广藿香FPPS基因原核表达及茉莉酸甲酯对FPPS表达量的影响

法尼基焦磷酸合酶(farnesyl diphosphate synthase,FPPS)是广藿香甲羟戊酸途径中萜类物质生物合成的关键酶,其催化异戊二烯焦磷酸(IPP)和二甲基烯丙基焦磷酸(DMAPP)合成萜类物质前体法尼基焦磷酸。为了进一步研究广藿香萜类合成途径的分子机制,该文通过逆转录聚合酶链式反应获得FPPS基因的cDNA序列,利用生物信息学软件预测FPPS编码蛋白的理化性质、结构和功能。结果表明:(1)该序列的开放阅读框全长1 050 bp,编码349个氨基酸,预测分子量为40 KD,等电点为5.43,存在一个结构域,参与异戊二烯化合物的合成,不存在信号肽,亚细胞定位于细胞质;系统发育分析结果显示,广藿香FPPS氨基酸序列和丹参(Salvia miltiorrhiza)、撒尔维亚(S. officinalis)的氨基酸序列亲缘关系最近。(2)使用无缝克隆技术构建pET-32b-FPPS原核表达载体,并导入菌株BL21(DE3)中,考察不同浓度异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)对诱导融合蛋白的表达量的影响。结果发现融合表达蛋白以包涵体形式存在沉淀中,4个浓度的IPTG诱导蛋白表达效果差异不明显。(3)采用荧光定量技术分析0.10、0.25 mmol·L-1MeJA对FPPS基因表达水平的影响,发现0.10 mmol·L~(-1)MeJA诱导后FPPS基因的表达量趋势是先升高后降低再升高再降低; 0.25 mmol·L~(-1)MeJA诱导后FPPS基因的表达量趋势是先降低后升高再降低。因此,推测植物体内MeJA浓度的变化能影响FPPS基因的表达,高浓度具抑制作用,低浓度具促进作用。本研究为广藿香萜类合成途径的研究奠定基础,以及为后续基因功能验证提供理论参考。     

PVT1促进PAH大鼠肺动脉平滑肌细胞增殖和迁移的作用机制研究

摘要 目的：研究浆细胞瘤多样异位基因1（PVT1）在肺动脉高压（PAH）大鼠中对于肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)增殖和迁移的作用及其可能的机制。方法：将16只成年雄性SD大鼠随机分为肺动脉高压组（PAH组）和对照组,每组8只大鼠。PAH组大鼠通过单次项背部皮下注射MCT溶液造模,对照组大鼠给予单次项背部皮下注射等量生理盐水。通过胸右心室穿刺法测量右心室压力。取各组大鼠肺组织,并进行原代肺动脉平滑肌细胞分离培养。通过RT-qPCR和Western blot检测PVT1及Fxr1在PAH组织及PASMCs中的表达水平;通过HE染色评估PAH组织的血管壁形态;免疫荧光法检测HPASMC的纯度;CCK-8法和伤口愈合迁移实验检测PASMCs增殖和迁移情况。结果：与对照组相比,PAH组大鼠肺组织血管壁厚度偏厚、肺动脉压显著升高（P<0.05）。PVT1在PAH组大鼠的PAH组织和PASMCs中的表达水平显著上调（P<0.05）,且其表达与肺动脉压呈正相关。与对照组相比,转染sh-PVT1的PASMCs显示出较低的细胞活力,同时转染sh-PVT1有效敲低了PASMCs中PVT1的表达水平（P<0.01）。与对照组相比,PVT1的敲低抑制了PASMCs迁移能力（P<0.01）。在转染pcDNA-PVT1的PASMCs中发现较高的增殖能力,PVT1的过表达促进了PASMCs迁移能力（P<0.01）。与对照组相比,Fxr1在PAH模型组的PAH组织和PASMCs中的表达水平显著上调（P<0.01）。结论：PVT1通过调节Fxr1的表达促进PASMCs的增殖和迁移,PVT1可能是PAH诊断和预测指标。     

基于SRAP分子标记构建何首乌核心种质库

为保护何首乌遗传种质多样性,该文运用SRAP分子标记方法探究了44个产地327份何首乌种质的遗传多样性和居群结构,采用3种取样策略及6种比例抽样模式构建核心种质库,经t检验比较后筛选较优的核心种质构建方法和具有代表性的核心种质。结果表明:(1)何首乌种质遗传多样性较丰富,其观察等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Shannon信息指数(I)和Nei''s遗传多样性指数(H)分别为1.984 3、1.454 9、0.271 7和0.417 9,另外何首乌种质居群间遗传分化程度大,基因交流较少,基因差异分化系数(Gst)为0.753 1,基因交流值(Nm)仅有0.163 9。(2)根据样品间遗传距离,采用邻接法对样品进行聚类,聚类结果显示327份样品主要分成四大类,样品分组结果与地理分布相符,相同采集点样品可聚在同一类中。(3)居群结构分析结果显示,当K=16时,其ΔK值最大,说明样品分成16个类群时最佳,同时大部分何首乌样品的血统组成较单一(Q>0.600),相同采集点样品血统组成相似,可大致归在同一类群中。(4)t检验结果显示,采用居群结构分类-比例取样和10%抽样比例构建的种质库,4个遗传参数的保留率高,Na、Ne、I和H的保留值分别为99.0%、101.9%、106.4%和105.9%,样品量较少,且多样性与原种质库无明显差异(P>0.05)。(5)核心种质库由34份样品组成,包括9份栽培样品和25份野生样品,主要来源于四川、重庆和贵州。该研究构建的核心种质库能代表原种质库的遗传多样性,可为种质资源的收集和新品种的选育提供参考,所采用的研究方法对其他植物核心种质库的构建具有一定参考意义。     

茉莉酸甲酯对广藿香JA信号转导途径及倍半萜合成途径关键基因表达的影响

分析外源性茉莉酸甲酯对广藿香JA信号转导途径关键基因JAZ2、MYC2、COI1及倍半萜合成途径关键基因PTS、FPPS、SQLE表达的影响,为深入研究茉莉酸甲酯调控广藿香JA信号转导途径及倍半萜合成途径的分子机制奠定基础。该文分别用0.10和0.25 mmol·L~(-1)的MeJA喷施广藿香叶片,于处理后的0、2、6、12、24、48、72 h摘取叶片,运用实时荧光定量PCR对JAZ2、MYC2、COI1、PTS、FPPS、SQLE基因的表达量进行检测。结果表明:0.10和0.25 mmol·L~(-1)的MeJA对广藿香JA信号转导途径JAZ2、MYC2、COI1及倍半萜合成途径PTS、FPPS、SQLE基因表达均有不同程度的促进作用,其中对JAZ2基因表达影响最显著。0.10mmol·L~(-1)MeJA溶液处理2 h时,JAZ2表达量上调13.52倍; 0.25 mmol·L~(-1)MeJA溶液处理48 h时,JAZ2表达量上调19.09倍。JA信号转导途径关键基因JAZ2与倍半萜合成途径关键基因FPPS存在极显著正相关关系。综上结果表明MeJA溶液可诱导广藿香JAZ2、MYC2、COI1、PTS、FPPS、SQLE基因的表达,且不同浓度MeJA对基因表达有着不一样的影响; JAZ2是JA信号转导途径里响应MeJA诱导的主要基因,其可激活倍半萜合成途径FPPS基因的协同表达,进而影响广藿香醇等倍半萜合成。