家蚕磷酸吡哆醛激酶cDNA的克隆和酶活表征

吡哆醛激酶 (EC 2.7.1.35) 在 ATP 和 Zn2 的存在下,催化吡哆醛的磷酸化反应生成磷酸吡哆醛 (PLP)。在生物体内许多酶促反应中,PLP 是一种重要的辅酶因子。家蚕和哺乳动物一样,需依赖食物中的维生素 B6前体来合成 PLP。文章描述了利用家蚕基因组数据库序列信息及使用 PCR 方法,克隆出编码家蚕吡哆醛激酶的 cDNA (GenBank 登录号:DQ452397)。克隆到的 cDNA 含有一个 894 bp 的完整可读框,编码一条分子量为 33.1 kDa,含 298 个氨基酸残基的蛋白质。序列比对显示此蛋白质序列与人类吡哆醛激酶蛋白序列具有 48.6%的同一性,包含吡哆醛激酶家族共有的特征保守序列,但其氨基酸残基数比哺乳动物和植物克隆到的吡哆醛激酶残基数均少 10 多个残基。多序列比对结果显示,吡哆醛激酶中几个有关键功能且在哺乳动物和植物中均保守的氨基酸残基在此蛋白中被替换为其他种类氨基酸残基。采用 T7 启动子和 T7 聚合酶表达系统对克隆到的 cDNA 进行了原核表达并对表达粗提产物进行了酶活检测。实验结果显示表达得到的可溶性蛋白产物占其总蛋白量为 10%,细胞粗提物具有活力为 30 nmol/min/mg 的吡哆醛激酶活性,结果证实了克隆到的 cDNA 编码家蚕中的吡哆醛激酶。     

茶芽叶中β—葡萄糖苷酶活性的日变化

一天之中茶芽叶中的β－葡萄糖苷酶活性表现出两个高峰,即在中午１２：００左右达到最高峰,然后下降;下午４：００左右酶活性再次上升,１８：００－２０：００酶活性达到一天次高峰;随后便缓慢下降,次日凌晨０：００－２：００酶活性最低,尔后缓慢上升。酶活性日变化与温度、光照强度及空气相对湿度等生态因子日变化无明显关系。     

用cDNA-AFLP及其改进的方法分析茶树花发育过程中的基因表达

利用cDNA-AFLP及其改进的cDNA-AFLP方法,分析茶树花发育过程中的基因表达。其发育过程中的基因表达可以分为3类:未成熟阶段发育特异基因;成熟阶段发育特异基因;茶树花发育过程中均表达的基因。利用改进的cDNA-AFLP方法,我们获得编码花药发育特异基因:pollen coat protein(Pcp)。用cDNA-AFLP方法,我们获得7个已知功能基因分别编码Cytchrome(P450),beta-primeverosidase,Dnaj-like protein,anthranilate phosphoribosyl transferase(AnPRT),Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenasesmall subunit(RubpS),alpha-tubulin和Carbonic anhydrase。用RACE方法获得pollen coat protein(Pcp),DnaJ-like protein和Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase small subunit等3个基因的全长,并已提交GenBank。     

茶树种子脱水过程差异基因的研究

利用cDNA-AFLP方法在转录水平上对茶树无性系龙井43种子脱水前后基因表达的变化进行分析,探讨脱水差异和生物学中的衰老与死亡的联系,并为茶树等顽拗型种子植物的种质资源保存提供理论依据.结果显示:64对引物组合产生87条差异条带.对其中的6条克隆测序,发现4条与已知功能基因相关,包括植物衰老蛋白、PPR、硫氧还蛋白,翻译控制肿瘤蛋白,其中硫氧还蛋白在茶树种子中首次被发现.     

茶树紫黄素脱环氧化酶基因的体外定点突变及其突变体的表达和活性鉴定

经Swiss Prot蛋白质数据库中查询发现茶树紫黄素脱环氧化酶 (VDE)蛋白结构中含有lipocalin特征区 ,利用重叠延伸法把该特征区中最保守的Gly(GGG)和Trp(TGG)分别定点突变为Leu(TTG)和Tyr(TAG) .构建了表达载体pET 32a G→L和pET 32a W→Y ,在E .coliBL2 1trxB(DE3)进行了诱导表达 ,并对表达蛋白进行His Tag亲和纯化 .结果表明 ,表达蛋白的分子量和预计的相等 ,为 5 8 9kD ,表达量占菌体总蛋白的 4 5 % .体外酶促反应分析得出 ,G→L或W→Y突变都能导致茶树VDE生物活性大幅度降低 ,证明了lipocalin特征区是VDE的主要活性中心之一 .     

SCAR标记在茶树种质资源鉴定中的应用

SCAR标记是一种在RAPD技术的基础上发展起来的新型分子标记技术,提高了分子标记辅助选择育种的效率,在茶树种质资源的合理开发与利用中具有广阔的应用前景.运用优化后的RAPD反应体系对10个茶树品种的基因组DNA进行遗传差异分析,随机引物S89、S4分别在白毫早和福云6号中扩增得到长度为498 bp、1 622 bp的差异片段,命名为BHZ498、FY1622.根据它们的测序结果分别设计了一对特异引物,BHZ498的特异引物为SB1/SB2;FY1622的特异引物为SC1/SC2,用这两对特异引物对10个茶树品种的基因组DNA进行扩增.引物SB1/SB2和SC1/SC2分别在白毫早和福云6号中扩增出唯一的一条扩增带,而这两对引物在其他供试茶树材料中均无相应的扩增带,结果表明已将BHZ498、FY1622标记成功转化成SCAR标记.     

诱导茶树成熟胚培育成幼苗的研究

以茶树品种——农抗早的成熟胚为外植体离体培养,初次研究了2,4-D、6-BA等不同植物激素对茶树成熟胚诱导成幼苗的影响。结果表明,在合适的激素组合条件下,愈伤组织诱导为97%,在附加2.5mg/L 6-BA 0.5mg/L NAA的MS培养基上,愈伤组织的芽分化率为14.2%,附加1.5mg/L NAA的1/2 MS培养基,幼苗的根分化率为5%。     

茶树花粉特异蛋白基因CsPSP1的分离及序列分析

利用cDNA-AFLP技术比较了茶树[Camellia sinensis(L.)O.Kuntze cv.Wulong]花蕾发育早期和晚期的基因表达,结果表明存在明显差异。以E12和M20为引物对在晚期发育花蕾中筛选出一条281 bp特异表达的差异条带TDF53(transcipt-derived-fragment,TDF)。RT-PCR分析表明该片段只在晚期发育花蕾中特异表达。用RACE方法延伸其末端序列,克隆并测序获得全长cDNA序列(GenBank登录号:DQ887753)。该基因全长2079 bp,开放阅读框1701 bp,编码567个氨基酸,其分子量为63 kDa。序列和结构的同源性分析表明:该基因编码的氨基酸序列与烟草、油菜的花粉特异蛋白等同源性较高,由此推定,该基因为编码茶树花粉特异蛋白的基因,并将分离到的花粉特异蛋白基因命名为CsPSP1。     

从茶树种胚中提取总RNA方法的研究

茶树种胚中富含多糖和多酚类化合物,这增加了总RNA的提取难度.试验以茶树种胚为研究对象,通过对几种提取总RNA方法的比较与分析,认为用改进的CTAB-LjCl法提取茶树种胚总RNA的产率较高,质量好,可直接用于cDNA的合成、cDNA-AFLP分析等分子生物学实验操作.     

茶树硝酸还原酶基因克隆及表达分析

利用茶树全器官转录组文库中硝酸还原酶(NR)的EST,通过RACE技术扩增出NR基因的cDNA,并利用实时荧光定量PCR检测了NR基因在不同茶树品种中的表达。结果表明:NR基因cDNA全长2 927bp,开放阅读框2 652bp,编码一个有884个氨基酸蛋白质,GenBank登录号为JX987133。经BlastX比对,与GenBank中登录的烟草NR相似性达到74%。茶树NR蛋白属于亲水性蛋白,可能为胞质蛋白。25个茶树品种叶片中NR表达水平差异明显,最高值是最低值的22.75倍。因NR是植物氮代谢过程中的关键限速酶,推测25个茶树品种间氮吸收利用能力存在差异。