丹波黑大豆醛脱氢酶基因GmALDH3-1 的克隆、原核表达和功能分析

醛是一类具有高度反应活性的毒性物质,在生物体中主要由膜脂过氧化,氨基酸氧化和蛋白质的糖基化产生.醛脱氢酶(aldehyde dehydrogenase,ALDH)是一类以多种醛类为底物的酶类,醛脱氢酶基因是一类编码将醛脱氢氧化为相应羧基酸的基因,在植物,动物和微生物中均有发现.通过RT-PCR方法从丹波黑大豆根中扩增出基因GmALDH3-1.构建原核表达载体pGEX-4T-1-ALDH3-1,在E.coli BL21中表达,并研究不同浓度IPTG、时间和温度对ALDH3-1蛋白表达的影响,结果表明28℃下诱导6h ALDH蛋白表达量最大,而IPTG浓度对ALDH3-1的表达量影响不大.在添加有不同浓度Al、Cu和Cd的液体LB培养基中培养转化菌和对照菌,检测转化菌和对照菌的生长曲线,生长曲线实验结果表明ALDH3-1转化工程菌对上述金属离子具有一定的耐受性.这些结果为进一步研究其结构和生物学功能奠定了基础.     

滇龙胆GrHMA基因的克隆和原核表达

HMA蛋白(heavy metal transporting ATPase)是一种在植物中广泛存在的多功能蛋白。根据滇龙胆转录组GrHMA基因序列,设计特异性引物,通过RT-PCR扩增GrHMA基因序列,并进行TA克隆、测序及序列分析;构建原核表达载体pGEX-4T-1-GrHMA,转入E.coli Rosetta(DE3)中,并在37℃、1.0 mmol/L IPTG下成功诱导表达。序列分析表明,GrHMA基因是HMA超家族的成员;GrHMA氨基酸序列系统发育分析表明,GrHMA与TcHMA处于同一进化枝。SDS-PAGE结果表明所表达蛋白与预期蛋白大小一致。这些结果为GrHMA蛋白的进一步纯化及结构和功能的研究奠定基础。     

人Artemin cDNA扩增及表达

以人胎脑RNA为模板, 采用RT-PCR技术扩增人Artemin cDNA。序列分析表明, 扩增的人Artemin cDNA核苷酸序列与已发表序列(GenBank登录号：AF115765)同源性为99.7%, 氨基酸序列同源性为100%。将经过序列分析确定的Artemin cDNA插入原核表达载体pGEX-6p-1中, 构建重组表达载体pGEX-6p-1-hART。通过SDS-PAGE分析重组人Artemin融合蛋白在大肠杆菌中的表达情况。结果表明, 重组人Artemin融合蛋白表达量约占宿主菌总蛋白的18.32%, 主要以包涵体形式存在。对表达的重组人Artemin融合蛋白包涵体进行溶解和复性, 并进行Western blotting分析。说明体外成功扩增人Artemin cDNA, 并在原核表达系统中高效表达了重组人Artemin融合蛋白。     

嗜盐古生菌AJ4中BR蛋白基因部分片段和16S rRNA基因序列研究

为了研究分析新疆阿尔金山国家自然保护区阿牙克库木湖嗜盐古生菌物种与细菌视紫红质(bacteriorhodopsin ,BR)蛋白资源 ,对分离纯化到的极端嗜盐古生菌AJ4 ,采用PCR方法扩增出其 16SrRNA基因 (16SrDNA)和编码螺旋C至螺旋G的BR蛋白基因片断 ,并测定了基因的核苷酸序列 .通过BR蛋白部分片段序列分析表明 ,BR蛋白中对于完成质子泵功能以及与视黄醛结合的关键性氨基酸残基均为保守序列 ,位于膜内侧的序列比位于膜外侧的序列更保守 ;基于BR蛋白基因和16SrDNA序列的同源性比较以及 16SrDNA序列的系统发育学研究表明 ,AJ4是Haloarcula属中新成员 .由此建立了一种快速筛选具有新BR蛋白的新嗜盐古生菌的方法 .     

重组SARS病毒N蛋白可与SARS患者血清发生特异反应

N蛋白是SARS CoV病毒基因组编码病毒核衣壳蛋白 ,它不同于现已知的任何蛋白质 .对它的深入研究对揭示SARS -CoV的致病机理和疫苗及诊断试剂的研制有重要意义 .灭活的病毒经逆转录后 ,用根据已知的病毒的基因组序列所设计的引物PCR扩增N蛋白基因 .扩增出的基因经序列分析表明和已知的序列完全一致 ,共编码 4 2 2个氨基酸残基 .将N蛋白基因克隆入原核表达载体pET2 8a构建成表达质粒pET2 8a N .表达质粒转化大肠杆菌BL2 1 (DE3) ,并用IPTG诱导后 ,获得了高表达N蛋白的重组菌株 .目的蛋白经一步金属离子螯合层析纯化后获得了纯度超过 90 %的样品 .Western印迹及ELISA分析表明 ,SARS患者体内有特异性的针对N蛋白的抗体 ,并具有较高的特异性 .这为临床上诊断SARS患者提供了新方法 ,并为SARS疫苗的研制提供了研究思路     

萝卜抗真菌蛋白1(Rs-AFP1)在大肠杆菌中的融合表达及其对大丽轮枝菌抑制活性的研究(英文)

利用聚合酶链式反应 (PCR)获得了萝卜 (RaphanussativusL .)抗真菌蛋白 1(Rs_AFP1)基因编码区核苷酸序列。将整个阅读框架片段和去除了N_端信号肽序列的片段分别装入原核表达载体pET_32b( )中 ,在大肠杆菌中表达 ,发现带有信号肽的Rs_AFP1不能在大肠杆菌中表达 ,而当这一序列去除后 ,表达出约 2 7kD的Rs_AFP1的融合蛋白。用凝血酶处理融合蛋白以去除N_端His.tag的部分序列 ,然后用处理后的融合蛋白进行了抑制真菌生长的实验。结果表明 ,在加入 0 .3g/L的Rs_AFP1的融合蛋白的培养液中 ,大丽轮枝菌 (VerticilliumdahliaeKleb .)的生长受到抑制 ,分别比加入对照细菌蛋白和PBS下降 5 7.5 %和 6 9.8% ;孢子的萌发也受到抑制。显然 ,细菌表达的融合蛋白对大丽轮枝菌的生长有抑制作用。     

迟缓爱德华菌luxS基因在不同生长时期表达水平的差异

摘要:【目的】探索迟缓爱德华菌LuxS/AI-2型密度感应系统关键基因luxS的分布及在不同生长时期的表达特征和生物功能。【方法】克隆迟缓爱德华菌luxS基因,利用生物信息学工具和网络数据库分析该基因序列的特征及编码蛋白的基本特征和保守结构;原核表达LuxS蛋白,纯化后制备抗LuxS的抗体,运用Western-blot技术分析LuxS在不同毒力、不同来源迟缓爱德华菌中的分布情况及在不同生长时期的表达水平;利用抗体中和方法,分析抗LuxS抗体对迟缓爱德华菌生长的影响,探索LuxS是否为信号分子AI-2的特 异依赖模式。【结果】克隆到迟缓爱德华菌luxS基因,长度为516 bp,序列分析结果表明,该基因在迟缓爱德华菌属中高度保守;对多株迟缓爱德华菌LuxS蛋白的检测结果表明,该基因在该菌属中普遍存在;对不同生长时期LuxS蛋白的检测结果表明,LuxS蛋白的表达量在迟缓期较低,进入对数生长期逐渐增加,在对数生长后期最大,稳定后期逐渐减少;抗体中和生长试验结果表明,1%抗血清(效价1:40000)能延长迟缓爱德华菌生长的平台期,但对细菌生长无显著影响。【结论】LuxS/AI-2介导的密度感应系统在迟缓爱德华菌中普遍存在;关键基因luxS的序列高度保守,在不同生长时期表达量不一致,在对数生长后期达到峰值。     

G蛋白Rab3a cDNA的克隆与表达

利用PCR法 ,从人胎盘总cDNA中扩增得到Rab3acDNA的全编码区 .序列分析表明 ,扩增得到的Rab3acDNA有 5个核苷酸发生了变异 ,但翻译的氨基酸与发表的完全一致 .将扩增得到的Rab3acDNA克隆于原核融合表达载体pGEX 4T 1中 ,在E .coliBL2 1中经IPTG诱导表达 .为了进一步鉴定表达产物 ,对纯化后的Rab3a蛋白进行了SDS PAGE、N端氨基酸测序、质谱分子量测定及氨基酸组成分析鉴定 .结果显示 ,表达蛋白的分子量约 2 5kD ,N端氨基酸序列为MASATDSR ,氨基酸组成分析表明 ,Rab3a蛋白获得了正确表达     

斜纹夜蛾Cecropin D成熟肽的原核表达及活性检测

采用RT-PCR方法从斜纹夜蛾Spodoptera litura脂肪体组织中扩增得到了Cecropin D成熟肽基因序列,分析发现Cecropin D成熟肽与斜纹夜蛾Cecropin B之间存在2个氨基酸残基的差异。将获得的基因序列连接入原核表达载体pGEX-4T-1,并在原核细胞中实现了该蛋白的融合表达。SDS-PAGE结果表明,诱导后的宿主菌比未诱导菌中多出了一条融合蛋白表达带,诱导后1 h就可以检测到该蛋白,从诱导后1 h到5 h该蛋白在表达量上没有明显的差异。生长曲线显示在IPTG诱导后宿主菌的生长受到明显的抑制,纯化后的蛋白对细菌具有一定的抑制作用。     

巴西固氮螺菌Yu62nifA基因克隆、测序及功能分析

用TD-PCR法克隆了巴西固氮螺菌(Azospirillun brasilense)Yu62的nifA基因.序列分析表明它与巴西固氮螺菌Sp7的nifA序列高度同源(96.5%),其编码的产物NifA蛋白与Sp7菌株NifA的氨基酸序列同源性为97.6%.该基因可以完全互补巴西固氮螺菌Sp7 nifA-突变株的Nif-表型.研究了NH4+和O2对Yu62 nifA基因的表达及NifA活性的影响.结果表明mfA基因在Yu62菌株中是部分组成型表达的,氨和氧不能完全阻遏其表达,在5mmol/LNH4Cl与微氧(0.5%O2)条件下表达最高;NifA蛋白在0.4%～0.5%O2时活性最高,氧分压降低和提高都使NifA活性下降,1mmol/L NH4Cl足以抑制NifA的活性.     

Immunological and molecular comparison of polyphenol oxidase in Rosaceae fruit trees.

An antibody raised against apple polyphenol oxidase (PPO) cross-reacted with PPOs from Japanese pear (Pyrus pyrifolia), pear (Pyrus communis), peach (Prunus persica), Chinese quince (Pseudocydonia sinensis) and Japanese loquat (Eriobotrya japonica). Core fragments (681 bp) of the corresponding PPO genes were amplified and characterized. The deduced protein sequences showed identities of 85.3 to 97.5%. Chlorogenic acid oxidase activity of these PPOs showed higher activities when assayed at pH 4 than at pH 6. These results indicate that PPOs in Rosaceae plants are structurally and enzymatically similar.     

砂梨脂氧合酶cDNA片段克隆与RNAi载体构建

以砂梨‘若光’的成熟果实为材料,根据脂氧合酶氨基酸保守区设计1对简并引物,采用RT-PCR克隆到1段长827 bp的序列,经Blast比对和DNAstar软件聚类分析,结果表明由该序列推导出的氨基酸序列含有脂氧合酶氨基酸保守结构域,与马铃薯脂氧合酶基因的氨基酸序列相似性达到77.5%,判断其为砂梨脂氧合酶基因片段,命名为LOX1,并将序列登录到GenBank,登录号为EF215448。根据RNAi载体的构建原则,选择LOX1一开放阅读框设计携带酶切位点的特异引物,通过PCR扩增正、反向基因片段,再与YYT间隔区串连,插入植物表达载体pYF7713中的相应位置,成功地构建了干扰LOX基因表达的RNAi的植物双元表达载体pYL028,为深入研究该基因在砂梨果实成熟过程中的功能及耐贮藏基因工程育种奠定了基础。     

Comparative analysis of chloroplast DNA in Pyrus species: physical map and gene localization

A physical map of chloroplast DNA (cpDNA) of pear [Pyrus ussuriensis var. hondoensis (Nakai et Kikuchi) Rehder] was constructed using five restriction enzymes, SalI, XhoI, BamHI, SacI and PstI. This information will make it possible to investigate the phylogenetic relationships between Pyrus species. Pear cpDNA was found to be a circular molecule with a total size of about 156 kb in which two inverted repeats of 24.8 kb divide the molecule into small (17 kb) and large (90 kb) single-copy regions. The endonuclease recognition sites in the physical map were determined by single and double digestion of 13 lambda phage clones which covered the entire sequence of the pear cpDNA. Twenty nine genes were localized on the physical map of the pear cpDNA. The structure of pear cpDNA was almost the same in terms of genome size and gene order as that of tobacco cpDNA. RFLP analysis was carried out on cpDNAs from five Pyrus species (Pyrus pyrifolia, Pyrus ussuriensis, Pyrus calleryana, Pyrus elaeagrifolia and Pyrus communis). Two mutations, a recognition-site mutation and a length mutation (deletion), were found only in the cpDNA of P. pyrifolia cultivars. These mutations were localized on the physical map of pear cpDNA. The number of mutations of cpDNA in Pyrus species are small in comparison with those of other angiosperms, suggesting a high degree of genome conservatism in Pyrus species.     

白梨和砂梨S基因型确定及S34新基因的分离

梨是配子体型自交不亲和植物,确定不同品种的S基因型是科学杂交授粉及提高梨产量和品质的基础。本文根据砂梨S1-9等位基因一级结构特征,设计特异引物PF和PR,以白梨（Pyrus bretschneideri）种鹅梨（Pyrus bretschneideri‘Eli’）和砂梨（Pyrus pyrifolia）品种博多青（Pyrus pyrifolia‘Hakataao’）的叶片基因组DNA为模板,通过PCR·RFLP系统检测、克隆测序以及生物信息学分析,分离鉴定了它们的片段大小相似的2条S等位基因,从中获得1条新的S基因,命名为S34-RNase基因,并确定了这2个梨品种的S基因型,分别为鹅梨S13S34和博多青S22S34。     

梨种质资源对黑星病抗性评价

采用人工接种黑星病菌的方法,对国家果树种质兴城梨资源圃保存的197份梨种质资源进行了抗病性鉴定,结果表明:不同梨种类发病率差异很大,其中白梨和砂梨最易感病,秋子梨和种间杂交选育品种较易感病,新疆梨较抗病,西洋梨最抗病;对病情指数在各梨种类分布进行了分析;在白梨、砂梨、秋子等各系统分别筛选出黄鸡腿、甩梨、酸梨、锦香等一批抗病资源;对田间自然感病与人工接种感病结果进行了比较。     

Primary structural features of rosaceous S-RNases associated with gametophytic self-incompatibility

We isolated cDNA clones encoding five S-RNases (S_1-,_S3- , S_5-, S_6-, S_7-RNases) from pistils of Pyrus pyrifolia (Japanese pear), a member of the Rosaceae. Their amino acid sequences were aligned with those of other rosaceous S-RNases sequenced so far. A total of 76 conserved amino acid residues were stretched throughout the sequence, but were absent from the 51–66 region which was designated the hypervariable (HV) region. The phylogenetic tree of rosaceous S-RNases showed that S-RNase polymorphism predated the divergence of Pyrus and Malus. Pairwise comparison of these S-RNases detected two highly homologous pairs, P. pyrifolia S_1- and S_4-RNases (90.0%) and P. pyrifolia S_3- and S_5-RNases (95.5%). The positions of amino acid substitutions between S_1- and S_4-RNases were spread over the entire region, but in the pair of S_3- and S_5-RNases, amino acid substitutions were found in the 21–90 region including the HV region. The substitutions in this restricted region appear to be sufficient to discriminate between S₃ and S₅ pollen and to trigger the self-incompatible reaction.     

山东长岛梨属植物资源分布及演化分析

为了探索我国梨属植物资源种类、分布及传播途径,本研究选择与陆地隔离的山东省长岛县为调查地域,对该地域梨属植物资源进行了实地调查和遗传分析。结果表明,长岛县梨属植物资源较为丰富,主要有杜梨、豆梨、沙梨等种类,变异类型较多,并发现一种特异类型;野生资源主要分布在山脊和半山腰,较为集中,且在小范围内能够发现多种资源类型。遗传分析结果显示,长岛梨属植物资源与邻近陆地资源关系较近。通过田间果实调查证实,鸟类吃食梨属植物,推定鸟类在梨属植物资源传播中可能充当一定的角色,这为进一步了解我国梨属植物的资源分布及演化提供了新的研究思路。     

白梨和砂梨S基因型确定及S34新基因的分离

梨是配子体型自交不亲和植物, 确定不同品种的S基因型是科学杂交授粉及提高梨产量和品质的基础。本文根据砂梨S1-9等位基因一级结构特征, 设计特异引物PF和PR, 以白梨(Pyrus bretschneideri)品种鹅梨(Pyrus bretschneideri ‘El i’) 和砂梨(Pyrus pyrifolia)品种博多青(Pyrus pyri folia ‘Hakataao’) 的叶片基因组DNA为模板, 通过 PCR-RFLP系统检测、克隆测 序以及生物信息学分析, 分离鉴定了它们的片段大小相似的2条S等位基因, 从中获得1条新的S基因, 命名为S34-RNase基因, 并确定了这2个梨品种的S基因型, 分别为鹅梨S13S34和博多青S22S34。     

Rapid identification of 1-aminocyclopropane-1-carboxylate (ACC) synthase genotypes in cultivars of Japanese pear (Pyrus pyrifolia Nakai) using CAPS markers

In Japanese pear (Pyrus pyrifolia Nakai), fruit storage potential is closely related to the amount of ethylene produced. We have developed a rapid and accurate method for analyzing genes involved in high ethylene production during fruit ripening in Japanese pear. This involves cleaved-amplified polymorphic sequences (CAPS) of two 1-aminocyclopropane-1-carboxylate (ACC) synthase genes (PPACS1 and PPACS2). Two CAPS markers (A for PPACS1 and B for PPACS2), associated with the amount of ethylene produced, were identified. Marker A was associated with high ethylene producers and marker B with moderate ethylene producers. The absence of these two markers enabled the identification of low ethylene producers. Using these markers, we have identified ethylene genotypes for 40 Japanese pear cultivars and two Chinese pear (P. bretschneideri) cultivars that are commercially important and used in breeding programs. Furthermore, we performed linkage analysis of these two genes in the F(2) population, which revealed that the recombination frequency between the two markers was 20.8 +/- 3.6%. This information is critical to the selection of parents and in breeding strategies to improve storage ability of Japanese pears.     

PP2C相关基因在砂梨休眠进程中的表达分析

对植物蛋白磷酸酶2C(PP2C)相关基因在砂梨Pyrus pyrifolia品系休眠进程中的表达进行分析。结果表明,砂梨PP2C相关基因与李属PP2C基因高度同源。在梨花芽休眠过程中不同PP2C基因调控的作用不同, PP2C-37-1、PP2C-37-2、PP2C-51-1、PP2C-24四个基因与内休眠调控有关,而PP2C-78对于内休眠的解除则有明显作用。PP2C蛋白磷酸酶相关基因注释到植物激素信号转导途径显示,ABA受体PYR/PYL蛋白与PP2C蛋白以及SnRK2(蛋白激酶)蛋白形成ABA信号转导的复合物可以作用于转录因子ABF从而调控梨花芽的休眠。