合酶是光合作用中光合磷酸化和呼吸作用中氧化磷酸化反应的关键酶,影响着细胞生命活动所需的ATP的产生。为研究ATP合酶在苔藓植物中的生物学功能,本研究克隆得到砂藓ATP合酶Ⅱ亚基基因,命名为Rcatp G。生物信息学分析表明,砂藓的c DNA序列长为1 220 bp,其中开放阅读框(ORF)为756 bp,编码251个氨基酸的多肽序列;预测分子质量为27.48 k D,等电点为9.20,含有ATP-synt_B保守结构域;推测Rcatp G蛋白为不稳定蛋白,不属于跨膜蛋白且不存在信号肽。系统发育分析显示,Rcatp G蛋白与小立碗藓atp G蛋白亲缘关系最近。实时荧光定量PCR分析显示,Rcatp G基因在复水过程和脱水胁迫处理中均能表达。因此,推测Rcatp G基因在砂藓的复水过程和脱水胁迫处理中起着一定的作用。 展开更多

关键词 砂藓 ATP合酶 基因克隆 生物信息学分析 实时荧光定量

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低温胁迫下紫萼藓科植物保护酶活性的变化 被引量：4

7

作者 张晗 高永超 +5 位作者 沙伟 郑琦 李汝玉 姚凤霞 许金芳 王东健 《山东农业科学》 2009年第2期23-26,共4页

低温胁迫试验结果表明,东亚砂藓与毛尖紫萼藓的过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)对低温的适应机制不同,东亚砂藓的POD活性比毛尖紫萼藓的变化幅度大,而毛尖紫萼藓的SOD活性比东亚砂藓的变化幅度大。而且均表现为处理前期活性变化... 低温胁迫试验结果表明,东亚砂藓与毛尖紫萼藓的过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)对低温的适应机制不同,东亚砂藓的POD活性比毛尖紫萼藓的变化幅度大,而毛尖紫萼藓的SOD活性比东亚砂藓的变化幅度大。而且均表现为处理前期活性变化幅度较大,低温胁迫处理的酶活性要高于对照;后期则趋于平稳,与对照差异较小。 展开更多

关键词 低温胁迫 毛尖紫萼藓 东亚砂藓 保护酶

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砂藓抗旱相关基因磷脂酶D的克隆和表达分析 被引量：3

8

作者 沙伟 张时通 +2 位作者 朱巍巍 张梅娟 马天意 《分子植物育种》 CAS 北大核心 2021年第1期123-129,共7页

磷脂酶D是广泛存在于植物中的一种磷脂酶,在细胞结构组成和生理功能的变化中具有非常重要的作用。在本研究中,以在砂藓(Racomitrium canescens)转录组数据库中获得的一条与抗旱相关的磷脂酶D基因为基础,采用RT-PCR技术克隆得到该基因的... 磷脂酶D是广泛存在于植物中的一种磷脂酶,在细胞结构组成和生理功能的变化中具有非常重要的作用。在本研究中,以在砂藓(Racomitrium canescens)转录组数据库中获得的一条与抗旱相关的磷脂酶D基因为基础,采用RT-PCR技术克隆得到该基因的全长CDS序列,命名为Rc PLD。生物信息学分析结果表明,Rc PLD基因c DNA全长1 420 bp,含有894 bp的开放阅读框,能够编码长度为297个氨基酸的多肽链。Rc PLD蛋白质的生物信息学分析结果表明,Rc PLD相对分子质量为33.192 k D,理论等电点p I为6.60,不含有跨膜结构,存在信号肽,具有磷脂酶D的保守结构域,属于不稳定的疏水性蛋白质。实时荧光定量PCR分析表明,在砂藓的复水过程和脱水处理条件下Rc PLD基因均有差异表达,说明该基因可能参与砂藓中响应干旱胁迫的某些生理代谢途径。本研究可为苔藓植物中抗旱机制的研究提供理论基础。 展开更多

关键词 砂藓(racomitrium canescens) 磷脂酶D 脱水处理 复水处理 表达分析

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砂藓总蛋白质提取方法的选取及双向电泳体系的建立 被引量：3

9

作者 沙伟 李雯煜 +2 位作者 张丽丽 张梅娟 马天意 《基因组学与应用生物学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2659-2665,共7页

为进行砂藓(Racomitrium canescens)蛋白质组学的双向电泳工作,首要前提是获得质量较好的砂藓总蛋白质,并建立一套完整高效的适用于砂藓的双向电泳体系。本研究以砂藓为研究对象,比较了Tris-酚抽提法、TCA-丙酮法和试剂盒法3种蛋白质提... 为进行砂藓(Racomitrium canescens)蛋白质组学的双向电泳工作,首要前提是获得质量较好的砂藓总蛋白质,并建立一套完整高效的适用于砂藓的双向电泳体系。本研究以砂藓为研究对象,比较了Tris-酚抽提法、TCA-丙酮法和试剂盒法3种蛋白质提取方法获得砂藓总蛋白质的浓度和完整性,并对砂藓中蛋白质双向电泳的运行条件进行了优化和比较。结果表明:在3种砂藓总蛋白质提取方法中,Tris-酚抽提法获得的砂藓总蛋白质浓度最高,SDS-PAGE电泳结果中条带清晰且较完整,双向电泳后获得的蛋白质点最多,是3种方法中提取砂藓蛋白质浓度最高完整性最好的方法;基于Tris-酚抽提法的基础上进一步对砂藓总蛋白质双向电泳体系进行优化,结果显示:利用pH值范围为pH 4~7的IPG胶条,蛋白质上样量为1 000μg的条件下,获得的砂藓蛋白质双向电泳图谱蛋白质点最多,图谱中可分辨的蛋白质点共(872±15)个,且低丰度蛋白质点清晰。本研究筛选出的方法获得了蛋白质点分布均匀、背景清晰、分辨率高、质量较高的双向电泳图像,建立了砂藓蛋白质组学研究体系的较好方法。本研究结果为砂藓蛋白质组学研究提供了良好基础。 展开更多

关键词 砂藓(racomitrium canescens) 蛋白质提取 蛋白质组学 双向电泳

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砂藓丙二烯氧化环化酶基因RcAOC1的克隆及生物信息学分析 被引量：4

10

作者 孟灵军 沙伟 +2 位作者 信雨萌 马天意 张梅娟 《基因组学与应用生物学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期2483-2488,共6页

本研究采用PCR技术从砂藓（Racomitrium canescens）中克隆得到丙二烯氧化环化酶（allene oxide cyclase,AOC）基因,命名为RcAOC1。构建了RcAOC1过表达转基因烟草（Nicotiana tabacum）并对T0代转基因烟草进行了基因型鉴定。对RcAOC1进... 本研究采用PCR技术从砂藓（Racomitrium canescens）中克隆得到丙二烯氧化环化酶（allene oxide cyclase,AOC）基因,命名为RcAOC1。构建了RcAOC1过表达转基因烟草（Nicotiana tabacum）并对T0代转基因烟草进行了基因型鉴定。对RcAOC1进行了相关生物信息学分析,RcAOC1的cDNA开放阅读框长561 bp,编码含有186个氨基酸的多肽序列。RcAOC1蛋白理论等电点为5.16;不稳定系数为56.25,属于不稳定的蛋白质;脂肪指数为25.13,属于疏水性蛋白质。对蛋白的跨膜结构域进行分析,结果显示RcAOC1基因编码的蛋白不含跨膜区。预测RcAOC1蛋白不含有信号肽,属于非分泌型蛋白。砂藓中AOC1蛋白与其它植物中的AOC蛋白质序列具有较高的相似性,其中与小立碗藓AOC蛋白亲缘关系最近。本研究的结果为进一步研究RcAOC1基因的应用奠定了理论基础。 展开更多

关键词 砂藓 丙二烯氧化环化酶 基因克隆 生物信息学分析 转基因植株鉴定

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砂藓抗高温相关基因RcDAPDC的克隆及表达分析 被引量：1

11

作者 沙伟 王鑫 +2 位作者 张梅娟 彭疑芳 马天意 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2020年第24期8092-8098,共7页

二氨基庚二酸脱羧酶(diaminnopimelate decarboxylase, DAPDC)是合成赖氨酸的关键酶,在生物体的生命活动及非生物胁迫应答过程中发挥重要作用。本研究在砂藓(Racomitrium canescens)高温胁迫蛋白质组数据中发现一个表达量上调的DAPDC蛋... 二氨基庚二酸脱羧酶(diaminnopimelate decarboxylase, DAPDC)是合成赖氨酸的关键酶,在生物体的生命活动及非生物胁迫应答过程中发挥重要作用。本研究在砂藓(Racomitrium canescens)高温胁迫蛋白质组数据中发现一个表达量上调的DAPDC蛋白质,将其命名为RcDAPDC,并对编码此的基因全长CDS序列进行了克隆,还对此基因进行了基本的生物信息学分析,同时对砂藓在60℃高温胁迫、脱水和复水条件下的表达变化进行了分析。RcDAPDC基因CDS全长1 521 bp,编码蛋白质的氨基酸数为506,相对分子质量为55.9 kD,理论等电点为5.83,不稳定指数为36.91,是一个稳定蛋白,亲水性的平均值(GRAVY)为-0.169,预测该蛋白质为亲水性蛋白,不具有跨膜结构域。实时荧光定量PCR结果显示,RcDAPDC基因在60℃高温处理1 h时表达量最高;RcDAPDC基因在干旱和复水过程中呈现差异性表达,推测RcDAPDC不仅可能参与砂藓的抗高温胁迫反应,而且还可能参与砂藓的干旱胁迫响应和复水过程。本研究对进一步研究砂藓RcDAPDC基因的生物学功能提供了一定的理论基础和研究方向。 展开更多

关键词 砂藓(racomitrium canescens) RcDAPDC 高温胁迫 表达分析

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砂藓RcPIP2基因的克隆及生物信息学分析 被引量：3

12

作者 张梅娟 徐红红 +2 位作者 马天意 钱朋智 沙伟 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期30-36,共7页

水通道蛋白是一类较小的跨膜蛋白质,在植物抵御非生物胁迫过程中具有非常重要的作用。为了研究砂藓水通道蛋白基因的生物学功能,利用干旱处理转录组测序获得的序列信息,克隆获得1个水通道蛋白家族中质膜内在蛋白基因序列,命名为RcPIP2... 水通道蛋白是一类较小的跨膜蛋白质,在植物抵御非生物胁迫过程中具有非常重要的作用。为了研究砂藓水通道蛋白基因的生物学功能,利用干旱处理转录组测序获得的序列信息,克隆获得1个水通道蛋白家族中质膜内在蛋白基因序列,命名为RcPIP2。生物信息学结果显示,RcPIP2基因全长序列为1 267 bp,包含807 bp的开放阅读框,编码含有268个氨基酸残基的蛋白质。该蛋白质分子质量预测为28.3 ku,理论等电点为6.64,为疏水性较强的稳定性蛋白;无信号肽,为非分泌型蛋白;含有6个跨膜结构域。保守结构域分析发现,RcPIP2具有膜内在蛋白(MIP)家族信号序列、高等植物高度保守序列HINPAVTFG和2个天门冬酰胺-脯氨酸-丙氨酸(NPA)基序。二级结构包括α螺旋(37.31%)、β折叠(20.9%)、无规则卷曲(38.43%)。三级结构预测发现,RcPIP2蛋白质的立体结构为典型的四聚体形式,由4个圆筒状亚基和中间的孔道构成。系统进化树分析表明,RcPIP2与小立碗藓中的PIP2蛋白质亲缘关系较近,聚为一类。由此推测,RcPIP2基因为水通道蛋白家族成员。 展开更多

关键词 砂藓 RcPIP2 水通道蛋白 克隆 生物信息学分析

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砂藓RcRab基因响应非生物胁迫的表达分析及载体构建

13

作者 孙苗龙 柴媛媛 +4 位作者 刘博 陈洪 沙伟 钱朋智 张梅娟 《分子植物育种》 CAS 北大核心 2021年第5期1546-1550,共5页

为了研究砂藓(Racomitrium canescens)中的小G结合蛋白基因RcRab在非生物胁迫下发挥的作用,以砂藓为材料,利用实时荧光定量PCR,对砂藓的RcRab基因的表达情况进行了分析。结果表明,RcRab在不同的逆境胁迫处理下的表达不相同;与对照相比,R... 为了研究砂藓(Racomitrium canescens)中的小G结合蛋白基因RcRab在非生物胁迫下发挥的作用,以砂藓为材料,利用实时荧光定量PCR,对砂藓的RcRab基因的表达情况进行了分析。结果表明,RcRab在不同的逆境胁迫处理下的表达不相同;与对照相比,RcRab在干旱和高温处理下表达量均升高,在低温和水渍处理下表达量先下降再上升,说明RcRab基因在多重胁迫下发挥重要的调控作用。将RcRab基因成功构建到植物表达载体pRI101-AN上,为进一步研究其抗逆功能奠定基础。 展开更多

关键词 砂藓(racomitrium canescens) RcRab基因 非生物胁迫 表达分析

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两种紫萼藓科植物的POD和SOD同工酶分析 被引量：1

14

作者 张晗 沙伟 +3 位作者 郑琦 高永超 李汝玉 宋国安 《山东农业科学》 2007年第5期18-20,共3页

POD和SOD同工酶分析结果表明:分布于五大连池的毛尖紫萼藓和东亚砂藓中,东亚砂藓遗传多样性较贫乏,毛尖紫萼藓之间具有显著的遗传差异,东亚砂藓与毛尖紫萼藓属间遗传差异显著。

关键词 过氧化物酶 超氧化物歧化酶 毛尖紫萼藓 东亚砂藓 同工酶分析

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鼠尾藓和砂藓对重金属富集能力的研究 被引量：3

15

作者 孙玉斌 于欣宇 +1 位作者 宋士伟 孙天国 《黑龙江畜牧兽医》 CAS 北大核心 2015年第9期10-12,16,共4页

为了研究鼠尾藓和砂藓对重金属的富集能力,试验采用电感耦合等离子体质谱法对铬、镉、铅和镍的含量进行了分析和比较,将4种重金属分别设置0.5,1.0,2.0 mmol/L 3个浓度梯度,根据正交试验设计方法设置9种不同浓度的复合试验,并设置一组对... 为了研究鼠尾藓和砂藓对重金属的富集能力,试验采用电感耦合等离子体质谱法对铬、镉、铅和镍的含量进行了分析和比较,将4种重金属分别设置0.5,1.0,2.0 mmol/L 3个浓度梯度,根据正交试验设计方法设置9种不同浓度的复合试验,并设置一组对照,用不同浓度的单一金属和复合金属对苔藓进行10 d的胁迫处理,测定鼠尾藓和砂藓中重金属的含量。结果表明:在单一金属胁迫下,苔藓体内相应的重金属含量迅速增加;复合金属胁迫后的苔藓,各重金属含量均明显高于对照组。两种苔藓对4种重金属都具有很强的富集能力,其中对镉的富集能力最强。说明鼠尾藓和砂藓适合于作为重金属污染的指示生物和净化植物。 展开更多

关键词 鼠尾藓 砂藓 重金属 富集能力 电感耦合等离子体质谱

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砂藓(Racomitrium canescens)抗旱相关过氧化氢酶基因RcCAT的克隆与表达分析 被引量：2

16

作者 许可 蒋卓君 +3 位作者 丁玥竹 孙传芳 李沁蒙 马天意 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期890-897,共8页

在植物抵御和适应干旱胁迫的过程中,细胞中的氧化还原水平的调节十分重要,过氧化氢酶(catalase,CAT)是细胞氧化还原调控系统中的一个关键酶。砂藓(Racomitrium canescens)是一种具有强抗旱和旱后复水能力的藓类植物,其中能够响应干旱处... 在植物抵御和适应干旱胁迫的过程中,细胞中的氧化还原水平的调节十分重要,过氧化氢酶(catalase,CAT)是细胞氧化还原调控系统中的一个关键酶。砂藓(Racomitrium canescens)是一种具有强抗旱和旱后复水能力的藓类植物,其中能够响应干旱处理的基因和蛋白质可能与其抗旱特性功能相关。在本研究中,我们发现了一个在砂藓干旱处理转录组数据中呈上调表达的过氧化氢酶基因,将其命名为RcCAT,我们对这个基因的CDS序列进行了克隆和相关的生物信息学分析,并对砂藓复水和快速脱水过程中RcCAT具体的表达变化进行了检测。RcCAT的CDS全长1560 bp,编码含有519个氨基酸残基的多肽序列。对RcCAT蛋白质的氨基酸序列进行生物信息学预测,结果显示RcCAT相对分子质量为58.6 kD,理论等电点为6.52,不含有跨膜结构和信号肽,具有过氧化氢酶的保守结构域,与其它苔藓植物中的一些过氧化氢酶序列同源性较高,属于不稳定的亲水性蛋白质。在砂藓的复水和快速脱水过程中,RcCAT的表达水平均呈现快速大幅度的变化趋势,具有表达变化峰值,说明该基因具有能够快速响应干旱胁迫的可能性。本研究为从基因表达水平研究过氧化氢酶生物学功能提供理论依据,为进一步挖掘砂藓抗旱机制提供基础资源。 展开更多

关键词 砂藓 抗旱 过氧化氢酶基因 克隆 表达分析

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砂藓RcPLD基因的抗旱功能分析 被引量：1

17

作者 马天意 张时通 +4 位作者 朱巍巍 张梅娟 李莹莹 彭疑芳 沙伟 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1091-1100,共10页

砂藓(Racomitrium canescens)是一种具有极强耐脱水性的苔藓植物,编码磷脂酶D的基因RcPLD能够在砂藓的脱水和复水过程中产生显著的表达响应,它可能参与了砂藓的强耐脱水性功能。该研究使用已克隆的RcPLD编码序列构建拟南芥(Arabidopsis ... 砂藓(Racomitrium canescens)是一种具有极强耐脱水性的苔藓植物,编码磷脂酶D的基因RcPLD能够在砂藓的脱水和复水过程中产生显著的表达响应,它可能参与了砂藓的强耐脱水性功能。该研究使用已克隆的RcPLD编码序列构建拟南芥(Arabidopsis thaliana)过量表达转基因株系rcpld-oe,初步考察过表达株系的干旱胁迫耐受能力及其相关的生理生化指标,分析RcPLD增强拟南芥抗旱性的机制。结果表明:(1)利用已克隆的RcPLD编码序列构建了植物中的过表达载体,成功构建了RcPLD的过表达转基因拟南芥株系rcpld-oe,并获得了多个T3代rcpld-oe纯合体株系。(2)在正常生长条件下,rcpld-oe株系T3代纯合体植株比野生型拟南芥植株体积小,但营养生长期较长,抽薹较晚,莲座叶衰老速率较慢;在干旱处理条件下,rcpld-oe株系表现出比野生型拟南芥更强的干旱耐受能力。(3)在干旱胁迫处理过程中,rcpld-oe株系莲座叶的水分散失速率降低,可能在一定程度上降低了干旱对膜完整性的损伤和光合作用的抑制,但其渗透调节物质含量的变化相对较小。研究发现,在干旱胁迫条件下,rcpld-oe植株莲座叶的水分散失速率和光合作用抑制程度显著降低,从而表现出明显强于野生型的干旱耐受能力,这为后续RcPLD功能的深入研究和更多砂藓抗旱功能基因的挖掘奠定了基础。 展开更多

关键词 砂藓 磷脂酶D基因(PLD) 干旱胁迫 抗旱功能分析

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砂藓(Racomitrium canescens)RcRab基因的克隆及生物信息学分析 被引量：1

18

作者 刘博 沙伟 +4 位作者 周伯 马天意 柴媛媛 孙苗龙 张梅娟 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期898-904,共7页

本研究以砂藓(Racomitrium canescens)为材料,从砂藓干旱处理转录组数据库中筛选获得小G结合蛋白基因Rab的mRNA序列,通过RT-PCR法扩增,得到RcRab基因的CDS序列,并对其进行了生物信息学分析。结果表明,该基因c DNA全长为1171 bp,包含636... 本研究以砂藓(Racomitrium canescens)为材料,从砂藓干旱处理转录组数据库中筛选获得小G结合蛋白基因Rab的mRNA序列,通过RT-PCR法扩增,得到RcRab基因的CDS序列,并对其进行了生物信息学分析。结果表明,该基因c DNA全长为1171 bp,包含636 bp的开放阅读框,编码211个氨基酸。预测该基因有Rab家族的保守结构域-G结构域。RcRab蛋白分子质量为23.29 kD,理论等电点为5.76,具有亲水性,不属于跨膜蛋白且不存在信号肽。进化树分析表明,RcRab蛋白质与小立碗藓(Physcomitrella patens)Rab蛋白质亲缘关系最近。本研究可为进一步探索RcRab基因在苔藓植物中的抗旱机制提供数据基础。 展开更多

关键词 砂藓 RcRab基因 克隆 生物信息学分析

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砂藓(Racomitrium canescens)RcADH基因的克隆及生物信息学分析 被引量：1

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作者 沙伟 孙玉斌 +1 位作者 马天意 张梅娟 《基因组学与应用生物学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期2270-2275,共6页

本研究以砂藓(Racomitrium canescens)为材料,克隆得到砂藓乙醇脱氢酶基因RcADH。在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中构建了RcADH过表达株系。通过对其生物信息学分析显示:RcADH的cDNA开放阅读框长1140 bp,编码含有379个氨基酸残基的多... 本研究以砂藓(Racomitrium canescens)为材料,克隆得到砂藓乙醇脱氢酶基因RcADH。在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中构建了RcADH过表达株系。通过对其生物信息学分析显示:RcADH的cDNA开放阅读框长1140 bp,编码含有379个氨基酸残基的多肽序列。RcADH蛋白理论等电点为6.79;脂肪指数为89.0,不稳定系数为24.35,属于不稳定的蛋白质。分析蛋白的跨膜结构域,结果显示RcADH基因编码的蛋白不含跨膜区。预测RcADH蛋白质中没有信号肽,属于非分泌型蛋白质。砂藓中RcADH蛋白与其它植物中的乙醇脱氢酶蛋白质序列具有较高的相似性,蛋白质亲缘关系系数为96.83%。本研究可为进一步探索RcADH基因功能提供基础。 展开更多

关键词 砂藓 乙醇脱氢酶 基因克隆 生物信息学分析

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砂藓(Racomitrium canescens)抗旱相关基因RcAOS2的克隆及表达分析 被引量：1

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作者 沙伟 秦瑞峰 +3 位作者 孟灵军 信雨萌 马天意 张梅娟 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1131-1137,共7页

丙二烯氧化物合酶(allene oxide synthase, AOS)是茉莉酸合成途径中关键酶,在茉莉酸合成中具有重要的作用。本研究在砂藓(Racomitrium canescens)干旱胁迫转录组数据中发现一个干旱胁迫下表达量上调的AOS基因,将其命名为RcAOS2,我们对Rc... 丙二烯氧化物合酶(allene oxide synthase, AOS)是茉莉酸合成途径中关键酶,在茉莉酸合成中具有重要的作用。本研究在砂藓(Racomitrium canescens)干旱胁迫转录组数据中发现一个干旱胁迫下表达量上调的AOS基因,将其命名为RcAOS2,我们对RcAOS2的开放阅读框进行了克隆及相关的生物信息学预测分析,并对RcAOS2在砂藓快速脱水和复水过程中的表达量变化进行了检测。结果显示,该基因cDNA全长1 474 bp,开放阅读框长516 bp。RcAOS2编码蛋白质的相对分子质量为4.36 kD,等电点为5.11,不稳定系数为55.02,为不稳定蛋白质;脂肪系数为19.19;RcAOS2蛋白质疏水性较强,属于疏水性蛋白质,存在信号肽,不属于跨膜蛋白质。系统进化分析表明,RcAOS2蛋白质与其他物种AOS蛋白质亲缘关系较远,是具有AOS序列特征的新类型。实时荧光定量PCR分析结果表明RcAOS2基因在砂藓干旱和复水过程中呈现差异性表达,推测RcAOS2可能参与砂藓的干旱胁迫响应和复水回复过程。本研究成果为进一步研究砂藓抗旱基因功能提供理论基础和备选基因资源。 展开更多

关键词 砂藓 RcAOS2 干旱 克隆 表达分析

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