苦荞锌指蛋白基因FtLSD1的克隆及其对非生物胁迫的应答

根据苦荞(Fagopyrum tataricum)花期转录组数据,分别以苦荞DNA和cDNA为模板,克隆得到1个苦荞C2C2型锌指蛋白基因FtLSD1(GenBank登录号KP252134)的DNA序列和cDNA序列,采用实时荧光定量PCR方法,研究了FtLSD1基因在非生物胁迫下的表达模式。结果显示:苦荞FtLSD1基因DNA全长2 427bp,由6个外显子和5个内含子构成,符合GU-AG剪切原则;cDNA序列包含一个528bp开放阅读框,编码175个氨基酸,具有LSD1家族的典型结构域;UV-B照射和水杨酸处理均能使FtLSD1基因的表达量上升,且UV-B处理在6h达到最大,为0h(CK)的3.84倍;水杨酸处理于10h达到最大,为0h(CK)的3.44倍,而4℃冷胁迫下该基因表达量保持稳定。推测该基因可能参与苦荞抗UV-B和高浓度水杨酸等非生物胁迫的应答反应,为苦荞的抗逆性研究提供新的视角。     

苦荞转录因子基因FtbHLH4的克隆及其对非生物胁迫的应答

根据苦荞花期转录组数据,克隆得到1个苦荞bHLH类转录因子基因,命名为FtbHLH4。采用实时荧光定量PCR技术,分析了非生物胁迫对苦荞芽期FtbHLH4基因表达的影响。序列分析表明,苦荞FtbHLH4基因DNA全长1 852bp,由7个外显子和6个内含子构成,符合GT-AG剪接原则;cDNA序列包含1个1 062bp的开放阅读框,编码353个氨基酸,具有bHLH类蛋白典型的螺旋-环-螺旋保守结构域。在脱落酸(ABA)、NaCl和PEG模拟干旱胁迫下,苦荞芽期FtbHLH4基因表达量均持续上升,至48h时达最大,分别为胁迫前的11.3倍、12.0倍和6.1倍。而在冷胁迫和UV-B胁迫下,苦荞芽期FtbHLH4基因表达量迅速下降,分别于6h和12h降低至胁迫前的24%和23%。研究推测FtbHLH4基因以不同机制参与了苦荞对非生物胁迫的应答过程。     

苦荞转录因子基因FtbHLH3的克隆及其非生物胁迫下的表达分析

根据苦荞花期转录组数据,采用RT-PCR技术和PCR技术克隆得到一条新的b HLH类蛋白基因FtbHLH3(登录号:KU296217),并分析了逆境胁迫下该基因在芽期苦荞胚轴和子叶中的表达量。结果显示,Ftb HLH3基因cDNA全长1 273 bp,包含一个957 bp的开放阅读框,编码蛋白含318个氨基酸。蛋白结构域分析表明,FtbHLH3编码蛋白N-端和C-端分别含有一个bHLH家族典型的结构域。系统进化树分析表明,FtbHLH3与其它植物参与抗逆的bHLH蛋白聚为一簇。荧光定量PCR分析表明,UV-B处理苦荞后,胚轴中FtbHLH3相对表达量在6 h内缓慢增加至1.08,12 h后显著上升至48 h的2.96;而子叶中FtbHLH3相对表达量在3 h后就显著上升,至24 h达到最大值6.64后趋于稳定。4℃冷处理苦荞后,胚轴和子叶中FtbHLH3相对表达量均随时间持续上升,并在48 h后达到最大值,分别为3.22和10.27。可见,本研究克隆的Ftb HLH3基因可能参与了苦荞对UV-B和寒冷等非生物胁迫的应答反应。     

苦荞转录因子基因FtDREB1和FtDREB2的克隆及其对非生物胁迫的应答

基于苦荞(Fagopyrum tataricum)花期转录组数据,采用RT-PCR技术克隆到2个编码DREB类转录因子的基因,命名为Ft DREB1和Ft DREB2。氨基酸多重序列比对表明,其编码蛋白Ft DREB1和Ft DREB2具有与拟南芥DREB相同的保守AP2结构域。进化树分析表明,Ft DREB1和Ft DREB2与抗逆相关DREB转录因子归为A2亚家族。实时荧光定量PCR分析表明,在PEG模拟的干旱胁迫下,Ft DREB1和Ft DREB2表达量有所上升,峰值分别在2 h与12 h,分别为对照组的2.09倍(p0.01)和2.83倍(p0.01);低温与Na Cl胁迫下,Ft DREB1和Ft DREB2表达量均显著下降,趋势基本一致。本研究推测Ft DREB1和Ft DREB2基因以相似的应答模式参与了苦荞对不同非生物胁迫的应答过程。     

苦荞转录因子基因FtMYB21的克隆及其非生物胁迫下的表达分析

MYB转录因子是植物最大的转录因子家族之一,广泛参与植物各种生理生化过程。本研究根据苦荞花期转录组数据,筛选得到一条与拟南芥At MYB1同源性高的序列,采用RT-PCR技术克隆得到该基因,命名为Ft MYB21。生物信息分析表明,该基因编码蛋白含364个氨基酸,相对理论分子量40.0 k D,理论等电点p I 5.79。多重序列比对表明,其编码蛋白属于典型的R2R3型MYB转录因子。进化树分析表明,Ft MYB21蛋白与拟南芥参与抗逆的At MYB1聚为一簇。荧光定量PCR分析表明,Ft MYB21在高盐胁迫下表达量持续显著上升,72 h时达最大值,为对照组的3.35倍;在PEG干旱胁迫下该基因表达量迅速上调,6 h后趋于稳定,为对照组的1.8倍。因此,Ft MYB21基因可能参与苦荞抗高盐和干旱等非生物胁迫的应答反应,这为进一步理解苦荞的抗逆生理奠定了基础。     

烟蚜热激蛋白基因MpHsp70的克隆及在UV-B胁迫下的表达分析

【目的】为探讨烟蚜Myzus persicae适应UV-B胁迫的分子机制。【方法】采用RT-PCR和RACE技术克隆了烟蚜热激蛋白基因Hsp70的全长,利用生物信息学方法分析了其特征;采用实时荧光定量PCR检测了不同时长(0,15,30,60,90和120 min) UV-B胁迫下烟蚜成虫中该基因的相对表达量。【结果】克隆获得烟蚜Hsp70基因并命名为MpHsp70(GenBank登录号:MF509827),该基因全长为2 221 bp,开放阅读框(ORF) 1 965 bp,编码654个氨基酸,蛋白相对分子量为71. 41kD,等电点(p I)为5. 34,末端高度保守序列EEVD显示该蛋白属于胞质热激蛋白。系统进化关系分析表明,MpHsp70与多种昆虫的Hsp70的同源性较高,表现出Hsp70基因的高度保守性。实时荧光定量PCR分析表明,随着UV-B照射时间的延长,烟蚜成虫体内MpHsp70基因的表达量先上升后下降,当照射时间为30 min时表达量最大。【结论】烟蚜MpHsp70基因可以响应UV-B的胁迫,它可能在烟蚜适应UV-B胁迫过程中起到重要作用。     

水曲柳BZR1基因克隆及其表达模式分析

研究水曲柳BZR1基因应答非生物胁迫及激素信号的表达模式,对探究BR在水曲柳生长发育及响应环境胁迫方面的作用有重要意义。本研究以水曲柳为材料,PCR克隆得到目的基因,通过生物信息学软件分析分子结构特征,利用荧光定量PCR探究FmBZR1在低温、盐胁迫及ABA、IAA、GA3诱导下的表达模式。生物信息学分析表明,FmBZR1基因全长984 bp,编码327个氨基酸,FmBZR1蛋白为亲水性蛋白,与樟子松BZR1蛋白的同源性较高。在非生物胁迫与激素诱导下,结果表明,与对照组相比,FmBZR1基因表达量有显著差异。低温处理6 h、盐处理24 h后表达量最高,分别为对照组的1.98、10.13倍。ABA、IAA、GA3处理3 h后基因表达量最低,分别为对照组的0.52、0.41、0.50倍;GA3处理24h后基因表达量最高,为对照组的6.23倍。FmBZR1基因在水曲柳生长发育及各种胁迫应答的过程起到了十分关键的作用。     

腹腔注射微囊藻毒素-LR对鲢鱼肝脏HO-1和IL-10R1基因表达的影响

本研究首先通过分子生物学方法克隆了鲢鱼血红素加氧酶1(heme oxygenase 1,HO-1)和白细胞介素10受体1(interleukin-10 receptor 1,IL-10R1)2个基因的c DNA片段,然后在腹腔注射微囊藻毒素-LR(microcystin-LR,MC-LR)0.25 h、0.5 h和1 h后的3个时间点进行鲢鱼肝脏样本的采集,并利用荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,q PCR)分析肝脏组织中HO-1和IL-10R1基因表达量的变化。实验结果:(1)克隆得到的鲢鱼HO-1和IL-10R1基因c DNA片段大小分别为133 bp和182 bp,BLAST分析发现鲢鱼HO-1基因c DNA片段与鲤鱼、鲫鱼、斑马鱼的基因序列都有很高的同源性,比例分别为93%、92%、86%;克隆得到的鲢鱼IL-10R1基因c DNA片段与草鱼、鲫鱼和斑马鱼的基因序列的同源性比例分别为98%、91%、81%。(2)q PCR结果显示HO-1基因在注射MC-LR 0.25 h后表达量显著升高,在0.5 h时开始略有下降,在1 h时表达量继续升高。IL-10R1基因表达量在3个时间点均显著升高,并处于持续上升趋势。总结出,在MC-LR的刺激下,HO-1基因被诱导大量合成起到保护细胞的作用,而IL-10R1基因表达量的升高可能会引起IL-10基因发挥功能作用参与炎症及免疫反应,表明HO-1和IL-10R1基因在鲢鱼去MC-LR的过程中都发挥着重要作用,更为进一步研究鲢鱼MC-LR的解毒机制提供了理论依据。     

盐胁迫对橙色莫桑比克罗非鱼AQP1基因表达的影响

水通道蛋白(aquaporin,AQP)是一类细胞膜通道蛋白,能够选择性地高效转运水分子。为研究橙色莫桑比克罗非鱼(Oreochromis mossambicus)AQP1基因在渗透压调控中的作用,该实验克隆了橙色莫桑比克罗非鱼的AQP1基因,并利用实时荧光定量方法(q PCR)分析了该基因在各个组织中的表达分布及其在盐度梯度胁迫(低盐胁迫(22‰)和高盐胁迫(35‰))条件下鳃、肾和肌肉的表达特征。结果显示AQP1基因c DNA全长2 612 bp,开放阅读框(ORF)774 bp,编码258个氨基酸;其DNA序列全长3 215 bp,包含2个内含子,3个外显子。组织分布结果表明,AQP1基因在各组织都有表达,在肾、皮肤和肌肉中表达量相对较高;盐胁迫结果显示,在盐度为22时鳃和肾中表达量在6 h达到峰值,肌肉中在24 h达到峰值;当盐度升至35时,鳃、肾和肌肉表达量均升高。实验结果表明,AQP1基因的表达与盐度密切相关,并参与橙色莫桑比克罗非鱼的渗透压调控。     

基因系统生态及其应用

运用基因生态系统观点,探讨了基因的行为生态,提出了基因具有整体性、联系性、有序性和平衡性等特性．还讨论了基因生态的应用及其发展前景．     

人血小板生成素重组载体的构建与体外表达

应用基因克隆技术,以人ＴＰＯｃＤＮＡ为目的基因,构建真核细胞表达重组体ＶＲＴＰＯ,藉脂质体将其转染于ＮＩＨ３Ｔ３细胞,应用ＰＣＲ、ＲＴ－ＰＣＲ及Ｗｅｓｔｅｒｎ印迹等技术对其转染及表达情况进行鉴定．结果表明：ＶＲＴＰＯ构建成功,在ＮＩＨ３Ｔ３细胞可表达人ＴＰＯ,为应用人ＴＰＯｃＤＮＡ进行质粒ＤＮＡ骨骼肌直接注射于动物体内的基因治疗研究奠定了基础     

基因突变的分子检测技术

基因突变的分子检测是确定生物性状与某种遗传变异的关系、探讨生物物种内基因的差异、了解生物种间亲缘和进化的关键技术,对群体遗传学和生物分类学研究、遗传病诊断等都有着重要的理论意义和实用价值。因此,对于基因突变的检测方法的研究目前受到广泛关注。对基因突变的形式及其分子检测技术作了全面综述。     

多倍体植物中基因表达模式的变化

植物杂交和多倍化能导致基因组结构发生变化,并显著影响了基因表达,因此认为杂交和多倍化是促进植物进化的一个重要力量。近些年大量的研究表明植物多倍化后基因表达模式发生了复杂的改变,包括基因沉默、基因表达的基因组偏向性及组织特异性、基因激活等现象,本文对这些现象及其特点和机制进行了综述。     

Gene structure and chromosomal localization of mouse cyclin G2 (Ccng2)

Cyclins are essential activators of cyclin-dependent kinases (Cdk) which, in turn, play pivotal roles in controlling transition through cell-cycle checkpoints. Cyclin G2 is a recently discovered second member of the G-type cyclins. The two members of the G-type cyclins, cyclin G1 and cyclin G2, share high structural similarity but their function remains to be defined. Here we characterize the structure of the mouse cyclin G2 gene by first cloning and sequencing the full-length mouse cyclin G2 cDNA. The cyclin G2 cDNA was used to isolate the cyclin G2 gene from a BAC library and to establish that the gene was transcribed from eight exons spanning a total of 8604 bp. The cyclin G2 gene was mapped by fluorescence in situ hybridization (FISH) to mouse chromosome 5E3.3.–F1.3. This region is syntenic to a region on human chromosome 4. The expression of cyclins G1 and G2 was examined in various tissues, but no correlation between expression patterns of the two genes was observed. However, during hepatic ontogenesis the cyclin G2 expression level decreased with age, whereas cyclin G1 expression increased. Transient expression of cyclin G2-green fluorescent protein (GFP) fusion protein in NIH3T3 cells showed that cyclin G2 is essentially a cytoplasmic protein, in contrast to the largely nuclear localization of cyclin G1. Our data suggest that, despite the close structural similarity between mouse cyclins G1 and G2, these proteins most likely perform distinct functions.     

Gene structure and chromosomal localization of mouse cyclin G2 (Ccng2)

Cyclins are essential activators of cyclin-dependent kinases (Cdk) which, in turn, play pivotal roles in controlling transition through cell-cycle checkpoints. Cyclin G2 is a recently discovered second member of the G-type cyclins. The two members of the G-type cyclins, cyclin G1 and cyclin G2, share high structural similarity but their function remains to be defined. Here we characterize the structure of the mouse cyclin G2 gene by first cloning and sequencing the full-length mouse cyclin G2 cDNA. The cyclin G2 cDNA was used to isolate the cyclin G2 gene from a BAC library and to establish that the gene was transcribed from eight exons spanning a total of 8604 bp. The cyclin G2 gene was mapped by fluorescence in situ hybridization (FISH) to mouse chromosome 5E3.3.–F1.3. This region is syntenic to a region on human chromosome 4. The expression of cyclins G1 and G2 was examined in various tissues, but no correlation between expression patterns of the two genes was observed. However, during hepatic ontogenesis the cyclin G2 expression level decreased with age, whereas cyclin G1 expression increased. Transient expression of cyclin G2-green fluorescent protein (GFP) fusion protein in NIH3T3 cells showed that cyclin G2 is essentially a cytoplasmic protein, in contrast to the largely nuclear localization of cyclin G1. Our data suggest that, despite the close structural similarity between mouse cyclins G1 and G2, these proteins most likely perform distinct functions.     

代谢工程中基因修饰与基因表达的工具

代谢工程利用重组DNA技术导入定向改造的基因 ,以改进微生物细胞的某些代谢特性 ,已经发展成为一个工业微生物育种和优化发酵过程的强有力工具。基因的修饰与表达是代谢工程的重要组成部分。本文介绍了近年来代谢工程中基因修饰与表达所用的工具方面的进展。     

基因工程技术在花卉中的应用

近年来花卉产业得到了蓬勃发展,不断成熟的基因工程技术为花卉的品质改良提供了新的思路,也为花卉产业化发展带来了新的机遇。本文综述了影响植物花色、花型、花期等相关基因及转基因的研究,展望了基因工程技术在花卉育种和产业化应用的发展前景。     

人新基因HBRP基因工程细胞系的建立

在研究牛精浆蛋白 (bovineseminalplasmaproteins ,BSPproteins)及其相关蛋白在受精卵发育过程中的重要作用时 ,在人睾丸组织中发现并克隆了一个与BSP蛋白相关新基因的序列 ,其开放阅读框架 (openreadingframe ,ORF)编码了一个含 2 2 3个氨基酸残基的蛋白质 ,氨基酸序列中含有4个纤连蛋白Ⅱ型结构域 ,与BSP蛋白在结构上有一定的相似性 ,称其为人BSP相关蛋白 (humanBSP relatedprotein ,HBRP) ,并在GenBank注册 ,登录号为AF2 791 4。预测该蛋白是与BSP蛋白功能相关的结合蛋白 ,并已成功地将该基因定位在 1 9号染色体 1区 3带上。为进一步研究该新基因的生物学功能 ,利用重组质粒pEGFP C2 HBRP转染人胚肾HEK2 93细胞 ,通过G41 8筛选出药物抗性克隆 ,建立了稳定的基因工程细胞系 ,为该基因功能的研究奠定了基础 ,对该基因功能的进一步研究有重要的意义 义。