水稻Rop基因OsRac5表达特性

Rop在植物生长、发育、免疫及环境信号应答等多种生物学过程中具有重要作用。已有研究显示水稻Rop基因OsRac5可能与育性控制有关,但是该基因的表达特性,以及非生物胁迫和植物生长物质对其表达的影响尚不清楚。本文采用qRT-PCR技术检测了OsRac5在水稻生长发育过程中、非生物胁迫以及植物生长物质处理条件下的表达特性,结果显示OsRac5在水稻生长发育过程中在多种组织广泛表达,尤其在根和雌雄蕊形成期的幼穗中高表达;干旱、高盐和低温等非生物胁迫均能诱导OsRac5表达;ABA、GAs、6-BA等植物生长物质能上调OsRac5基因表达,提示该基因与水稻幼穗发育、抗逆性及细胞生长等过程相关。     

过表达水稻OsAQP增强转基因拟南芥耐盐性

水稻OsAQP是实验室前期从cDNA文库中筛选的功能未知的水通道蛋白质编码基因。本文采用DNA重组技术构建其植物过表达载体,并对拟南芥进行了遗传转化,筛选获得转基因拟南芥。采用50、100、125和150 mmol/L梯度盐胁迫处理,结果显示,转基因拟南芥的发芽率、根长以及鲜重分别比对照至少高17%、40.8%和14.29%,且差异达到显著水平（P<0.05）。在正常条件下,转基因植株叶片中抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著高于WT;经300 mmol/L NaCl处理,转基因拟南芥叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、APX酶活性均升高,与处理前相比分别提高7.37倍、30.87倍和1.77倍,且与WT的酶活性差异达到显著水平（P<0.05）;丙二醛(MDA)含量也在处理后上升,但在转基因植株中的含量低于WT,分别是WT的0.74倍、0.68倍和0.62倍,差异同样达到显著水平（P<0.05）。本研究提示,OsAQP过表达不仅能够促进拟南芥种子萌发和根系生长,而且在盐胁迫下通过提高拟南芥内源抗氧化酶活性、降低膜脂过氧化程度,增强了转基因植株对一定程度盐胁迫的耐受性。     

水稻促分裂原活化蛋白激酶家族的研究进展

促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)是生物体内信号转导途径MAPK级联反应的重要组分,通过传递胞内外信号,介导生物及非生物胁迫反应、激素反应、调控细胞分化和发育过程.对水稻(Oryza sativa L.)MAPK家族的结构、作用机制、分类以及在抗逆应答、生长发育中的作用进行了综述,为水稻MAPK的深入研究和应用提供参考.     

水稻Rac家族新成员osRACB基因的克隆及结构分析

Rac基因是植物中惟一的一类分布广泛的信号GTP结合蛋白, 它在整个植物生长发育过程中起着极为重要的作用. 应用本实验室已有的水稻光周期育性转换相关基因osRACD为探针, 在低严谨杂交条件下, 筛选农垦58N-LD雌雄蕊形成期(第Ⅳ期)幼穗cDNA文库, 获得一水稻Rac家族新基因. 经同源性比较和序列分析显示, 该基因与玉米Rac家族成员RACB基因具有93%的核苷酸同源性, 且两者氨基酸序列长度相等, 仅存在一个氨基酸残基差异, 故命名新基因为osRACD. 进一步应用PCR技术, 以农垦58N基因组DNA为模板扩增得到长度为2930 bp的osRACB基因转录区核苷酸序列, 其结构包含7个外显子和6个内含子, 同时, 通过基因组文库筛选获得osRACB基因的启动区序列. Southern杂交分析表明osRACB基因同其他Rac基因相似, 是低拷贝基因. RT-PCR检测显示osRACB基因在水稻根、茎、叶中均有一定的表达, 但在茎中表达量最高. 此外, 还以人Rac1蛋白为模板, 利用InsightII软件包下的Homology, Discover等模块对osRACB蛋白进行了三级结构预测.     

短间隔连续部分肝切除(SISPH)中ADAMs基因表达差异分析

用ADAMs通用引物进行RT PCR ,以检测短间隔连续部分肝切除 ( 4 3 6 3 6 3 6SPH)中不同恢复时间ADAMs基因转录情况。结果表明 :( 1)ADAMs基因转录无个体和性别差异 ,也无肝再生恢复期依赖性 ;( 2 )PCR产物克隆、测序证实 ,肝脏中有MDC9同源序列存在 ;( 3 )用MDC9特异性引物PCR检测表明 ,MDC9在正常和不同恢复时期肝脏中均有一定水平转录 ,说明MDC9在肝脏正常生理活动和肝再生中起重要作用     

Rho蛋白和细胞骨架的关系

Rho蛋白作为细胞信号转导的分子开关之一,在细胞骨架动态变化中发挥着极其重要的作用。Rho蛋白对细胞骨架动态变化的调节是一个复杂的信号传递过程,涉及到Rho蛋白介导的信号通路中不同效应物间和Rho蛋白介导的多条信号通路间的相互作用。在Rho蛋白介导的信号通路中,上游调控因子、Rho蛋白、效应物在细胞中的正确定位对信号传递有着决定性的作用。     

G15V点突变对水稻OsRacD基因蛋白产物效应的影响

在水稻OsRacD基因编码GTPase结构域处,采用PCR方法引入G15V点突变模拟GTP结合形式的OsRacD.原核表达并纯化了突变前后的OsRacD蛋白,用于蛋白生化活性的分析.结果显示,突变后的OsRacD蛋白在GTP水解活性上有显著的提高,提示OsRacD在激活前后具有不同的蛋白生化特性,而且可能通过不同的胞内互作蛋白,引发不同的信号传递,证实了OsRacD在Rho信号转导通路中“分子开关”的重要作用.     

两种水稻GDP解离抑制蛋白基因的分离及特征分析

以Rho家族成员OsRacD为诱饵 ,采用酵母双杂交体系 ,分离到两种与OsRacD互作的水稻RhoGDP解离抑制蛋白的基因 ,分别命名为OsRhoGDI1和OsRhoGDI2 .酵母体内结合和GSTpulldown分析结果显示 ,OsRhoGDI1和OsRhoGDI2与野生型和组成型激活的OsRacD都能结合 ,且不依赖GDI的N端部分序列 ;GDI和Rho的结合具有一定的特异性 .两种GDI在水稻根、地上组织和幼穗等多种组织和器官都有表达 ,但在表达特征上存在明显差异 .研究证实 ,在水稻中存在着调控RhoGTPases的GDP解离抑制蛋白基因家族 ,为Rho蛋白功能及相关信号通路的研究奠定了基础     

水稻OsRhoGDI2蛋白生物信息学分析及亚细胞定位研究

水稻OsRhoGDI2是通过酵母双杂交筛选到的小G蛋白Rho家族成员OsRacD的互作蛋白的编码基因,为研究OsRhoGDI2和OsRacD的相互作用特点和调控机制,对OsRhoGDI2进行了生物信息学分析和亚细胞定位检测。通过生物信息学方法比较了二者编码蛋白的理化性质、修饰位点和亚细胞定位特点,并进一步构建了受控于CaMV35S启动子的与绿色荧光蛋白融合表达的OsRhoGDI2基因的双元植物表达载体,采用农杆菌介导法转化洋葱表皮细胞,通过荧光显微镜观察了融合蛋白在活细胞内分布特点。OsRhoGDI2和OsRacD具有一些相似的理化特性和翻译后修饰位点,在洋葱表皮细胞中,OsRhoGDI2主要分布在细胞质、细胞膜和细胞核。OsRhoGDI2与OsRacD在蛋白理化特性和胞内分布上存在一定的相关性,OsRhoGDI2蛋白可能在调控OsRacD的胞内分布和活性中发挥重要作用。     

水稻OsMPK15的cDNA克隆和转录水平分析

MAPK基因参与水稻的生物与非生物胁迫应答及生长发育过程,通过克隆水稻OsMPK15并初步研究其表达特性,为后续功能研究奠定基础。采用RT-PCR技术从日本晴水稻的根组织中克隆OsMPK15的cDNA编码区,并采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析OsMPK15在不同组织中以及不同非生物胁迫下的表达特性。结果表明,从日本晴水稻根组织中克隆的OsMPK15的cDNA编码区序列与生物信息学预测的结果一致,OsMPK15的第13-304位为丝氨酸/苏氨酸激酶结构域,属于水稻MAPK家族E组。qRT-PCR结果表明,该基因在水稻幼穗期各组织表达存在差异,主要在叶和叶鞘中表达。干旱和盐胁迫均可诱导OsMPK15在水稻幼苗根中表达量的上调,但表达模式具有不同的规律。同时,OsMPK15对3种胁迫相关激素ABA、JA和SA处理均产生应答,其中以ABA诱导OsMPK15表达上调幅度最大。