抗欧亚活血丹凝集素特异性多克隆抗体的制备

欧亚活血丹外源凝集素(Gleheda)是分离自欧亚活血丹 (Glechoma hederacea) 叶片中的一种糖基化植物新蛋白. 如同其他糖基化蛋白,通过免疫学方法探测 Gleheda 的过程中通常受到一些不相干糖蛋白的妨碍,为此制定了抗 Gleheda 特异性多克隆抗体的纯化方案. 免疫血清蛋白经硫酸铵选择性沉淀后,分别以 Gleheda 和刺槐外源凝集蛋白 (RPA) 结合在 Sepharose 4B作为亲和配体,采用亲和层析法连续纯化 2 次,然后进一步采用离子交换层析 Q Fast Flow 提纯. 经每一步骤提纯得到的抗体组分对 Gleheda 的特异性,均同时采用双向免疫扩散检验和 Western blot 分析. 结果表明,以 Gleheda 为配体,亲和纯化制备得到的抗体组分对叶片粗提物中的许多植物 (糖) 蛋白仍然表现交叉反应. 为除去由植物糖蛋白中的聚糖所引起这些非特异性交叉反应抗体,接着以 RPA 为配体再次进行亲和纯化,Western blot 分析显示,抗体的特异性得到提高但并非除去了所有非特异性交叉反应的抗体. 最后进一步采用离子交换层析制备得到仅抗 Gleheda 蛋白的特异性抗体组分,此抗体组分适用于免疫探测研究. 该抗体纯化制备程序简易而高效,而且不需要昂贵的设备.     

新基因水稻 OsLSD1 的克隆及拟南芥和水稻类 LSD1 基因家族的生物信息学分析

类 LSD1 (LSD1-like) 基因家族是一类特殊的 C2C2 型锌指蛋白基因,编码植物特有的转录因子 . 目前已经研究的 2 个成员拟南芥 LSD1 (lesions stimulating disease resistance 1) 和 LOL1 (LSD-One-Like 1) 基因均参与植物细胞程序化死亡 (programmed cell death, PCD) 的调控 . 从水稻 cDNA 文库中克隆到 1 个类 LSD1 基因,命名为 OsLSD1. 该基因长 988 bp ,包含一个 432 bp 的开放阅读框,推导的氨基酸序列 (143 个氨基酸 ) 含有 3 个内部保守的锌指结构域 . DNA 印迹结果表明 OsLSD1 基因在水稻基因组中为单拷贝,且在根、茎和叶中表达 . 借助于生物信息学分析技术,从拟南芥和水稻数据库中各识别出 5 个和 7 个 ( 包括 OsLSD1) 类 LSD1 基因 . 分析了这些类 LSD1 基因的结构,蛋白质结构域组成 . 系统进化分析表明,无论基于编码区的核苷酸或氨基酸序列都可以将这些类 LSD1 基因分为 2 类 . 虽然不存在拟南芥或水稻特有的类 LSD1 蛋白,但有些结构域是水稻所特有的,也有些基因是来源于复制事件 .     

TAIL-PCR方法快速分离Xcc致病相关基因序列

以miniTn5gfp-km转座子中nptII片段作为探针,对已获得的五株野油菜黄单胞菌野油菜黑腐病致病型（Xcc）非致病突变体进行了Southern blot分析,结果表明,这五株突变体确由mini-Tn5gfp-km转座子插入致病相关基因所致,且为单拷贝不同位点的插入。提取这五株突变体总DNA作为模板,采用改进的热不对称交错PCR （TAIL-PCR）方法从其中克隆到了各自转座子插入区侧翼序列,对这些侧翼序列进行了序列测定并将分析结果与GenBank database及Xcc全基因组序列做了比较,结果表明,五个侧翼序列所在的基因确与Xcc致病性有关。这种改进后的TAIL-PCR方法为突变体特别是转座子插入突变体中目的基因的克隆提供了一种简便高效的新方法。     

转座子标签法在构建G-细菌突变体库中的应用

应用转座子标签法以水稻黄单胞菌 (Xoo)为研究对象 ,构建了Xoo的突变体库 ,为革兰氏阴性细菌突变体库的建立 ,验证了一个较新的方法和思路。经分子生物学检测 ,此方法简便易得、高效稳定 ,可以定向突变 ,为研究G-细菌的各项功能提供了良好的素材 ,加快了研究进程。     

cry3A和vhb基因在转基因马铃薯中的表达

分别构建了含cry3A和cry3A+vhb基因的植物表达载体pBCry3A和pBC₃Vhb,并通过根癌农杆菌介导转化了马铃薯. 对转化再生植株进行PCR和DNA印迹分析表明,外源基因已整合到马铃薯基因组中, 且连续三代无性繁殖后转基因仍存在. ELISA分析表明cry3A基因在转基因植株中得到了高效表达, 在单转cry3A植株中最高表达量达0.1%, 转cry3A与vhb双基因株系中为0.065%. 水涝试验显示,转双基因且vhb mRNA的RT-PCR呈阳性的马铃薯植株,对低氧胁迫有较好的耐受性, 表明获得的上述转双基因马铃薯株系可能会具有很好的抗虫和耐涝性能.     

OsRboh基因家族在水稻免疫应答中的表达及功能分析

为了阐明Rboh基因家族在水稻免疫应答中的功能,首先利用生物信息学方法从水稻基因组数据库中检索到7个水稻Rboh基因,并对其进行系统发育学和组织特异性表达分析,发现OsRbohD只在穗和愈伤组织中表达,且OsRbohE和OsRbohF仅在愈伤组织中特异表达,而其他基因为组成型表达。利用Real-time PCR对分别在水杨酸SA、茉莉酸甲酯MeJA和水稻黄单胞菌PXO99致病菌株处理下的OsRboh基因家族的表达水平进行了分析,同时对处理后的叶片H2O2含量进行测定。结果表明,SA可以提高OsRbohA、OsRbohB、OsRbohC和OsRbohD的表达水平,MeJA可以提高OsRbohA、OsRbohB、OsRbohC和OsRbohG的表达水平,接种水稻黄单胞菌致病菌株PXO99可以提高OsRbohA和OsRbohB的表达水平。然而三者在诱导OsRboh基因家族成员的表达时序性和表达程度存在着差异。此外,3种不同处理都能导致不同程度的H2O2积累。结果显示,OsRboh基因家族各基因在水稻免疫应答中可能扮演不同角色,发挥不同作用。     

T-DNA标签在转基因水稻基因组中的整合特点

利用热不对称交错PCR (TAIL-PCR),对200个含T-DNA插入的转基因水稻株系进行分析,获得了159个T-DNA右边界侧翼序列. 其中,92个序列含有T-DNA右边界和侧邻的水稻基因组序列,78个序列与已公布的水稻BAC/PAC克隆有97%～100%的同源性,从而可作为T-DNA标签定位在水稻的12条染色体上. 结合先前定位的169个T-DNA标签,对T-DNA在水稻基因组中的整合特点进行了分析. 结果发现,在T-DNA右边界和侧邻的水稻基因组序列的连接处,14.6%的T-DNA标签含有3～74bp的填充序列. 在不含填充序列的连接处,21.3%的T-DNA标签,在整合后的T-DNA右边界与侧翼的水稻基因组序列之间显示出3～5 bp的微同源性. 填充序列和微同源性的存在,揭示了T-DNA在水稻基因组中的整合既存在双链断裂修补机制,又存在单链裂缝修补机制. T-DNA倾向于整合到富含A/T核苷酸的基因组区域,即主要在基因的5′和3′端调控区以及内含子中.     

野生型和ospk1突变体水稻幼苗根对外源糖分的吸收和响应

植物根系如何响应环境因子变化是植物发育和营养吸收研究的重要科学问题。丙酮酸激酶OsPK1在根部的表达主要在根尖成熟区和根毛区,其表达水平变化有可能影响水稻对外源糖分的吸收。采用日本晴和水稻突变体ospk1,通过改变1/2 MS培养基中蔗糖含量,探索水稻幼苗对外源糖分的吸收和响应。通过GC-MS的方法检测了水稻幼苗叶片、叶鞘和根中蔗糖、葡萄糖、果糖和半乳糖的含量。发现根与培养基中糖分接触能明显提高幼苗中的糖含量。并且这些幼苗的根系长度大于那些不加蔗糖的培养基培养的幼苗,表明外源糖分被吸收后能促进根的伸长。OsPK1表达下调影响了糖代谢和外源糖分的吸收。半定量RT-PCR结果显示,幼苗根与糖分的直接接触明显上调根中OsPIP2;4,OsPIP2;5和OsTIP2;1三个水孔蛋白基因的表达。     

新基因水稻OsLSD1的克隆及拟南芥和水稻类 LSD1基因家族的生物信息学分析

类LSD1 (LSD1-like)基因家族是一类特殊的C2C2型锌指蛋白基因,编码植物特有的转录因子.目前已经研究的2个成员拟南芥LSD1(1esions stimulating disease resistance 1)和LOL1(LSD-One-Like 1)基因均参与植物细胞程序化死亡(programmed cell death,PCD)的调控.从水稻cDNA文库中克隆到1个类LSD1基因,命名为OsLSD1.该基因长988 bp,包含一个432bp的开放阅读框,推导的氨基酸序列(143个氨基酸)含有3个内部保守的锌指结构域.DNA印迹结果表明OsLSD1基因在水稻基因组中为单拷贝,且在根、茎和叶中表达.借助于生物信息学分析技术,从拟南芥和水稻数据库中各识别出5个和7个(包括OsLSD1)类LSD1基因.分析了这些类LSD1基因的结构,蛋白质结构域组成.系统进化分析表明,无论基于编码区的核苷酸或氨基酸序列都可以将这些类LSD1基因分为2类.虽然不存在拟南芥或水稻特有的类LSD1蛋白,但有些结构域是水稻所特有的,也有些基因是来源于复制事件.     

水稻黄单胞菌hrp基因簇中致病相关基因hpaB的鉴定水稻黄单胞菌 TAIL-PCR hrp基因簇 hpaB基因

由水稻黄单胞菌引起的水稻白叶枯病是水稻最严重的细菌性病害.通过筛选18000个Xoo Tn5转座子插入突变体,得到其中一个致病力缺失的突变体XOG11.TAIL-PCR方法分离该突变体中插入转座子的侧翼序列,发现转座子插入到位于hrp基因簇的hpaB基因中.对该基因进一步的分析表明该基因编码一个含有156个氨基酸,等电点为4.28,亮氨酸含量为14.4%的蛋白HpaB.Southern blot和PCR验证表明Tn5在该突变体中为单拷贝插入且未发生转座子携带侧翼序列的转移.将hpaB克隆到具有广泛寄主的质粒pHM1中,转化重组质粒进入突变体后,突变体恢复了在其寄主水稻IR24上的致病力,而转化空质粒pHM1后的突变体仍然表现为致病力缺失.证实了水稻黄单胞菌中hpaB基因与该细菌的致病力相关,在侵染水稻的过程中起着不可缺失的作用.