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miRNA对水稻非生物胁迫的应答被引量：2: 2014年; MicroRNA(miRNA)是一类小的非编码RNA,它主要通过对转录后水平靶mRNA的切割以及抑制mRNA的翻译调控基因表达,参与植物的生长发育和胁迫应答等多种生物学过程。综述了miRNA的发生和调控机制,重点介绍了miRNA对水稻非生物胁迫应答的研究进展,并对研究过程中存在的问题进行讨论,为更好地了解miRNA及其靶基因在提高水稻产量和抗逆方面的作用,进一步解析miRNA在水稻中的调控机制提供参考。; 郝雨帆王俊杰杨丹丹张静闫鑫甜梁卫红; 关键词：MIRNA 水稻非生物胁迫

水稻Rho GDP解离抑制因子OsRhoGDI1基因的特征分析被引量：1: 2024年; 水稻Rho GDP解离抑制因子1(Rho GDP dissociation inhibitor 1,RhoGDI1)是本课题组前期通过酵母双杂交筛选从幼穗中分离的一个与小G蛋白Rho/Rop家族成员OsRac5相互作用蛋白的编码基因,对该基因特征及其功能的研究报道较少。本研究在对OsRhoGDI1开展生物信息学分析的基础上,利用表达谱芯片挖掘和实时荧光定量聚合酶链式反应(quantitative real time polymerase chain reaction,RT-qPCR)对OsRhoGDI1基因的表达模式进行分析,发现该基因在水稻多种组织中广泛表达,尤其在幼穗发育过程中高表达,且该基因的表达受脱落酸(abscisic acid,ABA)、油菜素内酯(brassinolide,BL)、水杨酸(salicylic acid,SA)、吲哚-3-乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)、赤霉素(gibberellin,GA)及盐胁迫的调控。亚细胞定位鉴定显示,OsRhoGDI1分布在细胞膜、细胞质以及细胞核中。双分子荧光互补(bimolecular fluorescence complementation,BiFC)技术检测发现OsRhoGDI1与OsRac5在细胞膜、细胞质和细胞核均能发生互作,OsRhoGDI1还可与OsRacl在细胞膜上相互作用。本研究表明,OsRhoGDI1与水稻穗发育等过程密切相关,并且OsRhoGDI1可能通过与不同Rho/Rop蛋白结合并调节其活性,参与调控水稻生长发育、激素应答以及非生物胁迫等多种生物学过程。; 戚旺王俊杰轩强兵毕一凡朱明兰张艳娇姚莎莎王晶晶张禹舜梁卫红; 关键词：水稻基因表达亚细胞定位蛋白质相互作用

CRISPR/Cas9技术编辑OsRhoGDI2基因导致水稻半矮化被引量：5: 2020年; OsRhoGDI2是通过酵母双杂交从水稻幼穗中分离的一个与Rho蛋白家族成员OsRacD相互作用蛋白的编码基因,但功能尚不明确。本研究利用CRISPR/Cas9技术创制水稻OsRhoGDI2基因敲除突变体。检测结果表明,转基因水稻T0代获得2种纯合突变体,T1代获得8种纯合突变体。序列分析显示,在敲除水稻中,该基因的编辑靶点附近发生了碱基的替换或缺失,预期生成丧失RhoGDI保守结构域的截短蛋白。表型比对分析发现,敲除水稻与对照相比,株高显著降低,统计学分析结果显示,敲除水稻株高降低源于第Ⅱ和第Ⅲ茎节的缩短,提示OsRhoGDI2基因可能与水稻株高控制相关。; 王凯婕安文静刘亚菲刘迪冯连杰王俊杰黄俊骏刘肖飞梁卫红; 关键词：水稻株高

GUS报告系统在植物基因功能研究中的应用和优化被引量：6: 2014年; β-葡糖醛酸酶(GUS)报告系统是现代分子生物学研究领域中被广泛使用的一种重要工具,在解析基因时空表达调控的研究中发挥着重要作用.本文概述了报告基因GUS的生化特性及检测手段,从启动子元件鉴定、基因诱捕、无标记转基因技术等方面论述GUS的应用现状和优势,并针对内源GUS、GUS抑制因子等问题和改进优化手段进行了分析,为该技术在植物功能基因研究中进一步拓展提供新线索和思路.; 杨丹丹王俊杰梁卫红; 关键词：转基因植物功能分析

植物激素信号通路调控水稻粒型的分子机制被引量：2: 2023年; 水稻是人类主要的粮食作物,如何有效提高其产量和品质是备受关注的重大科学问题。水稻籽粒大小是影响产量的主要因素之一,水稻籽粒发育调控的研究对利用分子设计育种提高产量、改善品质具有重要的指导意义。粒型由籽粒的长度、宽度和厚度共同决定,是受多基因调控的数量性状,是决定水稻产量和品质的关键因素之一。近年来,通过对水稻种子发育缺陷突变体的研究,发现了大量与粒型相关的数量性状位点(quantitative trait locus,QTL),一些相关基因也相继被克隆和鉴定,调控水稻粒型的复杂信号通路正在逐步阐明,其中一些基因涉及植物激素的合成、分解、运输,以及植物激素的信号转导途径。本文概述了水稻胚乳发育的基本过程,归纳了目前对胚乳发育过程中植物激素动态变化的整体认识,聚焦于控制水稻粒型的植物激素信号通路相关QTL和基因的研究现状,并对近年来取得较大进展的细胞分裂素、油菜素内酯、生长素、赤霉素、乙烯、茉莉酸和脱落酸相关通路与粒型调控的关系进行了总结和分析,进一步梳理了水稻粒型相关植物激素信号调控网络,旨在为鉴定和解析植物激素调控水稻粒型的分子机制提供参考,同时为水稻分子设计育种提供新的思路。; 姚莎莎王晶晶王俊杰梁卫红; 关键词：水稻粒型

非生物胁迫和植物激素对与水稻OsRac5结合的含CC域蛋白编码基因OsMY1和OsMY2表达的影响被引量：1: 2013年; ROP(Rho of plant)作为植物中唯一具有信号传递功能的小GTP结合蛋白,在极性生长、发育和环境应答等过程中具有重要作用.本文采用酵母双杂交技术,从水稻幼穗筛选出2种与水稻ROP家族成员OsRac5互作蛋白的基因OsMY1和OsMY2.序列分析显示,OsMY1与OsMY2的核苷酸、氨基酸序列的相似性分别为14%和49%,均含有卷曲螺旋结构域;GST pull down分析显示,OsMY1可以和激活型OsRac5在体外结合;实时定量PCR分析显示,OsMY1和OsMY2在水稻生长发育时期的根、茎、叶中广泛表达,尤其在幼穗中的表达量显著高于其它组织.干旱、低温、高盐等非生物胁迫和植物激素吲哚乙酸(IAA)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA)处理能不同程度地上调OsMY1和OsMY2基因在水稻幼苗中的表达,但油菜素内酯(BR)、水杨酸(SA)、6-苄氨基嘌呤(6-BA)对2种基因的表达没有显著的影响.本文为进一步研究OsMY1和OsMY2基因在水稻生长发育、植物激素和胁迫应答中的功能提供了重要依据,为研究OsMY1、OsMY2和OsRac5蛋白质相互作用的功能联系和作用机制奠定了基础.; 梁卫红李辉李佳佳林群婷王军侯成千楼晨杨丹丹郝雨帆王俊杰; 关键词：非生物胁迫植物激素

CRISPR/Cas9介导的水稻OsRhoGAP2基因的敲除被引量：2: 2020年; OsRhoGAP2是通过酵母双杂交从水稻幼穗组织分离的一种Rho GTP酶激活蛋白质编码基因,其功能尚不明确。为鉴定该基因的功能,本研究采用CRISPR/Cas9技术构建了OsRhoGAP2基因单靶标敲除载体,并转化日本晴水稻。对转基因水稻的筛选以及编辑靶点扩增和测序结果表明,在T0代获得3种杂合突变体,在T1代获得2种纯合突变体,命名为株系1和株系16。2个纯合敲除株系在OsRhoGAP2编辑靶点分别缺失2个和1个碱基,均导致该基因的移码突变并最终造成无义突变。序列分析显示,突变体中预期生成的OsRhoGAP2截短蛋白质丧失了保守的RhoGAP结构域及CRIB基序。抽穗期水稻的叶片扫描电镜观察结果显示,株系1的叶片表皮毛大量缺失;对抽穗期水稻的剑叶进行光合指标测量,发现突变体与野生型在净光合速率与气孔导度上存在显著差异。其中,株系1和株系16的净光合速率分别上升17.79%和7.70%,气孔导度分别上升113.10%和64.50%,提示OsRhoGAP2基因的功能可能涉及这些生物学过程。; 安文静王凯婕刘亚菲刘迪冯连杰王高华黄俊骏刘肖飞王俊杰梁卫红; 关键词：水稻叶片

外源植物激素对水稻OsRhoGAP2基因表达的影响: 通过酵母双杂交筛选，从雌雄蕊形成期的水稻幼穗中分离一种与激活型ROP蛋白相互作用蛋白的编码基因，命名为OsRhoGAP2.序列分析显示，该基因编码蛋白中含有RhoGAP/RopGAP保守结构域.采用生物信息学方法对该基因...; 李佳佳郝雨帆王俊杰梁卫红; 关键词：水稻激素 QRT-PCR

水稻 OsRhoGDI1 过表达影响粒型及种子活力: 2024年; 【目的】水稻OsRhoGDI1是前期利用酵母双杂交技术从幼穗中分离的一个与Rho/Rop蛋白OsRac5相互作用蛋白的编码基因,预期编码一种功能未知的Rho GDP解离抑制因子,采用转基因技术鉴定该基因的功能,为后续研究OsRhoGDI1与OsRac5在水稻生长发育中的功能奠定基础。【方法】构建OsRhoGDI1过表达载体,转化水稻筛选阳性植株,对转基因水稻粒型和萌发特征开展分析,通过RT-qPCR分析粒型调控基因在籽粒发育中的表达,采用扫描电镜检测颖壳细胞特征;比较转基因水稻和对照水稻的萌发特征,并采用RT-qPCR检测GA和ABA合成、分解相关基因,以及α-淀粉酶基因在萌发种子中的相对表达水平,开展α-淀粉酶定性及定量分析。【结果】与对照水稻相比,OsRhoGDI1过表达水稻的粒长极显著增加,粒宽、粒厚和千粒重均极显著降低,粒型调控基因GS2、GS5、GS6与GLW7在水稻幼穗中的表达水平均不同程度地降低,而GW2表达水平提高;转基因水稻外颖壳细胞的长度增加、宽度降低。转基因水稻种子萌发早于对照,且GA合成基因、ABA分解基因及α-淀粉酶基因的表达水平均不同程度提高,而GA分解基因与ABA合成基因表达水平降低;α-淀粉酶活性在转基因水稻种子萌发过程中显著提高。【结论】OsRhoGDI1过表达通过改变粒型调控基因表达水平,导致颖壳表皮细胞伸长,引起粒长变长,粒宽变窄;同时该基因过表达还通过改变萌发相关基因表达水平,提高α-淀粉酶活性,促进种子萌发。; 戚旺毕一凡轩强兵张新周慧岗聂圆情程彪彪张禹舜王俊杰梁卫红; 关键词：水稻粒型萌发 Α-淀粉酶

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