檀香SaRbohA基因的克隆与吸器诱导因子响应分析

植物Rboh基因家族编码产生活性氧(ROS)的NADPH氧化酶。了解半寄生植物檀香(Santalum album Linn.)基因Rboh相关信息和表达特性,可为研究檀香SaRbohA基因通过活性氧信号(ROS)调控吸器发育的响应提供理论依据。该研究以全长转录组测序为基础,通过序列拼接设计合成基因特异引物,从根中克隆获得了1个檀香respiratory burst oxidase homolog(Rboh)基因cDNA全长,命名为SaRbohA。序列分析表明,该基因cDNA全长2 790 bp,编码929个氨基酸,分子量105.37 kD,理论等电点9.13,预测亚细胞定位于细胞膜。结构预测表明,SaRbohA具有6个跨膜结构域,在膜内侧的C端包含典型的NADPH结合结构域和FAD结合结构域, N端含有两个EF手性结构。序列比对分析表明,檀香SaRbohA与苹果MdRboh同源进化关系较近,相似度为63.65%。组织特异性表达分析表明,SaRbohA基因在茎中表达量最低,幼叶和茎尖中表达量较高,而在根中表达量最高。采用2, 6-二甲氧基对苯醌(寄生植物吸器诱导因子)处理,可以强烈诱导檀香SaRbohA基因的响应并伴随大量活性氧信号。研究推测,SaRbohA基因的在ROS信号介导的檀香吸器发育过程中起重要作用,且受化学诱导因子调控表达。     

叶面喷施亚精胺对高温胁迫下番茄叶绿素合成代谢的影响

以设施番茄栽培品种‘金棚朝冠’幼苗为试验材料,研究叶面喷施0.25 mmol·L~(-1)亚精胺(Spd)对高温胁迫下(38℃/28℃,昼/夜)番茄幼苗生长及叶绿素合成过程中前体物质含量、关键酶活性和叶绿素含量的影响,探讨Spd缓解番茄高温胁迫伤害的生理机制。结果表明:(1)高温胁迫显著抑制了番茄幼苗的生长,叶面喷施Spd可有效缓解高温胁迫对番茄幼苗地上部生长的抑制作用,但对于地下部的生长无显著缓解作用。(2)高温胁迫下番茄叶片叶绿素合成前体物质δ-氨基酮戊酸(ALA)和胆色素原(PBG)的含量显著提高,而尿卟啉原Ⅲ(UroⅢ)、原卟啉Ⅸ(ProtoⅨ)、镁-原卟啉Ⅸ(Mg-protoⅨ)和原叶绿素酸(Pchl)的含量显著降低,证明叶绿素前体由PBG向UroⅢ的转化受阻,导致叶绿素a(Chla)、总叶绿素(Chlt)含量和Chla/Chlb显著降低。(3)叶面喷施Spd能增强高温胁迫下胆色素原脱氨酶(PBGD)活性,有效缓解了高温胁迫对PBG到UroⅢ转化的阻碍作用,促进PBG之后叶绿素合成前体物质的合成,Chla含量和Chla/Chlb显著增加。研究发现,高温胁迫显著抑制番茄幼苗的生长,叶面喷施Spd可通过显著增强PBGD活性来缓解由PBG向UroⅢ的受阻程度,促进高温胁迫下番茄叶片的叶绿素前体合成,提高叶绿素含量和番茄植株的生长量,减轻高温胁迫对番茄幼苗生长的伤害。     

檀香小G蛋白Rac1基因的克隆与功能分析

植物Rac蛋白属于小分子G蛋白ROP家族,广泛参与活性氧(ROS)产生、激素信号转导和组织形态建成。檀香(Santalum album Linn.)是著名的珍贵树种,为半寄生植物,其正常生长需要根部特化的吸器从其他寄主植物摄取营养物质。该研究基于全长转录组数据,采用RT-PCR方法克隆得到了1个檀香Rac基因,命名为SaRac1。结果表明:(1)SaRac1基因全长594 bp,编码197个氨基酸,分子量21.55 kD,理论等电点9.32,为亲水性蛋白。(2)进化分析显示,SaRac1蛋白和拟南芥(Arabidopsis thaliana)AtRac1~6、AtRac9和AtRac11蛋白同属于典型的植物RacⅠ家族蛋白。(3)结构预测显示,该蛋白在N端为保守的G结构域,蛋白C端具有CaaL保守基序。(4)原生质体亚细胞定位试验显示,SaRac1蛋白定位于细胞核和细胞质。(5)组织特异性表达分析显示,SaRac1基因在根和吸器中表达量最高,幼叶和茎中表达量较高,在成熟叶和老叶中表达量较低。(6)用寄生植物吸器诱导因子2,6-二甲氧基对苯醌(DMBQ)处理,发现SaRac1受到DMBQ的强烈诱导,表达量在4 h达到最高。研究推测,SaRac1基因受吸器诱导因子调控进而参与檀香吸器形成过程。     

抑制PI3K信号通路促进TRAIL诱导人乳腺癌细胞MCF-7凋亡

肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体（tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand, TRAIL）对癌细胞有独特的细胞毒性作用,而对正常细胞没有影响. 但乳腺癌细胞耐受TRAIL诱导凋亡.本研究探索磷脂酰肌醇-3激酶（phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K）信号通路对人乳腺癌MCF-7细胞耐受TRAIL的影响. 采用MTT法、显微照相以及DAPI染色观察TRAIL对MCF-7细胞生长的抑制作用以及诱导细胞凋亡状况;流式细胞分析细胞凋亡的情况;激光共聚焦显微镜观察多聚ADP核糖多聚酶-1（poly(ADP-ribose) polymerase -1,PARP-1）的迁移和定位;Western印迹分析死亡受体、caspase-3/8、磷酸化的AKT［pAKT(Ser473)］、Src和PARP-1等蛋白质表达. 结果显示,小剂量TRAIL（< 80 nmol/L）和Ly294002（< 40μmol/L）对MCF-7细胞生长没有显著的抑制作用,但是大剂量TRAIL（160 nmol/L）和Ly294002（80 μmol/L）则能抑制MCF-7细胞生长;低剂量Ly294002协同TRAIL抑制MCF-7细胞生长,并诱导细胞凋亡;Ly294002和TRAIL共同作用能促进PARP-1从胞浆进入细胞核;蛋白质表达分析显示,MCF-7细胞均表达死亡受体DR4、DR5、诱骗受体DcR1和DcR2、以及caspase-8,但是不表达caspase-3;Ly294002和TRAIL共同作用也能抑制pAKT(Ser473)和Src的表达,并且导致PARP-1断裂. 本研究结果提示,抑制PI3K信号可增加MCF-7细胞对TRAIL诱导的敏感性;MCF-7细胞通过PI3K/AKT途径促进Src的表达耐受TRAIL的细胞毒性作用Ly294002联合TRAIL是一种新的药物组合方式治疗乳腺癌.