Cloning and Expression Analysis of Two Wheat cDNAs Encoding Cinnamoyl-CoA Reductase

Cinnamoyl-CoA reductase (CCR) is responsible for the first committed reaction in monolignol biosynthesis, which diverts phenylpropanoid-derived metabolites into the biosynthesis of lignin. To gain a better understanding of the lignin biosynthesis in wheat development, two cDNAs encoding CCR were identified from wheat ( Triticum aestivum L. cv. H4564). DNA sequence analyses indicated that the two cDNAs represent two classes of CCR. RT-PCR and Northern blot hybridization demonstrated that one of them, W-cr6, was expressed actively in stem and leaf tissue, the other one, W-cr19, was expressed in root and stem tissue. The results suggested that there are at least two genes encoded for CCR existing in wheat genome.     

小麦中两个肉桂酰辅酶A还原酶基因的分离和表达分析

肉桂酰辅酶A还原酶（CCR）负责催化木质素单体生物合成中最重要的代谢反应,它将类苯丙酸类代谢物转移到木质素的合成途径中,为了更好地了解木质素在小麦生长发育中的作用,从小麦（Triticum aestivum L.ev,H4564)中克隆了两个肉桂酰辅酶A还原酶的cDNA,相似性和进化关系的分析表明这两个cDNA片段分别属于不同的肉桂酰辅酶A还原酶,这两个cDNA片段分别命名为W－cr6和W-cr19,RT-PCR和Northen杂交结果证明,W－cr6基因主要在小麦的茎和叶中表达,W－cr19基因主要在根和茎中表达,上述结果表明在小麦的基因组中至少存在两类肉桂酰辅酶A还原酶基因。     

玉米对二氧化硫胁迫响应的相关cDNA克隆与分析

应用mRNA差异显示技术,对高耐SO2玉米自交系Q9进行了SO2胁迫下的基因差异表达分析.结果显示,30对引物组合进行的PCR扩增中,获得了13条差异表达的cDNA片段,其中3条诱导表达,2条增强表达,6条减量表达,2条抑制表达.序列分析和数据库比对表明,GenBank中只搜寻到5条cDNA序列,其中2条增强表达的cDNA片段D1和D5分别与氨基酸结合蛋白ABP、锌指结构转录因子蛋白DOF部分序列高度同源,其他诱导表达的3条cDNA(D3、D6、D11)功能未知,可能是新的cDNA片段.经半定量RT-PCR分析验证,D1和D5转录水平受SO2胁迫表达显著增强,推测D1和D5可能参与了玉米对SO2胁迫的抗性反应.     

刚毛柽柳ThGRF2基因的克隆和渗透胁迫应答分析

14-3-3蛋白通常也称为通用调节因子（general regulatory factors,GRF）,是一类丝氨酸和苏氨酸磷酸化结合蛋白,通过与其他转录因子或信号蛋白相互作用参与调节细胞内基础代谢、信号传导、参与植物生长发育以及环境胁迫应答等一系列生理过程。本研究从刚毛柽柳干旱转录组中克隆获得一条干旱胁迫差异表达的ThGRF2基因。ThGRF2基因CDS片段全长为786 bp,编码261个氨基酸。相对分子质量为29.40 kDa,理论等电点（pI）为4.76。将ThGRF2基因构建到pROK2过表达载体上,瞬时转化刚毛柽柳,渗透胁迫前后生理指标结果显示,渗透胁迫后ThGRF2过表达提高了转基因柽柳的叶绿素含量、SOD和POD活性,降低了丙二醛（MDA）含量、电导率（EL）和失水率,表明ThGRF2基因在刚毛柽柳渗透胁迫应答中起重要作用。为进一步探究刚毛柽柳ThGRF2基因的非生物胁迫耐受性功能奠定基础。     

从拟南芥表达文库中筛选钙调素结合蛋白cDNA克隆

以生物素标记的钙调素为探针,筛选拟南芥λZAPⅡ表达文库,分离得到9个阳性克隆。融合蛋白的Westem印迹分析表明,这些阳性克隆确是编码钙调素结合蛋白的(图2,3),并且其中Y9等8个克隆编码的融合蛋白与钙调素有依赖于钙离子的结合(图3B);而唯独Y7编码的融合蛋白与钙调素的结合,与CaMBP-10一样,不依赖于钙离子的存在(图3A)。     

植物在渗透胁迫下的基因表达及信号传递

渗透胁迫是指由于环境因素的变化使植物不能得到充足水分的一种状况。常见的渗透胁迫因素有干旱、盐害及冻害等。渗透胁迫会严重影响植物的生长发育及产量。植物在长期的进化过程中形成了一些保护机制能减轻渗透胁迫造成的伤害。比如有些植物在形态上演化生成盐腺,能排出体内的过量盐分以逃避盐害。但在渗透胁迫下几乎所有的植物都能合成一些无毒性的小分子有机物作为渗透调节剂来维持细胞内渗透势的相对稳定。在分子水平上...     

巴西橡胶树水通道蛋白基因cDNA的克隆及序列分析

采用简并性RT-PCR和RACE技术,从巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)中克隆了2个aquaporin基因的全长cDNA,分别命名为HbPIP1和HbPIP2(GenBank登录号分别为GQ479823和GQ479824).测序和生物信息学分析表明,HbPIP1和HbPIP2分别编码287和278个氨基酸,均具有6个跨膜区,包含MIP家族信号序列SGX-HXNPAVT/SFG、高等植物PIP高度保守序列GGGANXXXXGY和TGI/TNPARSL/FGAAI/VI/VF/YN.核酸和氨基酸序列的同源性分析表明,HbPIP1和HbPIP2均属于水通道蛋白基因家族的新成员.     

Osmotic Adjustment in Leaves of VA Mycorrhizal and Nonmycorrhizal Rose Plants in Response to Drought Stress

Osmotic adjustment in Rosa hybrida L. cv Samantha was characterized by the pressure-volume approach in drought-acclimated and unacclimated plants brought to the same level of drought strain, as assayed by stomatal closure. Plants were colonized by either of the vesicular-arbuscular mycorrhizal fungi Glomus deserticola Trappe, Bloss and Menge or G. intraradices Schenck and Smith, or were nonmycorrhizal. Both the acclimation and the mycorrhizal treatments decreased the osmotic potential (Ψ_π) of leaves at full turgor and at the turgor loss point, with a corresponding increase in pressure potential at full turgor. Mycorrhizae enabled plants to maintain leaf turgor and conductance at greater tissue water deficits, and lower leaf and soil water potentials, when compared with nonmycorrhizal plants. As indicated by the Ψ_π at the turgor loss point, the active Ψ_π depression which attended mycorrhizal colonization alone was 0.4 to 0.6 megapascals, and mycorrhizal colonization and acclimation in concert 0.6 to 0.9 megapascals, relative to unacclimated controls without mycorrhizae. Colonization levels and sporulation were higher in plants subjected to acclimation. In unacclimated hosts, leaf water potential, water saturation deficit, and soil water potential at a particular level of drought strain were affected most by G. intraradices. G. deserticola had the greater effect after drought preconditioning.     

Polymorphism and Expression of cDNAs Encoding Glycinin Subunits

The nucleotide sequence of cDNA encoding the glycinin A₂B_1a subunit from var. Shirotsurunoko was determined and compared with that in the case of var. Bonminori. The comparison showed six nucleotide substitutions in the coding sequence, one of which results in one amino acid replacement, and three in the 3'-noncoding region. These differences indicate the occurrence of polymorphism of the glycinin A₂B_1a subunit gene between the cultivars. The present data together with the previous results indicating the polymorphism of the A_1aB_1b subunit gene [(Utsumi et al., J. Agric. Food Chem., 35, 210 (1987)] suggest that the polymorphism is a general property of glycinin subunit genes. The expression of cDNAs encoding the A₂B_1a and A_1aB_1b subunits was examined. The results obtained in both in vivo- and in vitro-expression experiments indicate that the resultant products were readily degraded.     

两个菜花烙铁头蛇毒金属蛋白酶去整合素基因的克隆与序列分析(英文)

从菜花烙铁头蛇的毒腺中 ,利用RT PCR进行体外扩增 ,克隆到 2个金属蛋白酶 去整合素基因 ,命名为TJM 1、TJM 2 .TJM 1cDNA全长为 15 2 8bp ,编码 4 81个氨基酸 ;TJM 2cDNA全长为 15 78bp ,编码 4 84个氨基酸 .TJM 1和TJM 2都属于Ⅱ型蛇毒金属蛋白酶 ,由信号肽、前肽、金属蛋白酶、间隔肽和去整合素 5部分组成 .Ⅱ型蛇毒金属蛋白酶氨基酸序列的比较及进化分析显示 ,它可进一步分为两类 ,一类包括大多数Ⅱ型蛇毒金属蛋白酶 (其中含有TJM 1) ,而TJM 2和agkistin则组成了另一类 .并且TJM 2和agkistin的第 4 0 7位和第 4 2 6位残基都是半胱氨酸 ,而在其它Ⅱ型金属蛋白酶的相应位置 ,4 0 7位是丝氨酸 ,4 2 6位则缺失 .TJM 2和agkistin均有可与整合素α2 Ⅰ区域特异性结合的片段Q NRKRHDNAQ(残基 2 76～ 2 84 ) ,这个片段在其它Ⅱ型金属蛋白酶中并没有发现 .因此推断 ,TJM 2和agkistin可能属于一类新型的Ⅱ型蛇毒金属蛋白酶 .     

马铃薯StSnRK2家族转录表达对渗透胁迫的响应及生理指标相关性分析

蔗糖非酵解相关蛋白激酶家族2(Sucrose Non-Fermenting Related protein Kinases 2,Sn RK2)是一类植物中高度保守的蛋白激酶,也是植物响应干旱、盐碱等导致渗透性胁迫的主要调控原件。本研究以马铃薯品种‘陇薯3号’为材料,观察试管苗在0、25、50、100、200 mmol/L Na Cl 2周、4周和6周盐胁迫下和0、2%、4%、6%、8%PEG 2周、4周和6周干旱胁迫下马铃薯地上部分组织中StSnRK2基因的表达模式。结果显示,盐和干旱胁迫下马铃薯StSnRK2基因表达模式不尽相同:在盐胁迫下StSnRK2.4和StSnRK2.6表达均上调;干旱胁迫下StSnRK2.3的表达量上升,而且随PEG浓度的增加StSnRK2.3表达量也随之增高;同一基因在不同胁迫处理下表达趋势也有差异,StSnRK2.5基因在盐胁迫下表达下调,在干旱胁迫下StSnRK2.5基因表达量高于对照;不同胁迫处理下基因的表达与生理指标的相关性也不同,盐胁迫下,StSnRK2.6基因与CAT和SOD活性呈极显著正相关,与气孔面积呈显著负相关,干旱胁迫下,StSnRK2.6基因的表达量与脯氨酸含量呈显著正相关。本文通过研究不同渗透胁迫条件下StSnRK2基因的表达模式,进一步解析了马铃薯对盐及干旱胁迫响应的机理,可为马铃薯抗逆品种的选育提供依据。     

胡萝卜肉桂醇脱氢酶基因的克隆及其对非生物胁迫的响应

该实验采用RT PCR技术,从胡萝卜‘黑田五寸’中克隆获得了编码肉桂醇脱氢酶（Cinnamyl alcohol dehydrogenase, CAD）的基因DcCAD。DcCAD序列长1 074 bp,编码357个氨基酸。亲水/疏水性分析表明,DcCAD属于亲水性蛋白。系统进化分析显示,DcCAD与番茄CAD（XP_010314515.1）亲缘关系最近。荧光定量PCR结果显示,DcCAD基因在胡萝卜根、叶片和叶柄中的表达量差异显著,其相对表达量为叶片＞根＞叶柄。DcCAD基因对高温（38 ℃）、低温（4 ℃）、干旱（20% PEG）和盐（0.2 mol·L^-1 NaCl）胁迫均有响应,尤其对高温胁迫和低温胁迫响应明显,而且高温处理后1 h和低温处理后2 h表达量最高。研究推测,DcCAD基因对胡萝卜抗逆性具有一定的作用。     

辣椒CaWRKY8基因克隆及胁迫下的表达分析

为了揭示辣椒WRKY基因功能,以辣椒PI201234为实验材料,克隆得到WRKY基因全长1 647bp的cDNA序列,命名为CaWRKY8。生物信息学分析表明,该基因含有一个1 647bp完整开放阅读框(ORF),编码548个氨基酸残基。氨基酸序列分析显示,CaWRKY8编码的蛋白含有2个WRKY结构域,属于Group I。氨基酸序列比对结果表明,CaWRKY8与辣椒WRKY25、马铃薯WRKY、番茄基因组中预测的WRKY26、烟草基因组中预测的WRKY33和猕猴桃WRKY的氨基酸序列之间均具有高度的保守性。实时荧光定量分析表明,CaWRKY8受盐、高温、干旱和辣椒疫霉菌诱导表达;其中CaWRKY8的表达量在盐和干旱处理下3h达到峰值,分别是对照的2.38倍和121.10倍,在高温和疫霉菌处理下12h达到峰值,分别是对照的6.12和6.81倍。以上研究结果表明,CaWRKY8基因在辣椒响应胁迫进程中发挥着重要作用。     

酿酒葡萄分支酸合成酶基因(VvCS)的克隆与表达分析

本研究以酿酒葡萄(Vitis vinifera)品种赤霞珠(Cabernet Sauvignon)及霞多丽(Chardonnay)为试材,采用in silico克隆和分子克隆相结合的策略,从果实中克隆到分支酸合成酶基因,命名为VvCS。该基因的cDNA编码区全长1312bp,编码436个氨基酸残基,预测其编码蛋白质分子量为46.9kD,等电点为7.8;生物信息学分析显示VvCS的DNA全长7117bp,包含13个外显子和12个内含子,定位于葡萄的第13号染色体上。VvCS编码的蛋白与其它植物来源的分支酸合成酶在氨基酸水平上的同源性为75%左右;实时荧光定量PCR分析表明VvCS在葡萄果实、茎、叶和叶柄组织中均有表达,且在果皮、果肉和种子中的表达变化趋势相似,与盛花后5周的果实相比,盛花后11周果实各部位中VvCS表达丰度均有不同程度增加。     

四个烙铁头蛇毒凝集素样蛋白基因的克隆与序列分析

从烙铁头蛇（Trimeresurus mucrosquamatus)的毒腺中提取mRNA,利用RT－PCR进行体外扩增,获得凝集素样蛋白基因,克隆至PMD18－T载体中,筛选出4种凝集素样蛋白基因（命名为TML-1、MTL－2、TML－3和TML－4）。由基因序列推导出的氨基酸序列表明：TML－1,2,3,4序列中均有CRD结构。序列同源性比较和Cys位点分析推测：TML－1和TML－2可能分别是类似于flavocetin-A的蛇毒凝集素样蛋白的α亚基和β亚基;TML－3可能类似于GPIb-bp的蛇毒凝集素样蛋白的α亚基,TML－4则可能是类似于Ⅸ/Ⅹ-bp的蛇毒凝集素样蛋白的β亚基。     

水杨酸与植物抗逆性

综述了植物体内水杨酸对不同逆境的响应与信号转导、基因表达和蛋白质合成过程 ;对外施水杨酸的效应和与活性氧、抗氧化系统、脱落酸的关系 ,以及水杨酸作为系统信号分子的可能性作了讨论     

盐地碱蓬(Suaeda salsa)APX 基因的克隆及盐胁迫下的表达

从盐地碱蓬 (Suaedasalsa)中克隆了抗坏血酸过氧化物酶 (ascorbateperoxidase ,APX)的全长cDNA(SsAPX) ,基因注册号为AY0 34 893。SsAPX全长 1.1kb ,推导的氨基酸序列长为 2 5 0个氨基酸残基。BLAST同源性分析表明 ,该cDNA与已报告的菠菜(Spinaciaoleracea)细胞质抗坏血酸过氧化物酶基因同源性最高 ,在核苷酸水平上一致性为 87% ,在氨基酸水平上一致性为 89%。Southern杂交表明APX基因在盐地碱蓬基因组中只有 1个拷贝。盐 (NaCl 40 0mmol/L)处理不同时间后的Northern杂交分析表明盐地碱蓬中SsAPX基因在盐胁迫下表达量增加 ,而且在盐胁迫下抗坏血酸过氧化物酶的活性也显著地增加 ,说明该基因受盐诱导。推测抗坏血酸过氧化物酶可能在保护盐地碱蓬免受氧化损伤的过程中起到一定作用     

Cloning and Differential Expression of Two Catalases in Suaeda salsa in Response to Salt Stress

Two different cDNA clones (Sscat1 and Sscat2) encoding catalase, the primary important H2O2_scavenging enzyme, were isolated from a λZap_cDNA library constructed from a 400 mmol/L NaCl_treated library of Suaeda salsa (L.) Pall aerial tissue. Sscat1 (1.7 kb) contains a full open reading frame of 492 amino acids and Sscat2 (1.1 kb) is a partial clone. BLAST analysis indicates that the two clones share 71.9% identity in nucleotide sequence and 75% identity in deduced amino acid sequence within the last 287 amino acid residues of Sscat1. Southern blotting analysis showed that Sscat1 is multicopy in S. salsa genome, while Sscat2 is a single copy gene. Northern blotting analysis showed a rapid increase in the steady_level of both genes in roots after 48 h salt treatment, but only Sscat1 was induced in salinity treated leaves. Time_course analysis carried out in leaves confirmed that Sscat1 was induced by salt stress, in contrast to Sscat2. These implied that the expression of Sscat1 and Sscat2 genes are differentially regulated in S. salsa. The activity of total catalase is dramatically increased in response to salt stress.