转录因子在植物干旱应激中的功能研究进展

转录因子是一种多功能蛋白,在感知应激信号、应答相应应激基因表达及传导应激信号中起着关键作用。干旱是影响植物生长发育的主要非生物胁迫之一。为了适应干旱环境,植物发展了复杂的分子机制,其中转录因子可同时控制多种途径调控干旱应激,是操纵调控和应激响应途径的有力工具。近年来,越来越多的植物转录因子的功能被阐明,了解转录因子在干旱应激的功能,对植物的工程抗旱有重要的实践意义。综述转录因子在植物干旱应激中的功能研究进展,以期为今后转录因子的研究和利用提供理论依据,培育具有较强抗旱能力的植物。     

Gene Discovery and Functional Analyses in the Model Plant Arabidopsis

The present mini-review describes newer methods and strategies, including transposon and T-DNA insertions, TILLING, Deleteagene, and RNA interference, to functionally analyze genes of interest in the model plant Arabidopsis. The relative advantages and disadvantages of the systems are also discussed.     

家蚕核型多角体病毒同源重复区hr5的结构和功能

家蚕核型多角体病毒(BmNPV)和首蓿尺蠖核型多角体病毒(AcMNPV)是宿主不同的同类昆虫杆状病毒.AcMNPV有5个同源重复区,hr5具较强增强子功能,最近被发现可能参与病毒DNA复制.Maeda等曾将BmNPV hrs图谱定位,最近又报道了BmNPV hr s的结构,但功能研究至今未见报道.与Maeda等同时,从野生型BmNPV基因组中克隆了hr 5区,进行了全序列测定,与Maeda等的报道有一定差别.功能分析证实,含BmNPV hr 5的质粒在辅助病毒存在下,不仅在宿主细胞(BmN)中能进行复制,而且在非宿主细胞 Sf 21中亦能进行复制.此外,不仅完整的BmNPV hr 5(含 8个重复单位),而且部分序列(含6个重复单位)亦显示上述功能.以上研究结果,并对hr 5在病毒 DNA复制过程中可能有的功能进行了探讨.     

紫花苜蓿F-box蛋白基因MsFTL的克隆及功能分析

FTL(F-box Triple LRR protein)是F-box蛋白家族的成员,具有F-box保守结构域,在植物抵御逆境胁迫过程中起重要作用。本研究参考低温胁迫下紫花苜蓿转录组数据设计引物,通过RT-PCR克隆获得紫花苜蓿MsFTL基因,该基因的全长1422 bp,编码473个氨基酸。该蛋白含有1个F-box结构域及3个LRR重复。系统进化分析表明,MsFTL与蒺藜苜蓿XP_003626345.1 F-box/FBD/LRR-repeat protein亲缘关系最近。两者蛋白序列比对发现共有11个差异位点。在低温、盐、干旱以及外源ABA处理下,MsFTL基因受到诱导,表达量上调。构建植物过表达载体pCBM-MsFTL,通过农杆菌介导法转化烟草。对经过抗性筛选、PCR和Real-time PCR验证的转基因植株进行低温抗性鉴定。在-4℃低温胁迫下,野生型烟草叶片出现了明显的萎蔫失水现象,而转基因烟草萎蔫程度相对较轻。生理检测结果表明,4℃处理24 h之后,转基因烟草的可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、SOD活性,CAT活性高于野生型,MDA含量低于野生型。本研究表明,MsFTL基因在提高植物对低温胁迫的抗性方面具有重要的作用。     

陕南早寒武世早期磷酸盐化Punctatus奇异星状口盘的发现及其形态功能分析

早寒武世最早期梅树村期处于“寒武纪大爆发”序幕阶段。在这一时期,生物类群发生了大规模辐射演化及其身体构型的快速革新,形成与前寒武纪生物群明显不同的生物组合面貌。最近在陕南宽川铺地区早寒武世早期灯影组宽川铺段地层中发现了数十枚呈三维立体精美保存的磷酸盐化奇异星状生物化石标本,通过形态功能分析及与其共生的Punctatus的口盘类比表明,该奇异星状生物很可能属于腔肠动物Punctatus的口盘,星状体的中心为该生物的口部。而腔肠动物的出现标志着真后生动物的开始,在生物起源演化历程上占据着极其关键的位置。本文报道的奇异星状生物可能代表了初具原始触手的腔肠动物早期演化类型,为研究真后生动物起源演化、功能进化提供了新的实证材料。     

科学出版社新书

蛋白质工程实验指南John M.Walker主编苏晓东等译现代蛋白质工程是将分子生物学、蛋白质结构与功能分析、理论计算,以及生物化学有机结合的学科,其目标是快速及高效率地发展和改进实用的或有价值的蛋白质。     

鸡miR-21的组织表达谱及其功能预测分析

已知miR-21在多种生物学过程中发挥重要的调控作用,然而有关鸡miR-21功能的研究尚未见报道。为了解鸡miR 21的潜在生物学功能,采用qRT-PCR检测了固始鸡5个发育阶段、15种组织中miR-21的表达情况。同时,利用Pictar和TargetScan算法预测了miR-21的靶基因并对预测的靶基因进行了Gene Ontology分析和通路分析。结果显示,miR-21的表达具有明显的时序特征,除14胚龄鸡的小脑和腺胃外,胚胎期各组织中miR-21的表达水平均显著低于出壳后对应组织的表达水平;出壳后鸡的下丘脑、大脑、小脑、小肠、肝脏、胸肌和肾脏等组织中miR-21的表达水平随发育进程均显著上调。生物信息学分析显示,预测的miR-21的靶基因在基因表达调控、大分子代谢调控、转录调控、细胞代谢调控、细胞衰老和增殖、呼吸系统发育、骨骼发育、心脏发育和神经系统发育等广泛的生物学过程中显著富集。总之,鸡miR-21为广泛性时序表达miRNA,可能参与鸡出壳后诸多器官发育相关的生物学过程的调控。     

山杏油体蛋白基因PsOLE4克隆及其调控油脂累积功能分析

油体蛋白OLE在植物油脂合成累积中具有重要调控作用。依据山杏(Prunus sibirica)不同发育阶段种子的mRNA转录组测序数据,注释获得5个具有完整开放阅读框和典型保守结构域oleosin的油体蛋白OLE家族基因,通过差异转录谱分析及RT-qPCR检测,确定与山杏种子发育及油脂累积密切相关的高表达PsOLE4基因为研究对象,克隆该基因并进行生物信息学分析、组织特异表达检测、亚细胞定位分析、遗传转化拟南芥及其种子油脂含量和脂肪酸组分测定等研究。结果显示,PsOLE4基因全长序列为378 bp,可编码含125个氨基酸且分子量为13 kD的蛋白。该蛋白为疏水性无信号肽的非分泌蛋白,含有18个磷酸化位点、2个跨膜结构域和1个高度保守的脯氨酸结(PX₅SP₃P)结构域,定位于细胞膜上。PsOLE4基因在山杏种子中的表达量显著高于茎、叶及果实,而且PsOLE4基因表达可有效促进转基因拟南芥种子的脂肪酸含量提高与油脂累积,表明山杏PsOLE4基因具有种子表达特异性,对油脂累积具有重要调控作用。研究结果为后续开展山杏种子PsOLE4功能鉴定及应用奠定...     

水稻OsRab7耐盐功能的初步鉴定及其表达载体的构建

Rab7是一个GTP结合蛋白,隶属于Rab家族,该家族在调控膜泡的运输、结合以及细胞内膜结构的组织中行使重要作用.本实验通过RT-PCR技术从盐敏感水稻品种'日本晴'('Nipponbare')获得了OsRab7基因全长序列,成功构建了原核表达载体pET-32a-OsRab7.在IPTG诱导下,该蛋白高效表达,并明显缓解了高盐环境(4.5%～8.5% NaCl)对大肠杆菌的生长胁迫.为进一步研究该基因的功能,将OsRab7在大肠杆菌中的表达蛋白纯化, 并利用p1301B(pCAMBIA1301改造载体)构建了植物表达载体,成功转化来源于水稻株系'中花11'(盐敏感)的愈伤组织,为探讨其在水稻中的表达模式和功能分析及应用于水稻耐盐品种的改良奠定了一定的基础.     

紫色马铃薯花青素StAN1基因的克隆及功能分析

MYB是植物花青素合成代谢途径中最主要的转录因子。该研究以紫色马铃薯B-5为试验材料,通过同源克隆技术,克隆了马铃薯花青素StAN1基因,并对StAN1基因的表达、遗传转化及其转基因烟草的花青素含量进行分析。结果表明:(1)StAN1基因全长774bp,编码了258个氨基酸;系统进化树分析发现,StAN1与辣椒、茄子、芦竹的亲缘关系最近,与矮牵牛、苹果等的亲缘关系最远。(2)荧光定量PCR分析显示,StAN1基因在马铃薯不同组织均有表达,其表达量从小到大依次为:根叶茎匍匐茎薯皮薯肉。(3)成功构建了表达载体pJAM1502-AN1,并经农杆菌(Gv3101)转化获得根、茎、叶片及叶脉均为紫红色的转StAN1基因烟草,PCR鉴定表明目的基因StAN1已成功转入烟草中。(4)花青素含量分析表明,野生型烟草叶片中花青素含量为2mg/g,叶片颜色为绿色,而转StAN1基因烟草叶片花青素含量达20mg/g,叶片颜色变成了紫红色。