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NtCycB2基因表达对烟草腺毛发生的影响 被引量：22
1
作者 孟盈 闫筱筱 +4 位作者 王召军 张洪映 杨欣玲 杨永锋 崔红 《中国烟草学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期85-92,98,共9页
烟草腺毛是烟草表皮细胞的特化结构,对烟株抗性及烟叶品质具有重要影响。为探索烟草腺毛密度的分子调控途径,本文对烟草B型细胞周期蛋白基因NtCycB2进行了同源克隆和生物信息学分析,并对其表达特性和生物学功能进行研究。结果表明该基... 烟草腺毛是烟草表皮细胞的特化结构,对烟株抗性及烟叶品质具有重要影响。为探索烟草腺毛密度的分子调控途径,本文对烟草B型细胞周期蛋白基因NtCycB2进行了同源克隆和生物信息学分析,并对其表达特性和生物学功能进行研究。结果表明该基因包含333bp的编码区,编码110个氨基酸,该序列在栽培烟草不同类型、不同品种间高度保守,但与SlCycB2和AtCycB2同源性分别为71.05%和52.38%。RT-PCR分析表明NtCycB2在叶面腺毛和花中的表达水平较高,并受到盐、温度、MeJA等逆境信号的诱导;分别利用基因过表达和基因编辑技术获得了NtCycB2过量表达和敲除株系;植株腺毛形态学观察发现NtCycB2过表达植株腺毛密度显著减少,基因敲除植株分泌型腺毛密度显著增加,而非分泌型腺毛变化不大,该研究表明NtCycB2对烟草分泌型腺毛发生具有明显的负调控作用,在烟草腺毛密度分子调控和叶面化学定向改良中具有较大潜力。 展开更多
关键词 烟草 ntcycb2 过表达 基因编辑 腺毛密度
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烟草NtCycB2基因通过茉莉酮酸途径调控腺毛发生 被引量：3
2
作者 徐寒池 徐梦晓 +3 位作者 滕环瑜 睢雅琳 张洪映 崔红 《中国烟草学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期96-104,共9页
【目的】为了探究烟草NtCycB2调控腺毛发生的可能分子机制。【方法】采用酶联免疫吸附法(ELISA)对K326、NtCycB2过表达株系NtCycB2-M和NtCycB2敲除株系NtCycB2-OE叶片内源激素进行测定;通过实时定量PCR分析NtCycB2对茉莉酮酸(JA)合成和... 【目的】为了探究烟草NtCycB2调控腺毛发生的可能分子机制。【方法】采用酶联免疫吸附法(ELISA)对K326、NtCycB2过表达株系NtCycB2-M和NtCycB2敲除株系NtCycB2-OE叶片内源激素进行测定;通过实时定量PCR分析NtCycB2对茉莉酮酸(JA)合成和信号途径相关基因表达量的影响,以及NtCycB2对外源激素茉莉酮酸甲酯(MeJA)的应答模式;NtCycB2-OE株系喷施不同浓度的MeJA,对其进行叶面腺毛形态观察和密度统计。【结果】(1)植物内源性激素检测结果表明敲除NtCycB2基因后烟叶JA含量显著增加,过表达NtCycB2基因后烟叶JA含量显著降低,其他内源激素的含量未发生显著变化。(2)NtCycB2基因影响JA合成、代谢和信号转导相关基因MFP、JMT和NtJAZ-1、-8、-15表达。(3)NtCycB2转录水平受外源激素MeJA的抑制。(4)MeJA促进NtCycB2-OE植株叶面长柄腺毛的发生。【结论】部分JA信号通路相关基因的表达受NtCycB2的影响,同时JA信号可以抑制NtCycB2的表达,进而促进长柄腺毛的发生。 展开更多
关键词 ntcycb2 长柄腺毛发生 MEJA NtJAZ 基因表达
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烟草NtCycB2启动子的克隆和组织驱动特性分析
3
作者 睢雅琳 易梦博 +6 位作者 周超毅 苏鹏飞 原慧扬 闫筱筱 王召军 崔红 张洪映 《中国烟草学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期131-138,共8页
【背景和目的】烟草B型细胞周期蛋白CycB2可以负调控腺毛的发生,为分析烟草Nt CycB2启动子的组织驱动特性。【方法】通过实时定量PCR分析普通烟草NtCycB2-1和Nt CycB2-2两种序列的组织表达差异,克隆NtCycB2-1和NtCycB2-2启动子序列,对... 【背景和目的】烟草B型细胞周期蛋白CycB2可以负调控腺毛的发生,为分析烟草Nt CycB2启动子的组织驱动特性。【方法】通过实时定量PCR分析普通烟草NtCycB2-1和Nt CycB2-2两种序列的组织表达差异,克隆NtCycB2-1和NtCycB2-2启动子序列,对其进行进化分析、顺式元件预测和组织驱动特性分析。【结果】(1)烟草NtCycB2-1和NtCycB2-2均为腺毛优势表达基因,NtCycB2-1的表达量显著高于NtCycB2-2;(2)普通烟草中存在两种NtCycB2启动子序列类型(ProNtCycB2-1和ProNtCycB2-2),其中ProNtCycB2-1来自于林烟草,ProNtCycB2-2来自于绒毛烟草,这些CycB2启动子中普遍存在ABRE等激素应答元件,以及MYB-motif、MYC-motif和TC-rich repeats等逆境响应元件;(3)以GUS为报告基因,研究NtCycB2-1和NtCycB2-2两个启动子的组织驱动特性发现,NtCycB2-1和NtCycB2-2启动子均能驱动GUS基因在叶片和茎部腺毛中特异表达,其中NtCycB2-1启动子的驱动能力高于NtCycB2-2。【结论】Nt CycB2启动子可驱动下游基因在腺毛中特异表达。本研究为寻找腺毛特异表达顺式元件、构建腺毛人工启动子、研究腺毛发生机制奠定基础。 展开更多
关键词 烟草 ntcycb2 启动子 腺毛 GUS
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NtCycB2基因表达对烟草抗旱性的影响 被引量：6
4
作者 关扬扬 郑淑心 +4 位作者 刘向阳 王召军 张洪映 崔红 闫筱筱 《烟草科技》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1-8,16,共9页
NtCycB2参与调控烟草腺毛的发生与发育过程,并对多种非生物胁迫具有应答反应。为阐明NtCycB2表达对烟株耐旱性的影响,以敲除NtCycB2后的多腺毛株系ko(NtCycB2-ko)、NtCycB2过表达的少腺毛株系oe和烟草栽培品种K326为材料,使用不同浓度... NtCycB2参与调控烟草腺毛的发生与发育过程,并对多种非生物胁迫具有应答反应。为阐明NtCycB2表达对烟株耐旱性的影响,以敲除NtCycB2后的多腺毛株系ko(NtCycB2-ko)、NtCycB2过表达的少腺毛株系oe和烟草栽培品种K326为材料,使用不同浓度聚乙二醇(PEG-6000)在试管中模拟干旱胁迫,同时在漂浮育苗盘中进行干旱胁迫处理,对烟草3个株系的抗旱性进行分析。结果表明,与K326相比,不同浓度PEG-6000处理的ko株系烟苗生长状况明显优于K326,气孔开度显著低于K326;在干旱胁迫下,ko株系烟苗的生物量和叶绿素含量(质量分数)显著高于K326,死细胞和活性氧含量较低,抗氧化酶中超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化物酶(POD)活性以及脯氨酸(Pro)含量显著增加,丙二醛(MDA)含量显著降低,且离体叶片失水率显著低于K326;RT-PCR检测结果表明,NtPR1a、NtDREB2C和NtNCED5的表达量均极显著高于K326。而oe株系烟苗萎蔫严重,气孔开度较高;且oe株系死细胞和活性氧含量较高,生物量、叶绿素含量、SOD活性、POD活性和Pro含量均显著低于K326,MDA含量和离体叶片失水率较高,NtPR1a、NtDREB2C和NtNCED5的表达量均极显著低于K326。因此,敲除NtCycB2基因后的ko株系烟苗能够通过一系列生理生化反应和提高抗旱相关基因的表达量来提高其抗旱性,而NtCycB2过表达则降低其抗旱性,表明NtCycB2不同基因表达水平对烟草抗旱性有重要调节作用。 展开更多
关键词 烟草 ntcycb2 基因敲除 过表达 抗旱性
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NtCycB2和NtJAZ1共敲除对烟草腺毛密度和烟碱含量的影响 被引量：1
5
作者 张新要 侯子航 +4 位作者 郑淑心 刘向阳 闫筱筱 蒲文宣 崔红 《烟草科技》 CSCD 北大核心 2024年第1期38-45,共8页
为了提高烟草的腺毛密度、腺毛分泌物和烟碱含量,从而改善烟株抗性和烟叶品质,以NtCycB2突变的多腺毛K326突变株系(hairy K326)为材料,采用CRISPR/Cas9技术对NtJAZ1进行基因编辑,筛选出NtCycB2与NtJAZ1基因共敲除的纯合株系J-21,并以K32... 为了提高烟草的腺毛密度、腺毛分泌物和烟碱含量,从而改善烟株抗性和烟叶品质,以NtCycB2突变的多腺毛K326突变株系(hairy K326)为材料,采用CRISPR/Cas9技术对NtJAZ1进行基因编辑,筛选出NtCycB2与NtJAZ1基因共敲除的纯合株系J-21,并以K326和hairy K326为对照,对J-21的农艺性状、腺毛发育、烟碱生物合成和烟叶化学成分进行了研究。结果表明,J-21植株生长发育正常,主要农艺性状与K326和hairy K326无显著差异,其叶片腺毛密度比hairy K326有所降低,但比K326显著提高,腺毛分泌物含量(质量分数)提高156.35%。J-21叶片烟碱含量在现蕾期比K326和hairy K326显著提高,在烟株打顶后提高幅度明显降低,成熟期叶片烟碱含量比K326和hairy K326分别提高37.14%和32.28%。J-21烤后烟叶化学成分协调,烟碱含量比K326和hairy K326分别提高39.81%和45.32%,西柏烷类降解产物茄酮含量比K326和hairy K326分别提高217.49%和48.45%。表明NtCycB2和NtJAZ1共敲除在不影响烟株生长发育的前提下,可有效提高烟草叶片腺毛密度、促进腺毛分泌物和烟碱的积累,是进行烟草抗性和品质聚合改良的有效途径之一。 展开更多
关键词 烟草 NtJAZ1 ntcycb2 腺毛密度 烟碱含量
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多腺毛烟草K326品种基因编辑材料的创制与分析 被引量：12
6
作者 潘阳 王召军 +4 位作者 李雪君 闫筱筱 张洪映 孙计平 崔红 《烟草科技》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1-8,共8页
烟草腺毛与烟株抗性和烟叶品质密切相关。为了定向改良烟草腺毛密度、创制多腺毛烟草材料,以烟草品种K326为材料,利用CRISPR-Cas9技术对腺毛发生负向调控基因NtCycB2进行敲除,创制了多腺毛K326定向改良材料HK326(Hairy K326),并分析了Nt... 烟草腺毛与烟株抗性和烟叶品质密切相关。为了定向改良烟草腺毛密度、创制多腺毛烟草材料,以烟草品种K326为材料,利用CRISPR-Cas9技术对腺毛发生负向调控基因NtCycB2进行敲除,创制了多腺毛K326定向改良材料HK326(Hairy K326),并分析了NtCycB2基因敲除对烤烟农艺性状和化学成分的影响。结果表明:NtCycB2基因敲除后烟株发育正常,生长旺盛,农艺性状与对照相比无明显变化;烟草叶面腺毛密度显著提高,分泌型腺毛发育完善,物质合成和分泌旺盛,西柏烷二萜化合物含量显著提高;烤后烟叶中性香气成分总量增加,其中,茄酮及新植二烯类成分增幅最为明显。因此,NtCycB2基因的敲除,不仅能够提高烟草的腺毛密度,而且对烟株生长发育和重要香气物质的积累也有促进作用,在烟草品种改良中具有较大的应用潜力。 展开更多
关键词 烟草 K326 ntcycb2 基因编辑 腺毛 密度 西柏烷二萜
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高分泌型无赖百当烟草8306突变材料的创制与分析 被引量：2
7
作者 李旖梅 王召军 +5 位作者 闫筱筱 张洪映 任书乐 李雪君 孙计平 崔红 《烟草科技》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1-8,共8页
8306是具有晾晒烟风格的烤烟育种材料。在前期试验中创制了NtCPS2基因突变株系8306-1,抑制了晾晒烟风格代表性物质赖百当二萜的合成。为进一步提高8306-1株系中西柏烷二萜和蔗糖酯含量(质量分数),采用基因编辑技术对8306-1株系的NtCycB... 8306是具有晾晒烟风格的烤烟育种材料。在前期试验中创制了NtCPS2基因突变株系8306-1,抑制了晾晒烟风格代表性物质赖百当二萜的合成。为进一步提高8306-1株系中西柏烷二萜和蔗糖酯含量(质量分数),采用基因编辑技术对8306-1株系的NtCycB2基因进行敲除,获得了纯合突变株系8306-2。与8306、8306-1株系相比,8306-2株系生长发育正常,农艺性状无显著差异。8306-2株系中长柄分泌型腺毛密度显著高于8306和8306-1株系,且存在较多的分枝型腺毛。8306-2与8306-1株系腺毛分泌物组成成分相同,均缺少8306中的顺冷杉醇和赖百当二醇等赖百当类化合物;且8306-2株系叶面化学成分含量(质量分数)比8306和8306-1株系显著提高,其中西柏烷二萜含量分别提高95.7%和93.4%,蔗糖酯含量分别提高60.8%和62.5%。qRT-PCR检测分析发现,8306-2株系中NtCBT、NtCYP71D16、NtCPS2和NtABS 4个二萜合成关键酶基因的表达水平显著高于8306-1和8306株系,而二萜合成的上游基因NtGPPS和NtGGPPS的表达无显著变化。表明8306株系中NtCycB2基因和NtCPS2基因的共敲除,在有效抑制赖百当类物质合成的基础上显著增加了烟草腺毛密度和腺毛分泌物含量。 展开更多
关键词 烟草 8306株系 分泌型腺毛 ntcycb2 基因敲除
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烤烟Y2001多腺毛改良株系的创制及抗性分析 被引量：4
8
作者 罗锐 王召军 +5 位作者 滕环瑜 张博凯 高嘉宁 田涛 闫筱筱 崔红 《烟草科技》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1-11,共11页
为进一步提高Y2001腺毛分泌物含量(质量分数),采用EMS诱变方法创制了Y2001腺毛发生负调控基因NtCycB2的突变体,并以Y2001为轮回亲本进行连续回交,获得了多腺毛定向改良株系HY2001。对腺毛观察发现,与中烟100相比HY2001表皮毛总密度增加1... 为进一步提高Y2001腺毛分泌物含量(质量分数),采用EMS诱变方法创制了Y2001腺毛发生负调控基因NtCycB2的突变体,并以Y2001为轮回亲本进行连续回交,获得了多腺毛定向改良株系HY2001。对腺毛观察发现,与中烟100相比HY2001表皮毛总密度增加117%,其中长柄和短柄腺毛密度显著提高,而非分泌型表皮毛密度显著降低;与Y2001相比HY2001表皮毛总密度增加77%,其中长柄和短柄腺毛密度显著提高,非分泌型表皮毛密度也有小幅度提高。叶面化学成分分析表明,HY2001与中烟100、Y2001腺毛分泌物组分相同,但分泌物含量显著提高,其中西柏烷二萜含量分别为中烟100和Y2001的3.03倍和1.98倍,蔗糖酯含量分别为中烟100和Y2001的3.43倍和2.63倍;HY2001中二萜合成相关基因NtCBTS、NtCYP71D16、NtABS及糖酯合成相关基因NtASAT1、NtASAT2表达量也有一定的上调。干旱胁迫试验发现,胁迫处理下HY2001植株及叶片萎蔫程度比Y2001减轻,植株抗氧化能力显著提高;黑胫病抗性试验发现,接种疫霉后,HY2001植株茎基部发病程度弱于Y2001,抗病相关基因NtPR1b、Nthsr203J等表达量均高于Y2001。蚜虫接种试验表明,HY2001对蚜虫的吸引力降低,蚜虫繁殖速度也低于Y2001。可见,HY2001腺毛密度与分泌物含量显著提高,同时干旱、黑胫病及蚜虫抗性增强,在豫中浓香型烟叶产区具有较大的应用潜力。 展开更多
关键词 烟草 ntcycb2 腺毛 Y2001 抗性
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