HOPS复合体蛋白在细胞自噬过程中的功能研究

自噬(autophagy)是一种溶酶体依赖性的细胞内降解途径,其主要功能是将生物大分子(蛋白质、多糖等)或细胞器(线粒体等)回收至溶酶体中并将其降解为单糖、氨基酸等小分子以重复利用。发现HOPS复合体中的两个基因vps39和vps41的缺失会导致酵母内GFP-ATG8大量积累。进一步研究表明,积累的原因是GFP-ATG8与液泡不能发生融合。而在HOPS复合体中的另外两个基因vps16和vps18缺失的情况下,自噬融合没有受到影响;在vps16和vps18双敲除的菌株中,自噬融合同样没有受到影响。该实验结果为理解HOPS复合体的功能和自噬体与液泡融合的过程提供了新的线索。     

油葵含油量相关基因在烟草中的表达

采用RT-PCR和RACE技术从油葵(Helianthus annuus L.)种子中克隆了DGAT基因的cDNA全长序列,命名为HaDl(GenBank登录号为HM 015632).将HaDl与CaMV 35S组成型启动子融合,构建植物表达载体pBI-HaDl,通过根癌农杆菌介导转化烟草.对转基因植株进行GUS及PCR检测,同时采用气相色谱-质谱法(GC-MS)分析转基因烟草叶片中脂肪酸各成分的含量.结果表明:HaDl基因cDNA全长1 936 bp,最大开放阅读框为1 524 bp,编码507个氨基酸;推测的氨基酸序列与其它植物已报道的DGAT1基因的氨基酸序列一致性为70%～80%,具有DGAT1蛋白保守的二酰甘油结合基序"HKWIVRHLYFP",因此HaDl基因属于DGAT1基因家族.GUS活性染色及PCR检测均证明外源HaDl整合到烟草基因组并成功表达.转基因烟草叶片脂肪酸含量测定发现,油酸、软脂酸和硬脂酸的含量得到提高,推测HaDl是植物油脂合成相关的重要基因.     

麻疯树脂酶全长基因克隆、表达及其蛋白质结构预测

脂酶(Lipase,EC3.1.1.3)是普遍应用于皮革、饲料及生物柴油工业的工业酶制剂,具有广泛的应用价值。目前对植物来源的脂酶研究较少。本研究用在生物柴油中具有应用前景的油料植物——麻疯树(Jatrophacurcas)作为研究对象,克隆了该物种的脂酶基因(JcLIP)。通过多序列比对并结合物种的亲缘关系设计了具有较高特异性的简并引物,通过使用RT-PCR和RACE技术,最终获得了麻疯树脂酶基因的全长序列并成功地在大肠杆菌中表达,酶活测定结果表明,麻疯树脂酶在大肠杆菌中表达在包涵体中,但是能产生具有活力的蛋白质,酶活约为0.8U.mL-1。结构预测和比较表明,JcLIP蛋白质具有脂酶的结构核心和催化活性中心,而在非核心区具有较毛霉脂酶更多的插入和随机卷曲,这可能是决定二者之间酶活差异的重要原因。     

激素对樱桃番茄两种外植体诱导再生植株的影响

以 MS为基本培养基 ,附加不同浓度的 6-BA、IAA和 NAA培养樱桃番茄两种外植体以诱导再生植株。结果表明 :含 NAA的 MS+6-BA2 mg/L(单位下同 ) +NAA0 .2培养基诱导的叶片愈伤组织 ,经继续培养无芽的分化 ,含 IAA的 MS+6-BA2 +IAA0 .2培养基诱导的愈伤组织 ,经继续培养诱导芽的分化 ;含 NAA或IAA的 MS+6-BA2 +NAA0 .2和 MS+6-BA2 +IAA0 .2培养基利于下胚轴愈伤组织的诱导 ,而不含生长素的 MS+6-BA1 .0培养基可直接诱导芽的分化。     

水稻花粉[肌动蛋白]抑制蛋白基因的克隆和表达分析

[肌动蛋白]抑制蛋白（profilin）是一种低分子量、与肌动蛋白结构的蛋白质。通过筛选水稻成熟花粉的cDNA文库,获得了两个全长cDNA片段,序列分析结果表明,两个cDNA片段长度分别为821bp和805bp;共同拥有一个由131个氨基酸组成的开放密码框、5′末端翻译区和一个带有poly(A)的3′区域。[肌动蛋白]抑制蛋白与玉米、C.dactylon、H.brasiliensis、P.pratense中的该蛋白质的同源性分别为89％、87％、83％、89％。Southern杂交分析显示,在基因组至少有两个基因存在。Northern杂交和RT-PCR结果显示它在花粉和花粉中特异表达。     

麻疯树核糖体失活蛋白基因的克隆和表达

麻疯树(Jatropha curcas L.)核糖体失活蛋白(curcin)是存在于麻疯树种子中的一种毒性较强的蛋白,它与蓖麻毒蛋白和相思子毒蛋白的性质相似,属Ⅰ型核糖体失活蛋白。从麻疯树种子中分离得到一种分子量为28.2kD的蛋白质,其对无细胞系统中蛋白质合成的抑制活性较强,IC_(50)为(0.19±0.01)nmol/L,具有RNA N-糖苷酶活性。依据curcin的N端部分氨基酸设计简并引物,通过RT-PCR和5′-RACE技术从未成熟种子总RNA中克隆到curcin全长cDNA序列。该cDNA全长由1 173个碱基组成,包含一个编码293个氨基酸的前体蛋白,前42个氨基酸为信号肽。推测的多肽序列与测定的蛋白质N端序列相同,与多种已发表的Ⅰ型核糖体失活蛋白和Ⅱ型核糖体失活蛋白的A链有一定的同源性。将curcin的编码区与表达载体pQE-30相连后,转入大肠杆菌(Escherichia coil)M15菌株中得到了有效的表达。将表达的融合蛋白纯化后发现,它具有抑制无细胞系统蛋白质合成的能力。     

麻疯树G蛋白γ亚基JcAGG3基因的克隆及表达分析

从麻疯树c DNA中克隆到一个与拟南芥AGG3同源的基因,命名为Jc AGG3。该基因开放阅读框为834bp,编码277个氨基酸,软件预测等电点为8.61,分子质量为30.514k Da。亚细胞定位预测显示其定位于细胞质膜上。在该基因的顺势作用元件上发现了与胚乳发育、激素调节、光响应和逆境胁迫相关的启动元件。荧光定量PCR(q PCR)检测发现,Jc AGG3在根、茎、叶和种子中均有表达,在发育中的种子中表达量最高,幼叶中的表达量显著高于老叶,在茎中只检测到极微量的表达;对麻疯树的幼苗进行黑暗处理后Jc AGG3基因表达显著下调,脱落酸(ABA)和干旱胁迫处理下Jc AGG3表达量显著增加。     

麻疯树苯丙氨酸解氨酶启动子的克隆和表达载体的构建

苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonia lyase, PAL）是苯丙烷类代谢途径的关键酶,催化苯丙氨酸转化为肉桂酸,促进黄酮、香豆素等次生代谢物的生成。本文根据已克隆的麻疯树苯丙氨酸解氨酶基因JcPAL的序列设计引物,通过DNA步移技术,克隆出长度为1 334 bp的JcPAL基因起始密码子上游序列。序列分析显示其不仅具备CAAT、TATA盒这些保守元件,而且包含多种胁迫诱导元件,特别是在序列中发现一些苯丙氨酸解氨酶特有的元件。为了鉴定JcPAL基因的启动子元件,分别将长度不同的5′端侧翼区缺失体定向插入载体pBI121中, 取代原有的CaMV35S启动子,构建了4个驱动报告基因GUS的植物表达载体。     

十字花科10属种与油菜萝卜胞质不育系杂交的花粉萌发情况观察

对10属种十字花科植物与油菜萝卜胞质不育系杂交时花粉在柱头上粘合、萌发、花粉管伸长等情况进行观察。结果表明：（1）海甘蓝花粉粒粘合较难;（2）48 h内无瓣焊菜〖WTBX〗(Rorippa dubia)〖WTBX〗、毛果诸葛菜(Orychophragmus violaceus)、桂竹香(Cheiranthus cheiri)、海甘蓝(Crambe abyssinica)花粉管的伸长受阻于花粉萌发启动之时,花粉壁内形成胼胝质塞;播娘蒿、紫罗兰、荠菜花粉管伸长但未进入乳突细胞;芝麻菜花粉管进入乳突细胞而未进入柱头,‘浠水白’(Brassica campestris)、蓝花子有花粉管进入柱头及花柱而未进入胚囊。     

从水稻根部悬浮培养细胞分离原生质体及植株再生

以长香稻(Oryza sativa L．)(糯稻)的幼嫩种子根为材料,在Ms和N6培养基上诱导产生结构松软而分散的愈伤组织,经过AA液体培养基振荡悬浮培养,悬浮培养细胞经酶解后得到了活性较高的原生质体,试验结果表明这是分离原生质体较理想的材料。在附加2,4-D lmg／L(以下单位同)、KT(激动素)0．2、各氨酰胺876、天门冬酰胺266的Ms琼脂糖培养基中,诱导出了大量愈伤组织,在含KT2、NAA(α-萘乙酸)0．2、zT(玉米素)0．2、cH(水解酪蛋白)1000和4％椰子汁的N6培养基中成功地诱导出了由原生质体再生的植株。当代原生质体再生植株能正常开花、结实、产生种子;染色体数均为二倍性(2n＝24),最显著的特点是结实率低,穗粒数减步、生育期延迟。