两个小麦14-3-3基因的特征、亚细胞定位及其对非生物胁迫的响应

为了探讨14-3-3基因在小麦逆境胁迫应答中的调控作用,利用RACE技术克隆了两个包含完整编码框的14-3-3基因(命名为Ta14R1和Ta14R2),其中Ta14R1 cDNA长999 bp,编码262个氨基酸,而Ta14R2 cDNA长897 bp,编码261个氨基酸。Ta14R1/Ta14R2-GFP融合载体瞬时表达结果显示,Ta14R1和Ta14R2蛋白均定位于细胞质和细胞膜,但不在叶绿体中。荧光定量PCR分析表明,Ta14R1和Ta14R2均在萌发1 d的胚芽鞘中表达量最高;在高温、低温、模拟干旱和ABA处理下,两个基因在小麦的根和叶中都受胁迫诱导而且显著上调表达,推测这两个14-3-3基因通过依赖ABA的非生物胁迫响应途径发挥作用,可能参与了小麦中高温、低温和干旱胁迫的耐受调节过程。     

香蕉MaBTB基因的表达分析及亚细胞定位

利用荧光定量PCR分析在不同处理下的香蕉采后果实中MaBTB基因的表达,在正常成熟的果实中,MaBTB基因的表达与乙烯的释放量呈正相关;相反,在1-MCP处理的香蕉果实中,该基因的表达相对变化不明显;用乙烯处理的香蕉果实,其表达量在第3天达到高峰,比正常成熟的早11 d。这些结果表明MaBTB基因在香蕉采后果实中是受乙烯诱导表达的。最后,亚细胞定位分析表明MaBTB基因定位在细胞核上。     

斑马鱼IRF11基因的鉴定、亚细胞定位及表达特征

早期的研究表明IRF11是鱼类特有的IRF家族成员。查询最近解析的斑马鱼第九版基因组时,发现斑马鱼IRF1和IRF11命名出现了混乱。通过对脊椎动物IRF1和IRF11基因位点进行同线型分析表明,IRF11与IRF1是两个不同的基因,不宜命名为IRF1b和IRF1a。系统进化树分析发现,在脊椎动物中IRF11基因比IRF1起源更早;两栖类以后的脊椎动物基因组只有IRF1,没有IRF11,其中原因可能是因为基因丢失。斑马鱼IRF11与脊椎动物IRF1一样,其表达蛋白定位在细胞核中。缺失分析揭示斑马鱼IRF11的DBD有一个能引导蛋白定位进入细胞核的序列。表达分析发现poly（I:C）能诱导斑马鱼IRF11的表达,但其表达水平低于IRF1。     

三个甘蓝WRKY基因的克隆及其对非生物胁迫的表达

WRKY蛋白质是一类参与植物生长发育、生物和非生物胁迫以及其他生物过程的转录因子。研究甘蓝WRKY基因在逆境胁迫下的响应机制,为进一步研究BoWRKYs的抗逆功能奠定基础。以甘蓝（Brassica oleracea var. capitata L.）幼苗为试材,RT-PCR克隆BoWRKY40(BolC02g035760.2J)、BoWRKY46(BolC04g031460.2J)和BoWRKY70(BolC04g035730.2J)3个BoWRKYs;采用同源重组法构建pSuper1300:BoWRKYs-GFP载体,进行亚细胞定位;实时荧光定量PCR检测BoWRKYs在ABA、PEG8000和NaCl胁迫下的响应模式。结果表明,BoWRKY40、BoWRKY46和BoWRKY70的cDNA全长分别为873、831和864 bp,分别编码290、276和287个氨基酸,预测蛋白分子量为32.41、32.08和32.52 kD,理论等电点为6.77、6.18和5.62;多重比对分析发现3个BoWRKY蛋白结构域与拟南芥、番茄、玉米和棉花的WRKY结构域高度相似;亚细胞定位显示,3个Bo...     

小鼠一个新基因mLPTS的克隆、表达及亚细胞定位

利用EST拼接技术,RT－PCR及DNA序列测定,首次成功克隆了小鼠新基因mLPTS。获得的mLPTS基因片段长1244bp,编剧了一个由332个氨基酸组成的蛋白质。该蛋白质与人的LPTS蛋白有78％的同源性,LPTS基因是本实验室通过定位候选克隆策略获得的一个新的肝癌相关基因。它在肝癌组织中不表达或低表达,并参与细胞生长的负调控。小鼠mLPTS基因在小鼠的各个组织中都有表达,与人LPTS基因的表达组织分布相同。分析比较了LPTS蛋白在不同物种间的序列同源性,发现LPTS在进化上是高度保守的,是一个具有重要功能的基因。将mLPTS基因与绿色荧光蛋白EGFP融合构建真核表达载体,在中国仓鼠卵CHO细胞中表达,发现mLPTS基因表达产物位于细胞核仁中,为进一步研究该基因的功能及作用途径提供了重要信息。     

羊口疮024基因的表达、多抗制备及亚细胞定位

目的 克隆表达羊口疮病毒（Orf virus,ORFV）024基因,制备多克隆抗体,检测其免疫原性,并对其进行亚细胞定位分析。方法 根据GenBank中羊口疮病毒024基因序列设计引物,进行PCR扩增。将其亚克隆至表达载体,构建原核重组质粒pGEX-6P-1-024以及真核重组质粒pEGFP-N1-024。将原核重组质粒转化Rosetta(DE3)细胞,IPTG诱导表达,SDS-PAGE鉴定024蛋白的表达情况。纯化后的024蛋白免疫BALB/c雌鼠,获得血清并制备多克隆抗体,进行Western-blot分析。将构建的真核质粒转染MDBK细胞,24 h后通过免疫荧光观察其在细胞中的表达及亚细胞定位。结果 SDS-PAGE结果表明,羊口疮病毒024基因在Rosetta(DE3)细胞中正确表达,大小为59 kDa。Western-blot结果表明024蛋白能与制备的多抗发生特异性反应,具有良好的反应原性。荧光显微镜下结果表明024蛋白转染MDBK细胞后主要在细胞质中表达。结论 本实验为后续深入研究ORFV 024基因功能和致病机制奠定了基础。     

小麦铝胁迫基因TaAIP的克隆表达分析及亚细胞定位

以小麦抗逆相关蛋白TaMAPK2作为诱饵,利用酵母双杂交系统进行筛库,获得互作蛋白TaAIP。氨基酸序列分析发现TaAIP具有wali保守区,并且与一些物种的铝诱导蛋白相似。实时荧光定量PCR分析显示,TaAIP基因受到铝、干旱以及高盐胁迫上调表达。半定量RT-PCR结果表明,TaAIP在小麦茎中表达,在根部、叶片以及花中没有表达。亚细胞定位实验发现,TaAIP定位在细胞膜上。这些结果为深入分析TaAIP的抗逆性作用机理打下基础。     

基于亚细胞定位的大豆和鹰嘴豆原生质体分离体系的建立与优化

以湘豆3号大豆和Kabuli型鹰嘴豆幼嫩叶片为材料,研究了酶解种类及配比、酶解液中甘露醇浓度、酶解液p H和酶解时间对两种豆科植物幼嫩叶片原生质体产量和存活率的影响。结果表明,湘豆3号大豆叶片在含有0.5%纤维素酶Onozuka R-10、0.8%半纤维素酶Hemicellulase、0.8%离析酶Macerozyme R-10、0.4%果胶酶Pectolyase Y-23、0.1%2-(N-吗啡啉)乙磺酸(MES)和10%甘露醇的酶解液中(pH 6.0),27℃黑暗条件下恒温水浴振荡(45 r/min)酶解6 h,分离得到的原生质体产量和存活率最高;Kabuli型鹰嘴豆叶片在含有0.5%纤维素酶Onozuka R-10、0.8%半纤维素酶Hemicellulase、0.8%离析酶Macerozyme R-10、0.1%MES和10%甘露醇酶解液中(pH 4.8),27℃黑暗条件下恒温振荡水浴(45 r/min)7–8 h,分离得到的原生质体产量和存活率最高。通过上述件分离到的湘豆3号大豆和Kabuli型鹰嘴豆幼嫩叶片原生质体用于亚细胞定位的效果最好。     

拟南芥3个蛋白磷酸酶2C基因编码蛋白的亚细胞定位及组织表达分析

利用gateway技术从拟南芥中克隆了3个蛋白磷酸酶2C基因At5G66080、At1G68410和At5G06750,3个基因的ORF全长分别为1 158 bp、1 311 bp和1 182 bp,分别编码一条385、376和393个氨基酸残基的多肽.构建了3个基因的植物表达载体35S:GFP:At5G66080、35S:GFP:At1G68410和35S:GFP:At5G06750,采用基因枪法进行的洋葱表皮细胞GFP瞬时表达实验表明,荧光信号主要分布在细胞核上,显示这3个基因的产物可能在细胞核上发挥作用.利用实时荧光定量PCR研究At5G66080、At1G68410和At5G06750基因在不同组织中的表达特性,结果表明:3个基因在各个器官均有表达,但表达量不同;At5G66080、At1G68410和At5G06750基因在花中表达量最大;At5G66080和At5G06750基因在根、叶和叶柄中的表达量次之,在茎中的表达量最低;At1G68410基因在根中的表达量次之,在茎、叶和叶柄中的表达量较低.     

新麦草IPT基因亚细胞定位、过表达载体构建及鉴定

摘要：为了验证IPT基因在新麦草中的功能,研究以DT型和ST型的新麦草分蘖节为材料,通过RNA-seq分析和qRT-PCR试验验证IPT的相对表达量并进行GO富集分析,采用PCR法克隆IPT基因,构建1300-cYFP-IPT过表达载体,并进行生物信息学分析;通过烟草瞬时转染法和蛋白质印迹法鉴定IPT蛋白的亚细胞定位及表达情况。结果显示：IPT与tRNA二甲基烯丙基转移酶活性相关,在新麦草分蘖中起上调作用;克隆得到新麦草IPT基因全长,并构建了1300-cYFP-IPT过表达载体,其开放阅读框（ORF）为1362bp;多序列比对与保守结构域分析表明,新麦草IPT蛋白存在PLN02840蛋白保守结构域,与二粒小麦、小麦及硬粒小麦IPT蛋白的亲缘关系较近;蛋白质二级结构预测显示新麦草IPT蛋白二级结构由α-螺旋、延伸链、β-折叠和不规则卷曲组成;分析显示丝氨酸的磷酸化位点最有可能是蛋白发挥功能的潜在磷酸化位点;烟草瞬时转染显示IPT蛋白正常表达,定位于叶绿体中;Western blot结果显示连接载体的目的蛋白IPT正常表达,大小为76.8kDa。研究表明IPT基因在新麦草分蘖过程中上调分蘖数,1300-cYFP-IPT载体可在植株叶绿体中正常表达;该研究为后续新麦草IPT基因进一步功能验证提供试验材料和理论依据。     

Expression and localization of GhH6L,a putative classical arabinogalactan protein in cotton （Gossypium hirsutum）

Arabinogalactan proteins （AGPs） are a large family of highly glycosylated of hydroxyproline-rich glycoproteins that play important roles in plant growth, development, and signal transduction. A cDNA encoding a putative classical AGP named GhH6L was isolated from cotton fiber cDNA libraries, and the deduced protein contains 17 copies of repetitive motif of X-Y-proline-proline-proline （where X is serine or alanine and Y is threonine or serine）. Northern blotting analysis and quantitative RT-PCR results showed that it was preferentially expressed in 10 days post-anthesis （dpa） fibers and was also developmentally regulated. A promoter fragment was isolated from cotton （Gossypium hirsutum） by genome walking PCR. Expression of β-glucuronidase （GUS） gene under the GhH6L promoter was examined in the transgenic Arabidopsis plants; only petiole and pedicel were stained, no staining was detected in other tissues. Subcellular localization indicated that GhH6L was localized to the plasma membrane and in the cytoplasm. These data further our understanding of GhH6L as well as shed light on functional insight to GhH6L in cotton.     

研究: 核糖体失活蛋白及其在黄瓜中的表达分析

核糖体失活蛋白是一类具有高度特异性rRNA N-糖苷酶活性的蛋白,它们能够使原核或真核细胞的核糖体失活因而具有细胞毒性．由于其独特的生物学性质,核糖体失活蛋白被认为在农业和医学中都有着巨大的应用潜力．我们之前的研究表明,黄瓜的基因组中共包含2个2类核糖体失活蛋白基因,分别命名为CumsaAB1和CumsaAB2．以蓖麻毒蛋白Ricin为代表,2类核糖体失活蛋白通常由2条二硫键连接的肽链组成：具有N-糖苷酶活性的A链与具有凝集素活性的B链．本文研究了黄瓜中核糖体失活蛋白的表达情况．亚细胞定位研究表明CumsaAB1经过蛋白分泌通路表达于细胞外,这与蛋白质序列分析显示的CumsaAB1包含一个信号肽而不含转膜区域相一致．对黄瓜的不同生长阶段的不同组织中的转录水平分析表明,CumsaAB1在大部分组织中以极低的水平表达,而CumsaAB2表达水平则明显更高,尤其在第一片真叶阶段和刚开花的植物中．最后,我们使用分子模拟对黄瓜中核糖体失活蛋白的结构及糖结合位点进行了分析．本研究对黄瓜中核糖体失活蛋白的亚细胞定位、表达水平和可能的蛋白质结构进行了研究,为其进一步的生物学功能研究提供了重要信息．     

Overexpression of MinE gene affects the plastid division in cassava

The MinE protein plays an important role in plastid division. In this study, the MinE gene was isolated from the cassava (Manihot esculenta Crantz) genome. We isolated high quality and quantity protoplasts and succeed in performing the transient expression of the GFP-fused Manihot esculenta MinE (MeMinE) protein in cassava mesophyll protoplasts. The transient expression of MeMinE-GFP in cassava protoplasts showed that the MeMinE protein was located in the chloroplast. Due to the abnormal division of chloroplasts, overexpression of MeMinE proteins in cassava mesophyll protoplasts could result in fewer and smaller chloroplasts. Overexpression of MeMinE proteins also showed abnormal cell division characteristics and minicell occurrence in Escherichia coli caused by aberrant septation events in the cell poles.     

玉米蛋白质二硫键异构酶（PDI）基因的特征和表达

蛋白质二硫键异构酶（PDI）对蛋白的折叠和二硫键的形成起重要的作用.此外,PDI还执行许多其他的生物功能,是1个多功能酶. 本文通过研究玉米中1个PDI基因的特征和表达,探讨它的功能作用. 玉米中的PDI基因编码513个氨基酸.同源分析表明,该基因和水稻、小麦的PDI基因聚为一类,有很高的蛋白相似性.蛋白结构分析表明,该基因具有明显的PDI基因的结构特点,包括硫氧还蛋白活性位点(CGHC)以及内质网定位信号(KDEL).Northern杂交分析显示,该基因在发育种子的表达量高,同时受干旱、冷、ABA和盐等逆境胁迫诱导表达.PDI与GFP融合表达研究基因的亚细胞定位,表明该基因定位在除细胞膜外的细胞质和细胞器上.     

Characterization and expression analysis of genes encoding alpha and beta carbonic anhydrases in Arabidopsis

Carbonic anhydrases (CAs) are Zn-containing metalloenzymes that catalyse the reversible hydration of CO(2). We investigated the alphaCA and betaCA families in Arabidopsis, which contain eight alphaCA (At alphaCA1-8) and six betaCA genes (At betaCA1-6). Analyses of expressed sequence tags (ESTs) from The Arabidopsis Information Resource (TAIR) database indicate that all the betaCA encoding sequences, but only three of the At alphaCA, are expressed. Using semi-quantitative PCR experiments, functional CA genes were more strongly expressed in green tissue, but strong expression was also found in roots for betaCA3, betaCA6 and alphaCA2. Two alphaCA genes were shown to respond to the CO(2) environment, while the others were unresponsive. Using the green fluorescent reporter protein gene fused with cDNA sequences coding for betaCAs, we provided evidence that betaCAs were targeted to specific subcellular compartments: betaCA1 and betaCA5 were targeted to the chloroplast, betaCA2 and betaCA3 to the cytosol, betaCA4 to the plasma membrane and betaCA6 to the mitochondria. The targeting and the pattern of gene expression suggest that CA isoforms play specific roles in subcellular compartments, tissues and organs. The data indicate that other CA isoforms than the well-characterized betaCA1 may contribute to the CO(2) transfer in the cell to the catalytic site of ribulose 1.5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco).     

阜豆GmABC基因的克隆及表达分析

利用RACE技术从大豆品种‘阜豆11号’中克隆到1个ABC转运蛋白基因,该基因cDNA全长为4 693bp,其中开放读码框4 341bp,编码1 447个氨基酸,分子量162.5kD,具有高度保守的ATP结合位点,命名为GmABC。蛋白序列比对结果显示,该基因编码蛋白属于PDR(pleiotropic drug resistance)多向耐药性蛋白家族成员。系统进化树分析显示,GmABC与苜蓿PDR亲缘关系最近,相似性达84%。基因表达分析显示,GmABC受镉诱导表达,当Cd2+浓度达到100mg.L-1时,其表达量最高。研究表明,GmABC可能对阜豆镉胁迫抗性发挥重要作用。     

SNF2家族新成员Ercc61的cDNA克隆与表达分析

SNF2家族蛋白在基因组复制、修复与表达中具有重要作用.报道了SNF2家族新成员Ercc61(excision repair crosscomplementing rodent repair deficiency,complementation group 6-like)的cDNA克隆、特性与表达分析.通过表达序列标签(EST)搜索和组装,获得了cDNA全长4002 bp的新基因Ercc6l(GenBank Acc.No AY172688),然后通过RT-PCR在小鼠胚胎心脏成功克隆了该基因.Ercc6l在小鼠基因组中由两个外显子和一个内含子组成,定位于X染色体,最大开放阅读框(ORF)编码一个含l 240个氨基酸的假定蛋白质.该假定蛋白质含有SNF2蛋白的8个保守基序(SNF2结构域).通过与SNF2家族各亚家族的成员进行多重比对,初步确认Ercc6l属于ERCC6亚家族成员.将Ercc6l编码区克隆到pEGFP-C3然后转染HeLa,3T3和B16细胞,融合蛋白主要定位于胞浆.BLAST搜索检索出69条小鼠EST与Erccol同源,这些EST主要来自胚胎和肿瘤组织.对小鼠不同发育时期的多种组织进行RT-PCR,发现Ercc6l在胚胎期强表达,出生产后表达显著下调.这些结果提示Ercc6l在胚胎发育和肿瘤发生中可能具有重要作用.     

SNF2家族新成员Ercc6l的cDNA克隆与表达分析(英)

SNF2家族蛋白在基因组复制、修复与表达中具有重要作用. 报道了SNF2家族新成员Ercc6l (excision repair cross-complementing rodent repair deficiency, complementation group 6-like)的cDNA克隆、特性与表达分析.通过表达序列标签（EST）搜索和组装,获得了cDNA全长4 002 bp的新基因Ercc6l(GenBank Acc.No AY172688),然后通过RT-PCR在小鼠胚胎心脏成功克隆了该基因.Ercc6l在小鼠基因组中由两个外显子和一个内含子组成,定位于X染色体,最大开放阅读框（ORF）编码一个含1 240个氨基酸的假定蛋白质.该假定蛋白质含有SNF2蛋白的8个保守基序（SNF2结构域）.通过与SNF2家族各亚家族的成员进行多重比对,初步确认Ercc6l属于ERCC6亚家族成员.将Ercc6l编码区克隆到pEGFP-C3然后转染HeLa,3T3 和B16细胞,融合蛋白主要定位于胞浆.BLAST搜索检索出69条小鼠EST与Ercc6l同源,这些EST主要来自胚胎和肿瘤组织.对小鼠不同发育时期的多种组织进行RT-PCR,发现Ercc6l在胚胎期强表达,出生产后表达显著下调.这些结果提示Ercc6l在胚胎发育和肿瘤发生中可能具有重要作用.     

普通烟草CESA基因家族成员的鉴定、亚细胞定位及表达分析

纤维素合成酶蛋白(cellulose-synthase proteins, CESA)是一类质膜定位蛋白,以蛋白复合体的形式存在于质膜上合成纤维素,在细胞壁建成和植物生长发育过程中起着非常重要的作用。本研究利用CESA蛋白保守域序列PF03552检索普通烟草(Nicotiana tabacum L.)蛋白序列,并通过拟南芥(Arabidopsis thaliana)10个CESA蛋白序列在普通烟草基因组数据库中利用TBLASTN程序进行比对,共获得21条NtCESA基因候选序列,对这些序列进行蛋白序列理化性质分析、系统进化树构建、基因结构分析、保守结构域及跨膜区分析和组织表达模式分析,并对NtCESA9和NtCESA14两个蛋白进行了亚细胞定位实验。结果表明：获得的21条NtCESA蛋白序列的理化性质相似;系统进化分析将21个NtCESA基因和10个AtCESA基因分成5个分支,每一个分支各成员之间的进化相对保守,基因结构类似,不同分支之间的基因结构差异也较小;NtCESA蛋白结构域相对保守,都含有CESA蛋白典型的N端锌指结构、C端跨膜区和DDD-QXXRW保守功能域;组织表达分析结果表明,大部分NtCESA基因在幼苗和成熟期烟草的根、叶、胚芽和愈伤组织中都有表达,同一个分支中的基因表达模式基本一致,并且NtCESA基因参与初/次生细胞壁纤维素的合成与该基因编码蛋白的跨膜区数目存在关联,表明NtCESA基因家族成员功能上的复杂性;亚细胞定位结果证实NtCESA9和NtCESA14为质膜定位蛋白。本研究为烟草CESA基因家族功能的深入研究奠定了基础。