光敏色素

摘要： 光照和温度是影响种子萌发的2个重要环境因子,光敏色素是光和温度的受体,研究光敏色素协同光温信号调控种子萌发对于指导作物播种具有重要意义。本研究旨在探索NtPHYB1基因型如何响应光温环境变化而调控烟草种子萌发。结果表明,15种光温条件下萌发率的均值为野生型(wild type,WT)种子显著大于NtPHYB1-RNAi和NtPHYB1-OE种子。在持续光照下,NtPHYB1-OE种子萌发被抑制,而在黑暗下NtPHYB1-RNAi种子萌发被抑制。在15°C,3种基因型种子萌发均被抑制,NtPHYB1-OE种子萌发率最低;在20°C和25°C,光促进或抑制种子萌发作用不明显,3种基因型种子萌发率均较高,NtPHYB1-OE和WT种子达到最大萌发率;在30°C和35°C,光对于种子维持较高萌发率是必不可少的,NtPHYB1-RNAi种子达到最大萌发率。综上所述,NtPHYB1、光周期和温度三者之间在调控烟草种子萌发时存在交互作用,通过修饰NtPHYB1基因和改善播种环境均可显著提高烟草种子的萌发率。

摘要： 光照和温度是影响种子萌发的2个重要环境因子,光敏色素是光和温度的受体,研究光敏色素协同光温信号调控种子萌发对于指导作物播种具有重要意义。本研究旨在探索NtPHYB1基因型如何响应光温环境变化而调控烟草种子萌发。结果表明,15种光温条件下萌发率的均值为野生型(wild type,WT)种子显著大于NtPHYB1-RNAi和NtPHYB1-OE种子。在持续光照下,NtPHYB1-OE种子萌发被抑制,而在黑暗下NtPHYB1-RNAi种子萌发被抑制。在15°C,3种基因型种子萌发均被抑制,NtPHYB1-OE种子萌发率最低;在20°C和25°C,光促进或抑制种子萌发作用不明显,3种基因型种子萌发率均较高,NtPHYB1-OE和WT种子达到最大萌发率;在30°C和35°C,光对于种子维持较高萌发率是必不可少的,NtPHYB1-RNAi种子达到最大萌发率。综上所述,NtPHYB1、光周期和温度三者之间在调控烟草种子萌发时存在交互作用,通过修饰NtPHYB1基因和改善播种环境均可显著提高烟草种子的萌发率。

摘要： 光敏色素(PHY)是植物体重要的光感受器,在光形态建成中发挥重要作用。为挖掘新型模式植物谷子的光敏色素基因,通过BLAST从xiaomi基因组中共鉴定出4个SiPHYs,命名为SiPHY-1、SiPHY-2、SiPHY-3、SiPHY-4。利用生物信息学方法对SiPHYs的基因结构、理化性质、系统进化、启动子顺式作用元件和不同时期不同组织的表达谱进行分析,并采用RT-qPCR分析6个品种(系)在不同光周期下SiPHYs差异表达。结果表明,4个SiPHYs分布在8号和9号染色体上,除SiPHY-2外其余3个成员均为酸性亲水性蛋白;系统进化显示,SiPHY-1和SiPHY-2为PHYA亚族,SiPHY-3为PHYB亚族,SiPHY-4为PHYC亚族,且SiPHYs与狗尾草SvPHYs、玉米ZmPHYs、高粱SbPHYs的亲缘关系近,与拟南芥AtPHYs亲缘关系较远;SiPHYs的顺式作用元件中光响应元件占比最多。表达谱分析结果显示,SiPHY-1可能与谷子的种子萌发有关,SiPHY-3可能与谷子形态建成有关,SiPHY-4可以调控谷子的抽穗开花期;进一步对6个品种(系)不同光周期下的差异表达显示,SiPHY-1在晋谷21和大同红谷中差异显著,SiPHY-3在大同红谷中差异显著,SiPHY-4在晋谷21、xiaomi、黄粟和xiaomi4中差异显著,而SiPHY-2在不同光周期和不同材料中表达量均很低或不表达,说明SiPHY表达量受光周期和基因型的影响。

摘要： 栽培黑麦(Secale cereal L.)属于禾本科黑麦属,是一种有价值的粮食和饲料作物,对生物和非生物胁迫具有很高的抗性。黑麦1RS染色体臂携带的抗病基因通过染色体易位转入小麦基因组,1BL/1RS易位系在世界范围内提高了小麦对白粉病和条锈病抗性。光敏色素是一类红光/远红光受体,调控植物的种子萌发、株高、避荫性反应和开花等适应性反应。本试验克隆了黑麦光敏色素基因(phytochrome)ScPHYA、ScPHYB和ScPHYC,利用荧光定量PCR(qRT-PCR)方法分析ScPHYs在不同组织中的转录丰度,及其在幼苗期对不同光质和光周期处理的响应。研究发现,黑麦与拟南芥、水稻及普通小麦等植物的phys蛋白具有相似的结构域,且与小麦、水稻等禾本科植物的phys蛋白有较高的氨基酸序列一致性,暗示它们可能具有相似的功能。ScPHYs在根中的表达水平最高,并在黑暗和远红光条件下的转录丰度较高;由黑暗转红光、远红光、蓝光和白光条件下三者的表达模式略有不同。在光周期反应中,长日照条件下三者的表达模式相似,短日照条件下三者的表达模式各不相同。以上结果表明,ScPHYs可能在黑麦光形态建成中发挥重要功能。本文通过对3个黑麦光敏色素基因的转录分析,为研究黑麦的光信号系统提供参考,同时也为进一步探究光敏色素在黑麦遗传改良及分子育种中的应用提供依据。

摘要： 为解释2021年兰州市城区一些落叶树未能落叶的异常现象,采用对话形式展开讨论。讨论结果认为,2021年兰州落叶树异常现象的原因是提前到来的寒流冻死叶片,导致叶片青枯在枝头。进而引用光周期、光敏色素、隐花色素、生物钟、生物节律等概念,以及最新研究成果,提出年生物钟新概念,解读了树木落叶的生理机制,并穿插介绍了一些关键性专业化思维技巧。讨论形成新认识:生物适应环境是生物主动响应环境节律性变化的过程,本质是向太阳对表。

摘要： 2019年人教版新教材从多个方面对2007年版教材内容做了补充和完善,使得新教材更有利于培养学生的学科核心素养。以"植物的激素调节"为例,对新旧教材内容进行了比较,并就旧教材中的重点和争议性问题,如植物激素的化学本质和受体问题、生长素的极性运输问题以及如何促进细胞伸长等问题进行了深入讨论。

摘要： 中国农业科学院生物技术研究所与华南农业大学合作,揭示了植物通过耦合光敏色素信号途径与独脚金内酯信号途径协同调控植物分枝的分子机制。该研究首次从蛋白互作层面阐明了调控植物密植栽培条件下分枝发生的分子机制,完善了植物避荫反应的调控机理,可为耐密植作物新品种的培育提供理论指导。该成果在线发表在《自然·通讯》上。

摘要： 遗传学编码的光激活近红外荧光蛋白PAiRFP1是近年来活体成像领域中的一个非常有潜力的荧光标记蛋白,发射峰在720 nm左右,可有效提高成像的信噪比。为了实现多色成像,采用PCR定点突变,将GAF结构域中第247位异亮基酸(Ile)突变为半胱氨酸(Cys),该Cys残基在其他相关荧光蛋白中对于光谱的蓝移发挥了重要作用。通过蛋白质工程、体外BV组装、以及光谱学检测发现:该Cys残基的引入对于PAiRFP1近红外荧光发射最大峰位置并未产生显著影响,但却降低了摩尔消光系数、荧光量子产率等参数。Pymol分析显示:光谱未发生蓝移的原因可能是因为Cys无法与BV中A环中的特定的双键形成硫醚键所致,相光工作尚待深入研究。

摘要： 光是植物生长发育中的最为重要的环境信号之一,植物为了更好地生长和发育形成了精密的光信号接收和转导系统.近年来,通过对植物的分子遗传学的研究,植物光信号通路、光受体及其在光形态建成中对植物生长发育的调控机制方面取得了显著进展.其中以红光远红光受体光敏色素的研究最为深入,光敏色素的信号转导包括细胞核途径和细胞质途径，光敏色素以可以相互转化的2种形式存在，在不同植物、植物发育的不同时期和器官的不同细胞中调节不同的反应。目前已知有200多个反应受光敏色素的调节，包括从种子的萌发到幼苗生长、从植株地上部分发育到根的生长和根冠比调节、从花芽分化到叶片等器官衰老、休眠的调节等。光在植物的不同组织中可以发挥完全相反的作用，光可以抑制下胚轴的伸长但是可以促进子叶的延展或根的发育。在根和茎的光敏色素突变体中都能发现是可以通过调控水杨酸的敏感性，而进行对根茎生长发育的调控的。

摘要： 苜蓿的秋眠性是一种光周期效应.研究植物体内重要的光受体——光敏色素A(phyA),可能揭示其调控苜蓿秋眠性的机理.为研究其与苜蓿秋眠性的关系,本研究根据RNA干扰(RNAi)技术原理,以紫花苜蓿幼嫩叶片为材料,提取总RNA,选取基因cDNA序列同源性较低区域设计特异性引物,并引入相应的酶切位点,利用RT-PCR克隆phyA正、反向片段,经过3次亚克隆,构建了phyA的RNAi表达载体,制备了适合转染植物组织的农杆菌菌液,为获得缺失phyA植株创超了条件.

摘要： 光敏色素基因是一类重要的光信号传递基因，与植物的整个生长发育过程紧密相关。本文详述了光敏色素基因的功能结构以及与其相关的一些作物改良研究，作者认为通过修饰改良棉花的光信号转导途径对于促进棉花育种发展可能具有积极的研究意义。

摘要： 短日照是苜蓿秋眠性的主要影响因子，故苜蓿秋眠被认为是一种光周期反应.光敏色素是光周期反应的主要受体，因而探究光敏色素与苜蓿秋眠性之间的关系可能是揭示苜蓿秋眠性机理的有效途径.紫花苜蓿光敏色素A、B基因尚未被克隆，本文采用两种不同的实验策略，分别以mRNA和基因组DNA为起点，根据比较基因组学原理和生物信息学方法，利用RACE和染色体步移等手段，克隆得到了紫花苜蓿光敏色素A全长和光敏色素B近全长基因序列，为进一步探讨两者在苜蓿生长发育，特别是苜蓿秋眠性的光周期调控机制中的作用奠定了基础，并为克隆紫花苜蓿其他未知基因及其他研究提供思路和参考.

摘要： 苜蓿(Medicago sativa)的秋眠性是一种光周期效应.研究植物体内重要的光受体——光敏色素A(phytochromeA,phyA)，可能揭示其调控苜蓿秋眠性的机理.为研究其与苜蓿秋眠性的关系，本研究根据RNA干扰(RNA interference，RNAi)技术原理，以紫花苜蓿幼嫩叶片为材料，提取总RNA，选取基因cDNA序列同源性较低区域设计特异性引物，并引入相应的酶切位点，利用RT-PCR克隆phyA正、反向片段，经过3次亚克隆，构建了phyA的RNAi表达载体，制备了适合转染植物组织的农杆菌菌液，为获得缺失phyA植株创造了条件.

摘要： 根据紫花苜蓿2级标准品种Vernal PhyB基因的序列(GenBank登录号为GQ379903.1)，设计2对含有酶切位点的特异性引物F1/R1和F2／R2，以紫花苜蓿总RNA为模板，通过RT-PCR法扩增得到PhyB基因正向、反向目的片段，将片段连接到pGEM(R)-T Easy载体上得到重组载体pGEMB-1和pGEMB-2，再以中间载体pHANNIBAL和植物双元表达载体pART27为基础，通过多次酶切和连接，成功地构建了紫花苜蓿PhyB的RNAi表达载体.为进一步研究光敏色素B与苜蓿秋眠性之间的关系奠定基础.

摘要： PhyB基因是植物光形态建成中最重要的基因序列之一。为了从分子水平上分析两型豆PhyB基因的结构特点，并为揭示其表达调控机制提供一定的理论依据。利用RT-PCR技术从两型豆中克隆了一个光敏色素PhyB基因，其cDNA全长3472bp，含有一个317bp的完整开放阅读框，编码一条长1105个氨基酸的蛋白，分子量为123.78Kda，等电点为5.99。该基因编码的蛋白质序列与栽培大豆、紫花苜蓿和莲花同源基因编码的氨基酸序列一致性分别为98%、94%、87%，命名为AePhyB，GenBank登录号为JF412664。

摘要： 本发明涉及分子生物学技术领域，本发明提供了大豆光敏色素生色团合成基因GmHY2及其编码蛋白以及它们的功能，该基因及其编码蛋白的活性高低，能够调节叶片叶绿素含量、节间长度，同时还用来调节植物的光周期敏感性，即调节开花时间，可用于解决杂交育种中的花期不遇问题，同时能够为培育广适性大豆品种提供种质资源和理论支撑。

摘要： 本发明公开了一种鉴别水稻光敏色素基因PHYB野生型和突变体的分子标记。与phyB野生型及突变位点检测相关的标记，其核苷酸序列分别如Seq No.1‑2所示。利用引物PHYBF4/PHYBR1进行PCR扩增，扩增产物进行BamHⅠ酶切并进行电泳分析：如果PCR产物不能被BamHⅠ酶切，为175bp DNA片段，则为野生型phyB；如果能够被BamHⅠ酶切，酶切产物为25bp和151bp两条DNA片段的，则为突变体phyB1。本发明的分子标记具有扩增简单、快速，成本低的优势。该分子标记可以对phyB等位基因型进行有效、快速、可靠的鉴定，为后续将phyB突变体应用于育种群体筛选提供有力的工具。

摘要： 本发明公开了一种水稻光敏色素蛋白突变型基因OsPHYA，所述水稻光敏色素蛋白突变型基因OsPHYA在野生型水稻光敏色素蛋白基因OsPHYA的第179位插入碱基T或C或碱基A缺失。本发明还公开了突变型基因，表达盒、重组载体或细胞在提高水稻对氮肥的利用率或改善水稻株型或增加水稻产量方面的应用。本发明公开的OsphyA突变体材料（OsphyA‑4、OsphyA‑6、OsphyA‑17）与野生相比单株生物量增加111.7%，N含量增加85.6%，产量提高42.2%。

摘要： 本申请涉及蛋白质相互作用成像技术领域，本申请提供一种基于光敏色素蛋白miRFP670nano的双分子荧光互补系统及其构建方法和应用。该系统包括第一载体和第二载体，其中，所述第一载体为包含有序列SEQ ID NO.2的载体，所述第二载体为包含有序列SEQ ID NO.3的载体。该系统中，光敏色素蛋白miRFP670nano仅由147个氨基酸构成，分子量较小，对待研究的蛋白质间相互作用影响较小。同时，光敏色素蛋白miRFP670nano能够在生理温度(37°C)条件下产生荧光，有利于检测活细胞及活体内产生的荧光信号，并且产生的荧光波长位于600nm‑1200nm之间，具有较好的组织通透性，能够在动物活体中产生较好的成像效果。

摘要： 本发明涉及分子生物学技术领域，本发明提供了大豆光敏色素生色团合成基因GmHY2及其编码蛋白以及它们的功能，该基因及其编码蛋白的活性高低，能够调节叶片叶绿素含量、节间长度，同时还用来调节植物的光周期敏感性，即调节开花时间，可用于解决杂交育种中的花期不遇问题，同时能够为培育广适性大豆品种提供种质资源和理论支撑。

摘要： 本发明公开了一种快速高效鉴别水稻光敏色素基因PHYB的分子标记引物及应用。针对敏色素基因PHYB野生型和突变体的基因序列所存在的特异性差异位点，本发明设计了如Seq No.3‑5所示的分子标记引物PHYB‑Allele1/Allele2/Common，利用该引物进行PCR扩增和荧光信号扫描：红色点图为PHYB突变型，蓝色为野生型，绿色为杂合体型。本发明的分子标记具有快速省时(省去电泳试验检测)，健康环保(避免有毒试剂溴化乙锭使用)，精准(避免电泳检测观察误差)的优势，为后续分子育种筛选提供有力工具。

摘要： 本发明公开了一种源于光敏色素的黄色荧光标记物的制备方法，融合蛋白包括蓝细菌光敏色素蛋白slr1393的第3个GAF结构域和链霉亲和素。本发明的融合蛋白序列，易于在微生物中稳定表达，规避了高纯度天然藻胆蛋白和蓝细菌光敏色素的获取困难，制备成本较高；化学修饰剂的使用；天然藻胆蛋白聚合形态不稳定等缺点。本发明的表达方法，无需藻胆蛋白裂合酶参与，减少转化的基因数量，提高菌种稳定性和筛选效率。同时通过优化发酵培养基和发酵条件，大大提高了融合蛋白的产量。

摘要： 本发明公开了一种链亲和素融合光敏色素的荧光标记物的制备方法，融合蛋白包括蓝细菌光敏色素蛋白tlr0911的GAF结构域和链霉亲和素。本发明的融合蛋白序列，易于在微生物中稳定表达，规避了高纯度天然藻胆蛋白和蓝细菌光敏色素的获取困难，制备成本较高；化学修饰剂的使用；天然藻胆蛋白聚合形态不稳定等缺点。本发明的表达方法，无需藻胆蛋白裂合酶参与，减少转化的基因数量，提高菌种稳定性和筛选效率。同时通过优化发酵培养基和发酵条件，大大提高了融合蛋白的产量。

摘要： 本发明公开了一种链亲和素融合光敏色素的黄绿色荧光标记物的制备方法，融合蛋白包括蓝细菌光敏色素蛋白all1280的第2个GAF结构域和链霉亲和素。本发明的融合蛋白序列，易于在微生物中稳定表达，规避了高纯度天然藻胆蛋白和蓝细菌光敏色素的获取困难，制备成本较高；化学修饰剂的使用；天然藻胆蛋白聚合形态不稳定等缺点。本发明的表达方法，无需藻胆蛋白裂合酶参与，减少转化的基因数量，提高菌种稳定性和筛选效率。同时通过优化发酵培养基和发酵条件，大大提高了融合蛋白的产量。

摘要： 本发明公开了一种源于光敏色素的黄色荧光标记物的制备方法，融合蛋白包括蓝细菌光敏色素蛋白all2699的第3个GAF结构域和链霉亲和素。本发明的融合蛋白序列，易于在微生物中稳定表达，规避了高纯度天然藻胆蛋白和蓝细菌光敏色素的获取困难，制备成本较高；化学修饰剂的使用；天然藻胆蛋白聚合形态不稳定等缺点。本发明的表达方法，无需藻胆蛋白裂合酶参与，减少转化的基因数量，提高菌种稳定性和筛选效率。同时通过优化发酵培养基和发酵条件，大大提高了融合蛋白的产量。