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PTM5 在白杨表征: 木本血管发育过程表示 MADS 盒基因。

树中的血管部分拥有的一些活动中的根、 茎和分支机构,形成最专业进程和其木材组件仍然是我们日常生活的最重要。然而,木材开发的分子机制仍与几个人们熟知的调控基因的理解很差。我们已确定血管组织特异性 MADS 盒基因、 山杨 MADS 盒 5 (PTM5) 表示在鉴别小学和中学的木质部和韧皮部中。系统发育分析表明 PTM5 的 MADS 盒基因 SOC1/TM3 类的一个成员。PTM5 分的维及其他组织中的时序表达分析表明 PTM5 表达是季节性的并仅限于春木形成和迅速扩大花卉柳絮。使用原位杂交的空间表达分析显示 PTM5 表达式本地化的鉴别维和木质部组织,以及扩大柳絮的维管束几层内。因为许多 MADS 盒基因已知作为转录因子,这些结果表明与其他血管发育基因协调的表达的 PTM5 可能是复杂的事件,导致的木质植物体内形成的标志。

SEP 类基因的山杨和其在生殖生存的杨树的可能作用。

一个物种的生存的最重要进程是其繁殖能力。在植物里,已发现 SEPALLATA 类 MADS 盒基因控制的花的内部旋涡的发展。然而,虽然许多了解花卉发展的草本植物,类似系统中林木仍然知之甚少。山杨 (颤抖杨木) 是具有重要的经济价值,广泛北美树和其花卉发展不同于质量抛射物的物种,花了只有两个旋涡,亦真正单性。基于序列分析表明,PTM3 (山杨 MADS 框 3),SEPALLATA1 PTM4,重复基因与-和 2 类 MADS 盒基因。另一种基因,PTM6,是 SEP3,与每个这些基因在杨树和其他成员的 A、 B、 C、 D 和 E 类 MADS 盒基因的基因组数据库中有对应的。男性和女性的白杨花卉发展的所有阶段都均为 PTM3/4 和 6。然而,PTM3/4 还表示是在终端芽、 嫩叶与年轻的茎。原位 RNA 定位确定主要是在内部、 性螺纹连接内发展中国家的雌球花胚珠和花药原基的雄性花, PTM3/4 和 6 的成绩单。树研究者往往使用异源系统来帮助研究发现在大多数树木的长少年时期由于树花发育。我们发现在体育下山杨林和异源的系统,如烟草和拟南芥转基因实验支持 PTM3/4 参与花卉发展。但是,表型文物发现异源系统中。在一起结果表明杨树 SEP 类基因的作用在生殖的可行性。

标识 PTM5 蛋白质相互作用伙伴,参与白杨树营养发展的 MADS 盒基因。

在过去的文章中,我们的实验室所述从寄生白杨木树、 山杨 MADS 盒 5 (PTM5) 新型营养 MADS 盒基因的鉴定及其。PTM5 被证明为 MADS 盒基因的特定于开发包括维、 所有木本分支、 茎和根的前兆的血管组织季节性表达式模式 SOC1/TM3 类的一个成员。由于 MADS 盒蛋白质应有的功能依赖与其他调节蛋白的特定交互,我们进一步研究 PTM5 蛋白质-蛋白质相互作用作为一种手段,更好地理解它的功能。通过酵母双杂交分析,事实证明,像其他 SOC1/TM3 类蛋白质,PTM5 是本身以及其他 MADS 盒蛋白质从白杨打交道。此外,酵母双杂交文库筛选显示 PTM5 交互与两个非-自从蛋白、 肌动蛋白解聚因子 (PtADF) 和新的富亮氨酸重复蛋白 (PtLRR)。原位 RNA 定位用来验证这些基因的重叠的表达模式和转基因研究表明,过量表达的 PTM5 白杨原因改建中根血管与根生物量发展符合该单元格相关的 ADF 和希基因的增长和扩展功能。这些结果表明与特定蛋白辅助因子的植物人 MADS 盒基因相互作用的机制,控制树木的木质组织发展的关键一步。

杨树转换效率高。

杨树树基因组数据库完成后,杨树品种已成为最有用的木质植物生物学研究模型系统之一。山杨 (寄生杨木) 是最广泛的树种在北美,和其快速增长生成出任何其他植物物种最丰富木质生物量。研究这种有益的性状,有需要将允许大量的树基因研究的更轻松、 更高效的转换程序。我们制定了适合使用任一农杆菌介导出示转换的树木或发根农杆菌生成毛状根的高吞吐量格式转换的转换程序。我们的方法使用农杆菌接种白杨苗下胚轴跟直接噻 (TDZ)-介导的选择性媒体上的再生芽。转型验证通过适当载体产品从孤立的基因组 DNA PCR 扩增树体内所有的病理性 (GUS) 记者基因表达和北方杂交的成立为法团,并表示转基因。毛状根协议遵循相同的接种程序和使用 GUS 记者基因融合和抗生素选择测试。这些程序的好处是他们是简单、 快捷、 需要的起始材料没有维护,完全允许转基因树木 (或形成毛状根) 要生成只有 3-4 个月内,而不是较传统方法所需的 6-12 个月的。同样,这一事实的协议为适于高吞吐量格式的使它们更适合于大规模的功能基因组学研究中杨树。

宿主比较两种白杨基因型有类似但不同分区模式 [CO2] 高架下的碳同化率的树叶中。

这项研究比较叶转录概况、 生理特性及初级代谢产物的两种杨树下山杨林基因型 (克隆 216 和 271) 已知其长期高架 [CO2] 的答复中不同 (在阿斯本自由空气 CO2 浓缩站点附近莱茵兰德,无线网络,美国的 e[CO2])。这些克隆的生理反应了类似的光合作用,气孔和叶面积指数下 e [CO2] 尚未非常不同的增长增强 (0-10 %216 克隆 ; 克隆 271 在 40-50%)。虽然几个基因回应长期暴露于转录活性的叶 e [CO2] [CO2] e-反应基因被克隆,在早期和晚期都生长季节期间差异影响多个路径之间明显不同。谈话内容丰富和碳/氮生化分析建议 CO2 反应克隆 (271) 分区碳到关联强调的积极防御/反应、 碳水化合物/淀粉生物合成和随后的增长的途径。CO2 反应迟钝的克隆 (216) 分区碳变成被动防御 (如木、 phenylpropanoid) 和细胞壁增厚与相关联的路径。这项研究表明有长期暴露于 e [CO2] 响应不同树基因型之间的表达式模式中的显著变化。因此,未来努力改善碳生产率或其他有利性状应包括考试的遗传变异中 CO2 的响应能力。

利用下一代转录组测序预测外生菌根抽提。

菌根,土壤真菌,树根,陆地生态系统中无处不在的共生互动。真菌促进磷、 氮和有机物质在土壤中和在调动的营养素返回真菌接收合派生的碳水化合物。这一联盟的植物和真菌代谢是菌根的抽提。了解这种共生的关系,在分子水平作出重要的贡献,对理解的森林生态系统和全球碳循环。

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