梭梭小G蛋白基因HaRAN1克隆与表达分析

采用cDNA-AFLP技术从梭梭中获得了一个干旱诱导的TDF序列,编码RAN基因的cDNA片段,利用5'-RACE和3'-RACE技术克隆到一个1 083 bp的全长基因,含有一个编码221个氨基酸的开放阅读框,具有结合GTP/GDP的4个保守结构域,属于RAN1亚家族,命名为HaRAN1.Blast分析表明,HaRAN1与单、双子叶植物(毛果杨、拟南芥、小麦、水稻)的一致性高达95%~96%以上;与哺乳动物(人类)和真菌(烟曲霉)的一致性高达88%以上;半定量RT-PCR分析显示,干旱、PEG和NaCl胁迫明显诱导HaRAN1基因的表达.结果表明,HaRAN1基因编码蛋白在物种间具有高度保守性,可能在梭梭适应极端干旱的沙漠生境中起重要作用.     

百脉根小G蛋白Rac1基因的克隆与功能分析

小G蛋白Rop在植物细胞信号转导中发挥着重要的分子开关功能。该实验通过RT-PCR方法克隆了百脉根的一个Rop编码基因LjRac1,并对LjRac1基因序列进行生物信息学分析,然后采用半定量RT-PCR检测LjRac1基因在百脉根不同组织中的表达,用荧光实时定量PCR方法检测百脉根接种根瘤菌后LjRac1基因在不同阶段根系中的表达,构建过表达重组质粒,利用发根农杆菌介导的遗传转化法对LjRac1基因功能进行分析。结果表明:(1)序列分析显示,LjRac1完整编码区的cDNA序列长度为594bp,编码197个氨基酸,其编码蛋白具有典型的Rop家族保守结构域;同源分析显示,百脉根LjRac1与大豆GmRac1、野大豆GsRac1的一致性最高(94.42%)。(2)LjRac1基因在百脉根的根、茎、叶、根瘤和花中均有表达,且在根和根瘤中的表达水平较高;接种根瘤菌0.5h后,LjRac1基因在根系中的表达量呈显著升高趋势。(3)过表达转基因植株中LjRac1mRNA的表达水平为对照植株的14.3倍,且过表达植株的结瘤数目较对照明显增加。研究认为,LjRac1基因是一个受根瘤菌诱导增强表达的基因,过表达LjRac1基因可以引起植株结瘤数目的增加,说明LjRac1基因可能参与早期结瘤信号转导途径,从而在根瘤的发育中发挥一定作用。     

小G蛋白在植物抗病性中的作用

小G蛋白一类是低分子量GTP结合蛋白,其分子量大约20～30 kDa.小G蛋白作为重要的分子开关参与了细胞许多重要生理信号途径的调控.近几年在植物中的研究、尤其是对模式植物水稻杭病分子机制的研究发现,Rho家族的小G蛋白在植物抗病信号传导途径的调控中起了关健的作用.本文对植物特有的Rho家族小G蛋白在植物免疫反应中的最...     

水稻磷酸盐转运蛋白基因的克隆、表达及功能分析

以水稻叶片为材料, 设计一对特异引物, 获得了编码磷酸盐转运蛋白基因OsPT6:1. 聚类和氨基酸保守位点分析指出该基因可能为水稻高亲和力磷酸盐转运蛋白编码基因. 原位杂交与RT-PCR表达结果确定此基因在根与叶片中均表达, 尤以低磷诱导下叶片的叶肉细胞表达量最高. 同源重组表明该基因的表达可以提高毕氏酵母对磷素的吸收效率, 同时其基因的导入可以使高亲和力磷酸盐转运蛋白缺失的酵母突变体的磷素吸收功能得以恢复. 以上结果表明, OsPT6:1为水稻高亲和力磷酸盐转运蛋白的编码基因.     

植物小G蛋白的研究进展

小G蛋白(small GTPases)是近年来细胞信号转导的研究热点,包括Ras、Rho、Rab、Arf和Ran等5个亚家族.植物中存在一种特殊的小G蛋白ROP(Rho-related GTPase from plants)是Rho家族成员,在调控细胞生长发育及植物防御反应体系的建立等方面起重要作用.在植物细胞中ROP存在两种形式,一种是与GTP结合的激活态,另一种是与GDP结合的非激活态,通过这种激活态与非激活态之间的转变,ROPs作为植物生长发育过程中重要的"分子开关"参与调控多种信号转导过程.本文主要对国内外近年来有关小G蛋白的种类及其调节机制,以及植物小G蛋白ROP在花粉管生长、根毛发育、H2O2的产生、脱落酸(ABA)以及防御应答反应中的调节作用等方面的研究进展进行综述.     

通过蛋白质组学的方法鉴定小G蛋白Rif的相互作用蛋白及初步功能分析

Rif(Rho in filopodia)作为Rho小G蛋白家族的一员在调节细胞骨架形态方面有多种作用,可以同时介导压力纤维（stress fibers）和丝状伪足（filopodia）结构的形成.为了进一步研究Rif分子的功能, 通过蛋白质组学的方法在高表达内源性Rif蛋白的HeLa细胞中寻找其新的相互作用蛋白.通过分析,发现了Rif与输出蛋白5（exportin 5）等几个核质蛋白存在潜在的相互作用.实验证明,Rif与输出蛋白5的相互作用是核苷酸依赖性的,并且这种相互作用可以将细胞质中存在的输出蛋白5转运回细胞核内.这些发现揭示了小G蛋白Rif可能作为核质大分子运输载体的新功能.     

小G蛋白ROP的研究进展

小G蛋白(small GTPases)是近年来研究细胞信号转导过程的热点问题,包括Ras、Rab、Rho、Arf和Ran5个亚家族,其中ROP蛋白是Rho家族成员,为植物特有,在调控细胞生长、发育及调节植物对环境响应等各方面起重要作用.对ROP蛋白的活性调节和功能进行了重点介绍.     

小G蛋白在植物抗病性中的作用(英文)

小G蛋白一类是低分子量GTP结合蛋白,其分子量大约20～30 kDa。小G蛋白作为重要的分子开关参与了细胞许多重要生理信号途径的调控。近几年在植物中的研究、尤其是对模式植物水稻抗病分子机制的研究发现,Rho家族的小G蛋白在植物抗病信号传导途径的调控中起了关键的作用。本文对植物特有的Rho家族小G蛋白在植物免疫反应中的最新研究进展进行了综述。     

植物小G蛋白功能的研究进展

近年来,小G蛋白的调控途径已经成为人们研究细胞信号转导过程的热点问题.小G蛋白家族包括Ras、Rab、Rho、Arf和Ran亚家族,它们起着许多不同的重要细胞生理作用,例如基因表达、细胞骨架重组装、微管的形成以及囊泡和核孔运输机制.这些小G蛋白作为重要的分子开关,具有一个非常保守的功能区域,即I-Ⅳ结构区,它起着关键性作用.从拟南芥(Arabidopsisthaliana)基因组预测分析得出,拟南芥含有93个小G蛋白同源序列,包含Rab、Rho、Arf和Ran亚家族,但没有Ras亚家族.本文主要阐述了迄今在植物中研究小G蛋白各个亚家族功能的最新进展,并对植物、酵母和动物相关的同 源蛋白的生理功能进行比较和推测.     

植物小G 蛋白功能的研究进展

近年来,小G蛋白的调控途径已经成为人们研究细胞信号转导过程的热点问题。小G蛋白家族包括Ras、Rab、Rho、Arf和Ran亚家族,它们起着许多不同的重要细胞生理作用,例如基因表达、细胞骨架重组装、微管的形成以及囊泡和核孔运输机制。这些小G蛋白作为重要的分子开关,具有一个非常保守的功能区域,即I-IV结构区,它起着关键性作用。从拟南芥(Arabidopsis thaliana)基因组预测分析得出,拟南芥含有93个小G蛋白同源序列,包含Rab、Rho、Arf和Ran亚家族,但没有Ras亚家族。本文主要阐述了迄今在植物中研究小G蛋白各个亚家族功能的最新进展,并对植物、酵母和动物相关的同源蛋白的生理功能进行比较和推测。     

一份水稻矮杆小粒突变体的形态特征和基因定位

从水稻T-DNA插入突变体库中鉴定出一个矮杆小粒突变体t129,该突变体与野生型植株相比,植株明显矮化,籽粒粒长明显缩短,千粒重下降。遗传分析表明,t129的突变性状由一对隐性核基因控制,该基因(T129)经图位克隆定位于水稻第5染色体长臂上,引物InDel43和InDel57之间,物理距离为430 kb,并与标记InDel51共分离。本研究明确了该矮杆小粒突变体的表型特征及遗传规律,为进一步研究调控水稻株高和粒型基因奠定基础。     

水稻半矮化多分蘖突变体f2-132的表型分析和基因定位

半矮化多分蘖突变体f2-132由60Co-γ辐射诱变粳稻品种F2-285A获得。遗传分析表明该性状受1对隐性基因控制,已将突变基因定位在第4染色体长臂上2个Indel标记C4-Z3和C4-Z4之间,物理距离为46 kb。该区间内包含一个已报道的多分蘖基因D17/HTD1,对f2-132中的D17基因测序发现编码区第395位的碱基由T突变为C,导致第132位的氨基酸由苯丙氨酸变成丝氨酸。D17/HTD1编码类胡萝卜素裂解双加氧酶7(CCD7,carotenoid cleavage dioxygenase 7),是植物激素独脚金内酯(SLs,strigolactones)合成途径中的重要酶之一。利用SLs的人工合成类似物GR24处理f2-132,其多分蘖表型受到抑制。     

水稻OsRPK2基因的克隆及功能初步鉴定

类受体蛋白激酶基因OsRPK1在水稻的抗逆信号传导中起着重要作用。本研究扩增获得与OsRPK1高度同源的OsRPK2基因,构建p1300:35S:OsRPK2过表达载体后转化拟南芥。对35S:OsRPK2纯合体拟南芥进行抗逆性分析表明,在盐、ABA、PEG胁迫下,OsRPK2过表达拟南芥萌发率都明显低于野生型拟南芥,其幼苗的根长生长和成株生长状况方面比野生型拟南芥表现出更为明显的受抑现象。生理检测表明,盐胁迫处理后,与野生型拟南芥相比,35S:OsRPK2转基因拟南芥中叶绿素含量下降更为明显,脯氨酸上升量较小,丙二醛含量上升更为明显,这些内在生理机制使得OsRPK2过表达拟南芥抗逆性明显下降。通过对35S:OsRPK2拟南芥的qRTPCR检测发现,OsRPK2的过量表达使拟南芥抗逆信号通路下游的SAD、SOS3和FRY基因表达明显受到抑制,OsRPK2基因可能通过SOS和CDPK信号通路影响拟南芥的抗逆性。     

基于GST-pull down的小G蛋白Rac1活性检测体系的建立

目的:根据人PAK1基因的p21结合结构域(PBD)能够特异结合GTP-Rac1的特性,构建GST-PBD原核表达质粒,并利用GST-pull down方法检测真核细胞内小G蛋白Rac1的活性。方法:将人PAK1基因的PBD结构域克隆到pGEX原核表达载体上,经诱导纯化得到GST-PBD融合蛋白,并通过GST-pull down实验评估该方法的特异性和准确性。结果:pGEX-PBD质粒构建成功;纯化得到的GST-PBD融合蛋白能够特异性地与激活形式的Rac1(GTP-Rac1)结合,并且能够准确反映血小板衍生生长因子刺激下细胞内Rac1的激活过程。结论:GST-PBD融合蛋白及其整套GST-pull down检测体系能方便有效地检测细胞内Rac1的活性。     

Genetic Analysis and Mapping of the Dominant Dwarfing Gene D-53 in Rice

The dwarfing gene D-53 Is one of a few dominant genes for dwarfing In rice （Oryza satlva L.）. In the present study, our genetic analysis confirmed that mutant characteristics including dwarfing, profuse tlllerlng, thin stems and small panicles are all controlled by the dominant D-53 gene. We measured the length of each Internode of KL908, a D-53-carrylng line, and classified the dwarfism of KL908 Into the dn-type. In addition, we measured elongation of the second sheath and a-amylase activity In the endosperm, and we characterized KL908 as a dwarf mutant that was neither glbberelllc acid-deficient nor glbberelllc acid-Insensitive. Using a large F2 population obtained by crossing KL908 with a wild-type variety, NJ6, the D-53 gene was mapped to the terminal region of the short arm of chromosome 11, with one simple sequence repeat marker, Ds3, co-segregating, and the other, K81114, located 0.6 cM away.     

番茄线粒体和内质网小分子热激蛋白基因的分子克隆

以热激处理的番茄（Lycopersicon esculentum Mill．）花为实验材料,构建了cDNA库,运用ＲＴ－ＰＣＲ方法克隆番茄粒体和内质网小分子热激蛋白cDNA,利用这两个保守区片段为探针,筛选cDNA库,获得线粒体和内质网小分子热激蛋白全序列cDNA。;通过分析线粒体和内质网小分子热激蛋白基因对温度的反应,发现小分子热激蛋白基因在番茄花中的热激应答温度低于它们在叶片中的热激应答温度,并且番茄叶片中的线粒体小分子热激蛋白基因还具有低温应答特性。对线粒体和内质网小分子热激蛋白基因的分子结构特点,小分子热激蛋白基因在番茄花中的特别热激应答温度的调控机理以及线粒体小分子热激蛋白的基因在中片中的低温度应答成因进行了讨论。     

Molecular Cloning the Gene of Small Heat Shock Protein in the Mitochondria and Endoplasmic Reticulum of Tomato

A cDNA library was constructed with the heat shocked tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) flowers and then was screened with the probes of mitochondrial and endoplasmic reticulum conservative regions that were cloned by using RT-PCR. The complete cDNAs of mitochondrial and endoplasmic reticulum small heat shock protein ( shsp ) were selected out from the cDNA library. Furthermore, the temperature responses of these shsp genes were determined. Northern hybridization showed that the heat response temperatures of both genes in tomato flower were lower than that in leaf and that mitochondria shsp in leaf was cold-inducible. In this paper, the molecular features of the cloned genes, the causes of the uncommon heat response temperatures of sHSP in flower and the cold inducible character of mitochondria shsp gene in leaf were discussed.      

水稻硒结合蛋白基因OsSBP的克隆、表达及生物信息学分析

为了探究水稻硒结合蛋白(selenium-binding protein, SBP)基因的功能,以水稻品种日本晴(Oryza sativa Japonica)为材料,采用同源克隆法获得Os SBP,并对其进行组织特异表达及生物信息学分析。结果表明,Os SBP基因cDNA序列为1 623 bp,包括长度为1 449 bp的CDS,碱基组成为A 23.3%、T 25.1%、G 28.9%、C 22.6%,编码482个氨基酸残基组成的蛋白质。Os SBP蛋白表现为弱酸性,且稳定、亲水;二级结构中以无规则卷曲和延伸链结构为主,三级结构同源建模成功,主要是螺旋和转角;亚细胞定位Os SBP主要分布在细胞质中,推测可能在运载结合、辅助因子中发挥重要作用,无跨膜结构域,无信号肽;该蛋白序列中存在24个丝氨酸磷酸化,11个苏氨酸磷酸化位点和10个酪氨酸磷酸化位点以及6个糖基化位点。启动子元件分析表明,其含有与热胁迫、干旱胁迫、光反应、细胞防御、赤霉素(GA)和茉莉酸甲酯(MeJA)信号传导相关元件。进化分析结果表明,克隆的Os SBP氨基酸序列与短柄草、高粱的同源关系较近,具有较高的保守性,与莱茵衣藻的同源关系较远。RT-PCR分析结果表明,Os SBP基因在各组织中均有表达,水稻孕穗期中茎的表达最高,其次分别为叶和根,穗中表达量最低,且该基因的表达受Cd,盐和热的诱导,以及PEG和Cold的抑制。该基因的成功克隆及分析为进一步研究Os SBP在水稻抗逆中的作用奠定了重要的基础。     

一个受褐飞虱取食诱导的水稻GST类似蛋白基因的克隆

BpHi006AcDNA长度为1943bp,具有一个795bp组成的完整的读码框,其表达受褐飞虱取食的诱导。BpHi006A蛋白含有谷胱苷肽S转移酶(glutathione Stransferase)的N末端结构域和C末端结构域,为谷胱苷肽S转移酶超家族的成员。BpHi006A蛋白与拟南芥四氯氢醌还原性脱卤素酶相关蛋白有61％的一致性,序列分析表明这两种蛋白质构成一类新的植物GST。     

The cDNA Cloning and Nucleotide Sequence of the Gene Encoding Nonstrucure Protein of Rice Dwarf Virus Genome Segment 10

The results of cloning and sequencing the gene encoding nonstructure protein of the rice dwarf virus (RDV) gtnome segment 10 with polymerase chain reaction(PCR) technique were reported. The amplified PGR product was cloned into Hind Ⅱ site of plasmid pGEM3zf(-) and analysed with restriction enzymes. The physical map of the cloned fragment has been constructed, the insert is 1150 bp in length with restriction enzyme sites of Sac Ⅰ, Hind Ⅲ, NdeⅠ, BamH Ⅰ, etc. Besides, two restriction enzyme sites Bgl Ⅱ and EcoR Ⅰ have been separetely added in the 5 and 3 end of the segment in order to be cloned into plant intermediate vector in a convenient way. The fragments cleaved by the above-mentioned restriction enzymes were subcloned and the DNA sequence of full length of segment 10 was determined. In comparison with the RDV epidemic in Japan, the nucleotide sequence and deduced amino acid sequence of cloned segment 10 are 96.03% and 97.17% in homology respectively.