高温下线粒体小分子热激蛋白对柠檬酸合成酶、线粒体和花粉粒的保护作用

选用pGEX-6P-1表达载体,构建GST与线粒体小分子热激蛋白的融合蛋白表达载体,使用谷胱苷肽Sepharose-4B亲合柱,纯化大肠杆菌中表达的融合蛋白,利用ProScission蛋白酶,将线粒体小分子热激蛋白从融合蛋白中切出,获得纯化的线粒体小分子热激蛋白.分析线粒体小分子热激蛋白对柠檬酸合成酶体外热稳定性的影响,发现线粒体小分子热激蛋白可以减缓柠檬酸合成酶的热变性,并促进热变性的柠檬酸合成酶复性,说明高温下线粒体小分子热激蛋白对柠檬酸合成酶有保护功效.利用转基因方法,将线粒体小分子热激蛋白基因导入烟草,在CaMV35S启动子的驱动下,导入烟草的线粒体小分子热激蛋白基因可在烟草细胞中组成性地表达,比较正常烟草线粒体和转基因烟草线粒体的氧化磷酸化效率,发现高温下转基因烟草线粒体的氧化磷酸化效率高于对照,说明线粒体小分子热激蛋白对线粒体具有保护作用.此外,转基因烟草花粉粒的高温萌发率也高于对照,说明线粒体小分子热激蛋白不但可以增加线粒体的耐热性,而且可以提高细胞的抗热能力.     

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。     

小分子热激蛋白基因HaHSP19.8在棉铃虫抗逆反应中的作用

【目的】小分子热激蛋白(small heat shock protein, sHSP)在昆虫抵御外界环境压力中至关重要。本研究旨在探究小分子热激蛋白sHSP19.8基因在棉铃虫Helicoverpa armigera生长发育、抵御高温胁迫和对Cry1Ac杀虫蛋白抗性机制中的作用,为更深入探析该基因作用机理及棉铃虫的防治奠定基础。【方法】通过PCR结合RACE克隆棉铃虫sHSP19.8基因序列,利用生物信息学软件对该基因序列进行分析;通过qRT-PCR测定Cry1Ac敏感棉铃虫5龄幼虫在40℃高温下处理1 h和2 h及饲喂含30μg/mL Cry1Ac的人工饲料1 h和2 h后该基因的表达量,并测定抗感Cry1Ac棉铃虫不同发育阶段(1-5龄幼虫、蛹及成虫)和5龄幼虫不同组织(前肠、中肠、后肠、马氏管及表皮)中该基因的表达模式。【结果】获得了棉铃虫sHSP19.8基因的全长cDNA序列,命名为HaHSP19.8(GenBank登录号:XP₀21195228.1),长608 bp,开放阅读框长528 bp,编码175个氨基酸残基,具有小分子热激蛋白的典型α-晶体结构域...     

小分子热激蛋白基因HaHSP19.8在棉铃虫抗逆反应中的作用

【目的】小分子热激蛋白(small heat shock protein, sHSP)在昆虫抵御外界环境压力中至关重要。本研究旨在探究小分子热激蛋白sHSP19.8基因在棉铃虫Helicoverpa armigera生长发育、抵御高温胁迫和对Cry1Ac杀虫蛋白抗性机制中的作用,为更深入探析该基因作用机理及棉铃虫的防治奠定基础。【方法】通过PCR结合RACE克隆棉铃虫sHSP19.8基因序列,利用生物信息学软件对该基因序列进行分析;通过qRT-PCR测定Cry1Ac敏感棉铃虫5龄幼虫在40℃高温下处理1 h和2 h及饲喂含30 μg/mL Cry1Ac的人工饲料1 h和2 h后该基因的表达量,并测定抗感Cry1Ac棉铃虫不同发育阶段(1-5龄幼虫、蛹及成虫)和5龄幼虫不同组织(前肠、中肠、后肠、马氏管及表皮)中该基因的表达模式。【结果】获得了棉铃虫sHSP19.8基因的全长cDNA序列,命名为HaHSP19.8(GenBank登录号: XP_021195228.1),长608 bp,开放阅读框长528 bp,编码175个氨基酸残基,具有小分子热激蛋白的典型α-晶体结构域(α-crystallin domain, ACD)。该基因受40℃高温和30 μg/mL Cry1Ac杀虫蛋白诱导时在Cry1Ac敏感棉铃虫5龄幼虫中均过量表达;在Cry1Ac敏感棉铃虫整个发育阶段和5龄幼虫各组织中均表达,其中在成虫和5龄幼虫以及5龄幼虫表皮、马氏管和中肠内表达量较高;但是该基因在Cry1Ac抗性品系各个发育阶段和5龄幼虫各组织中表达量相比敏感品系都显著较低。【结论】结果说明HaHSP19.8参与棉铃虫生长发育和生理生化的过程,帮助昆虫抵御外界环境压力,并可能参与到棉铃虫对Cry1Ac的抗性机制中。     

过量表达内质网小分子热激蛋白增强番茄的衣霉素抗性

真核细胞内质网腔内未折叠蛋白的过度积累会引起内质网胁迫（ER胁迫）,继而激活未折叠蛋白应答（UPR）信号途径,诱导内质网定位的分子伴侣的大量表达（如BiP和calnexin等）。本工作将CaMV35S启动子驱动的内质网小分子热激蛋白基因（ER-sHSP）导入番茄,发现ER-sHSP的过量表达提高了转基因番茄整株对衣霉素的抗性。衣霉素处理使未转基因番茄中BiP和calnexin基因的表达迅速升高,转基因番茄中这两个基因的表达也有增加,但表达强度明显低于未转基因番茄。说明ER-sHSP能够减轻ER胁迫,并可能参与UPR信号转导途径。     

过量表达叶绿体小分子热激蛋白提高番茄的抗寒性

小分子热激蛋白与植物耐寒性提高有相关性,但是没有直接的实验证据能证明小分子热激蛋白的存在增加植物抗寒性.我们克隆了番茄叶绿体(定位)小分子热激蛋白cDNA,并将35SCaMV启动子驱动的番茄叶绿体小分子热激蛋白cDNA植物表达构架导入番茄,测定转基因番茄和未转基因番茄的抗寒性水平.低温处理后,转基因番茄的冷害症状轻于未转基因的番茄;转基因番茄细胞电解质外渗较少、花青素和MDA累积量较低;净光合速率和叶绿体含量高于对照.这些实验结果说明叶绿体小分子热激蛋白的过量表达提高了植物抗寒性.     

高温加速老化过程中甜菜种子线粒体小分子量热激蛋白22的变化

甜菜（Beta vulgaris L.cv.Loke）种子的人工老化（30℃,100％RH）导致种子的干重、生活力和活力逐渐丧失,线粒体的呼吸速率、细胞色素c氧化酶和苹果酸脱氢酶的性下降。线粒体蛋白质随着种子老化而显著变化,小分子量热休克蛋白（LMW HSP）22从老化的0d到30d增加,然后从30d到90d下降,可以认为甜菜种子人工老化过程中线粒体活性和LMW HSP22的含量变化与种子活力密切相关。     

昆虫小分子量热激蛋白的研究进展

昆虫小分子量热激蛋白(Small heat shock proteins,s HSPs)是最早被发现的热激蛋白,但是有关它们的研究相对较少。本文对昆虫小分子量热激蛋白的最新研究成果进行了总结,旨在引起人们对该类蛋白的关注,以便进一步研究其功能,探讨其可能的应用前景。目前研究表明:昆虫小分子量热激蛋白是其所有热激蛋白中最不保守的家族。同时,它们通常拥有一个α-晶状体结构域;分子量范围一般在12~43 ku;具有分子伴侣的活性。每种昆虫体内拥有多种s HSPs,而且其功能也各不相同。这些热激蛋白在昆虫的生长发育、生殖以及滞育等重要生命活动中起着重要的作用;同时在抵御不良环境以及适应性进化中也具有重要意义。随着研究的深入,还将会有更多的昆虫s HSPs被鉴定,它们更多的功能也将被逐渐发掘。     

甜椒细胞质小分子量热激蛋白基因(CaHSP18)的cDNA克隆与表达

用RT-PCR和RACE-PCR技术,从热激处理的甜椒叶片总RNA中扩增出了细胞质小分子量热激蛋白(sHSP)全长779 bp的cDNA基因序列,包含一个480 bp开放阅读框,编码159个氨基酸.Southern杂交结果表明在甜椒基因组中有该基因的小的多基因家族.Northern结果显示该基因在甜椒根、茎、叶中的表达受热激和低温的诱导.原核表达分析表明该基因在高温以及低温条件下可以提高大肠杆菌的生存能力.     

温度对中华稻蝗小分子热休克蛋白基因表达的影响

【目的】小分子热休克蛋白(s HSPs)能够被环境胁迫所诱导,不同温度可诱导中华稻蝗体内sHSPs基因表达。【方法】本文采用实时荧光定量PCR(RT-q PCR)技术,分析不同温度处理后中华稻蝗Oxya chinensis体内6个Ocs HSPs基因的表达。【结果】结果表明,OcHSP19.1、OcHSP19.8、OcHSP20.4和OcHSP20.7基因的表达水平在27、32和37℃相同处理时间没有显著变化,但其表达量均在42℃显著升高,尤其是在42℃处理后2 h表达量升高明显。OcHSP21.1和OcHSP23.8基因的表达水平在不同温度处理后无显著变化。多因素方差分析结果表明,基因与处理温度间具有显著的交互作用。【结论】由此可见,温度能够对中华稻蝗s HSPs基因的表达产生影响,但是,不同温度处理下各基因的表达模式存在差异。     

一个麻疯树胞质Ⅱ类小热激蛋白基因JcHSP17.5的克隆和异源表达

从麻疯树胚乳cDNA文库中得到分子量大小约为17.5kDa的细胞质Ⅱ类小热激蛋白基因,命名为JcHSP17.5,GenBank登录号为GU320741。通过构建外源表达载体,将JcHSP17.5基因分别在大肠杆菌以及酿酒酵母中过量表达来研究基因的耐热和耐渗透压胁迫能力,发现两种重组菌在逆境下都较对照组生活力有显著提高。推测JcHSP17.5在麻疯树生长过程中可能与麻疯树耐热、耐旱以及耐离子胁迫相关。     

小胸鳖甲热激蛋白基因(Mphsp70)的克隆、序列分析及温度对其表达的影响

采用RACE-PCR技术,从荒漠甲虫小胸鳖甲Microdera punctipennis Kaszab克隆hsp70基因全长cDNA序列,命名为Mphsp70。测序结果表明,序列全长2207bp,该序列覆盖了完整编码区,编码647个氨基酸,分子量大小为70.69ku,理论等电点为5.57(GenBank登录号JF421286.1)。此序列包含142bp的5'端非翻译区和124bp的含有多聚腺苷酸信号序列AATAAA和poly A尾的3'端非翻译区以及1941bp的开放阅读框。该基因无内含子,符合诱导型Hsp70的特征。经BLAST检索分析,由Mphsp70的核苷酸序列推定的氨基酸序列与已知的光滑鳖甲Hsp70高度同源,同源性高达97.22%。通过荧光定量RT-PCR技术研究昆虫受到高温胁迫时该基因的表达,结果表明:经37℃和42℃处理昆虫1h后诱导昆虫体内hsp70的表达,其表达量分别为对照组(25℃)的21.57倍和389.3倍,随着处理时间的延长,表达量降低。该研究结果为深入研究小胸鳖甲的抗逆机理提供了新的思路。     

高温胁迫下B型烟粉虱热激蛋白基因hsp70表达量的变化

为了探讨热激蛋白在B型烟粉虱Bemisia tabaci B-biotype抵抗高温中的作用,以含有B型烟粉虱热激蛋白基因hsp70片段的质粒为模板,用TaqMan-MGB探针和特异性引物构建了B型烟粉虱hsp70实时荧光定量RT-PCR检测体系,并检测了37℃～45℃高温胁迫及气温变化时B型烟粉虱成虫体内hsp70表达的情况。结果表明：缓和的高温对B型烟粉虱成虫hsp70表达具有诱导作用,在37℃～41℃范围内,hsp70的表达量随着温度的升高从8.78×10⁵±6.41×10⁴ 拷贝数上升到1.99×10⁷±1.45×10⁵拷贝数,在41℃时达到最高峰;而当温度升高到43℃和45℃,hsp70表达量迅速降低。B型烟粉虱成虫hsp70的表达与昼夜气温变化有关,当上午气温从34℃上升到41℃时,hsp70的表达量从1.16×10⁵±1.48×10⁴拷贝数上升到6.29×10⁶±1.80×10⁵拷贝数;当傍晚气温下降到33℃时,hsp70表达量也下降到2.32×10⁵±7.69×10³拷贝数。因此推测,hsp70在B型烟粉虱抵抗高温胁迫方面可能具有重要作用。     

高温加速老化过程中甜菜种子线粒体小分 子量热激蛋白22的变化

甜菜(BetavulgarisLcv.Loke)种子的人工老化(30℃,100％RH)导致种子的干重、生活力和活力逐渐丧失,线粒体的呼吸速率、细胞色素c氧化酶和苹果酸脱氢酶的活性下降。线粒体蛋白质随着种子老化而显著变化,小分子量热休克蛋白(LMWHSP)22从老化的0d到30d增加,然后从30d到90d下降。可以认为甜菜种子人工老化过程中线粒体活性和LMWHSP22的含量变化与种子活力密切相关。     

温度和病原菌感染对大黄鱼热激蛋白90基因表达的影响

热激蛋白（heat shock protein,HSP）是进化上非常保守的蛋白质家族之一,普遍存在于各种生物体中,在多种生理活动中起到重要作用。该实验克隆了大黄鱼HSP90基因,并分析了温度和病原菌感染对其表达的影响。克隆到的大黄鱼HSP90序列长3 930 nt,含4个外显子和3个内含子,其中编码区2 178 nt,编码725个氨基酸。同源性分析发现,大黄鱼HSP90基因序列和其它鱼类的同源性在90%以上。在不同水温下,HSP90基因在不同组织中的表达量变化不同,心、肠和脑等组织在29 oC时表达量最高,而肌肉、脾和肝等组织在24 oC时表达量最高。用病原菌感染大黄鱼,感染48 h后,鳃、心、脾、肠、肾和脑组织HSP90的表达量明显上升;发病时（感染7天后）,受检的9种组织中HSP90的表达量都比未感染时明显增加。     

热激诱导对高温胁迫下百合相对电导率及电阻抗参数的影响

为了研究电阻抗图谱法对百合耐热性测定的有效性,采用45 ℃温水热激百合鳞茎0、15、30、45、60 min后,测定植株叶片的相对电导率和电阻抗参数对38 ℃ 高温胁迫的反应。结果表明,随胁迫时间延长各处理的相对电导率均呈先降低后升高的趋势;4和5 d时各处理的相对电导率均低于对照,其中热激30 min的值最低。表明热激诱导可提高百合的耐热性。随高温胁迫时间延长,高频电阻率(r)、低频电阻率(r₁)、胞外电阻率(r_e)、胞内电阻率(r_i)和弛豫时间（τ）的变化趋势相似,整体均呈先上升后下降的趋势。相关分析表明,植株受不同时间热胁迫时,r_e 与相对电导率呈负相关,r_i 与相对电导率呈正相关,其中r_e 是测定百合耐热性最适宜的参数。     

甜椒叶绿体小分子量热激蛋白(CaHSP26)对大肠杆菌抗氧化能力的影响

旨在探讨大肠杆菌中CaHSP26基因的异源表达对原核生物抗氧化能力的影响.通过构建CaHSP26基因原核表达载体pET30-CaHSP26,经不同浓度过氧化氢处理后,分析大肠杆菌菌种存活率及抗氧化能力.结果表明,与转空载体pET-30a(+)的对照大肠杆菌菌株P30相比,过量表达CaHSP26提高了转基因的大肠杆菌菌株P750过氧化氢胁迫下的存活率,降低了MDA的产生,CaHSP26的表达可以提高原核生物抗氧化能力.试验初步证实超表达CaHSP26的转基因烟草生长势明显高于对照,为今后研究植物中CaHSP26抗氧化能力的作用机理提供依据.     

热激锻炼对高温胁迫下菊花生理代谢的影响

以菊花(Chrysanthemum morifolium)品种'神马'的扦插苗为试验试材,在40℃下对其进行8 h的热激锻炼,然后在50℃下分别进行0、 1、 1.5、 2、 2.5、4 h不同时间的高温胁迫.通过对其相对电导率、丙二醛(MDA)、脯氨酸和可溶性蛋白质含量及过氧化物歧化酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定,研究了热激锻炼对菊花耐热性的影响.结果表明,热激锻炼的菊花叶片相对电导率比对照减小,MDA含量也比对照减小,而可溶性蛋白质和脯氨酸含量及POD和SOD活性比对照增加,说明热激锻炼在一定程度上提高了菊花幼苗的耐热性.     

外源钙对高温强光胁迫下小麦叶中蛋白激酶活性和D1蛋白磷酸化的影响

检测灌浆期叶面喷施10mmol·L-1CaCl2和1mmol·L-1蛋白激酶抑制剂（FSBA）对高温强光胁迫下小麦叶中蛋白激酶活性和D1蛋白磷酸化影响的结果表明,CaCl2可提高而蛋白激酶抑制剂则抑制高温强光下蛋白激酶活性和D1蛋白含量及其磷酸化水平。     

低温对麦红吸浆虫滞育解除及蜕皮激素受体基因EcR和热激蛋白基因Hsp70和Hsp90表达水平的影响

[目的]本研究旨在明确破茧率和破茧所需时间作为典型的专性幼虫期滞育昆虫麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana滞育解除指标的可行性,探讨蜕皮激素受体基因EcR和热激蛋白基因Hsp70和Hsp90在低温解除滞育中的作用.[方法]9月上旬采自田间的麦红吸浆虫滞育幼虫在低温(4℃)和自然变温处理不同时间(0～9...