星星草质膜型Na+/H+逆向转运蛋白基因的克隆和特性分析

用RT-PCR及RACE方法从盐生植物星星草中分离了Na^＋／H^＋逆向转运蛋白基因的cDNA（PtSOS1,GenBank登录号EF440291）,PtSOS1的cDNA长度为3775bp,5’非翻译区为69bp,3’非翻译区为292bp,开放阅读框为3414bp,编码1137个氨基酸。氨基酸同源性分析表明,PtSOS1与小麦、水稻和拟南芥质膜型Na^＋／H^＋逆向转运蛋白的一致性分别为88％、79％和66％。预测分析表明,PtSOS1具有11个跨膜结构区域,基因组DNA的Southern分析表明PtSOS1是单拷贝基因。半定量RT-PCR结果显示,PtSOS1的mRNA受盐胁迫上调表达,暗示PtSOS1可能在星星草较强的抗盐碱能力中起作用。     

水稻NADP-苹果酸酶的原核表达、纯化和抗体制备

构建了水稻NADP-ME_2基因cDNA的原核表达载体pQE30,并诱导表达出有生物学功能的融合蛋白。用Ni-NTA琼脂糖亲和层析纯化出NADP-ME_2融合蛋白,并测定了融合蛋白酶学特性(V_(max)、K_m、K_(cat)、底物特异性)。用纯化的NADP- ME_2融合蛋白免疫家兔,制备出抗水稻NADP-ME特异性抗体。全蛋白双向电泳后Western印迹表明水稻中至少有4个NADP-ME家族蛋白质成员。     

毛果杨NADP-苹果酸酶基因家族分析

本文分析C3树木毛果杨NADP-苹果酸酶（Populus trichocarpa NADP—malic enzyme,PtNADP-ME）基因家族及其表达特性。NADP—MEN源性检索表明,毛果杨基因组上存在5个PtNADP—ME基因,其中PtNADP-ME4编码区不完整。RT-PCRE及DNA测序结果表明,PtNADP-ME家族5个基因均转录表达。进化树构建显示,毛果杨PtNADP-ME家族5个成员分属于植物NADP—ME家族的3个进化分枝。半定量RT-PCR表明,5个PtNAP-ME家族基因没有明显的组织特异表达模式。然而,不同的PtNADP-ME基因转录表达对NaCI、PEG及甘露醇3种逆境胁迫应答与否以及应答方式存在明显的差异。     

基于cas9/gRNA创制毛果杨PtrFLA31/34突变体

束状阿拉伯半乳聚糖蛋白（FLA）对植物生长发育都起着重要作用。基于生物信息学分析,我们识别毛果杨FLA家族有46个成员;进化分析显示毛果杨FLA家族分为A、B、C、D 4个亚族,且PtrFLA31和PtrFLA34处在进化树的一个小分支。半定量RT-PCR分析表明,PtrFLA31和PtrFLA34在毛果杨木质组织特异性、高水平表达。为了鉴定PtrFLA31和PtrFLA34在木材形成上的功能,我们用Cas9/gRNA技术敲除PtrFLA31/34,获得3株毛果杨fla31/34敲除双基因突变体材料。     

茶树叶糖蛋白分离及鉴定的初步研究

茶叶是一种有益健康的保健食品,保健功能在于它有多种化学活性成分。近年来研究表明,茶叶糖蛋白可能是茶叶的保健因子之一。从茶树叶中提取了总蛋白、45%~70%硫酸铵分级总蛋白、分级蛋白Sephadex G-100凝胶层析分离出粗糖蛋白,根据糖蛋白糖链及蛋白的对照染色鉴定出多种茶树叶糖蛋白,并从SDS-胶上快速纯化了三种茶叶糖蛋白。ConA-Sepharose 4B亲和层析从茶树叶总蛋白中分离出16种天然活性糖蛋白。     

过量表达星星革PtSOS1提高拟南芥的耐盐性

将星星草中分离的质膜型Na^＋／H^＋逆向转运蛋白基因PtSOSJ（GenBank登录号EF440291）构建到pGWB2植物表达载体上,转化拟南芥,获得抗卡那霉素的抗性植株。PCR和Northem检测表明,PtSOS1已整合到拟南芥基因组中并过量表达。耐盐性实验表明,PtSOS1过量表达提高了拟南芥植株的耐盐性。盐分测定表明,盐胁迫下PtSOS1转基因植株中Na^＋积累低于野生型的,K^＋含量则高于野生型的,转基因植株中K^＋／Na^＋比值高于野生型。     

过量表达星星草PtSOS_1提高拟南芥的耐盐性

将星星草中分离的质膜型Na+/H+逆向转运蛋白基因PtSOS1(GenBank登录号EF440291)构建到pGWB2植物表达载体上,转化拟南芥,获得抗卡那霉素的抗性植株.PCR和Northern检测表明,PtSOS1已整合到拟南芥基因组中并过量表达.耐盐性实验表明,PtSOS1过量表达提高了拟南芥植株的耐盐性.盐分测定表明,盐胁迫下PtSOS1转基因植株中Na+积累低于野生型的,K+含量则高于野生型的,转基因植株中K+/Na+比值高于野生型.     

拟南芥根毛功能基因AtGDPD-Like3关键氨基酸位点鉴定

AtGDPD-Like3是编码甘油磷酸二酯磷酸二酯酶（GDPD）类似基因,拟南芥该家族基因AtGDPD-Like3突变体shv3存在严重的根毛发育缺陷。为了鉴定AtGDPD-Like3关键氨基酸位点,我们构建S⁵³⁸A、V⁵⁵⁶A和D⁶²⁸A单点突变AtGDPD-Like3,分别转化atgdpdl3突变体并观察其恢复根毛缺陷程度。结果显示V⁵⁵⁶A、D⁶²⁸A位点突变AtGDPD-Like3完全恢复atgdpdl3根毛生长缺陷表型,但S⁵³⁸A突变AtGDPD-Like3只是部分恢复根毛缺陷。这些结果表明Ser⁵³⁸是AtGDPD-Like3较为关键的氨基酸位点,突变影响其蛋白质功能行使,同时暗示AtGDPD-Like3还存在其它的关键氨基酸位点。此研究结果为进一步探究AtGDPD-Like3蛋白功能行使的作用机制奠定了基础。     

杨树SHMT基因家族分析及PtrSHMT9突变体创制

丝氨酸羟甲基转移酶（SHMT）在植物细胞一碳代谢途径上起着重要作用。我们识别毛果杨PtrSHMT家族有9个基因成员，eFP数据显示7个PtrSHMTs基因在多个组织内有转录表达，其中PtrSHMT9在木质部表达水平最高。进一步定量PCR和Aspwood检测显示，PtrSHMT9表达量在茎木质组织次生壁加厚阶段呈现高水平，这表明它可能参与杨树木材形成。用Cas9/gRNA基因编辑技术，制备PtrSHMT9被编辑产生的突变体，获得4个不同株系ptrshmt9敲除突变体。这些研究结果为深入探究树木SHMT及PtrSHMT9功能，提供了基础信息和遗传材料。