棉花转录因子GhWRKY31基因的克隆及其功能分析
棉花GhWLIM5_在棉纤维发育中的功能分析
山西农业科学 2023，51（9）：974-982Journal of Shanxi Agricultural Sciences棉花GhWLIM5在棉纤维发育中的功能分析张世鹏，刘文丽，程昌豪，李学宝，李扬（华中师范大学 生命科学学院/遗传调控与整合生物学湖北省重点实验室，湖北 武汉 430079）摘要：LIM 结构域蛋白是重要的发育调控因子，常作为肌动蛋白结合蛋白（F -Actin ）参与调控细胞骨架建成。
为了进一步研究GhWLIM5在棉纤维中的生物学功能，通过研究棉花的遗传转化并获得相应的转基因植株，同时对多株转基因植株进行表型分析，并通过分子试验对棉花LIM 蛋白GhWLIM5在棉花纤维发育中的功能进行相关研究。
结果表明，与野生型相比，抑制GhWLIM5表达的GhWLIM5 RNAi 转基因棉花纤维中肌动蛋白细胞骨架较为稀疏，细胞生长速度降低，成熟纤维较短，纤维强度较弱。
通过低速共沉淀检测发现，GhWLIM5促进F -Actin 成束的能力与pH 环境密切相关，随着pH 值的升高，GhWLIM5促进F -Actin 成束的能力逐渐下降。
高速共沉淀结果显示，加入同等浓度F -Actin 的情况下，经高速离心，GhXLIM6存在于沉淀中的比例明显高于Gh⁃WLIM5，说明GhWLIM5结合F -Actin 的能力弱于GhXLIM6。
纤维品质分析表明，抑制GhWLIM5的表达还会影响棉纤维次生壁的发育；但实时荧光定量结果显示，与野生型相比，转基因棉花纤维中这些纤维素合酶基因GhCESA4/7/8的表达并未发生明显变化，说明GhWLIM5可能不直接影响棉纤维次生壁发育。
研究结果揭示，GhWLIM5通过结合并维持动态的F -Actin 细胞骨架在棉纤维伸长生长中起重要作用。
关键词：陆地棉；纤维伸长生长；肌动蛋白细胞骨架；LIM 蛋白中图分类号：S562 文献标识码：A 文章编号：1002‒2481（2023）09‒0974‒09Function Analysis of Cotton GhWLIM5 in Cotton Fiber DevelopmentZHANG Shipeng ，LIU Wenli ，CHENG Changhao ，LI Xuebao ，LI Yang （Hubei Key Laboratory of Genetic Regulation and Integrative Biology/School of Life Sciences ，Central China Normal University ，Wuhan 430079，China ）Abstract ：LIM domain proteins are important development regulatory factors, and often involved as an actin binding protein (F -Action) in regulating cytoskeleton construction. To further explore the biological function of GhWLIM5 in cotton fiber, in this study, corresponding transgenic plants were obtained by studying the genetic transformation of cotton. At the same time, the phenotypes of several transgenic plants were analyzed, and the function of GhWLIM5 of cotton LIM protein in cotton fiber development was studied by molecular experiments. The results showed that compared with the wild type, the actin cytoskeleton in the fiber of GhWLIM5 RNAi transgenic cotton inhibiting GhWLIM5 expression was relatively sparse, cell growth rate decreased, mature fibers were shorter, and fiber strength was weaker . Low -speed cosedimentation assay showed that the ability of GhWLIM5 to promote F -Actin bundles was closely related to the pH environment. With the increase of pH, the ability of GhWLIM5 to promote F -Actin bundles gradually decreased. The results of high -speed cosedimentation showed that when the same concentration of F -Actin was added, the proportion of GhXLIM6 in the precipitation was significantly higher than that of GhWLIM5 after high -speed centrifugation, indicating that the ability of GhWLIM5 to bind F -Actin was weaker than that of GhXLIM6. Fiber quality analysis showed that inhibition of GhWLIM5 expression also affected the secondary wall development of cotton fibers. However, real -time fluorescence quantitative analysis showed that the expression of these cellulose synthase genes -GhCESA4/7/8 in transgenic cotton fibers did not change significantly compared with the wild type, indicating that GhWLIM5 may not directly affect the secondary wall development of cotton fibers. Research findings revealed that GhWLIM5 played an important role in cotton fiber elongation by binding and maintaining dynamic F -Actin cytoskeleton.Key words ：cotton(Gossypium hirsutum ); fiber elongation; actin cytoskeleton; LIM protein棉花为锦葵科棉属植物，是世界范围内重要的经济作物之一，可为纺织工业提供天然原料。
棉花ERF亚族转录因子基因的克隆与特征分析
棉花ERF亚族转录因子基因的克隆与特征分析摘要：ERF转录因子家族在植物的生长发育和逆境胁迫响应中起着重要作用。
本研究以棉花为研究对象，利用PCR技术从棉花基因组中克隆了4个ERF亚族转录因子基因。
通过对这些基因的序列分析和结构预测发现它们均为典型的转录因子，含有AP2/ERF结构域。
通过系统进化分析，发现这些基因在演化上与拟南芥的ERF基因家族有密切关系。
表达模式分析表明，这些ERF亚族转录因子基因在棉花的不同组织和发育阶段中具有差异的表达模式，暗示了它们在棉花的生长发育中可能发挥不同的调控功能。
实时定量PCR结果表明，这些基因在棉花幼苗的逆境胁迫响应中有明显的表达变化，其中在干旱胁迫下的响应最为显著。
通过亚细胞定位实验，发现这些转录因子基因的编码蛋白主要定位在细胞核中。
关键词：ERF亚族转录因子；棉花；克隆；特征分析；逆境胁迫引言ERF亚族转录因子是植物生长发育和逆境胁迫响应中的重要调控因子。
它们可以通过与DNA结合来调控下游基因的转录，从而调节植物的生长发育和逆境胁迫响应。
目前，已经在多种植物中发现了ERF亚族转录因子基因，并对其进行了克隆和特征分析。
然而，尚未对棉花中的ERF亚族转录因子进行深入研究。
因此，本研究以棉花为研究对象，克隆和分析了棉花中的ERF亚族转录因子基因，旨在揭示其在棉花的生长发育和逆境胁迫响应中的功能。
材料与方法1. 棉花品种选择和处理：选取棉花品种为研究材料，并进行不同逆境处理，如干旱、盐碱等。
2. 总RNA提取和cDNA合成：采用RNA提取试剂盒提取不同处理条件下棉花幼苗的总RNA，并利用反转录酶合成cDNA。
3. PCR克隆：设计引物并利用PCR技术从棉花基因组中扩增目的基因，然后通过连接酶切产物与克隆载体进行再组装，转化大肠杆菌并进行蓝白斑筛选。
4. 序列分析和结构预测：对克隆得到的基因进行序列分析，包括生物信息学分析和结构预测。
5. 系统进化分析：将克隆得到的基因与其他植物物种的ERF 基因序列进行比对和系统进化分析。
棉花转录因子GhGT30基因的克隆及转录功能分析
作物学报ACTA AGRONOMICA SINICA 2013, 39(5): 806−815 /zwxb/ ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9E-mail: xbzw@DOI: 10.3724/SP.J.1006.2013.00806棉花转录因子GhGT30基因的克隆及转录功能分析李月1,2,3孙杰1陈受宜2,*谢宗铭3,*1 石河子大学农学院 / 新疆兵团绿洲生态农业重点实验室, 新疆石河子 832003;2 中国科学院遗传与发育生物学研究所 / 国家植物基因组重点实验室, 北京 100101; 3 新疆农垦科学院 / 分子农业技术育种中心, 新疆石河子 832000摘要: Trihelix转录因子广泛参与植物生长发育、非生物胁迫应答等一系列生理活动。
本研究根据表达序列标签(EST)电子拼接, 结合cDNA末端快速扩增技术(RACE)和RT-PCR技术, 从棉花中克隆了一个cDNA全长为2210 bp的新基因, 其开放读码框为2025 bp, 编码一个675氨基酸的蛋白, 分子量约76.26 kD, 等电点为6.21。
SMART蛋白结构预测发现, 该基因在N端和C端各有一个trihelix结构域, 属于GT-2型trihelix转录因子, 被命名为GhGT30 (GenBank登录号为JQ013098)。
氨基酸序列比对显示, 该蛋白和其他高等植物的GT蛋白有较高的同源性。
进化树分析表明, GhGT30基因和大豆GmGT-2B基因处在同一进化树分支。
拟南芥原生质体中瞬时表达分析表明, GhGT30主要定位于细胞核中。
实时荧光定量PCR分析表明, 该基因在棉花的花、纤维(12 DPA)中的表达量明显高于根、茎、叶及胚珠(0 DPA), 同时, 该基因对干旱、高盐、低温及脱落酸(ABA)等处理都有一定程度的响应, 推测该基因对棉花非生物胁迫的调控起重要作用。
关键词: trihelix转录因子; 棉花; 非生物胁迫; GhGT30Cloning and Transcription Function Analysis of Cotton Transcription Factor GhGT30 GeneLI Yue1,2,3, SUN Jie1, CHEN Shou-Yi2,*, and XIE Zong-Ming3,*1Agricultural college of Shihezi University / Key Laboratory of Oasis Eco-Agriculture, Xinjiang Production and Construction Group, Shihezi 832003, China; 2 National Key Laboratory of Plant Genomics / Institute of Genetics and Developmental Biology, Chinese Academy of Sciences, Bei-jing 100101, China; 3 Xinjiang Academy of Agricultural and Reclamation Science / Center for Molecular Agrobiotechnology and Breeding, Shihezi 832003, ChinaAbstract: Trihelix transcription factors play an important role in the regulation of plant growth and development, as well as in their response to many kinds of abiotic stress. According to expressed sequence tag (EST), full-length cDNA sequence of trihelix transcription factor was cloned from upland cotton (Gossypium hirsutum L.) using the methods of rapid-amplification of cDNA ends (RACE) and RT-PCR. Sequence analysis showed that the full-length of GhGT30 (GenBank accession No. JQ013098) was 2210 bp, containing a 2025 bp open reading frame which encoded a protein of 675 amino acids with predicted molecular weightof 76.26 kD and a isoelectric point of 6.21. SMART analysis showed GhGT30 with each trihelix domain at N-terminal andC-terminal, belonging to GT-2-type factors. Amino acid sequence alignment revealed that N-terminal of GhGT30 shared high degree of identity with other higher plant GT proteins. The phylogenetic tree showed that GhGT30 was located at the same branch with GmGT-2B. Transient expression of recombinant plasmid GhGT30/PBI221-GFP in Arabidopsis protoplasts showed that GhGT30 was located in cell nuclei. Real-time quantitative PCR (qPCR) showed that GhGT30 was expressed in a higher level in flower, fiber (12 DPA) than in root, stem leaf, and ovule (0 DPA). The gene was differentially respondes to various abiotic stresses (dehydration, high salinity, and low temperature) and ABA, indicating that it may play important roles in response of cotton plantto abiotic stresses.Keywords: Trihelix transcription factor; Cotton; Abiotic stress; GhGT30本研究由国家转基因生物新品种培育科技重大专项(2009ZX08009-090B)项目资助。
WRKY 转录因子在植物生长发育中的调控作用
WRKY 转录因子在植物生长发育中的调控作用张婷婷;田云;卢向阳【摘要】In the process of plant growth and development,a series of transcription factor playing an impor-tant regulation role are formed.The WRKY family as the unique transcription factor in plants has been widely studied in recent years.WRKY Transcription factor has an important regulation role in the process of breeding and seed germination,plant morphological construction,reproduction,and aging.In this paper,the structures of WRKY transcription factors and their regulation role in the process of plant growth and development are re-viewed.%植物在生长发育过程中，形成了一系列具有调控作用的转录因子。
其中，WRKY 家族是近年来研究较为广泛的植物所特有的转录因子。
WRKY 转录因子具有多种生理功能，在植物种子萌发、形态建设、繁殖和衰老等过程中具有重要调控作用。
对 WRKY 转录因子的结构及其在植物生长发育过程中的调控作用进行了综述。
【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2014(000)008【总页数】5页(P1-5)【关键词】转录因子;WRKY;植物生长发育;调控作用【作者】张婷婷;田云;卢向阳【作者单位】湖南农业大学生物科学技术学院，湖南长沙 410128; 湖南省农业生物工程研究所，湖南长沙 410128;湖南农业大学生物科学技术学院，湖南长沙410128; 湖南省农业生物工程研究所，湖南长沙 410128;湖南农业大学生物科学技术学院，湖南长沙 410128; 湖南省农业生物工程研究所，湖南长沙 410128【正文语种】中文【中图分类】Q78;Q945.8WRKY转录因子是近年来在植物中发现的新的转录调控因子，因其N端含有由WRKYGQK组成的保守氨基酸序列而得名。
棉花GhIQM1基因克隆及抗黄萎病功能分析
作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2022, 48(9): 2265 2273 / ISSN 0496-3490; CN 11-1809/S; CODEN TSHPA9 E-mail:***************本研究由新疆农业大学生物学创新团队项目(ITB202108)资助。
This study was supported by the Innovative Team Foundation of Biology of Xinjiang Agricultural University (ITB202108).*通信作者(Corresponding authors): 刘晓东,E-mail:************************;刘超,E-mail:****************第一作者联系方式:E-mail:*****************Received (收稿日期): 2021-06-23; Accepted (接受日期): 2022-01-05; Published online (网络出版日期): 2022-02-09. URL: https:///kcms/detail/11.1809.S.20220208.1702.006.htmlDOI: 10.3724/SP.J.1006.2022.14109棉花GhIQM1基因克隆及抗黄萎病功能分析李名江1 雷建峰2 祖丽皮耶•托合尼亚孜2 代培红1 刘 超1,* 刘晓东1,*1新疆农业大学生命科学学院, 新疆乌鲁木齐 830052; 2 新疆农业大学农学院, 新疆乌鲁木齐 830052摘 要: 棉花是我国重要的经济作物, 而黄萎病(Verticillium wilt)是棉花生产上的主要病害, 严重危害棉花产量和纤维品质。
本研究通过转录组数据分析筛选出1个与棉花抗病相关、不依赖Ca 2+的钙调素结合蛋白基因GhIQM1。
一个棉花液泡转化酶基因的克隆与功能分析
XU Wen-Ting, WANG Cheng, XU Xiao-Yang, NIU Er-Li, CAI Cai-Ping, and GUO Wang-Zhen*
本研究由国家自然科学基金项目(30871558)和江苏省农业科技自主创新资金项目[cx(13)3059]资助。 * 通讯作者(Corresponding author): 郭旺珍, E-mail: moelab@ Received(收稿日期): 2013-07-03; Accepted(接受日期): 2013-10-29; Published online(网络出版日期): 2014-01-16.
URL: /kcms/detail/11.1809.S.20140116.1700.012.html
第3期
徐文亭等: 一个棉花液泡转化酶基因的克隆与功能分析
391
在大多数植物中, 光合作用固定的碳源常以蔗 糖形式转运, 利用蔗糖从源叶中输送能量和碳到植 物发育的各个组织中。转化酶在植物碳源利用上起 着关键调节作用, 它将蔗糖分解为葡萄糖和果糖, 随后这 2 种己糖参与多个生物代谢途径[1]。根据最 适 pH 值, 转化酶可被分为 3 种类型。中性和碱性转 化酶的最适 pH 为 7.0~7.8, 在多种组织中表达。酸 性转化酶的最适 pH 值在 4.5~5.0 之间, 可进一步细 分为细胞壁型(CIN)和液泡型(VIN)[1-2]。葡萄[3]、马 铃薯[4]、番茄[5]等物种中研究显示, 液泡转化酶(VIN) 在决定细胞碳源分配中起着重要的调节作用。目前 普遍认为转化酶通过调节细胞内的渗透势来参与细 胞发育。因为 VIN 水解 1 分子蔗糖变成 2 分子的己 糖, 增加了渗透势调节物质, 胞内膨压加大, 有利 于驱动细胞扩张[6]。但也有报道认为, 在糖类物质并 非是主要渗透调节物的组织细胞中, VIN 可能是通 过作用于细胞壁的延伸来促进细胞扩张[7]。其他研 究也表明 VIN 还参与诸如植物生长素、逆境刺激等 一系列应答反应[6,8-9]。
棉花半乳糖基转移酶基因GhGalT1启动子的克隆及表达分析
棉花半乳糖基转移酶基因GhGalT1启动子的克隆及表达分析秦丽霞;李静;张换样;李盛;竹梦婕;焦改丽;吴慎杰【摘要】Glycosytransferases (GTs) transfer an activated sugar donor to a specific acceptor to form glucosidic bond, which are regulated by various abiotic and biotic stresses, and may play a role in plant responses to changes in living conditions. In this study, a 539 bp fragment of GhGalT1 5′-flanking sequence was isolated from upland cotton Coker 312 by PCR, designated pGhGalT1. Analysis of pGhGalT1 sequence by PlantCARE revealed it contained not only putative CAAT box, TATA box se-quence, but also MBS, HSE, TC-rich repeats, MYCCONSE and CGTCA-motif cis-acting element which involved in drought, heat, dehydration, defense and stress responsiveness. Thus, we constructed it into pBI101-GUS vector and formed pGhGalT1::GUS fusion expression vector (pBI101-pGhGalT1-GUS), then transferred the vector into Arabidopsis by the Agro-bacterium-mediated floral dip method, and successfully obtained positive transgenic plants by screening test of resistance to kanamycin and PCR detection.Histochemical assay of T3generation of transgenic Arabidopsis revealed that GUS activities were mainly accumulated in root tips of primary and lateral roots in 5- to 15-day-old seedlings, and less strongly in cotyledons and rosette leaves. The histochemical staining results and the assay of quantitative GUS activity and GUS gene expression under abiotic stresses and hormone treatments revealed that the GhGalT1 promoter was salt-/osmotic-/6-BA-/MeJA-/BL-inducible. These findings contribute to theselection of a suitable promoter for crop molecular improvement.%糖基转移酶(glycosytransferase, GT)是催化活化的供体糖基转移到特异受体生成糖苷键的酶类, 在应答多种生物和非生物胁迫中起重要作用.本研究利用PCR技术从陆地棉品种Coker 312基因组中分离克隆了GhGalT1基因的启动子, 序列长度为539 bp, 命名为pGhGalT1.启动子分析软件PlantCARE分析表明pGhGalT1含有CAAT-box、TATA-box核心元件, 以及响应干旱、热、脱水、防御与胁迫应答的顺式作用元件MBS、HSE、MYCCONSE、TC-rich repeats和CGTCA-motif等.因此将pGhGalT1构建到启动子检测载体pBI101-GUS上, 形成pBI101-pGhGalT1-GUS融合表达载体, 以检测其启动子活性.通过农杆菌介导的浸花法转化拟南芥, 经卡那霉素抗性筛选及 PCR 检测成功获得阳性转基因植株.对 T3代转基因拟南芥进行组织化学染色分析显示该启动子主要在生长5~15 d 的幼苗主根及侧根根尖表达,在子叶及莲座叶边缘也有微弱表达.非生物胁迫和激素处理后的组织化学染色、GUS酶活性及GUS基因定量分析结果显示 GhGalT1 基因的启动子受盐、渗透胁迫和激素(6-BA、MeJA、BL)的诱导,该结果为合理选用启动子改良作物提供理论依据.【期刊名称】《作物学报》【年(卷),期】2018(044)002【总页数】9页(P218-226)【关键词】棉花;糖基转移酶;启动子;顺式作用元件;GUS组织化学染色;GUS定量分析【作者】秦丽霞;李静;张换样;李盛;竹梦婕;焦改丽;吴慎杰【作者单位】山西省农业科学院棉花研究所, 山西运城 044000;山西省农业科学院棉花研究所, 山西运城 044000;山西省农业科学院棉花研究所, 山西运城 044000;山西省农业科学院棉花研究所, 山西运城 044000;山西省农业科学院棉花研究所, 山西运城 044000;山西省农业科学院棉花研究所, 山西运城 044000;山西省农业科学院棉花研究所, 山西运城 044000【正文语种】中文糖基转移酶(glycosyltransferase, GT, EC 2.4.x.y)广泛存在于植物体内, 负责催化小分子化合物(激素、次级代谢物等)的糖基化, 将活性糖基从供体转移到受体(小分子化合物), 从而改变这些化合物的生物化学性质[1-2]。
高等植物WRKY转录因子家族的演化及功能研究进展
高等植物WRKY转录因子家族的演化及功能研究进展李珍;华秀婷;张积森【摘要】WRKY transcription factors are one of the largest transcriptional regulator families in higher plants.The WRKY proteins possess one or two unique DNA-bind domains with nearly 60 amino acids composed of conserved signature WRKYGQK,which bind specifically to the W-box elements in the promoter of the downstream target genes and thus direct the temporal-and spatial-specific expression of the designatedgenes.Here,to overview the molecular phylogenetics and gene function of WRKY in higher plants,we performed phylogenetically analysis for complete WRKY families in six representative plant species,and reviewed the research progresses on WRKY in the recent two decades.Our review mainly focuses on the biological functions of WRKY TFs in response to biotic and abiotic stresses as well as plant growth anddevelopment,providing a comprehensive summary of the functions of WRKY transcription factor family.%WRKY转录因子是植物转录调节因子的最大家族之一,并且是调节植物许多生物过程的信号网络的组成部分.WRKY转录因子通过其保守结构域与靶基因启动子区域的W-box特异性结合,调节靶基因的表达,进而调控植物的叶片衰老、种子萌发与休眠、开花等生长发育过程外,还参与调控植物生物和非生物胁迫的响应过程.本文用代表性植物基因组数据,对WRKY的基因演化作了归纳,综述了近二十年来国内外WRKY转录因子的相要研究进展,并介绍了该转录因子在植物生物胁迫和非生物胁迫应答及生长发育过程中的调控作用.【期刊名称】《热带作物学报》【年(卷),期】2018(039)002【总页数】10页(P405-414)【关键词】WRKY转录因子;基因演化;基因功能;调控网络【作者】李珍;华秀婷;张积森【作者单位】福建农林大学作物科学学院,福建福州 350002;福建农林大学基因组与生物技术研究中心,福建福州350002;福建海峡植物应用系统生物学重点实验室,福建福州 350002;福建农林大学基因组与生物技术研究中心,福建福州350002;福建海峡植物应用系统生物学重点实验室,福建福州 350002;福建农林大学基因组与生物技术研究中心,福建福州350002;福建海峡植物应用系统生物学重点实验室,福建福州 350002【正文语种】中文【中图分类】Q943WRKY转录因子作为植物所特有的一类转录因子，是植物转录调控基因中最大的家族之一，也是调控植物多种生物进程的信号网络的重要组成部分。
棉花WRKY基因GhWRKY25的克隆和表达分析
棉花WRKY基因GhWRKY25的克隆和表达分析杨淑巧;王志安;张安红;许琦;肖娟丽;罗晓丽【摘要】棉花是一种重要的经济作物，在国民生产中起着重要的作用。
然而干旱盐碱等不良环境严重地制约着棉花的种植区域及其产量和品质。
近年来，利用分子育种改良棉花对这些逆境的耐性的研究成为热点。
本文从棉花中克隆了一个对干旱和盐碱具有应答的WRKY基因，定名为GhWRKY25。
该基因编码的蛋白包含两个典型的WRKY结构域，每个WRKY结构域的 C端含有一个 C2H2类型的锌指蛋白结构，进化树分析表明其属于Ⅰ类 WRKY蛋白，与可可的WRKY3同源性最高。
利用qPCR分析发现该基因在棉花里为组成型表达，但在花中表达量较高。
GhWRKY25在施用SA、JA、ABA、GA 中表达表现为上调。
干旱和NaCl处理时发现GhWRKY25基因表达均显著上调。
通过上述结果可以推测GhWRKY25在棉花对于逆境的适应中具有重要的作用，为该基因功能的进一步研究提供基础。
%Cotton (Gossypium hirsutum L.) is an important economic crop, which plays pivotal roles in industry and social life. However, many uncontrolled environmental factor, such as drought and saline, affect plant area, yield and quality of cotton. Currently, molecular breeding for improving the tolerance of cotton cultivars against various stresses has become the focus of research. In this study, a novel WRKY gene was cloned from cotton, designated as GhWRKY25. The GhWRKY25 protein contains two typical WRKY domain, in which a zinc finger motif is located in the C-terminal. Phytogenic analysis showed that GhWRKY25 belongs to the class Ⅰ WRKY protein, and has highest homology with TcWRKY3 in Theobroma cacao. The results of qPCR analysis showed that GhWRKY25 isconstitutively expressed in various cotton organs with high mRNA level in flowers. The expression of GhWRKY25 was up-regulated in cotton plants under the external-applying SA, JA, ABA and GA3. When cotton plants were treated with drought and NaCl, the expression level of GhWRKY25 significantly increased compared with the control. The above results showed that GhWRKY25 is able to response to various hormones, drought and salt stresses, indicating that it could play important roles in cotton tolerance to different stress, and provide a basis for futher reaearch on GhWRKY25 function.【期刊名称】《生物技术进展》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】6页(P274-279)【关键词】棉花;转录因子;GhWRKY25;抗逆;植物激素【作者】杨淑巧;王志安;张安红;许琦;肖娟丽;罗晓丽【作者单位】山西农业科学院棉花研究所，山西运城044000;山西农业科学院棉花研究所，山西运城044000;山西农业科学院棉花研究所，山西运城044000;山西农业科学院棉花研究所，山西运城044000;山西农业科学院棉花研究所，山西运城044000;山西农业科学院棉花研究所，山西运城044000【正文语种】中文棉花是重要的经济作物，其纤维是世界纺织工业的重要原料。
棉花热激转录因子GhHsf基因的表达及其烟草转化
棉花热激转录因子GhHsf基因的表达及其烟草转化萨娜瓦尔·艾比布拉;曲延英;陈全家【摘要】[目的]了解棉花GhHsf基因的功能,分析该基因的表达模式,构建其植物表达载体并转化烟草获得转基因植株.[方法]利用半定量RT-PCR对棉花热激转录因子基因GhHsf的表达模式进行分析.构建pCAMBIA1301-GhHsf植物表达载体,采用农杆菌介导法转化烟草,并进行鉴定.[结果]棉花GhHsf基因在棉花各组织中为组成型表达;构建GhHsf基因植物表达载体pCAMBIA1301-GhHsf,转化烟草获得了转基因植株.[结论l棉花Gf基因在棉花的不同组织中是组成型表达,获得了转GhHsf基因烟草株,为进一步开展功能研究奠定基础.【期刊名称】《新疆农业科学》【年(卷),期】2014(051)012【总页数】7页(P2175-2181)【关键词】棉花;Hsf基因;表达模式;植物表达载体;转化【作者】萨娜瓦尔·艾比布拉;曲延英;陈全家【作者单位】新疆农业大学农学院,乌鲁木齐 830052;新疆农业大学农学院,乌鲁木齐 830052;新疆农业大学农学院,乌鲁木齐 830052【正文语种】中文【中图分类】S332.50 引言【研究意义】随着全球水资源短缺、土壤盐渍化、频繁的极端天气等威胁，以及粮棉争地矛盾的日益突出，对棉花耐逆能力的要求越来越高。
长期的育种实践表明，棉花育种目标多关注于产量、品质性状和抗病性，而非生物逆境的抗性和对土壤营养利用效率等性状遗传及育种利用研究甚少［1］。
近年来，在全球变暖的大背景下，西北地区也经历着同样的变暖趋势，尤其在西北干旱区新疆、甘肃等地的棉花种植区，气候变暖对棉花生长发育的影响日益增多。
在新疆，因高温少雨，往往会出现日平均气温高于30℃(成极端最高气温高于35℃以上)相对湿度小于60% 的“干热风”。
棉花如果遇到“干热风”，常使棉叶凋萎，因水分、养分失调而造成棉花出现花粉干缩，授粉不良及蕾铃大量脱落影响产量［2］。
棉花GhWRKY44基因的克隆与表达分析
棉花GhWRKY44基因的克隆与表达分析赵曾强;韩泽刚;李会会;李潇玲;张析;张薇【摘要】该研究以枯萎病菌诱导棉花根部基因表达谱中筛选得到的WRKY基因片段为探针,通过电子克隆结合RT-PCR技术,从高抗枯萎病品种‘中棉所12’中克隆到1个与抗枯萎病相关的WRKY转录因子基因Gh WRKY44(GenBank登录号KJ801807).序列分析表明,Gh WRKY44基因开放阅读框1 197 bp,编码398个氨基酸,含有2个WRKY结构域及C2H2型锌指结构,属于棉花WRKY转录因子家族第Ⅰ类;系统进化分析显示,GhWRKY44基因与拟南芥AtWRKY44亲缘关系最近.实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测该基因表达特性,结果发现枯萎病菌诱导后,Gh WRKY44基因在抗病品种中优势表达,随处理后时间的推移,其表达量呈先增加后降低再增加的变化趋势,处理后3h时Gh WRK Y44基因表达量达到最大;而在感病品种中,GhWRKY44基因表达水平明显低于抗病品种,对病原菌响应时间也晚于抗病品种,处理后6h时Gh WRKY44基因表达量才达到最大.水杨酸和茉莉酸均能诱导Gh WRKY44基因的表达,水杨酸诱导后,Gh WRKY44基因表达量迅速增加,且其表达量一直维持在一个较高水平;而茉莉酸诱导后,Gh WRKY44基因表达量呈先增加后降低的变化趋势,且其表达水平明显低于水杨酸诱导.研究表明,Gh WRK Y44基因可能参与了棉花对病原菌和激素胁迫的应答反应.【期刊名称】《西北植物学报》【年(卷),期】2015(035)001【总页数】6页(P10-15)【关键词】棉花;WRKY转录因子;枯萎病菌;基因克隆;表达分析【作者】赵曾强;韩泽刚;李会会;李潇玲;张析;张薇【作者单位】石河子大学农学院,新疆石河子832000;石河子大学农学院,新疆石河子832000;石河子大学农学院,新疆石河子832000;石河子大学农学院,新疆石河子832000;石河子大学农学院,新疆石河子832000;石河子大学农学院,新疆石河子832000【正文语种】中文【中图分类】Q785;Q786棉花枯萎病(Fusariumoxysporumf.sp.vasinfectum,Fov)是由尖孢镰刀菌(萎蔫专化型)引起的一种土传性真菌维管束病害,严重影响棉花的产量和品质。
受多逆境诱导表达的GhWRKY64基因启动子克隆与功能分析
作物学报ACTA AGRONOMICA SINICA 2015, 41(4): 593 600/ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9E-mail: xbzw@ DOI: 10.3724/SP.J.1006.2015.00593受多逆境诱导表达的GhWRKY64基因启动子克隆与功能分析杜皓丁林云何曼林蔡彩平郭旺珍*南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室 / 教育部杂交棉创制工程研究中心, 江苏南京210095摘要: WRKY蛋白属于锌指型转录调控因子, 参与植物生长发育及耐逆响应。
以陆地棉遗传标准系TM-1为材料, 克隆GhWRKY64 (KF031101)基因上游1064 bp的启动子序列, 并对其调控元件及功能进行分析。
生物信息学分析表明, 该区域含18个组织器官表达及诱导表达关键元件, 分别为6个ROOTMOTIFTAPOX1根特异调控元件, 4个CACTFTPPCA1叶肉特异性调控元件、4个OSE2ROOTNODULE病菌诱导元件、2个GTIGMSCAM4盐调控元件和2个W-box胁迫应答响应元件。
将该启动子与GUS基因融合, 构建pBIW64:GUS植物表达载体, 通过农杆菌介导叶盘转化法获得12个转基因烟草株系。
选择GUS表达量最高的pBIW64-5进行转基因不同组织器官表达及诱导表达分析。
GUS组织化学染色显示, 苗期的转基因烟草植株在叶和根部均具有GUS活性, 开花期在转基因烟草植株根、叶及叶柄均检测到GUS活性, 特别在转基因烟草的根及根尖部分染色更深, 在茎和花组织上未检测到GUS活性。
对该转基因烟草幼苗进行黄萎病菌诱导处理, 诱导48 h后, 转基因烟草幼苗根和叶片的GUS染色比未诱导处理的对照明显加深。
结果表明, GhWRKY64上游1064 bp长度的DNA序列，具有启动子的相关顺式作用元件，且为病原菌诱导型启动子。
该启动子可为开展棉花抗黄萎病转基因研究提供调控元件。
陆地棉转录因子WRKY29_的鉴定及表达分析
[1]
网络、差异表达及理化性状具有重要意义。
。 目前已完成拟南
成、次生代谢产物的合成、植株的衰老和发育[9] 。 WRKY 蛋
WRKY 基因家族分析。 棉花是我国重要的经济作物之一,我
活或抑制下游基因的表达,调节其应激反应。 此外,WRKY
许多已测序的物种中得到了广泛应用
[2]
国是世界上最大的棉花生产国和消费国,总产和单产均居世
题“缩节胺拌种对棉花生长发育转录组分析”(CB2022A27)。
作者简介 刘文豪(1992—) ,男,安徽界首人,助理研究员,硕士,从事
棉花育种研究。 ∗通信作者,研究员,从事棉花育种研究。
收稿日期 2022-07-15
很多研究都集中在 WRKY 基因的功能鉴定上,但是对 WRKY
基因生物学许多领域的认识有限。 如棉花中 WRKY 基因的
Key words WRKY29;Transcription factor;Bioinformatics;Breeding
WRKY 基因家族是含有 WRKY 保守结构域的转录因子
优质棉的培育是解决问题的根本途径,分析关键基因的调控
迫应答和代谢调控等一系列生理生化过程中发挥重要作
有研究表明,WRKY 转录因子家族成员不仅在植物的生
摘要 [目的]揭示 WRKY29 基因表达机理,为分子辅助育种创新种质提供基因资源。 [ 方法] 以 WRKY 家族成员中的 WRKY29 为目标,
通过生物信息学方法分析陆地棉 WRKY29 转录因子的理化性质、系统进化关系、亚细胞定位建模和染色体分布定位、基因的组织特异性
表达。 [结果]生物信息学分析表明,陆地棉 WRKY29 转录因子含有 279 个氨基酸残基,理论等电点为 6. 08,具有典型的 WRKY 保守结构
棉花精氨酸酶基因GhARG1 cDNA的克隆与表达分析
棉花精氨酸酶基因GhARG1 cDNA的克隆与表达分析王慧飞;冯雪;张一名;冯立峰;张瑜;陈光;孙艳香【摘要】为了深入研究棉花精氨酸酶基因对非生物胁迫的响应以及生理功能,利用电子克隆和RT-PCR技术从棉花中获得了精氨酸酶ORF序列GhARG1,盐渍、PEG6000胁迫及ABA、SA和MeJA处理棉花幼苗,并原核表达棉花精氨酸酶基因.生物信息学分析表明,其ORF序列长度为1023 bp,编码340个氨基酸,具有典型的精氨酸酶保守结构域.qRT-PCR技术分析表明,在叶片中该基因转录水平上受盐渍、PEG6000胁迫及ABA、SA处理的诱导,而对MeJA下调其表达.将GhARG1完整的编码序列融合到原核表达载体pCold-TF中,经过IPTG诱导及SDS-PAGE检测表明,GhARG1编码产物的分子量约为37 ku,与预期相符.pCold-GhARG1重组菌粗酶液中精氨酸酶活性是对照菌的6倍.研究表明,棉花内源性精氨酸酶基因GhARG1可能通过ABA、SA信号途径参与棉花对盐渍和干旱胁迫的响应,且其克隆表达产物具有精氨酸酶活性,为开展其生理功能研究奠定了基础.【期刊名称】《华北农学报》【年(卷),期】2018(033)004【总页数】8页(P17-24)【关键词】棉花;精氨酸酶;非生物胁迫;信号分子;功能鉴定【作者】王慧飞;冯雪;张一名;冯立峰;张瑜;陈光;孙艳香【作者单位】吉林农业大学生命科学学院,吉林长春 130118;廊坊师范学院生命科学学院,河北廊坊 065000;中国人民武装警察部队学院,河北廊坊 065000;廊坊师范学院生命科学学院,河北廊坊 065000;廊坊师范学院生命科学学院,河北廊坊065000;廊坊师范学院生命科学学院,河北廊坊 065000;廊坊师范学院生命科学学院,河北廊坊 065000;吉林农业大学生命科学学院,吉林长春 130118;廊坊师范学院生命科学学院,河北廊坊 065000【正文语种】中文【中图分类】Q78;S562.03精氨酸(L-Arg)是植物体内N/C最高(4/6)的氨基酸，除作为氮素的主要储存物质外，也是重要信号分子如一氧化氮(Nitric oxide，NO)、多胺(Polyamines，PAs)等生物合成前体，在器官生长发育和应对多种胁迫响应中发挥着重要作用[1]。
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棉花转录因子GhWRKY31基因的克隆及其功能分析
棉花转录因子GhWRKY31基因的克隆及其功能分析
一、引言
棉花（Gossypium hirsutum）作为重要的经济作物之一，在农业生产中扮演着重要角色。
棉花的产量和品质受到多种内外因素的调控，其中转录因子在植物生长和发育过程中起到重要调控作用。
WRKY转录因子家族在棉花中广泛存在，参与多个生物学过程的调控。
本研究旨在克隆和分析棉花转录因子GhWRKY31基因的功能。
二、方法
1. 取棉花幼苗的幼嫩叶片进行总RNA提取；
2. 利用RT-PCR方法合成GhWRKY31基因的cDNA；
3. 利用PCR方法扩增GhWRKY31基因全长cDNA序列；
4. 将扩增的全长cDNA序列进行测序及验证；
5. 利用生物信息学软件进行GhWRKY31基因序列的分析；
6. 利用qRT-PCR方法分析GhWRKY31基因在棉花不同组织中的表达模式；
7. 分别构建GhWRKY31基因上下游启动子的荧光素酶报告基因表达载体，并转化至棉花中进行表达；
8. 对转化后的棉花进行荧光光谱分析和表达模式分析；
9. 构建GhWRKY31基因敲除植株，观察植株的表型变化，并分析与野生型植株的差异。
三、结果
1. 成功克隆到GhWRKY31基因全长cDNA序列；
2. 生物信息学分析显示GhWRKY31基因编码的蛋白质具有典型的WRKY转录因子结构域；
3. qRT-PCR结果表明GhWRKY31基因在棉花的根、茎、叶、花
和果实等组织中均有表达，且表达模式存在差异；
4. GhWRKY31上游启动子的表达载体转化至棉花后显示荧光素
酶报告基因活性，表明GhWRKY31基因具有转录调控的功能；5. GhWRKY31敲除植株表现出明显的表型差异，包括植株高度、根系生长等方面。
四、讨论
本研究成功克隆了棉花GhWRKY31基因，并进一步分析了该基
因的功能。
结果表明GhWRKY31基因在棉花生长发育过程中起
到重要的调控作用。
GhWRKY31基因的表达模式显示在不同组
织中存在差异，暗示了该基因在棉花多个组织中发挥了不同的生物学功能。
此外，GhWRKY31基因的敲除导致了棉花植株的
表型变化，进一步表明该基因与棉花植株的正常生长发育密切相关。
总结：
本研究克隆并分析了棉花转录因子GhWRKY31基因的功能。
GhWRKY31在棉花的生长发育中起到重要调控作用，并在不同
组织中表达量存在差异。
研究结果将为进一步了解棉花转录因子家族的功能以及棉花遗传改良提供科学依据
综上所述，本研究成功克隆了棉花GhWRKY31基因，并发
现该基因在棉花的根、茎、叶、花和果实等组织中均有表达，且表达模式存在差异。
进一步的功能研究表明，GhWRKY31基
因具有转录调控的功能，并且其敲除会导致棉花植株的表型变化，包括植株高度和根系生长等方面。
这些结果表明
GhWRKY31在棉花的生长发育中起到重要调控作用，可能与棉
花植株的正常生长发育密切相关。
本研究的结果为进一步了解棉花转录因子家族的功能以及棉花遗传改良提供了科学依据。