叶发育的遗传调控机理研究进展

叶是植物进行光合作用的主要器官。高等植物叶原基起始于顶端分生组织的周边区,在一系列基因精确调控下,叶原基建立近一远轴、基一顶轴和中．侧轴极性,引导原基细胞朝着特定的方向分裂和分化,最终发育戍一定形态和大小的叶片。近年来分子遗传学研究结果表明,数个转录因子家族基因、小分子RNA和细胞增殖相关因子组成一个复杂的遗传控制网络,调节叶片极性建成过程。此外,复叶的形态建成还受到另外一些转录因子的调控。本文对近年来叶发育遗传调控机理研究的新进展做简要介绍。     

RNA 沉默的病毒抑制子

RNA 沉默是一种在真核生物体内普遍保守的、通过核酸序列特异性的相互作用来抑制基因表达的调控机制 . RNA 沉默的一种重要生物学效应是防御病毒的侵染,而针对寄主的这种防御机制,许多植物病毒已演化通过编码 RNA 沉默的抑制子来克服这种防御反应 . 目前,已从植物、动物和人类病毒中鉴定了 20 多种 RNA 沉默的抑制子,围绕抑制子的鉴定和作用机理研究已成为病毒学研究的一个热点 . 对 RNA 沉默抑制子的发现、鉴定方法、作用机理及与病毒病症状形成的关系、动物病毒的沉默抑制子等方面的最新进展做了综述,并对沉默抑制子的应用和存在的问题进行了讨论 .     

小麦TaMlo基因的原核表达、抗体制备及细胞化学分析(简报)

白粉病菌(Blumeria graminis)是一类高度专化性的寄生真菌,可侵染650多种单子叶植物和 9000多种双子叶植物,能够引起多种麦类作物的白粉病,给农业生产带来巨大的损失。由于白粉病菌生理小种多、变异快,所以利用专化性抗病基因难以解决植物的持久抗病性问题。人们在研究大麦白粉病时．发现大麦Mlo基因的隐性突变可导致大麦对绝大多数白粉病菌生理小种的高效持久的广谱抗病性。Schulze-Lefert等多家实验室合作于1997年成功克隆了野生的 Mlo基因。进一步研究表明．该基因编码一种植物特有的具有7个跨膜区和羧基端长尾的膜蛋白(Mlo),它可能对植物细胞的坏死起负调控作用。但Mlo基因如何表达及其在白粉病菌发育中的作用机制尚不清楚。     

利用流式细胞仪研究拟南芥叶发育过程中细胞周期的调控

叶的形态建成依赖于细胞不断地分裂增殖和不同类型细胞的特化。在叶发育早期,叶细胞主要通过旺盛的有丝分裂来增加原基中细胞的数目。随着叶片的生长,叶细胞自顶部向基部逐渐退出有丝分裂进入内复制来增加细胞的倍性,同时伴随细胞的扩展和分化。本文介绍利用流式细胞仪研究双子叶模式植物拟南芥叶发育过程中细胞周期调控的方法和具体研究实例。我们发现至少存在3种类型的细胞周期异常的拟南芥叶发育突变体。此外,我们还介绍利用流式细胞仪测定DNA复制效率的方法。     

烟草花叶病毒和番茄花叶病毒在含N基因烟草上的症状差异是由运动蛋白基因决定的

烟草花叶病毒(TMV)和番茄花叶病毒(ToMV)是烟草花叶病毒属中关系最为密切的病毒, 但它们在含N基因烟草上产生的枯斑大小有明显的差异. 比较了TMV, ToMV及用ToMV运动蛋白基因(MP)精确置换TMV MP后获得的重组病毒T/OMP在不同寄主上的症状差异, 发现T/OMP在含N基因烟草上产生的枯斑大小与ToMV相似. 分析比较TMV, ToMV和T/OMP外壳蛋白和MP在植物体内的积累水平, 发现三者之间没有明显的差异, 而TMV和T/OMP在原生质体中的复制水平也没有差异. 比较TMV, ToMV和T/OMP接种后烟草体内防御相关酶(PAL, POD和PPO)的活性变化, 结果T/OMP和TMV所诱导酶的变化趋势基本一致, 而与ToMV有所差异, 因此认为MP基因功能的差异决定了TMV和ToMV在N基因烟草上枯斑的大小.     

烟草曲茎病毒复制蛋白基因的原核表达和免疫定位

利用PCR方法从烟草曲茎病毒 (TbCSV)Y35分离物的病株中获得复制蛋白 (Rep)基因 ,将其克隆到原核表达载体pGEX 4T 1上获得重组质粒pGEX Y35Rep。重组质粒导入大肠杆菌BL2 1(DE3)pLysS中 ,IPTG诱导表达后发现部分Rep融合蛋白以可溶性形式表达。利用GST Sepharose 4B亲和层析柱纯化了Rep的融合蛋白 ,免疫家兔获得Rep蛋白的抗体。对TbCSV侵染烟草中Rep蛋白的亚细胞分布研究发现 ,Rep蛋白主要分布于含有细胞核的组份中。利用免疫胶体金技术对感病烟草中Rep蛋白进行了定位 ,发现Rep蛋白存在于细胞核内     

病毒诱导的基因沉默及其在植物基因功能研究中的应用

RNA介导的基因沉默是近年来在生物体中发现的一种基于核酸水平高度保守的特异性降解机制.病毒诱导的基因沉默（virus induced gene silencing, VIGS）是指携带植物功能基因cDNA的病毒在侵染植物体后,可诱导植物发生基因沉默而出现表型突变,进而可以研究该目的基因功能.至今,已经建立了以RNA病毒、DNA病毒、卫星病毒和DNA卫星分子为载体的VIGS体系,这些病毒载体能在多种寄主植物（包括拟南芥、番茄和大麦）上有效抑制功能基因的表达.VIGS已开始应用于N基因和Pto基因介导的抗性信号途径中关键基因的功能研究、抗病毒相关的寄主因子研究以及植物代谢和发育调控研究.在当前植物基因组或EST序列大量测定的情况下,VIGS为植物基因功能鉴定提供了有效的技术平台.     

麦二叉蚜体内病毒结合蛋白基因的克隆和原核表达

从麦二叉蚜体内克隆了一个DNA片段,经序列测定表明该片段全长为1647bp,编码548个氨基酸.与禾谷缢管蚜的病毒结合蛋白基因核苷酸同源性为92%,氨基酸的同源性为96%,从而认为这是病毒结合蛋白基因(GenBank登录号为AF434719).构建了该基因的原核表达载体pBVSG和pETSG,用pBVSG表达出63kD的非融合目的蛋白,用pETSG表达出69kD的融合蛋白,二者均有较高的表达量.以纯化的融合蛋白免疫家兔,制备了此病毒结合蛋白的抗血清,用琼脂双扩散法测定效价为1∶512.     

桃蚜体内与病毒结合的共生菌Buchnera groEL基因的克隆和序列分析

以桃蚜(Myzus persicae)杨凌生物型为材料,利用一对特异性引物,用PCR的方法从桃蚜体内扩增出了内共生菌的Buchnera groEL基因,序列测定结果表明其长度为1 647bp,与GenBank中的桃蚜荷兰生物型、蜿豆蚜(A-cyrthosi phonpisum)日本生物型Buchnera GroEL基因长度相同,同源性分别为99%和91%;Buchnera GroEL-YL编码548个氨基酸,序列比较发现与Buchnera GroEL-NT仅有3个氨基酸的差异,即AA111Met→Lys、AA222Val→Met and AA348G1n→His.     

玉米蚜体内参与传毒的共生菌groEL基因的克隆和原核表达

以玉米蚜杨凌生物型为材料,设计特异性引物采用PCR的方法在国内首先克隆了一种玉米蚜体内参与传毒的共生菌groEL基因,序列测定结果表明玉米蚜杨凌生物型共生菌groEL墓因全长为1647bp,编码548个氨基酸,登录Genebank,序列号为AF387863.构建了该基因的原核表达载体,用pBV221表达出63KDa的非融合目的蛋白,用pET-30a表达出69KDa的融合蛋白,二者均有较高的表达量.