利用生物信息学方法寻找作物中潜在的胞外ATP受体蛋白质

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作者 桑鹤天 张悦婧 +1 位作者 石珍珍 冯汉青 《兰州大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期76-83,共8页

为分析作物中的胞外ATP受体蛋白质,通过NCBI数据库获取拟南芥外ATP受体蛋白质L-型凝集素受体样激酶1.9(lecRK-1.9)和L-型凝集素受体样激酶1.5(lecRK-1.5)的氨基酸序列,通过BLAST比对和同源树构建,以油菜和玉米为例,在两种作物中筛选与le... 为分析作物中的胞外ATP受体蛋白质,通过NCBI数据库获取拟南芥外ATP受体蛋白质L-型凝集素受体样激酶1.9(lecRK-1.9)和L-型凝集素受体样激酶1.5(lecRK-1.5)的氨基酸序列,通过BLAST比对和同源树构建,以油菜和玉米为例,在两种作物中筛选与lecRK-1.9和lecRK-1.5亲缘关系相近的蛋白质;使用ExPASy ProtParam、Cell-PLoc、MEME等工具对这些蛋白质进行理化分析、亚细胞定位和二级结构预测.结果显示,油菜、玉米中的12个候选蛋白质的理论等电点为6.52~8.91,大多为疏水蛋白质;12个蛋白质中有6个蛋白质在质膜上具有定位,12个蛋白质二级结构比例均与拟南芥lecRK-1.9、lecRK-1.5相似,其中有8个蛋白质在保守结构域的位置及顺序上与拟南芥lecRK-1.9、lecRK-1.5具有较高的相似性.这些在油菜、玉米中与拟南芥lecRK-1.9、lecRK-1.5蛋白质在理化性质、亚细胞定位、二级结构以及保守结构域具有高相似性的蛋白质,可作为油菜、玉米中胞外ATP受体蛋白质的参选蛋白质. 展开更多

关键词 生物信息学 胞外ATP受体 蛋白质亲缘分析

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细胞外ATP对拟南芥生长的影响

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作者 王涵琦 曹璐璐 +5 位作者 邓雅欣 张悦婧 贾凌云 孙坤 张继 冯汉青 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期754-758,共5页

利用植物胞外ATP(exATP)受体突变体(dorn 1-3,其中T-DNA破坏了植物exATP受体DORN1编码基因)和外源ATP,研究exATP对拟南芥生长的影响.结果表明,DORN1突变显著提高了拟南芥植株根长、叶面积和地上部分的鲜重;施用外源ATP抑制了拟南芥的根... 利用植物胞外ATP(exATP)受体突变体(dorn 1-3,其中T-DNA破坏了植物exATP受体DORN1编码基因)和外源ATP,研究exATP对拟南芥生长的影响.结果表明,DORN1突变显著提高了拟南芥植株根长、叶面积和地上部分的鲜重;施用外源ATP抑制了拟南芥的根长、下胚轴长、根毛数、叶面积、地上部分鲜重和干重.外源性ATP或DORN1突变对拟南芥花序高度、千粒重和荚果数等生长指标具有一定程度的影响,表明exATP可能参与调控植物的生长. 展开更多

关键词 胞外三磷酸腺苷 拟南芥 生长 DORN1

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病原菌侵染下细胞外ATP对光系统Ⅱ光化学反应的调节作用

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作者 曹璐璐 金昱杉 +6 位作者 张悦婧 王涵琦 邓雅欣 孙坤 张继 贾凌云 冯汉青 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期593-598,共6页

以野生型Col-0和细胞外ATP(e ATP)受体突变型dorn1-3拟南芥为实验材料,探究e ATP在两种丁香假单胞菌(毒性Pst DC3000和非毒性Pstavr B)侵染下的水平变化以及对其光化学反应的调节作用.结果表明,Pst DC3000和Pstavr B侵染均导致拟南芥叶... 以野生型Col-0和细胞外ATP(e ATP)受体突变型dorn1-3拟南芥为实验材料,探究e ATP在两种丁香假单胞菌(毒性Pst DC3000和非毒性Pstavr B)侵染下的水平变化以及对其光化学反应的调节作用.结果表明,Pst DC3000和Pstavr B侵染均导致拟南芥叶片中e ATP水平、光适应下叶片的最大光化学量子产率(F_(v)′/F_(m)′)、光适应下PSⅡ实际光化学效率(Y(Ⅱ))、光合电子传递速率(ETR)降低而非调节性能量耗散的量子产额Y(NO)升高.Pst DC3000侵染下,dorn1-3拟南芥植株F_(v)′/F_(m)′、Y(Ⅱ)、ETR略低于野生型,Y(NO)略高于野生型,但均未达显著性差异;在Pstavr B侵染下,dorn1-3拟南芥植株F_(v)′/F_(m)′、Y(Ⅱ)、ETR显著低于野生型植株,Y(NO)显著高于野生型.在病原菌侵染下,e ATP受体的突变会增强病原菌对PSⅡ的抑制作用,且在非毒性病原菌侵染下该效应更为明显.在非毒性病原菌侵染对植物光化学反应影响的过程中e ATP具有重要的调控作用. 展开更多

关键词 拟南芥 丁香假单胞菌 胞外ATP 叶绿素荧光参数

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不同转化条件对3种农杆菌GFP基因在本氏烟草中瞬时表达的影响 被引量：9

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作者 张悦婧 李颖 +3 位作者 王娟娟 庞海龙 贾凌云 冯汉青 《植物研究》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期121-129,共9页

以本氏烟草(Nicotiana benthamiana)为植物材料,分析了不同农杆菌菌株(LBA4404菌株、EHA105菌株、GV3101菌株)、菌液浓度以及侵染时间在瞬时转化过程中对报告基因GFP荧光表达量的影响。结果显示,不同的农杆菌菌株瞬时表达外源基因的最... 以本氏烟草(Nicotiana benthamiana)为植物材料,分析了不同农杆菌菌株(LBA4404菌株、EHA105菌株、GV3101菌株)、菌液浓度以及侵染时间在瞬时转化过程中对报告基因GFP荧光表达量的影响。结果显示,不同的农杆菌菌株瞬时表达外源基因的最适浓度和时间均有所不同:LBA4404菌株在菌悬液OD_(600)值为0.8时所介导的瞬时表达效率最高;而EHA105和GV3101菌株在菌悬液OD_(600)值为0.6时可达到最高瞬时表达效率。LBA4404菌株所介导的瞬时表达在农杆菌注射后第2天时表达量最高,而EHA105和GV3101菌株所介导的瞬时表达在农杆菌注射后第4天时表达量最高。不同菌株间比较分析表明,LBA4404菌株所介导的瞬时表达效率最高。上述结果表明,农杆菌菌株以及浓度和侵染时间等转化条件均是影响瞬时表达效率的重要因素。 展开更多

关键词 本氏烟草 注射渗透法 瞬时表达 GFP

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非生物胁迫对烟草悬浮细胞胞内和胞外ATP水平的影响 被引量：2

5

作者 李丽 王馨 +3 位作者 张悦婧 贾凌云 庞海龙 冯汉青 《植物研究》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期179-185,共7页

以烟草悬浮细胞BY-2(Nicotiana tabacum ‘Bright Yellow-2’)为材料,研究了NaCl、PEG(6000)、低温3种非生物胁迫对细胞内ATP(intracellular ATP,iATP)和细胞外ATP(extracellular ATP,eATP)水平的影响。结果显示:50~200 mmol·L^(-1... 以烟草悬浮细胞BY-2(Nicotiana tabacum ‘Bright Yellow-2’)为材料,研究了NaCl、PEG(6000)、低温3种非生物胁迫对细胞内ATP(intracellular ATP,iATP)和细胞外ATP(extracellular ATP,eATP)水平的影响。结果显示:50~200 mmol·L^(-1)NaCl处理导致烟草悬浮细胞膜通透性显著增加(P<0.05),100和200 mmol·L^(-1)NaCl处理时iATP和eATP水平显著降低(P<0.05)。随着PEG质量浓度的增加(50、100、200 g·L^(-1)),烟草悬浮细胞膜通透性和eATP水平逐渐增加,其中在200 g·L^(-1)PEG处理时eATP水平显著增加至对照的3.4倍(P<0.05),而iATP水平则在200 g·L^(-1)PEG处理时显著降低至对照的0.5倍(P<0.05)。0~10℃低温处理后,烟草悬浮细胞膜通透性和iATP水平呈不同程度增加,其中0℃处理时iATP水平增加至对照的1.9倍,而eATP水平在10℃时显著下降至对照的0.8倍(P<0.05)。上述结果表明,虽然植物的iATP是eATP的来源,但在非生物胁迫下iATP不是影响eATP水平变化的唯一因素,细胞运输ATP等因素可能也影响着eATP的水平。 展开更多

关键词 盐 PEG(6000) 低温 胞内ATP 胞外ATP 细胞膜通透性

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逆境胁迫对拟南芥细胞质、叶绿体和细胞外ATP水平的影响 被引量：2

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作者 李丽 达晓伟 +4 位作者 张悦婧 杨红红 石珍珍 贾凌云 冯汉青 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期846-852,共7页

利用荧光共振能量转移的ATeam蛋白作为ATP生物传感器,建立检测拟南芥细胞质、叶绿体和细胞外ATP的检测体系,研究植物在不同非生物胁迫(NaCl、 PEG 6000和低温)下细胞质、叶绿体和细胞外ATP水平的变化.结果表明,在较高强度的胁迫(200 mmo... 利用荧光共振能量转移的ATeam蛋白作为ATP生物传感器,建立检测拟南芥细胞质、叶绿体和细胞外ATP的检测体系,研究植物在不同非生物胁迫(NaCl、 PEG 6000和低温)下细胞质、叶绿体和细胞外ATP水平的变化.结果表明,在较高强度的胁迫(200 mmol/L NaCl、 10%~20%w(PEG6000)和0~4℃)下,细胞质ATP水平下降.在各水平PEG 6000胁迫下,叶绿体中ATP水平保持稳定;10℃低温处理导致叶绿体中ATP水平升高,200 mmol/L NaCl处理导致叶绿体ATP水平下降,其他强度的NaCl以及低温处理未显著改变叶绿体ATP水平.在中等强度的NaCl和PEG 6000胁迫(100 mmol/L NaCl和5%~10%w(PEG 6000))下,细胞外ATP水平升高;4~10℃低温胁迫处理导致细胞外ATP水平下降. 展开更多

关键词 拟南芥 ATP水平 盐胁迫 PEG 6000胁迫 低温 荧光共振能量转移

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呼吸链影响光化学反应过程中细胞外ATP调控作用的研究

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作者 冯汉青 王建荷 +2 位作者 张悦婧 李颖 庞海龙 《西北师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第1期77-83,共7页

细胞外ATP(eATP)是调节植物多种生理生化反应的信号分子.文中以野生型(WT)和eATP受体缺失突变(dorn-1)拟南芥(Arabidopsis thaliana)为实验材料,分析了呼吸链抑制剂水杨基氧肟酸(SHAM)影响植物光化学反应过程中eATP的调控作用.结果表明,... 细胞外ATP(eATP)是调节植物多种生理生化反应的信号分子.文中以野生型(WT)和eATP受体缺失突变(dorn-1)拟南芥(Arabidopsis thaliana)为实验材料,分析了呼吸链抑制剂水杨基氧肟酸(SHAM)影响植物光化学反应过程中eATP的调控作用.结果表明,SHAM能够显著降低交替呼吸途径的容量.在WT叶片中,SHAM处理能够引起光系统Ⅱ(PSⅡ)实际光化学效率(Y(Ⅱ))、相对电子传递速率(R_(ET))、光化学猝灭(q_(p))和PSⅡ处非调节性能量耗散的量子产量(Y(NO))的显著降低,同时使得非光化学猝灭(Q_(NP))和PSⅡ处调节性能量耗散的量子产量(Y(NPQ))显著上升;而在dorn-1叶片中,SHAM对Y(Ⅱ),R_(ET),qp,Q_(NP),Y(NPQ)和Y(NO)均无显著性影响.进一步研究发现,对WT叶片添加外源ATP可显著缓解SHAM所导致的Y(Ⅱ),R_(ET)和q_(p)的下降及Y(NPQ)的上升,而对DORN1叶片添加外源ATP则无类似效应.以上结果表明,eATP可通过受体蛋白DORN1对呼吸链抑制引起的光化学活性的下降进行调控. 展开更多

关键词 拟南芥 DORN1 细胞外ATP 交替氧化酶途径 光系统Ⅱ

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农杆菌介导5种中草药叶片瞬时表达的研究 被引量：5

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作者 孙敏 达晓伟 +3 位作者 张悦婧 李颖 庞海龙 冯汉青 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1240-1247,共8页

农杆菌介导的瞬时基因表达因其操作简单、可重复性高和实验成本低而成为研究基因功能、生产活性蛋白的有效方法。该研究以非病毒型(载体Ⅰ)和病毒型二元载体(载体Ⅱ)及两种农杆菌(EHA105、LBA4404)为介导,通过叶片渗透法在5种中草药(甘... 农杆菌介导的瞬时基因表达因其操作简单、可重复性高和实验成本低而成为研究基因功能、生产活性蛋白的有效方法。该研究以非病毒型(载体Ⅰ)和病毒型二元载体(载体Ⅱ)及两种农杆菌(EHA105、LBA4404)为介导,通过叶片渗透法在5种中草药(甘草、黄芩、黄芪、大黄、板蓝根)叶片中进行报告基因GFP的瞬时表达,并对影响表达的因素进行分析,以明确中药材中适宜瞬时表达技术应用的物种材料。结果显示:(1)农杆菌在5种中草药叶片中的瞬时转化效率受到载体、菌株和植物物种类型的影响。(2)在所选的5种中草药植物中,与无转化载体的菌株相比,当农杆菌重悬液OD600为0.8、叶片侵染5~7 d时,含非病毒型二元载体的EHA105菌株在甘草叶片中荧光强度最高,大黄次之;含病毒型二元载体的LBA4404菌株在黄芩叶片中GFP荧光表达量最高;含不同载体的不同菌液侵染的甘草、黄芪叶片仅有注射孔处检测出荧光或几乎无荧光蛋白表达,即未向四周扩散表达;在板蓝根叶片中检测出弱荧光或无荧光强度。研究表明,甘草和黄芩植物叶片可作为农杆菌介导基因瞬时表达的材料。 展开更多

关键词 农杆菌 瞬时表达 二元载体(非病毒型和病毒型) 中草药 GFP

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农杆菌菌株及其侵染浓度和时间对基于菜豆黄矮病毒表达载体瞬时表达外源基因的影响 被引量：2

9

作者 李颖 张悦婧 +3 位作者 王馨 庞海龙 贾凌云 冯汉青 《植物科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期297-305,共9页

以3种常见的农杆菌菌株(GV3101、EHA105、LBA4404)和基于菜豆黄矮病毒的复制型植物表达载体为材料,利用农杆菌介导的瞬时转化技术,将外源绿色荧光蛋白(GFP)基因导入本氏烟(Nicotiana benthamiana L.)叶片中实现瞬时表达,并对不同农杆菌... 以3种常见的农杆菌菌株(GV3101、EHA105、LBA4404)和基于菜豆黄矮病毒的复制型植物表达载体为材料,利用农杆菌介导的瞬时转化技术,将外源绿色荧光蛋白(GFP)基因导入本氏烟(Nicotiana benthamiana L.)叶片中实现瞬时表达,并对不同农杆菌菌株、侵染浓度及侵染时间对于瞬时表达水平的影响进行比较。结果显示,3种不同的农杆菌菌株在介导转化本氏烟叶片瞬时表达GFP积累水平之间存在显著差异,其中EHA105菌株转化效率最高,LBA4404次之,GV3101最低。此外,GV3101、EHA105和LBA4404最适侵染浓度的OD600值分别为0.5、0.3和0.3;最佳侵染时间均为第4 d。研究结果表明农杆菌菌株染色体结构和Ti质粒的差异是影响瞬时转化过程中农杆菌侵染浓度及其外源基因瞬时表达效率的重要因素。 展开更多

关键词 根癌农杆菌菌株 农杆菌介导转化 双生病毒衍生载体 瞬时表达

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不同载体和农杆菌对苜蓿瞬时表达影响的研究

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作者 孙敏 杨红红 +6 位作者 王安琪 张悦婧 达晓伟 张继 孙坤 吴建平 冯汉青 《植物研究》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期835-845,共11页

苜蓿(Medicago sativa)是重要的牧草类植物,为了在苜蓿中有效地实现外源基因的瞬时表达,该研究以绿色荧光蛋白(GFP)作为报告基因,以本氏烟草(Nicotiana benthamiana)作为对比,研究了2种不同的表达载体(非复制型载体和基于菜豆黄矮病毒... 苜蓿(Medicago sativa)是重要的牧草类植物,为了在苜蓿中有效地实现外源基因的瞬时表达,该研究以绿色荧光蛋白(GFP)作为报告基因,以本氏烟草(Nicotiana benthamiana)作为对比,研究了2种不同的表达载体(非复制型载体和基于菜豆黄矮病毒的复制型载体)、2种不同类型的根癌农杆菌菌株(Agrobacterium tumefa⁃ciens)(LBA4404和EHA105)对苜蓿叶片瞬时表达水平的影响。结果表明,LBA4404与复制型载体的组合(revector/LBA4404)可在苜蓿叶片中有效地实现GFP的瞬时表达。进一步地,研究了re-vector/LBA4404的浓度和侵染后时间对苜蓿叶片瞬时表达的影响。观察显示,随着re-vector/LBA4404菌悬液浓度或侵染后时间的增加,GFP在苜蓿叶片中的瞬时表达水平呈现出先升后降的趋势。菌悬液浓度为1.0(OD600)时,GFP瞬时表达水平最高;侵染后时间为5~7 d时,GFP瞬时表达水平达到峰值。相较于本氏烟草叶片,在苜蓿叶片中实现最高水平的瞬时转化需要更高浓度的农杆菌和更长的侵染后孵育的时间。 展开更多

关键词 农杆菌 瞬时表达 苜蓿

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基于六角锥体模型颜色直方图的植物农杆菌基因瞬时转化表达图像定量分析

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作者 王安琪 孙燕 +2 位作者 孙敏 张悦婧 冯汉青 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期782-788,共7页

基因的瞬时表达是一种快速的研究基因表达、蛋白质亚细胞定位及基因间相互作用的手段,有简单、快速、周期短等优点,结果直观可靠,但在分析实验结果时,运用肉眼观察法,对结果衡量的标准不统一,有一定的局限性.基于颜色恒常性,利用图像分... 基因的瞬时表达是一种快速的研究基因表达、蛋白质亚细胞定位及基因间相互作用的手段,有简单、快速、周期短等优点,结果直观可靠,但在分析实验结果时,运用肉眼观察法,对结果衡量的标准不统一,有一定的局限性.基于颜色恒常性,利用图像分割的阈值法对农杆菌外源基因侵染4种植物叶片的注射实验得到的图像进行分析,将植物基因瞬时转化表达的图像转为六角锥体模型颜色空间,进行颜色直方图的分析,研究表明此方法定量分析植物对外源基因瞬时转化表达更具实用性和科学性. 展开更多

关键词 瞬时转化表达 图像分割 颜色直方图 色调、饱和度和明度空间

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植物对非生物胁迫系统性反应中信号传递的研究进展 被引量：5

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作者 张悦婧 桑鹤天 +6 位作者 王涵琦 石珍珍 李丽 王馨 孙坤 张继 冯汉青 《植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期122-133,共12页

由于植物无法逃离逆境,因此进化出高度灵敏而精确的适应机制以应对自然环境中的各种非生物胁迫。当植物局部组织或器官受到非生物胁迫时,通过细胞间信号传递产生系统性反应,使其整体产生对该胁迫的适应性(即系统获得性适应)。目前,大量... 由于植物无法逃离逆境,因此进化出高度灵敏而精确的适应机制以应对自然环境中的各种非生物胁迫。当植物局部组织或器官受到非生物胁迫时,通过细胞间信号传递产生系统性反应,使其整体产生对该胁迫的适应性(即系统获得性适应)。目前,大量研究阐明了植物系统获得性适应中细胞间信号传递分子(主要包括活性氧信号、钙信号、电信号、植物激素、磷脂酰肌醇和pH信号)、类受体蛋白激酶以及其它蛋白激酶在系统性信号传递中的作用。该文综述了非生物胁迫引发植物系统获得性适应中细胞间信号传递的研究进展,分析了不同信号之间的可能关系,以期为相关研究提供参考。 展开更多

关键词 非生物胁迫 系统获得性适应 活性氧信号 钙信号 电信号 植物激素

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