木薯MeNINV4基因在原核细胞中的表达及优化

转化酶是植物中蔗糖降解过程的关键酶之一,可催化蔗糖不可逆地分解为葡萄糖和果糖,在植物生长发育、平衡碳水化合物及对逆境胁迫的响应等方面具有重要的作用。本研究利用从木薯中克隆到碱性/中性转化酶MeNINV4基因,将其重组构建到原核表达载体pGEX-6p-1上,构建重组载体MeNINV4-pGEX-6p-1,并对其融合蛋白表达的IPTG诱导浓度、起始菌液浓度、诱导温度和诱导时间条件进行优化。研究结果发现:GST-MeNINV4融合蛋白的表达量在一定范围内随着IPTG诱导浓度、起始菌液浓度和IPTG添加时间的增加而增加。重组菌在OD_(600)为1.0左右,IPTG浓度为0.6 mmol/L,在37℃条件下诱导5 h后,重组蛋白的表达量达到最大值。本研究通过诱导目的蛋白在原核细胞中的表达并且优化表达条件,使目的蛋白在原核细胞中的表达量显著增加,为进一步研究目的蛋白的结构、功能及酶学特性等生物学功能提供理论依据。     

木薯ftsZ基因分离及在原核生物中功能初步鉴定

ftsZ基因是控制细胞分裂的关键基因,其蛋白能够在分裂位点形成一个环状结构而影响细胞分裂.为了研究木薯质体分裂与木薯淀粉品质形成的关系,根据木薯基因组数据库上的预测序列,设计引物,从木薯基因组中分离了与质体分裂相关的ftsZ家族3个新基因(ftsZ1,ftsZ2,ftsZ3).分别将它们与荧光蛋白基因(GFP)融合,构建了3个原核表达载体pET-fisZ1-GFP、pET-fisZ2-GFP、pET-fisZ3-GFP,并转化大肠杆菌BL21(DE3).通过荧光显微镜观察菌体的表型和分裂,初步鉴定了木薯质体分裂相关基因ftsZ家族对细胞分裂的作用.结果显示:尽管木薯与大肠杆菌的亲缘关系较远,ftsZ基因的同源性较低,但是两者表现出相似的功能,木薯ftsZ基因的表达能严重影响大肠杆菌细胞分裂.这一结果为进一步研究木薯ftsZ家族基因的功能奠定了基础.     

木薯己糖激酶MeHXK5的催化功能鉴定

该研究利用ISSR分子标记,对分布于福建省内5个样地( 邵武、建阳、建瓯、周宁和屏南)的61个野钩锥(Castanopsis tibetana)单株的遗传多样性进行了分析,并采用聚类分析方法探讨了它们的遗传关系。结果表明： 用10条ISSR引物从61个单株的基因组DNA共扩增出158条带,包含145条多态性条带,多态性条带百分率达91.77%,其中引物 UBC817、UBC819与UBC842的多态性条带百分率（PPB）为100.0%。各居群的多态性条带百分率(PPB)、有效等位基因数(Ne)、Nei’s基因多样度(H)和Shannon’s多样性指数（I）等各遗传指数差异较大,其中各项遗传指标中最高的为邵武居群,而周宁居群则最低。5个居群的基因分化系数和基因流分别为0.144 0和2.973 0,说明5个居群总遗传变异的14.40%存在于居群间,85.60%存在于居群内。种间总基因多样度分别为0.395 8,种内基因多样度分别为0.338 8,表明钩锥种间遗传多样性较高,且种间变异大于种内变异。各居群间的遗传距离差异较大; 其中,邵武与建瓯居群的遗传距离最近,仅为0.081 5; 建阳和周宁居群的遗传距离最远,为0.162 9。通过聚类分析可将5个钩锥居群聚为3支,屏南与周宁的居群各自独立聚为2支;来自邵武、建瓯及建阳的居群聚为一支,且可进一步分为两个亚支,建阳居群为1个亚支,邵武和建瓯居群聚为1个亚支。供试的钩锥具有较高的遗传多样性,存在着较为频繁的基因交流。该研究结果较准确地揭示了钩锥种间的遗传多样性。