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      茶樹CsTMFs的克隆與表達(dá)分析

      2023-08-15 08:29:56孫明慧吳瓊劉丹丹焦小雨王文杰
      生物技術(shù)通報(bào) 2023年7期
      關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)域茶樹基因組

      孫明慧 吳瓊 劉丹丹 焦小雨 王文杰

      (安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所,合肥230001)

      茶是起源于中國的世界三大無酒精飲料之一,由茶樹(Camellia sinensis)葉片加工制備而成,具有抗炎、抗病毒和降血糖等多種生理功能[1]。茶樹易受生物脅迫和非生物脅迫的威脅,影響茶樹產(chǎn)量和質(zhì)量。其中茶樹對冷較為敏感,茶樹喜溫不耐寒,這也是制約茶樹種植區(qū)擴(kuò)大的重要原因之一[2]。隨著全球氣候變暖,干旱日益嚴(yán)重,制約茶葉生產(chǎn)[3]。低溫會(huì)破壞細(xì)胞、限制植物生長,而干旱脅迫會(huì)降低茶葉產(chǎn)量、增加茶樹死亡率,低溫和干旱均會(huì)對茶樹的次級(jí)代謝和生長發(fā)育帶來不利影響[4]。

      TATA元件調(diào)控因子(TATA element modulatory factor,TMF)在基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控中能特異結(jié)合TATA-box[5],最早在人體內(nèi)發(fā)現(xiàn),在動(dòng)物中研究較多,主要參與基因的表達(dá)調(diào)控、蛋白降解、細(xì)胞內(nèi)的膜運(yùn)輸?shù)?,并在精子發(fā)育[6-7]、腫瘤發(fā)生[8]、細(xì)胞的代謝應(yīng)激中也發(fā)揮關(guān)鍵作用[9]。水稻中僅有1個(gè)與人類同源的TMF基因——OsTMF,雙定位于細(xì)胞核及高爾基體,含有TMF-DNA-bd和TMF-TATA-bd 2個(gè)保守結(jié)構(gòu)域[10]。冷脅迫處理下,OsTMF表達(dá)上調(diào),水稻細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)成分果膠、纖維素含量發(fā)生改變,低溫誘導(dǎo)OsTMF直接調(diào)控OsBRUP16、OsCesA4和OsCesA9顯著上調(diào),表明OsTMF通過調(diào)控水稻細(xì)胞壁的合成與降解響應(yīng)低溫脅迫,影響水稻對低溫的敏感性[10]。低溫處理OsTMF-OE植株,脫水反應(yīng)元件結(jié)合蛋白1家族(dehydration-responsive clement binding protein 1,DREB1s)編碼基因表達(dá)上調(diào),維持ROS水平并促進(jìn)脯氨酸的積累,揭示DREB1s基因在植物低溫脅迫應(yīng)答中起著正調(diào)控的作用[11-12]。

      目前,TMF基因僅在擬南芥[13]、水稻等植物中獲得鑒定,茶樹中暫未報(bào)道。本研究通過對茶樹全基因組CsTMF基因進(jìn)行篩選與鑒定,得到2個(gè)CsTMF基因。對這2個(gè)CsTMF基因進(jìn)行克隆和生物信息學(xué)分析;利用轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)與qPCR方法探索低溫和干旱脅迫下CsTMF的表達(dá)模式,為茶樹TMF基因的研究提供理論依據(jù)。

      1 材料與方法

      1.1 茶樹CsTMF基因家族的篩選與鑒定

      在NCBI數(shù)據(jù)庫(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/)搜索水稻OsTMF的cDNA序列(登錄號(hào):AK067-197),下載其氨基酸序列,用已鑒定的OsTMF氨基酸序列作為種子序列,在安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶樹基因組數(shù)據(jù)庫(http://tpdb.shengxin.ren/index.html)上進(jìn)行BLASTP對茶樹基因組進(jìn)行序列比對搜索,得到茶樹CsTMF成員氨基酸序列,同時(shí)通過在線數(shù)據(jù)庫Interpro(Interprohttps://www.ebi.ac.uk/interpro/)對序列進(jìn)行結(jié)構(gòu)域分析,以確定其含有TMF-DNA-bd和TMF-TATA-bd完整保守結(jié)構(gòu)域。

      1.2 CsTMFs的克隆與測序

      使用NCBI Primer-BLAST(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/tools/primer-blast/)在線設(shè)計(jì)CDS全長引物(表1)。選取安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所茶樹品系比較試驗(yàn)園(以下簡稱品比園)福鼎大白茶成熟葉片進(jìn)行RNA的提取,合成cDNA第一鏈。以cDNA為模板,利用高保真酶 KOD One PCR Master Mix(TOYOBO),進(jìn)行PCR擴(kuò)增。反應(yīng)程序?yàn)?8℃10 s;55℃ 5 s,68℃ 10 s,共35個(gè)循環(huán)。PCR產(chǎn)物經(jīng)1%凝膠電泳檢測,回收純化,與pEASY-Blunt Cloning載體(TRANSGENBIOTECH)連接,轉(zhuǎn)化,經(jīng)卡那篩選后,選擇陽性克隆送南京擎科生物科技有限公司測序。

      表1 PCR 引物信息Table 1 Primer sequences for PCR

      1.3 茶樹CsTMFs家族保守基序與結(jié)構(gòu)預(yù)測

      使用TBtools軟件對測序所得的序列進(jìn)行開放閱讀框的查找及氨基酸序列的翻譯;使用MEME(Multiple Expectation Maximization for Motif Elicitation)在線分析工具(http://meme.sdsc.edu/meme4_3_0/intro.html)對CsTMFs的蛋白保守基序進(jìn)行分析,基序的最大數(shù)值設(shè)為10,其余參數(shù)均為默認(rèn)值,通過在線數(shù)據(jù)庫Pfam對motif進(jìn)行結(jié)構(gòu)域分析。使用Gene Structure Display Server(http://gsds.gao-lab.org/)繪制CsTMFs家族的基因結(jié)構(gòu)圖。

      1.4 茶樹CsTMFs生物信息學(xué)分析

      使用在線軟件Prot Param(http://web.expasy.org/ prot param)推導(dǎo)蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量等理化性質(zhì);用在線軟件SOPMA(https://npsa-prabi.ibcp.fr/)對CsTMF1進(jìn)行蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測;從基因組數(shù)據(jù)庫中查找CsTMFs家族2個(gè)基因的位置信息,使用TBtools軟件對目的基因進(jìn)行染色體定位分析;通過WoLFPSORTII在線軟件(https://www.genscript.com/tools/wolf-psort)進(jìn)行亞細(xì)胞定位;通過STRING在線軟件(https://string-db.org),以在OsTMF的互作網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)預(yù)測茶樹CsTMF潛在的互作關(guān)系。運(yùn)用NCBI數(shù)據(jù)庫中(https://www.ncbi.nlm.nih.gov)BLAST程序下載多個(gè)物種的TMF蛋白序列,使用MEGA 7軟件進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)化樹的構(gòu)建,采用鄰接法(neighbor-joining)構(gòu)建,Bootstrap檢驗(yàn)值設(shè)置為1 000;并使用MAFFT version 7(https://mafft.cbrc.jp/alignment/software/adjustdirection.html)對不同植物的TMF同源蛋白進(jìn)行序列比對,用在線軟件Sequence Manipulation Suite:(https://groups.molbiosci.northwestern.edu/)進(jìn)行顏色對齊。

      1.5 茶樹CsTMFs的差異表達(dá)分析

      從公共數(shù)據(jù)庫[14]下載CsTMFs在茶樹芽、花、果實(shí)、嫩葉、成熟葉、老葉、根和莖中組織表達(dá)情況的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),使用TBtools軟件繪制熱圖。

      低溫脅迫:選取品比園中舒茶早新鮮枝條為材料,進(jìn)行(4±1)℃低溫脅迫處理,分別于0、3、6、9、12、24、36和48 h摘取3-5個(gè)枝條第二葉,作為低溫脅迫的樣品,并設(shè)置對照組于人工氣候室(24±2)℃環(huán)境下同時(shí)間點(diǎn)取樣。

      干旱處理:將穩(wěn)定生長于人工氣候室(24±2)℃的舒茶早枝條轉(zhuǎn)移至PEG-6000溶液(濃度20%)進(jìn)行干旱處理,分別于0、1、2、4、8、12、24和48 h摘取3-5個(gè)枝條第二葉,液氮速凍,-80℃保存?zhèn)溆?,作為干旱脅迫樣品。

      使用NCBI Primer-BLAST在線軟件(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/tools/primer-blast/)設(shè)計(jì)CsTMF1與CsTMF2的熒光定量引物(表1),以茶樹的β-actin(登錄號(hào)KJ946252)為內(nèi)參基因。進(jìn)行qPCR反應(yīng)。反應(yīng)體系為SYBR Green I Master 10 μL、cDNA 2 μL、上下游引物各0.8 μL和ddH2O 6.4 μL。反應(yīng)程序?yàn)?5℃ 30 s;95℃ 5 s,60℃ 30 s,40個(gè)循環(huán);95℃ 5 s,65℃ 60 s,95℃ 1 s,采用2-ΔΔCT法[15]進(jìn)行定量數(shù)據(jù)分析。使用GraphPad prism 7軟件進(jìn)行作圖,采用IBM SPSS Statistics 21單因素的方差分析對CsTMFs表達(dá)水平的差異顯著性進(jìn)行檢驗(yàn)。

      2 結(jié)果

      2.1 CsTMF基因家族篩選與鑒定

      以水稻OsTMF氨基酸序列為模板,在TPIA進(jìn)行在線BLASTP比對,根據(jù)比對結(jié)果下載候選蛋白序列。通過Interpro(https://www.ebi.ac.uk/interpro/)對序列進(jìn)行結(jié)構(gòu)域分析,結(jié)果(圖1)顯示,有2個(gè)氨基酸序列包含TMF-DNA-bd(pfam12329)和TMFTATA-bd(pfam12325)保守結(jié)構(gòu)域,獲得茶樹TMF同源氨基酸兩個(gè)CSS0015824和CSS0047293,其中,CSS0015824與CSS0047293的相似度為86.4%。

      圖1 CsTMFs蛋白的結(jié)構(gòu)域分析Fig.1 Domain analysis of CsTMFs proteins

      2.2 CsTMFs的克隆與測序

      以福鼎大白茶葉樣品的cDNA為模板進(jìn)行擴(kuò)增,獲得2個(gè)3 000 bp條帶,分別命名為CsTMF1和CsTMF2(圖2)。經(jīng)測序可知,CsTMF1序列全長3 052 bp,與茶樹基因組預(yù)測的CsTMF1(GenBank:CSS0015824.1)序列相似度達(dá)99.6%,該序列包含2 934 bp開放閱讀框,共編碼977個(gè)氨基酸;CsTMF2序列全長2 908 bp,與茶樹基因組預(yù)測的CsTMF2(GenBank:CSS0047293.1)序列相似度達(dá)99.9%,該序列包含2 904 bp開放閱讀框,共編碼967個(gè)氨基酸基,CsTMF1與CsTMF2的相似度為86.7%。

      圖2 CsTMFs擴(kuò)增電泳圖Fig.2 CsTMFs amplification electropherogram

      2.3 茶樹CsTMFs家族保守基序與結(jié)構(gòu)預(yù)測

      利用MEME軟件識(shí)別2個(gè)CsTMF蛋白的10個(gè)保守Motif(圖3-A,表2),可以看出2個(gè)CsTMF的保守基序分析結(jié)果較為相似,其中,Motif 5和Motif 7分別包含TMF的2個(gè)保守結(jié)構(gòu)域。根據(jù)基因組數(shù)據(jù)繪制2個(gè)基因的結(jié)構(gòu)圖(圖3-B),可以看出2個(gè)CsTMF基因均包含18個(gè)內(nèi)含子。

      圖3 CsTMFs保守基序(A)及基因結(jié)構(gòu)(B)Fig.3 Conserved motifs(A)and gene structures(B)of CsTMFs members

      表2 CsTMFs蛋白序列中10個(gè)保守基序的詳細(xì)信息Table 2 Detailed information of 10 motifs in the CsTMFs proteins

      2.4 CsTMFs蛋白質(zhì)理化性質(zhì)分析

      通過在線軟件Prot Param預(yù)測,CsTMF1蛋白的原子總數(shù)為15 282,分子式為C4660H7595N1367O1631S29,分子量為109.798 kD,氨基酸長度為978 aa,屬于小分子蛋白;理論等電點(diǎn)為4.73,表明該蛋白質(zhì)為酸性蛋白。帶負(fù)電荷的殘基總數(shù)(Asp+Glu):203,帶正電荷的殘基總數(shù)(精氨酸+賴氨酸):128。不穩(wěn)定指數(shù)(II)為65.44,將蛋白質(zhì)歸類為不穩(wěn)定。脂肪族指數(shù):73.50;親水性平均值(GRAVY):-0.840。

      CsTMF2蛋白的原子總數(shù)為15 139,分子式為C4623H7530N1352O1605S29,分子量為108.662 kD,氨基酸長度為968 aa,屬于小分子蛋白;理論等電點(diǎn)為4.78,表明該蛋白質(zhì)為酸性蛋白。帶負(fù)電荷的殘基總數(shù)(Asp+Glu):196,帶正電荷的殘基總數(shù)(精氨酸+賴氨酸):125。不穩(wěn)定指數(shù)(II)計(jì)算為62.85,將蛋白質(zhì)歸類為不穩(wěn)定。脂肪族指數(shù):75.56;親水性平均值(GRAVY):-0.797。

      2.5 CsTMFs二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測、染色體定位和亞細(xì)胞定位預(yù)測

      使用在線工具SOPMA進(jìn)行蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測,CsTMF1(圖4-A)與CsTMF2(圖4-B)中均包含大量的α-螺旋,分別占比68.20%和70.87%。CsTMF1包含隨機(jī)線圈(23.01%),以及少量的延伸鏈(5.01%)和β-轉(zhuǎn)角(3.78%)。CsTMF2包含隨機(jī)線圈(19.52%),少量的延伸鏈(5.17%)和β-轉(zhuǎn)角(4.44%)。

      圖4 CsTMFs蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測Fig.4 Secondary structure prediction of CsTMFs protein

      從基因組數(shù)據(jù)庫中查找CsTMFs家族2個(gè)基因的位置信息,使用TBtools軟件對目的基因進(jìn)行染色體定位分析(圖5),CsTMF1與CsTMF2分別位于第2和第15染色體上。

      圖5 CsTMFs家族染色體定位Fig.5 Chromosome location of CsTMFs family

      使用WoLF PSORTII進(jìn)行亞細(xì)胞定位,結(jié)果顯示,CsTMF1有可能定位在細(xì)胞核上,CsTMF2可能定位在細(xì)胞核或者細(xì)胞質(zhì)內(nèi)。

      2.6 CsTMFs互作網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測

      通過STRING在線預(yù)測了CsTMFs蛋白潛在的互作關(guān)系(圖6),以水稻蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫為參考,OsTMF主要與Ras相關(guān)蛋白R(shí)ab-6A、GTP結(jié)合蛋白R(shí)ab6相互作用,相關(guān)系數(shù)均為0.980。

      圖6 STRING軟件以水稻蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫為參考預(yù)測CsTMFs蛋白互作網(wǎng)絡(luò)模型Fig.6 Interaction network of CsTMFs based on Oryza sativa protein database by STRING software

      2.7 CsTMFs系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系分析

      為了分析茶樹CsTMFs與其他植物同源蛋白的進(jìn)化關(guān)系,選取水稻、紅獼猴桃、楊樹、擬南芥、玉米等20個(gè)物種中與CsTMF同源性較高的蛋白序列,使用MEGA 7軟件,采用鄰接法(Neighbor-joining)進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)化樹的構(gòu)建(圖7),茶樹CsTMFs與紅獼猴桃和中華獼猴桃TMF的親緣關(guān)系較近,而與雞血藤、大棗的TMF等親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。

      圖7 茶樹CsTMFs系統(tǒng)進(jìn)化樹分析Fig.7 Phylogenetic tree analysis of CsTMFs from tea plant and other plant species

      2.8 不同物種TMF蛋白同源性比對

      通過公共數(shù)據(jù)庫下載5種不同物種的TMF蛋白序列(表3),使用MAFFT version 7對2個(gè)CsTMF蛋白和其他不同物種TMF蛋白進(jìn)行序列比對(圖8),6個(gè)不同物種中TMF-TATA-bd與TMFDNA-bd結(jié)構(gòu)域僅有較少數(shù)氨基酸位點(diǎn)發(fā)生突變。

      圖8 茶樹與其他植物TMF的多重序列比對Fig.8 Multiple sequence alignment of tea plant TMF with other plants

      表3 不同物種TMF登錄號(hào)Table 3 Accession numbers of different species of TMF

      2.9 CsTMFs表達(dá)分析

      從公共轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫下載CsTMF1與CsTMF2在茶樹中不同組織(分別為芽、花、果實(shí)、嫩葉、成熟葉、老葉、根和莖)表達(dá)數(shù)據(jù),對CsTMF1與CsTMF2的組織表達(dá)模式進(jìn)行分析(圖9),CsTMF1與CsTMF2在茶樹的各個(gè)組織中均有表達(dá),其中,CsTMF1在花和莖中的表達(dá)量最高,果實(shí)和老葉中表達(dá)最少;CsTMF2在成熟葉和莖中的表達(dá)較高,芽和嫩葉中表達(dá)量最少。2個(gè)基因在成熟葉、老葉和根中的表達(dá)量均相當(dāng),CsTMF2總體表達(dá)量低于CsTMF1。

      圖9 CsTMF1與CsTMF2在茶樹不同組織中的表達(dá)情況Fig.9 Expressions of CsTMF1 and CsTMF2 in different tissues of tea plant

      采集冷處理和干旱處理后的舒茶早葉片進(jìn)行qPCR試驗(yàn),用來分析不同脅迫下CsTMFs的表達(dá)情況。數(shù)據(jù)分別以不同處理舒茶早0 h表達(dá)量為1進(jìn)行計(jì)算(圖10-A),CsTMF1在4℃處理3 h后表達(dá)量開始增高,并在第6小時(shí)達(dá)到最高值隨后開始顯著降低(P<0.05),在第12-36小時(shí)表達(dá)量較平穩(wěn),第48小時(shí)開始顯著升高。CsTMF1在25℃處理后的趨勢與4℃相似,均呈現(xiàn)先增高再降低的趨勢,但25℃處理是在9 h達(dá)到最高值。CsTMF2在4℃處理后先顯著降低(P<0.05),6 h有升高趨勢但是沒有達(dá)到顯著差異(P>0.05),隨即表達(dá)量降低,在第48小時(shí)開始顯著升高。CsTMF2在25℃處理后則出現(xiàn)表達(dá)量先降低再升高再降低的趨勢,在9 h達(dá)到最高值。

      圖10 CsTMFs在低溫和干旱脅迫下的表達(dá)模式Fig.10 Expression pattern of CsTMFs gene under drought stress and low temperature

      CsTMF1在PEG處理后1 h表達(dá)量先顯著降低(P<0.05,圖10-B),隨后表達(dá)量出現(xiàn)不規(guī)律的波動(dòng)。CsTMF2在PEG處理后呈現(xiàn)較長時(shí)間的顯著降低,在48 h后有升高趨勢但未達(dá)到顯著差異,與0 h的表達(dá)量相比仍顯著降低(P<0.05)。

      3 討論

      前人研究表明,在人、小鼠、魚、酵母、水稻等物種中,TMF為單拷貝[9],本研究對茶樹TMF進(jìn)行篩選與鑒定,結(jié)果表明,茶樹中CsTMFs家族共有2個(gè)成員——CsTMF1與CsTMF2。結(jié)構(gòu)域分析發(fā)現(xiàn)CsTMFs均具有典型的TMF-DNA-bd和TMFTATA-bd結(jié)構(gòu)域,這可能是由于在2 800萬年前發(fā)生過一次全基因組重復(fù)事件,導(dǎo)致許多與茶樹抗逆性和次級(jí)代謝合成相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子家族發(fā)生了顯著擴(kuò)張[16],進(jìn)一步說明茶樹基因組較為龐大且雜合程度較高。本研究進(jìn)一步克隆茶樹CsTMFs的CDS區(qū)全長,證明CsTMFs在茶樹中真實(shí)存在。對茶樹CsTMFs與其他物種的TMF結(jié)構(gòu)域進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn),TMF-DNA-bd和TMF-TATA-bd結(jié)構(gòu)域具有高度的相似性,說明該結(jié)構(gòu)域在不同物種中高度保守,與前人的研究結(jié)果一致[13]。

      大量研究表明,TMF參與基因表達(dá)調(diào)控、蛋白降解、細(xì)胞內(nèi)的膜運(yùn)輸?shù)?,并在精子發(fā)育、腫瘤發(fā)生、細(xì)胞的代謝應(yīng)激也發(fā)揮關(guān)鍵作用[9]。然而,TMF至今還未被納入傳統(tǒng)意義上的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子之中,表明該基因在植物中參與轉(zhuǎn)錄調(diào)控的分子機(jī)制尚不明確,亟待解決。通過STRING在線預(yù)測了OsTMFs蛋白潛在的互作關(guān)系,發(fā)現(xiàn)其與Ras相關(guān)蛋白R(shí)ab-6A、GTP結(jié)合蛋白R(shí)ab6相互作用,相關(guān)系數(shù)均為0.980。Rab家族不僅與細(xì)胞極性生長有關(guān),還在植物的生物脅迫和非生物脅迫(干旱、低溫和鹽脅迫等)中起到重要作用[17],因此,推測CsTMFs可能與植物抗逆相關(guān)。

      本研究發(fā)現(xiàn)CsTMF1在花和莖中的表達(dá)量最高;CsTMF2在成熟葉和莖中表達(dá)量高,在幼嫩部位表達(dá)量低,2個(gè)基因在相同組織中表達(dá)量的差異可能預(yù)示著兩個(gè)基因的功能發(fā)生了分化。qPCR結(jié)果說明,CsTMF1在4℃和25℃處理時(shí)的表達(dá)量均為先上升后下降再上升,但是由于低溫影響,使表達(dá)量峰值從9 h提前到6 h,表明CsTMF1的表達(dá)受到低溫的誘導(dǎo)。CsTMF2的表達(dá)量在25℃處理時(shí)為先降低再升高再降低的趨勢,在4℃處理時(shí)呈下降趨勢,說明CsTMF2可能響應(yīng)低溫的影響,使CsTMF2的表達(dá)在本該升高的時(shí)間點(diǎn)降低,即低溫抑制了CsTMF2的表達(dá)。2個(gè)CsTMF基因在PEG處理后的表達(dá)量變化情況也不同,CsTMF1整體呈波動(dòng)狀態(tài),無明顯趨勢。CsTMF2呈現(xiàn)降低的趨勢,表明CsTMF2的表達(dá)可能受到PEG的抑制,與茶樹響應(yīng)干旱脅迫有關(guān)。

      研究表明,冷脅迫下OsTMF的表達(dá)水平上升,且OsTMF與TATA順式元件的結(jié)合能力增強(qiáng)。細(xì)胞壁對于植物的生長發(fā)育有著至關(guān)重要的作用,主要表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)支持作用、抵御逆境作用[18],通常認(rèn)為細(xì)胞壁增厚可能對細(xì)胞起保護(hù)作用。OsTMFOE水稻在2 d的冷脅迫后,次生細(xì)胞壁纖維素含量增加,次生細(xì)胞壁厚度增加,對寒冷的抵抗變?nèi)酢sTMF-OE水稻在受寒冷刺激后,OsTMF特異性結(jié)合OsBURP16、水稻纖維素合酶亞基A(cellulose synthase A,CesA)OsCesA4和OsCesA9啟動(dòng)子中含TATA的區(qū)域的能力增強(qiáng)[10]。OsCESA4、OsCESA7和OsCESA9組成水稻次生壁纖維素復(fù)合酶[19],OsCesA4和OsCesA9啟動(dòng)后,纖維素含量增加,纖維素是細(xì)胞壁的主要成分,OsTMF-OE水稻的次生細(xì)胞壁增厚。在OsTMF的調(diào)控下OsBURP16啟動(dòng),其編碼一種前體果膠降解酶。OsBURP16過表達(dá)導(dǎo)致水稻細(xì)胞間黏附減少和耐寒性下降[20],導(dǎo)致細(xì)胞壁中果膠降解,細(xì)胞間黏附性變低,這可能是OsTMF-OE水稻抗寒性變?nèi)醯牧硪粋€(gè)原因。一般情況下,水稻通過增加果膠含量減少纖維素合成,以應(yīng)對寒冷脅迫,因此,OsTMF對水稻耐寒性有負(fù)面影響。關(guān)于茶樹在冷脅迫下CsTMFs與細(xì)胞壁組成成分變化的關(guān)系還在進(jìn)一步探究中。

      4 結(jié)論

      在茶樹全基因組中共鑒定出2個(gè)TMF家族基因,CDS區(qū)長度分別為2 934和2 904 bp,分別位于第2和第15染色體上,該家族基因具有組織表達(dá)特異性。CsTMFs響應(yīng)茶樹冷脅迫和干旱脅迫。

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