黄瓜转新型抗菌蛋白基因GNK2-1及其抗枯萎病的研究

GNK2-1为一种来自银杏（Ginkgo biloba）种仁的新型抗真菌蛋白,具有较强的真菌抗性且性质稳定。序列分析表明,其结构与所有已知的抗真菌蛋白不同,而与富含半胱氨酸的植物类受体激酶的胞外结构域相似。为探索GNK2-1基因在黄瓜（Cucumis sativus）抗病反应中的作用,利用基因重组技术构建了GNK2-1的高效组成型表达载体,并利用根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）介导转入黄瓜栽培品种农城3号（Cucumis sativus＇ Nongcheng No.3＇）基因组中。通过对获得的抗性植株进行PCR、RT-PCR和Western blot检测分析,结果表明GNK2-1基因可在T0代转基因植株中转录表达,并能在T1代转基因黄瓜中稳定遗传。离体枯萎病抗性鉴定结果表明,转GNK2-1基因的黄瓜对枯萎病的抗性增强,GNK2-1可以作为黄瓜抗病性改良的潜在基因资源。     

草莓β-半乳糖苷酶基因FaTβgal的克隆与表达分析

利用SSH和RACE技术,从‘丰香’草莓果实中分离了1个草莓β-半乳糖苷酶(β-Gal)基因,命名为FaTβgal。FaTβgal基因cDNA序列全长2 891bp,ORF区2 448bp,编码815个氨基酸,含有保守序列GGPIILSQIENEY和凝集素结构域。FaTβgal推导氨基酸序列与已报道的3个草莓β-Gal基因Faβgal1(CAC44500)、Faβgal2(CAC44501)、Faβgal3(CAC44502)氨基酸序列有47.1%~48.1%的相似性。与其它物种24个β-Gal基因聚类分析表明,FaTβgal聚在一个独立的分枝上。采用实时荧光定量PCR技术,对FaTβgal基因在果实发育成熟过程中的表达分析表明,该基因在果实中特异表达,随着果实成熟表达量升高,粉红期达到峰值,全红期迅速下降;2个软硬不同的品种表达模式趋于一致。研究认为,FaTβgal基因是β-Gal基因家族的一个新基因,该基因可能在果实成熟软化过程中发挥作用。     

小麦种子过氧化物酶WP1 基因的原核表达、纯化及多克隆抗体制备

WP1是小麦种子中最主要的阳离子过氧化物酶,该酶不仅参与种子的发育过程,而且影响面粉的加工品质。首先构建了WP1基因原核表达载体pET28a-WP1,并将其转化到T7 Expression大肠杆菌菌株中诱导表达。His-tag融合的WP1主要以包涵体形式存在,使用Ni-NTA亲和层析柱在变性条件下进行纯化,获得纯度大于98％的重组蛋白。重组WP1经尿素梯度透析复性溶解后免疫新西兰大白兔,最终获得WP1多克隆抗体。ELISA分析结果显示制备的WP1兔抗血清的效价大于1∶625 000;Western blotting结果证明制备的多克隆抗体对WP1具有很好的专一性。     

巴西固氮螺菌Yu62的EGFP标记及其在小麦体内的定殖研究

以质粒pEGFP-C1为模板,采用PCR方法特异性扩增增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因全长序列,将其与原核表达载体pVK-100连接,构建成重组载体pVK-EGFP.利用电转化法将重组载体导入巴西固氮螺菌Yu62中,得到EGFP标记菌株.用EGFP标记菌接种小麦'小偃107'种子,室内限菌条件下培养10 d后,用荧光显微镜观测标记菌在小麦体内的定殖规律并观察接菌植株的田间生长状况.结果显示,巴西固氮螺菌Yu62能定殖于小麦根毛区、茎组织的细胞间隙等部位,而且接菌小麦'小偃107'植株在根系发育、株高、分蘖数等方面比对照有较明显的优势.研究表明,巴西固氮螺菌Yu62能够定殖于小麦根茎内,并具有促进植物生长的作用.     

拟南芥转录因子GRAS 家族基因群响应渗透和干旱胁迫的初步探索

GRAS家族是一类植物特有的转录调控因子, 已有报道表明该家族基因在植物生长发育和光信号转导过程中具有重要作用。目前在拟南芥(Arabidopsis thaliana)基因组中已鉴定了33个GRAS家族基因。利用功能基因组学和生物信息学手段,通过基因芯片数据挖掘和基因功能预测, 对拟南芥GRAS家族基因在渗透和干旱胁迫过程中的应答模式进行了初步探索, 提出了一类响应渗透胁迫和干旱胁迫的拟南芥GRAS家族基因。以SCL13为例, 利用基因芯片相关性和GO分析, 对其在渗透胁迫信号转导过程中可能的调控机制进行了预测和分析。这一研究将为阐明GRAS家族基因参与水分胁迫的分子机制提供新的思路, 同时也为植物抗逆分子育种提供候选基因。     

终止子的概念与结构之辨析

指出一些生物化学,分子生物学及遗传学方面高等院校教材和著作中,较为普遍存在的关于转录终止子概念与结构的描述和解释方面的错误。     

油菜单显性核雄性不育基因的分子标记

以陕西省杂交油菜研究中心选育的单显性核不育油菜分离群体为材料,利用集群分离法（BSA）对该油菜单显性核不育基因进行了RAPD分析。在随机选取的300个10碱基随机引物中,引物S243（5′CTATGCCGAC3′）在可育集团与不育集团间扩增出特异而可重复的1．5kb的多态性片段OPU-031500,而在细胞质雄性不育和其它核不育类型油菜中均未扩增出上述特异性片段,从而确证此RAPD标记OPU-031500。片段是与甘蓝型油菜单显性核不育基因连锁的。将该多态性片段克隆并测序,发现其序列与拟南芥的一段DNA序列高度同源。根据同源序列及测序结果设计两对特异引物（P1／P2和P3／P4）,引物P3／P4在可育系中可扩增到约1．5kb的单一特异片断,而在不育系中无带,从而将RAPD标记转化为稳定可靠的SCAR标记。     

小麦中高分子量麦谷蛋白的高效分离回收

以普通小麦小偃6号为材料,研究从SDS-PAGE中快速回收和累积蛋白亚基的方法。采用制备电泳(17 cm×17 cm×1.5 mm)进行分离,KC l快速染色,将目的蛋白条带切下,置于透析袋中电洗脱回收蛋白亚基。结果表明,在蛋白提取过程中加入四乙烯吡啶与常规方法相比能够更好地分离高分子量麦谷蛋白14和15亚基,回收后的14亚基经电泳检测为单点纯。本方法为高效分离回收小麦中高分子量麦谷蛋白提供了新的技术思路。     

山梨糖脱氢酶和氨甲酰化酶的融合表达

利用大肠杆菌-生黑醋杆菌穿梭载体pUG18构建了山梨糖脱氢酶基因sdh和氨甲酰化酶基因hyuC的融合表达质粒pUG18-SDH-HyuC.在JM109/pUG18-SDH-HyuC中检测到山梨糖脱氢酶(SDH)和氨甲酰化酶(HyuC)的酶活性,大量的SDH和HyuC不以融合蛋白形式存在.将质粒pUG18-SDH-HyuC电转化至生黑醋杆菌H24,检测到HyuC活性,但尚未检测到SDH酶活性.从生黑醋杆菌转化子中提取质粒,重新转化至JM109,又可同时检测到SDH和HyuC活性,传代实验和对质粒的鉴定结果也说明该质粒在H24中稳定存在.     

烟草DREBP转录因子结合DRE元件的关键氨基酸

从烟草品种本塞母氏中分离出2条DREB类转录因子基因,分别命名为NbDREB1和 NbDREB2.根据测序结果推导出的氨基酸序列分析显示,NbDREB1和NbDREB2都具有典型的AP2/EREBP转录因子家族EREBP亚族A类特征.酵母单杂交结果显示,它们都不具有激活功能.连接pGADT7反式激活载体形成融合基因表达结果显示,NbDREB1能与DRE顺式作用元件结合,NbDREB2则不能.比较NbDREB1和NbDREB2的AP2区,发现两者的第2和49位氨基酸残基不同.对NbDREB2的第2位氨基酸残基N点突变为Y,NbDREB2也显示出与DRE顺式元件结合的活性,表明烟草DREB转录因子的AP2区第2位氨基酸残基Y是识别及结合DRE顺式作用元件必需的氨基酸残基.