国家自然科学基金(30400022) 作品数:7 被引量:54 H指数:5 相关作者: 李学宝 许文亮 黄耿青 王秀兰 汪虹 更多>> 相关机构: 华中师范大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家重点基础研究发展计划 武汉市青年科技晨光计划 更多>> 相关领域: 生物学 农业科学 更多>>
棉花细胞壁蛋白基因分离鉴定与表达分析 被引量:8 2005年 棉纤维起源于棉花胚珠外层表皮细胞.研究棉纤维发育,具有重要理论和实践意义.从棉纤维等组织cDNA文库中分离了186个棉花细胞壁结构蛋白基因,按照所编码的蛋白质结构特点,可将这些基因分为三类:富含脯氨酸细胞壁蛋白(P ro line-rich ce llw a ll prote ins,PRP s)基因、伸展蛋白(Ex tens ins)或者富含羟脯氨酸糖蛋白(Hydroxypro line-rich g lycoprote in,HRGP)基因,富含甘氨酸蛋白(G lyc ine-rich prote ins,GRP s)基因.采用cDNA m icroarray技术,比较上述基因在开花后10天的野生型棉花纤维和无絮无绒(fuzzless-lin tless,fl)突变体胚珠表皮中表达谱发现,其中有7个基因在野生型纤维中特异性或高效性表达,表明它们可能与纤维发育有关. 李学宝 黄耿青 许文亮 王秀兰 汪虹关键词:棉纤维 细胞壁蛋白 基因表达谱分析 三个编码富含甘氨酸异构体的基因在棉花不同组织的差异表达 被引量:1 2007年 从棉花cDNA文库中分离了3个编码富含甘氨酸蛋白(glycine-rich proteins,GRPs)的基因,分别命名为GhGRP1、GhGRP2、GhGRP3.推断的编码蛋白质的氨基酸序列都富含甘氨酸,甘氨酸含量超过40%.而且GhGRP1和GhGRP2蛋白质序列同源性高达99%,仅在C末端有1个氨基酸残基(Arg/Pro)的差别.这3个蛋白在富含甘氨酸区相互显示较高的同源性,GhGRP1与GhGRP2达到100%,而GhGRP2与GhGRP3达到45·1%,但它们与基因数据库中其它蛋白质的同源性很低.根据结构域的组织特点,将GhGRP1和GhGRP2归为C端富含半胱氨酸结构域(C-cysteine-rich)类GRP,将GhGRP3归为N端有信号肽的GRP.GhGRP1和GhGRP2都含有12个GGX(此处X代表P/W/F)重复,GhGRP3含有22个GGX(此处X代表A/F/V/L/T/P)重复.此外,它们还含有不同数量GX,GGGX等的重复.实时RT-PCR分析表明,GhGRP1在花药中优势表达.GhGRP2在10dpa(day post anthesis)胚珠中表达最强,10dpa纤维和下胚轴次之,而在花药、根和花瓣中表达量相对较低.GhGRP3在花药,根和下胚轴中表达量较高,而在子叶,花瓣、纤维和胚珠中表达较低.上述结果表明,GhPRP基因家族的不同成员可能分别在棉花不同组织细胞的发育过程中发挥作用. 黄耿青 许文亮 王秀兰 杜曼丽 李学宝关键词:棉花 参与植物细胞壁半纤维素木聚糖合成的糖基转移酶 被引量:10 2011年 木聚糖是双子叶植物次生细胞壁中最主要的半纤维素,含有木聚糖的次生壁是最丰富的植物生物质,广泛应用于能源、制浆、造纸和纺织业中,但其主要组分戊糖对细胞壁生物质利用具有较大影响。揭示木聚糖合成的分子机制,为遗传修饰细胞壁组成,更好地利用细胞壁生物质提供新的策略。近年来对模式植物拟南芥中多个木聚糖合成有缺陷的突变体的分析表明:GT43家族的IRX9、IRX9-L、IRX14、IRX14-L,GT47家族的FRA8、F8H、IRX10、IRX10-L,GT8家族的IRX8、PARVUS、QUA1、GUX1、GUX2等参与了木聚糖主链、还原末端序列和侧链的合成。本文主要对这些研究进展做一综述,并讨论了木聚糖合成的机制及亟待解决的问题,展望了其发展趋势。 秦丽霞 张德静 李龙 李学宝 许文亮关键词:木聚糖 生物合成 糖基转移酶 一种快速简单高效提取植物DNA的方法 被引量:25 2007年 在综合分析多种提取植物DNA方法的基础上,改良发展了一种快速简便高效的DNA抽提方法.以多种植物的子叶、叶片以及愈伤组织为材料,采用本方法进行抽提纯化,得到的DNA质量好、得率高,且提取过程简单,适合于大批量快速提取植物DNA. 汤文开 谭新 张辉 黄耿青 许文亮 李学宝关键词:植物组织 DNA提取 多聚酶链反应 两个棉花HyPRP基因的分子鉴定与初步表达分析 被引量:5 2007年 从棉花胚珠和纤维cDNA文库中分离了2个编码杂合的富含脯氨酸的细胞壁蛋白(hybrid proline-rich protein,HyPRP)基因,命名为GhHyPRP1和GhHyPRP2,其编码蛋白分别含有327和137个氨基酸。蛋白质结构分析表明,二者都含有:N-端信号肽区、富含脯氨酸结构域、C-端含有特定排列顺序和数目的半胱氨酸结构域。根据蛋白质结构域组成特点及与其他多结构域的富含脯氨酸蛋白质序列的同源性比较分析,将GhHyPRP1归为HyPRP A类蛋白质,将GhHyPRP2归为HyPRP B类蛋白质。RT-PCR分析显示GhHyPRP1在幼苗下胚轴中大量表达,而GhHyPRP2在胚珠中优势表达,暗示这2个基因可能分别在棉花不同组织发育中具有一定的生物学功能。 许文亮 黄耿青 王秀兰 邰付菊 汪虹 李学宝关键词:基因表达 GhPRP5基因在棉花纤维伸长过程中的负调控作用 以往的研究表明,富含脯氨酸的细胞壁蛋白(PRP)在决定特异细胞类型的细胞壁结构中起重要作用,进而参与植物的生长发育的调节。在本研究中,我们分离鉴定了棉花GhPRP5基因,它编码富含脯氨酸蛋白,在棉纤维中特异表达且受纤维发... 许文亮 张德静 秦丽霞 黄耿青 武彦枫 李娟 李龙 李学宝关键词:棉花 负调控 棉纤维 过表达 文献传递 异源表达棉花GhPRP5基因增强了拟南芥对盐和ABA的敏感性 被引量:3 2013年 富含脯氨酸的蛋白(proline-rich proteins,PRPs)代表一类富含脯氨酸和羟脯氨酸的细胞壁结构蛋白质,最先在伤害诱导的胡萝卜贮藏根中被发现。越来越多的证据显示这类蛋白在应答多种生物和非生物胁迫中起作用。我们之前从棉花cDNA文库中分离了一个命名为GhPRP5的编码富含脯氨酸蛋白的基因,为研究其功能,构建了GhPRP5的过量表达载体,转化拟南芥,获得GhPRP5高表达的8个株系的纯合体。在正常培养条件下,转基因株系和野生型种子的萌发率一致,但盐胁迫和ABA处理显著抑制了转基因拟南芥株系种子的萌发。盐胁迫条件下野生型的绿苗率明显高于转基因拟南芥株系,与正常生长条件相比,ABA处理抑制转基因拟南芥主根伸长的程度更大。利用Quantitative RT-PCR技术分析几个胁迫相关标记基因的表达情况表明,盐和ABA诱导了RD29A、RD29B和KIN1的表达,但诱导水平在转基因株系和野生型中不一样,说明GhPRP5参与调控拟南芥胁迫相关标记基因的表达,但具体参与的胁迫应答信号传导途径仍需进一步研究。 张德静 秦丽霞 李龙 饶玥 李学宝 许文亮关键词:转基因拟南芥 盐胁迫 一类新的编码PRPs基因的分离及其在棉花纤维等组织细胞中的表达 被引量:7 2007年 富含脯氨酸的细胞壁蛋白(proline-rich proteins,PRPs)在植物中广泛分布,它们在建造围绕特定细胞类型的细胞壁结构上起着很重要的作用.从棉花的cDNA文库中分离了5个编码富含脯氨酸的细胞壁蛋白质基因,这5个基因推断的氨基酸序列最普遍的特点就是脯氨酸含量非常高.根据氨基酸组成、富含脯氨酸的重复单元和结构域组织的特点,将这5个蛋白质分成2个亚类:一类(包括GhPRP3-6)与典型的PRPs结构相似,由N端疏水区(或信号肽)与不同富含脯氨酸的重复序列组成;另一类(GhPRPL)与典型的PRPs结构不同,这个蛋白质的N端为亲水序列,GhPRPL在靠近C端有8个5肽(类似PPKKE)的重复基序,与典型PRPs所含有的重复序列PPVYK非常相似.实时RT-PCR(Real-time RT-PCR)分析表明,GhPRP3和GhPRP5在10dpa纤维中特异表达,而GhPRPL在子叶中优势表达.GhPRP4和GhPRP6在所分析的组织中都有表达,GhPRP4mRNA在下胚轴中最丰富,在花药中次之,而GhPRP6在10dpa纤维中表达最强,在10dpa胚珠中次之.此外,GhPRP3,GhPRP5基因表达受纤维发育调节,表明它们可能在棉纤维发育中起重要作用. 许文亮 黄耿青 王秀兰 汪虹 李学宝关键词:棉花 基因分离