紫细菌光合机构及光合作用基因的表达调控

紫细菌是研究细菌光合作用的重要生物。介绍了紫细菌光合机构捕光色素蛋白复合体Ⅰ(light-harvesting I)、捕光色素蛋白复合体Ⅱ(light-harvesting II)和光化学反应中心(reaction center)的结构, 并探讨了其光合作用基因的转录调控机制, 重点阐述了PpsR/AppA系统对紫细菌光合作用基因的转录调控。     

Rhodobacter sphaeroides和Rhodovulum sulidophilum LHII的α和β亚基的交叉作用关系

类球红细菌(Rhodobacter sphaeroides)和嗜硫小红卵菌(Rhodovulum sulidophilum)为不同属的两种光合细菌,前者的捕光系统II由pucB、pucA基因编码产生的β亚基和α亚基组装形成,后者的捕光系统II由pucsB、pucsA基因编码产生的β亚基和α亚基组装形成.将这两组基因交叉组合,克隆到包含puc启动子的表达载体中,得到两个表达质粒即pRKpucsBpucA和pRKpucBpucsA,然后通过接合转移方法分别转入LHI、LHII和RC缺陷型菌株DD13中,两种接合转移菌株都可以形成捕光系统II并进入光合细菌膜系统.     

番茄 DEAD-box RNA 解旋酶基因 SlDEAH1 的克隆及表达分析简

DEAD-box RNA解旋酶是一种特殊的RNA分子伴侣,参与了RNA代谢,包括前体RNA剪接、核糖体合成、RNA降解以及基因表达,并对植物的发育和抗性等也具有重要作用。根据已报道的拟南芥DEAD-box蛋白,通过同源比对,在NCBI据库中筛选得到一个DEAD-box RNA解旋酶同源蛋白,命名为SlDEAH1,并根据其基因序列设计特异引物,应用RT-PCR方法从野生型番茄（Solanum lycopersicum）AC⁺⁺中克隆得到了该基因的全长编码区序列。利用生物学网站、软件及实时荧光定量PCR方法,对其进行生物信息学、表达模式、胁迫及激素处理分析。结果表明：SlDEAH1包括2 073 bp的开放阅读框,编码690个氨基酸残基,其编码蛋白有9个保守结构基序,其所涉及到的ATP结合、ATP水解及RNA结合等功能对于解旋酶活性是至关重要的;表达模式分析表明SlDEAH1基因可能在野生型番茄萼片、叶片发育及果实成熟方面起到重要作用;高温、低温、脱水、伤害、盐胁迫不同程度的诱导了SlDEAH1的表达,但在根中该基因的表达受盐胁迫抑制;ABA、ACC、IAA、GA₃、MeJA和ZT均不同程度诱导了SlDEAH1的表达,其中ABA诱导效应最为明显。这些结果为进一步研究SlDEAH1在番茄发育和胁迫响应中的功能奠定了基础。     

番茄SlDP1基因的克隆、生物信息学及表达特性分析

DP基因属于DP/E2F转录因子家族,其编码的蛋白是E2F蛋白的二聚化分子伴侣,可能参与调控细胞周期、DNA复制、生长、分化、凋亡等多种细胞进程。根据SGN数据库登录的番茄序列,通过RT-PCR方法从野生型番茄中克隆了一个DP基因,命名为SlDP1。生物信息学预测,SlDP1蛋白定位于细胞核,具有保守的DNA结合域、二聚化区域和C-末端及多个磷酸化位点。蛋白质二级结构预测SlDP1蛋白含51.50%的环状结构,34.55%的α螺旋和2.66%的β折叠。荧光定量PCR分析外源激素对野生型番茄SlDP1基因表达量的影响,发现该基因受外源性乙烯前体ACC的诱导。对环境因子应答的RT-PCR结果表明,在伤害和盐处理的叶中该基因表达不受诱导,而盐处理的根中该基因表达量提高。SlDP1基因表达模式分析表明,该基因在根、花、萼片及成熟时期果实中表达量较高。这些结果为进一步研究SlDP1基因在番茄生长发育过程的功能奠定了基础。     

1型糖尿病的基因治疗进展

尽管皮下注射胰岛素、口服降糖药等可以缓解糖尿病患者的高血糖,但是这些治疗措施只是暂时性的,并不能从根本上彻底治疗糖尿病以及阻止其他并发症的发生。随着人们对糖尿病本质的深层次揭示和现代分子生物学手段的发展,针对由胰岛素分泌缺乏引起的1型糖尿病(T1D)基因治疗手段逐渐丰富。总结了胰岛素替代基因的直接导入,刺激新的β细胞再生以及阻止胰岛β细胞的自身免疫,抑制胰岛β细胞的凋亡等1型糖尿病的基因治疗新进展,并展望其未来发展方向。     

番茄复三螺旋基因响应外源激素和非生物胁迫的研究

复三螺旋(double trihelix)基因在植物形态建成和植株抗逆性方面发挥关键作用。该研究以番茄自交品种AC⁺⁺为试验材料,运用生物信息学方法与qRT PCR技术对5个复三螺旋成员(SlGTL1~SlGTL5)在番茄体内不同器官的表达模式、以及基因对激素与非生物胁迫的响应进行表达分析,以探讨番茄复三螺旋基因的功能。结果表明：(1)生物信息学分析显示,番茄中含有5个复三螺旋基因(SlGTL1~SlGTL5);进化树分析表明,番茄复三螺旋基因具有物种特异性。(2)qRT PCR分析显示,番茄SlGTL3基因在根和茎中特异表达,其他4个基因均在果实中较高表达,表明不同番茄复三螺旋基因的表达具有组织特异性。(3)激素诱导表达结果显示,SlGTL1只响应ABA(1种)激素,而SlGTL5基因可响应4种激素,且速度较快。(4)非生物胁迫诱导证实,SlGTL3、SlGTL5基因可响应盐胁迫,SlGTL3~SlGTL5基因可响应极端温度,SlGTL3和SlGTL4基因可响应机械损伤;SlGTL1、SlGTL4和SlGTL5可响应脱水胁迫。研究认为,SlGTL3的功能可能与植株形态建成和非生物胁迫有关,其他4个基因的功能可能与果实的发育有关;推测SlGTL1可能与ABA信号途径有关,SlGTL5快速响应多种激素,可能位于信息传递的节点,其功能可能与信号传递有关。     

小果叶下珠花气味组成及其两性异型性

大戟科(Euphorbiaceae)植物小果叶下珠(Phyllanthus microcarpus)由种特异性细蛾科(Gracillariidae)昆虫头细蛾(Epicephala)专门为其传粉,具体包括:头细蛾在雄花上积极采粉,然后为雌花授粉并在其内产卵等极其不同的传粉行为。花气味在维持小果叶下珠与传粉头细蛾专性传粉互利共生关系中起着至关重要的作用。采用动态顶空吸附法分别收集小果叶下珠雌花和雄花气味,利用气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)联用技术分析鉴定其成分,并用峰面积归一法与内标法进行定量,最后通过主成分分析法比较两者间的差异性。结果表明:(1)小果叶下珠花气味中共分离出17种化合物,主要以萜类和脂肪族物质为主;顺-β-罗勒烯在雌花和雄花中含量均最高,为主要气味成分;(2)雌花气味释放量显著高于雄花;(3)雌花和雄花之间气味化学成分存在明显的差异,即具有两性异形性。初步推测花气味出现两性异形性是植物为适应传粉头细蛾极其高度特异的传粉行为(雄花采粉,雌花传粉并产卵)而选择进化的结果。     

抗青枯病基因RRS1的研究进展

RRS1是被发现的第一个青枯病抗性基因,能介导多个Ralstonia solanacearum小种的广谱抗性反应,也是至今第一例依赖NDR1蛋白的TIR-NBS-LRR类R基因。该文综述了目前分子机制研究最为详尽的拟南芥抗青枯病基因RRS1的克隆、功能和表达作用模式的研究进展,对其他作物青枯病抗性的分子机理研究提供科学的依据和启示。     

棉花在广西南宁的越冬耐冷性鉴定和遗传分析

在广西南宁对不同种质来源的棉花材料及其杂交后代进行越冬耐冷性鉴定,为多年生棉花耐冷育种提供基础材料。在开展最佳处理时间和处理温度筛选的基础上,采用5个耐冷生理生化指标(相对电导率、可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛和脯氨酸)和露地越冬指标综合鉴定63份材料的越冬耐冷性,并运用系统聚类的方法将其聚为4大类,即耐冷型23份、中度耐冷型19份、中度冷敏型9份和冷敏型12份,分别占供试材料的36.51%、30.16%、14.29%和19.05%。所有耐冷型材料均和多年生海岛棉种质有关,说明多年生海岛棉在越冬耐冷性育种上具有很高的利用价值。供试棉花材料越冬性的细胞质效应不显著,杂交后代的越冬性有向亲本的平均类型回归的趋势。     

番茄 SlDP1 基因的克隆、生物信息学及表达特性分析简

DP基因属于DP/E2F转录因子家族,其编码的蛋白是E2F蛋白的二聚化分子伴侣,可能参与调控细胞周期、DNA复制、生长、分化、凋亡等多种细胞进程。根据SGN数据库登录的番茄序列,通过RT-PCR方法从野生型番茄中克隆了一个DP基因,命名为SlDP1。生物信息学预测,SlDP1蛋白定位于细胞核,具有保守的DNA结合域、二聚化区域和C-末端及多个磷酸化位点。蛋白质二级结构预测SlDP1蛋白含51.50%的环状结构,34.55%的α螺旋和2.66%的β折叠。荧光定量PCR分析外源激素对野生型番茄SlDP1基因表达量的影响,发现该基因受外源性乙烯前体ACC的诱导。对环境因子应答的RT-PCR结果表明,在伤害和盐处理的叶中该基因表达不受诱导,而盐处理的根中该基因表达量提高。SlDP1基因表达模式分析表明,该基因在根、花、萼片及成熟时期果实中表达量较高。这些结果为进一步研究SlDP1基因在番茄生长发育过程的功能奠定了基础。