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植物中氮素利用及硝态氮转运蛋白的研究进展 被引量：10
1
作者 胡春吉 雷宁 +1 位作者 邹良平 彭明 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期2188-2196,共9页
硝态氮转运蛋白在植物吸收利用氮素方面发挥主要功能,植物生长发育过程中对氮素的吸收、转运和再利用都需要硝态氮转运蛋白参与调控。目前硝态氮转运蛋白主要分为四类:NRT1(NPF)、NRT2、SLAC/SLAH、CLC。硝态氮在植物吸收、代谢和基因... 硝态氮转运蛋白在植物吸收利用氮素方面发挥主要功能,植物生长发育过程中对氮素的吸收、转运和再利用都需要硝态氮转运蛋白参与调控。目前硝态氮转运蛋白主要分为四类:NRT1(NPF)、NRT2、SLAC/SLAH、CLC。硝态氮在植物吸收、代谢和基因表达方面是一种很重要的信号调控分子,硝态氮转运蛋白可作为植物的硝态氮受体。通过论述氮素代谢过程中硝态氮转运蛋白家族基因的功能和在拟南芥等作物中的研究现状,为作物的抗逆性研究和优良品种的培育提供参考。 展开更多
关键词 氮素 硝态氮转运蛋白 研究进展
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菠萝硝态氮的吸收积累及其转运蛋白基因表达模式研究
2
作者 杨晓雪 刘胜辉 +4 位作者 魏茜雅 林欣琪 叶春海 张秀梅 李映志 《果树学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1774-1783,共10页
【目的】了解菠萝硝态氮转运蛋白基因在菠萝硝态氮吸收与同化中的作用。【方法】以金菠萝为材料,通过2个试验,分别研究了施氮对菠萝各组织硝态氮含量和40个硝态氮转运蛋白基因表达日变化的影响以及不同施氮处理对菠萝植株生长、叶片硝... 【目的】了解菠萝硝态氮转运蛋白基因在菠萝硝态氮吸收与同化中的作用。【方法】以金菠萝为材料,通过2个试验,分别研究了施氮对菠萝各组织硝态氮含量和40个硝态氮转运蛋白基因表达日变化的影响以及不同施氮处理对菠萝植株生长、叶片硝态氮含量和其转运蛋白基因表达的影响。【结果】菠萝根、茎、叶硝态氮含量均在10:00和16:00具有最高值;施氮后2 h,根系硝态氮含量显著增加;施氮增加了叶中18:00的硝态氮含量,降低了茎中14:00和18:00时及根中16:00的硝态氮含量。根中高表达的硝态氮转运蛋白基因最多,峰值多在12:00和14:00;叶中高表达基因的峰值多在18:00;茎中高表达基因的峰值多在12:00;施氮后,多数基因的表达峰值被延后,有些基因的表达峰值升高、降低或提前。不同施氮处理对菠萝植株的生长效应不同,MS营养液处理的植株质量增加幅度最大,其次为纯氮处理,无氮MS营养液和清水处理的植株质量增加幅度最小,但前者促进了根系生长;处理后3 d,叶片硝态氮含量增加;处理后6 d,叶片硝态氮同化加强;处理后26 d,叶片进入缺氮状态;绝大多数基因在清水和无氮MS营养液处理后的6 d达到表达峰值,但两者仅共有3个基因;处理后26 d,高表达基因主要分布在30 mmol·L^(-1)氮、无氮MS和清水处理中,三者无共有高表达基因。【结论】硝态氮转运蛋白基因表达受植株氮营养状态调控,AcNRT 1.13、AcNRT 2.1和AcNRT 1.12基因可能与叶片氮吸收有关,AcNRT 1.14、AcNRT 1.21和AcNRT 1.22基因可能与叶片氮再分配有关。 展开更多
关键词 菠萝 硝态氮转运蛋白 基因表达 氮营养
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毛竹硝态氮转运蛋白家族PeNPFs基因鉴定及其表达特性分析 被引量：4
3
作者 袁婷婷 朱成磊 +2 位作者 杨克彬 宋新章 高志民 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2021年第3期1-12,共12页
[目的]鉴定毛竹中硝态氮转运蛋白(NPF)家族基因成员,系统分析其分子特征和表达模式,为深入研究毛竹NPF基因的硝态氮转运功能奠定基础。[方法]采用生物信息学方法从毛竹基因组中鉴定NPF家族基因成员,并对其启动子调控元件、基因结构、编... [目的]鉴定毛竹中硝态氮转运蛋白(NPF)家族基因成员,系统分析其分子特征和表达模式,为深入研究毛竹NPF基因的硝态氮转运功能奠定基础。[方法]采用生物信息学方法从毛竹基因组中鉴定NPF家族基因成员,并对其启动子调控元件、基因结构、编码蛋白理化性质、保守结构域、系统进化等进行全面分析,利用已有转录组数据,对毛竹NPF基因的组织表达特异性以及不同非生物胁迫和激素处理后的表达模式进行分析。[结果]在毛竹中共鉴定NPF家族成员基因27个,其基因结构差别较大,内含子数量为2~5个,编码区最长为2 286 bp (PeNPF7.4),最短为1 359 bp (PeNPF8.8)。基因启动子调控元件分析发现,PeNPFs启动子序列中包含多种与低温和干旱等非生物胁迫以及GA3和NAA等激素响应相关的元件。PeNPFs编码蛋白的分子量介于49.56~82.08 kDa之间,理论等电点为5.17~9.85,大部分是中性或碱性蛋白,均含有类似的跨膜结构;系统进化分析表明,毛竹27个PeNPFs分属于7个亚家族,各亚家族成员数量分别为1、3、1、6、1、7和8个;蛋白保守基序分析显示,PeNPFs共有10个保守基序,其中motif 1、motif 2和motif 4是各成员共有的高度保守的基序。基于转录组数据的表达谱热图分析显示,PeNPFs在叶片、花序、根、鞭和笋等不同组织中的表达存在一定差异,但各成员至少在1个组织中检测到表达,部分成员的表达表现为组织特异性或组成型表达。在冷和干旱处理后,PeNPF5.3、PeNPF7.2、PeNPF7.3和PeNPF8.7的表达量均显著下调,这与其启动子序列中存在与低温和干旱响应调控元件相一致;在GA3和NAA处理后,PeNPF7.3和PeNPF7.6呈相反的表达变化,而PeNPF7.1的表达趋势相似。[结论]毛竹中有27个NPFs家族基因成员,分为7个亚家族,各亚家族成员之间的分子特征和组织表达特异性均存在一定的差异,且一些基因对非生物胁迫和激素处理的响应变化均达� 展开更多
关键词 毛竹 硝态氮转运蛋白基因 分子特征 表达模式
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马铃薯硝态氮转运蛋白基因的克隆及表达分析 被引量：1
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作者 南运有 吕婷婷 +3 位作者 曹敏轩 刘恒志 陈越 陈勤 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期588-594,共7页
该研究以马铃薯双单倍体‘DM’为材料,克隆到高亲和性硝态氮转运蛋白基因StNRT2.1的全长cDNA(JGI登录号PGSC0003DMT400002924),并对其进行表达模式和生物信息学分析,为深入探索StNRT2.1基因的生物学功能以及提高马铃薯对氮素的利用效率... 该研究以马铃薯双单倍体‘DM’为材料,克隆到高亲和性硝态氮转运蛋白基因StNRT2.1的全长cDNA(JGI登录号PGSC0003DMT400002924),并对其进行表达模式和生物信息学分析,为深入探索StNRT2.1基因的生物学功能以及提高马铃薯对氮素的利用效率奠定理论基础。结果表明:(1)通过同源克隆与PCR扩增获得StNRT2.1基因cDNA全长片段,并构建pCEGFP-StNRT2.1表达载体;测序结果显示其实际所编码的蛋白质序列与数据库中目的基因蛋白质序列完全一致,表明成功克隆到StNRT2.1基因且未出现错义突变。(2)StNRT2.1基因位于马铃薯第11号染色体,cDNA序列全长1 593 bp,编码530个氨基酸,预测蛋白相对分子质量约为57.60 kD,理论等电点为9.36。(3)生物信息学分析显示,StNRT2.1由20种氨基酸组成,其中甘氨酸(Gly)所占比例最多,达到10.8%,并且主要由228个α-螺旋、27个β-折叠、87个延伸链和188个无规则卷曲构成;StNRT2.1存在功能保守结构MFS_1(PF07690)和12个跨膜螺旋结构域,且N端和C端均位于细胞膜内; StNRT2.1位于质膜上且不具有信号肽,可能为非分泌型膜蛋白。(4)以氮充足(7.5 mmol/L)水平作为对照,马铃薯幼苗经无氮(0 mmol/L)和低氮(0.75 mmol/L)处理3周后呈现出叶片发黄及植株矮化等明显表型差异。(5)qRT-PCR结果显示,在无氮条件下,马铃薯根组织中StNRT2.1基因表达量升高3.98倍,说明StNRT2.1可能为诱导型高亲和转运蛋白。 展开更多
关键词 马铃薯 硝态氮 硝态氮转运蛋白2(NRT2) 生物信息学分析 QRT-PCR
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黄瓜NRT3基因的鉴定和特征分析
5
作者 孙建磊 董玉梅 +4 位作者 王崇启 肖守华 王晓 李利斌 焦自高 《中国农学通报》 2016年第22期117-121,共5页
旨在探讨黄瓜NRT3基因的遗传进化和功能,为进一步研究黄瓜NRT3基因的功能提供依据。利用生物信息学方法,从黄瓜基因组中鉴定出2个NRT3基因,并对这些基因的基因组分布、结构、遗传进化和顺式元件进行了系统分析。结果显示,黄瓜的NRT3两... 旨在探讨黄瓜NRT3基因的遗传进化和功能,为进一步研究黄瓜NRT3基因的功能提供依据。利用生物信息学方法,从黄瓜基因组中鉴定出2个NRT3基因,并对这些基因的基因组分布、结构、遗传进化和顺式元件进行了系统分析。结果显示,黄瓜的NRT3两个基因均位于1号染色体,具有1个或者2个外显子,分别与拟南芥的NRT3.1或者NRT3.2直系同源。NRT3在瓜类作物间编码蛋白的序列非常保守,它们都具有数个植物激素和逆境应答元件,而且黄瓜和甜瓜的直系同源NRT3基因的顺式调控元件存在较大差异。本研究为进一步研究黄瓜NRT3的遗传进化和功能提供了线索。 展开更多
关键词 黄瓜 硝态氮转运蛋白3 分子特征 系统进化 顺式元件
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黄瓜NRT2基因的鉴定和特征分析
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作者 孙建磊 董玉梅 +3 位作者 王崇启 肖守华 李利斌 焦自高 《山东农业科学》 2016年第6期11-14,共4页
本研究利用生物信息学方法,从黄瓜基因组中鉴定出3个NRT2基因,并对这些基因的基因组分布、结构、遗传进化和顺式元件进行了系统分析。结果显示,黄瓜的NRT2基因分别位于1号、1号和5号染色体,具有2个或3个外显子,分别与拟南芥的NRT2.4或者... 本研究利用生物信息学方法,从黄瓜基因组中鉴定出3个NRT2基因,并对这些基因的基因组分布、结构、遗传进化和顺式元件进行了系统分析。结果显示,黄瓜的NRT2基因分别位于1号、1号和5号染色体,具有2个或3个外显子,分别与拟南芥的NRT2.4或者NRT2.5直系同源;它们都具有数个植物激素和逆境应答元件,暗示它们不仅在氮素吸收过程中具有一定功能,而且与植物逆境应答有关。该结果为进一步研究黄瓜NRT2的功能提供了线索。 展开更多
关键词 黄瓜 硝态氮转运蛋白NRT2 分子特征 系统进化 顺式元件
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