植物抗胁迫类转录因子研究进展

转录因子在植物应答生物和非生物胁迫中起着重要作用．在胁迫环境下,植物中特定的转录因子与抗逆基因上游的顺式作用元件结合,从而特异性地调控该基因在植物体内的表达,提高植物对环境胁迫的适应能力．该文概述了植物抗胁迫相关的4类转录因子：MYB类转录因子、bZIP类转录因子、WRKY类转录因子和NAC类转录因子的结构特点、调控机制以及它们在植物耐逆基因工程中的研究进展．     

棉花MYB转录因子的研究进展

MYB转录因子在棉花的生长发育、纤维发育以及应对生物和非生物胁迫等方面均具有重要作用.为全面梳理MYB转录因子在棉花中的进化和功能特点,文章分别从基因拷贝数目、结构域类型、基因复制模式、进化速率以及生物学功能等方面论述了不同棉种MYB转录因子的相关研究进展,其结果将为今后进一步阐明植物MYB转录因子家族的进化规律以及提升棉花分子育种的精确性提供理论基础.     

与植物抗逆性有关的转录因子研究概况

转录因子在植物防卫反应和逆境胁迫应答过程中具有重要功能.本文综述了与植物逆境抗性相关的5个转录因子家族:WRKY类、MYB类、bZIP类、NAC类和AP2/EREBP类的研究概况.     

厚叶旋蒴苣苔BcWRKY2基因5''端调控区的克隆及功能元件分析

在克隆厚叶悬蒴苣苔干旱诱导表达转录因子BcWRKY2基因的基础上,利用接头介导的PCR(LM-PCR)技术,从基因组DNA中克隆了908bp的BcWRKY2基因的上游调控区序列.序列分析显示,该启动子中存在多种非生物胁迫反应元件,如ABA反应元件ABRE、干旱反应元件DRE/C-repeat以及MYB结合位点MBS(MYB binding site involvedin drought-inducibility)等.     

厚叶旋蒴苣苔BcWRKY2基因5′端调控区的克隆及功能元件分析

在克隆厚叶悬蒴苣苔干旱诱导表达转录因子BcWRKY2基因的基础上,利用接头介导的PCR(LM-PCR)技术,从基因组DNA中克隆了908bp的BcWRKY2基因的上游调控区序列。序列分析显示,该启动子中存在多种非生物胁迫反应元件,如ABA反应元件ABRE、干旱反应元件DRE/C-repeat以及MYB结合位点MBS(MYB binding site involved in drought-inducibility)等。     

植物MYB转录因子研究

转录因子是通过转录水平或转录后水平上调控目的基因的表达来调控植物生长发育及生理代谢的.MYB(v-myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog)转录因子是最大的植物转录因子家族成员之一,参与了细胞分化、细胞周期的调节,激素和环境因子应答,并对植物次生代谢以及叶片等器官形态建成具有重要的调节作用.文章对MYB的发现及其结构特征和功能研究进展进行综述,为进一步开展MYB基因的克隆、功能研究和利用提供参考.     

植物MYB转录因子研究

转录因子是通过转录水平或转录后水平上调控目的基因的表达来调控植物生长发育及生理代谢的.MYB (v-myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog)转录因子是最大的植物转录因子家族成员之一,参与了细胞分化、细胞周期的调节,激素和环境因子应答,并对植物次生代谢以及叶片等器官形态建成具有重要的调节作用.文章对MYB的发现及其结构特征和功能研究进展进行综述,为进一步开展MYB基因的克隆、功能研究和利用提供参考.     

植物AP2/ERF转录因子及其在非生物胁迫应答中的作用

APETALA2/ethylene-response factor(AP2/ERF)类转录因子在植物中广泛存在,在调节植物生长发育及响应外界胁迫中发挥重要作用。鉴于此类调节蛋白的可塑性和该家族个体成员的特异性,AP2/ERF转录因子作为优异调控抗性基因在基因工程育种中日益受到重视。综述了AP2/ERF类转录因子的发现、结构特征、调控机理及非生物胁迫应答机理,以期为深入挖掘和研究AP2/ERF家族基因提供参考。     

拟南芥膜相关转录因子bZIP60活化后与转录因子MYB7互作共同调控种子萌发

膜相关转录因子在调控植物生长发育、逆境响应中发挥重要作用.拟南芥膜相关转录因子bZIP60在响应生物和非生物胁迫中发挥功能.本研究发现bZIP60的非常规剪接受ABA诱导,bZIP60的突变体zip60在ABA处理后绿色子叶率显著降低,说明bZIP60负调控ABA诱导的种子休眠,促进种子萌发.为了进一步研究bZIP60在其中的作用,以bZIP60Δ为诱饵蛋白对cDNA文库进行筛选,最后筛选到24个可能与bZIP60Δ相互作用的蛋白.体外pull-down实验证明bZIP60Δ蛋白与其中一个MYB7蛋白有直接相互作用,荧光素酶互补实验和双分子荧光互补实验(BiFC)证明bZIP60Δ蛋白与MYB7蛋白在烟草细胞中具有相互作用.MYB7之前报道在种子萌发过程中通过抑制ABI5的表达来解除ABA对种子萌发的抑制.这些实验表明bZIP60活化后可能通过与MYB7相互作用协同拮抗ABA信号,促进种子萌发.     

一类植物中特有的转录因子——AP2/EREBP转录因子家族

AP2/EREBP转录因子家族是一类在植物中特有的转录因子.该家族转录因子的共同特点是其DNA结合域为保守的AP2/EREBP结构域.根据所含保守结构域数目,该家族分为AP2和EREBP两个亚族.AP2亚族转录因子与调控植物生长发育有关,EREBP亚族转录因子应答植物非生物逆境胁迫.本文就AP2/EREBP类转录因子的结构特征、功能、与靶元件的作用模式、对基因的调控表达以及最新研究进展做全面性的综述.     

植物应答高温和干旱胁迫组学研究进展

 近20多年来,基于高通量分析的系统生物学研究飞速发展,组学研究不断拓展。组学研究涉及核酸、蛋白、代谢物、表型等各个层次,包括基因组学、转录组学、蛋白组学、代谢组学等一系列组学技术。非生物环境胁迫严重影响植物的生长发育,植物组学的技术方法有助于研究植物对非生物环境胁迫的应答机制。高温和干旱是全球气候变化的两个重要表征,亦是最可能同时出现的两个因子。本文综述基因组学、蛋白组学与代谢组学等组学技术用于分析植物应答高温和干旱胁迫的研究进展,以期为植物应答高温和干旱胁迫研究的未来发展提供参考。     

OsNAC2通过ABA依赖途径负调控水稻的多种非生物胁迫反应

在植物感受外界环境变化和对各种胁迫产生应答反应的过程中,转录因子是必不可少的一个环节,但是其中很多重要的成员和功能还不清楚.OsNAC2是NAC转录因子家族的一个成员,它的表达受到ABA和几种非生物胁迫的强烈诱导,如干旱和高盐.通过构建OsNAC2的过表达和RNAi株系,连同野生型共同评价OsNAC2的生物学功能.在营养生长时期,与野生型相比,过表达株系对干旱和高盐更加敏感.相反地,RNAi株系则表现更好的干旱和高盐抗性.通过芯片数据分析,发现在OsNAC2过表达植株中,许多胁迫相关基因的表达量均下调.这些结果说明OsNAC2负调控水稻的非生物胁迫反应,并且可能是ABA依赖通路中的一个重要因子.     

植物生长发育关键转录因子—FUSCA3

文章综述了FUS3基因的时空表达模式,FUS3转录因子的功能机制和响应非生物胁迫等方面的研究进展,此外还提出了潜在的研究方向,例如在种子发育成熟期,FUS3与B3家族其他转录因子互作提高贮藏物质积累的具体机制等,以期对FUS3转录因子的调控网络有一定了解,同时为植物中FUS3的功能机制研究提供新的启示.     

植物转录因子种类及其功能介绍

植物的生长发育及对外界胁迫的反应均受到转录因子的调控,植物的转录调控已经成为当代植物分子生物学研究的热点之一,因而对于转录因子的研究逐渐走向深入.本文重点介绍了植物不同种类转录因子的特点与主要功能.     

球茎甘蓝MYB115转录因子的克隆与表达分析

为了深入挖掘MYB115转录因子的生物学功能，本研究以球茎甘蓝为试验材料，采用基因克隆获得球茎甘蓝MYB115转录因子，并对其进行生物信息学和荧光定量分析。生物信息学分析结果显示，BocMYB115转录因子gDNA序列全长742 bp,开放阅读框(ORF)长度为549 bp,编码182个氨基酸，具有一个高度保守的SANT结构域，属于1R-MYB类转录因子，与甘蓝型油菜的MYB115-like亲缘关系最近。荧光定量PCR结果显示，BocMYB115在绿色球茎甘蓝中的表达量显著高于紫色球茎甘蓝。本研究可为后续MYB115转录因子功能鉴定提供理论依据。     

拟南芥bzip19-2/bzip23-1/bzip24-2三突变体植株获取及其PCR鉴定

近年来植物所受非生物胁迫的影响日益严峻,是造成农业减产的主要因素之一。bZIP类转录因子参与多种生物学功能并起着重要调控作用,尤其是对植物生长发育以及逆境胁迫应答的调控。因此文章以拟南芥bZIP19、bZIP23、bZIP24基因的突变体为实验材料,通过遗传杂交技术构建bzip19-2/bzip23-1/bzip24-2三突变体,结合聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)鉴定技术,最终获得纯合三突变体实验材料,为研究bZIP类转录因子的功能及其间相互作用奠定了基础。     

MYB家族转录因子OsMYB84通过ABA信号通路参与盐胁迫响应

MYB家族是植物中最大的转录因子家族之一,功能广泛,这类蛋白在植物器官形态建成、次生代谢、激素代谢和信号途径起关键调控作用.从水稻中克隆R2R3-MYB家族转录因子OsMYB84,聚类分析结果表明OsMYB84为拟南芥MYB84同源基因,洋葱表皮亚细胞定位研究显示OsMYB84为核定位蛋白.器官表达谱和原位杂交分析实验显示OsMYB84在水稻叶枕、茎以及根中高表达.构建OsMYB84过表达体系,筛选出纯合株系.与野生型相比,OsMYB84转基因水稻的株高明显矮化,因此推测OsMYB84可能通过影响茎和叶枕处侧生分生组织进而改变株高.另一方面,激素和胁迫表达谱分析结果表明,OsMYB84受到ABA、高盐的显著诱导.同时,OsMYB84显著提高了转基因水稻的耐盐特性,减少细胞损伤并且也提高了转基因水稻种子对ABA的敏感性,这暗示着OsMYB84基因可能通过依赖ABA信号通路参与水稻盐胁迫应答反应.     

核桃JrEFM1转录因子响应逆境及激素的表达模式

MYB转录因子在调控植物生长发育和逆境响应方面发挥着重要的作用.通过克隆获得了核桃的1条R1-MYB类转录因子EFM基因(命名为JrEFM1),利用生物信息学和实时荧光定量RT-PCR(RT-qPCR)技术,分析在不同非生物及植物激素处理下JrEFM1的表达规律,探究了JrEFM1的基本生物学功能.结果显示,JrEFM1的编码区长为1 320 bp,编码蛋白含439个氨基酸,分子量为48.322 KDa,理论等电点为9.26.与葡萄、番薯等具有较近的进化关系.其启动子包含干旱胁迫(MBS)、热激响应(HSE)、水杨酸(SA)、玉米素(O2-site)和赤霉素响应(GARE-motif)等相关元件.对JrEFM1在干旱,冷害,热激,ABA,JA,SA处理下的表达情况进行分析,发现JrEFM1可被这些处理不同程度地诱导,同时根和叶表现出不同的转录水平.表明JrEFM1可响应逆境胁迫,并与激素信号通路相关;JrEFM1可作为核桃逆境响应机制研究及抗逆育种的优良候选基因.     

植物ABI3转录因子研究进展

植物脱落酸不敏感蛋白3(abscisic acid-insensitive 3,ABI3)属于植物特有的B3蛋白家族,是脱落酸(ABA)信号转导过程中重要的调控因子之一,可与ABI5(abscisic acid-insensitive 5)共同作用,来诱导ABA响应基因的表达,从而调节种子休眠和萌发.其功能缺失突变体在种子萌发、幼苗生长以及气孔运动过程中都对ABA不敏感.除此之外,ABI3还在非生物胁迫方面发挥重要作用.文章综述了植物ABI3转录因子的结构特点、生物学功能等方面的最新研究进展,以期对ABI3转录因子的分子调控网络有一定了解,对作物遗传改良有新的思考.     

基于遥感技术的植物非生物胁迫性研究进展

利用遥感技术研究植物的非生物胁迫性具有明显的优势。首先介绍了Cu、Cd、Pb、Zn、Fe、U、干旱及水分等非生物因素胁迫下植物光谱曲线的特征,然后介绍了植物光谱信息的分析处理方法,最后对利用遥感研究非生物胁迫性进行了一定展望。