小麦Lhc基因家族鉴定与表达模式分析北大核心CSCD

捕光叶绿素a/b结合蛋白(Lhc,light-harvesting chlorophyll a/b-binding protein)直接影响光合系统的效率和作物产量。小麦作为我国主要粮食作物之一,生长发育过程中,非生物胁迫严重影响小麦的产量和品质。为了系统研究小麦Lhc基因家族的特性,本研究对普通小麦中的Lhc基因家族成员进行了鉴定和生物信息学分析,并选择其中的差异显著或高表达基因进行了定量表达分析。结果显示,从小麦基因组中共鉴定到96个Lhc基因,除4个基因(TaLhca5.1、TaLhcb1.31、TaLhcb1.39和TaLhcb1.29)未定位到具体染色体外,其余基因分布于除3A和3D外的19条染色体上;这些Lhc基因在系统发育上分属于3个亚家族,处于同一分支的基因具有相似的基因结构与motif;在Lhc基因的启动子区域,发现存在大量的胁迫响应元件和生长发育相关响应元件;Lhc基因在根、茎、叶、穗和籽粒等器官中的表达模式不同,其中在叶中的表达较高;在所选的4个基因中,TaLhca3.3、TaLhcb1.7和TaLhcb1.20的表达量呈现先升高后降低的趋势,TaLhcb1.46呈下调表达趋势。     

与小麦抗白粉病基因Pm6紧密连锁的分子标记筛选

以Ｐｒｉｎｓ＊ＰＩ１７０９１４／７＊ＰｉｎｓＦ２分离群体对在Ｐｒｉｎｓ与其Ｐｍ６近等基因系ＰＩ１７０９１４／７＊Ｐｒｉｎｓ之间呈现多态性的ＲＦＬＰ标记进行遗传和图,发现８个多态性标中有３个与转称到普通小麦２Ｂ染色体长臂上的来源于。     

彩色小麦种质资源在生物强化和功能食品应用中的研究进展北大核心CSCD

因为人类膳食不平衡和微量营养缺乏导致的隐性饥饿已经受到国内外高度重视。利用生物育种技术培育富含各种微量营养的优良作物品种是生物强化和功能食品的主要发展方向。国内外大量研究表明,彩色小麦种质资源富含花青素、铁、锌、硒、维生素、叶酸等微量营养和蛋白质等,对抗炎、抗癌、糖尿病、心脑血管疾病、贫血病、生长发育不良等有一定的功效,将在保障粮食安全和人类健康中发挥重要作用。本研究首先介绍了隐性饥饿、生物强化、功能食品、功能农业和功能品种等方面的发展趋势,重点介绍了国内外彩色小麦种质资源功能营养成分及遗传育种方面的研究进展。建议广泛收集和创制彩色功能营养小麦新种质,挖掘优异营养基因资源,揭示彩色小麦花青素和微量营养(硒、锌、铬等微量元素,维生素,人体不能合成的8种氨基酸,叶酸等)以及品质(蛋白质含量和组分)性状的遗传耦合机理,以期为彩色小麦生物强化和主粮功能化提供理论依据和技术支撑。     

苹果S6PDH基因克隆与原核表达

6-磷酸山梨醇脱氢酶(sorbitol-6-phosphate dehydrogenase,S6PDH)是蔷薇科植物中合成山梨醇的重要酶。以苹果叶片为材料,利用RT-PCR法克隆到S6PDHcDNA全长,将其与大肠杆菌表达载体pET-32a( )构建原核表达载体pET-S并转化大肠杆菌BL21,经IPTG诱导表达后,SDS-PAGE检测结果表明该基因表达了1个约54kD的蛋白,为进一步研究目的蛋白的结构和功能提供了试验基础。     

锦鲤Δ6脂肪酸去饱和酶基因克隆及表达研究北大核心CSCD

旨在揭示变温鱼类合成HUFAs过程中的关键酶及其功能,以锦鲤(Cyprinus carpiokoi)为材料,通过RT-PCR扩增获得了一段长度为854 bp的Δ6脂肪酸去饱和酶基因的c DNA序列片段,并对其进行了序列分析和蛋白产物结构预测。结果显示,该片段与南亚野鲮(Labeo rohita)Δ6脂肪酸去饱和酶基因有93.5%的同源性,编码的蛋白产物具有典型的Δ6脂肪酸去饱和酶结构特点,包含2个组氨酸保守区(HDFGH、HFQHH)和2个跨膜结构域。荧光定量PCR表明,Δ6脂肪酸去饱和酶在锦鲤肝脏中的表达量最高,在肠、脑和心脏中表达量依次降低,而在肌肉和鳃的表达量相对较低。幼鱼在不同培养水温下,各组织中该基因的表达量均随温度的下降而升高,以适应低温环境。     

ECT 6和ECT 7调控拟南芥开花时间的研究北大核心CSCD

m^(6)A修饰是mRNA上含量最丰富的一种修饰,调控mRNA的命运决定。YT521-B同源性(YTH)结构域蛋白是一类典型的m^(6)A“阅读器”,能识别并结合m^(6)A,完成基因的转录后调控。为了探究拟南芥YTH结构域蛋白ECT6和ECT7的功能及其分子机制,该研究对ect 6、ect 7和ect 6 ect 7双突变体进行基因型和半定量PCR鉴定及开花表型观察,通过细胞学观察分析ECT6和ECT7的亚细胞定位,并采用qRT-PCR检测开花关键基因的表达量。结果显示:(1)ECT 6基因组包含5个外显子和4个内含子,ect 6突变体分别插入在ECT 6基因的第3和第5外显子;ECT 7基因组包含6个外显子和5个内含子,ect 7突变体分别插入在ECT 7基因的第4和第6外显子。(2)突变体ect 6和ect 7均为完全敲除的功能缺失突变体,在长日照下二者均表现出开花提前和叶片数减少。(3)在长日照和短日照下ect6 ect7双突变体均表现出开花提前和叶片数减少。(4)开花抑制基因FLC和成花素基因FT是关键的开花调控因子,qRT-PCR分析结果显示,在ect 6 ect 7双突变体中,FLC的表达水平降低,FT的表达水平升高,且春化通路基因VIN 3、VRN 2、VRN 5和自主通路基因FVE的表达水平也显著升高。(5)ECT6和ECT7均定位于细胞核和细胞质中。     

跨膜蛋白AgrC_(TM6-7C)分离纯化方法的优化北大核心CSCD

旨在通过优化AgrC_(TM6-7C)蛋白的纯化过程,获得高纯度的目的蛋白,为后续研究提供材料。详细探讨了金属离子螯合层析缓冲液中咪唑浓度、离子交换层析缓冲液的pH值对AgrC_(TM6-7C)蛋白纯化效果的影响,并研究了β-巯基乙醇对AgrC_(TM6-7C)蛋白聚集及其激酶活性的影响。经过优化后,在不影响AgrC_(TM6-7C)蛋白激酶活性的前提下,AgrC_(TM6-7C)蛋白在浓度和纯度上均有明显提高,纯度可达98%以上,产量可达15 mg/L。     

高致病性A(H5N6)亚型禽流感病毒全基因组序列测定方法的建立北大核心CSCD

建立以Sanger测序方法为基础的新型A(H5N6)亚型禽流感病毒全基因组扩增方法。从GenBank和Global Initiative on Sharing All Influenza Data(GISAID)下载近五年H5亚型流感病毒的HA基因序列,N6亚型流感病毒的NA基因序列,以及H5N1和H9N2亚型流感病毒内部6个基因序列,每个基因序列分别进行比对,在相对保守区域设计用于分段扩增的引物,共32对,选用3株病例分离病毒及6株环境分离病毒对引物进行验证。优化后的32对引物能够有效地扩增9株H5N6亚型禽流感病毒,其中3株病例分离病毒的扩增产物条带单一,无非特异扩增。6株环境标本分离病毒扩增产物中,个别反应有非特异扩增产物。建立了一种能够获得高致病性H5N6亚型禽流感病毒全基因组序列的Sanger测序方法,该方法简单、快速,为新型H5N6亚型禽流感病毒的进化分析提供了基础。     

RNA的m6A修饰与心血管疾病

N~6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine,m~6A)是存在于多种RNA中的化学修饰方式,最常见于mRNA。RNA的m~6A含量和效应受到甲基转移酶(Writers)、去甲基酶(Erasers)和甲基化阅读蛋白(Readers)的动态调控。与DNA甲基化修饰和组蛋白修饰相似,它们都参与了多种生物学过程,并与多种疾病的发生发展相关。本文先简要综述m~6A修饰的动态过程及生物学功能,然后重点介绍m~6A修饰与心血管疾病关系的研究进展。     

生长激素释放肽-6对小鼠下丘脑摄食相关核团c-fos表达时间依从性影响北大核心CSCD

本研究旨在探讨外周注射ghrelin受体激动剂生长激素释放肽-6(growth hormone releasing peptide-6,GHRP-6)对NMRI小鼠摄食的影响以及摄食相关核团(弓状核、视上核和室旁核)的激活情况及其有效作用时间。腹腔注射GHRP-6 1,3,6 h后观察小鼠累计摄食量,同时用免疫组织化学方法检测GHRP-6对自由饮食小鼠和禁食小鼠下丘脑摄食相关核团c-fos表达影响,并观察GHRP-6作用的时间依从性。结果显示,腹腔注射了GHRP-6的小鼠摄食量明显大于生理盐水注射鼠,且在注射后3 h时观察到的摄食量的增加尤为显著,但注射后6 h内总的累计摄食量无显著变化;同时,GHRP-6能够在不依赖于摄食的情况下促进弓状核和室旁核中c-fos的表达,且c-fos的表达在注射后1 h时达到峰值,随后逐渐下降。以上结果提示,外源性注入GHRP-6可显著增加动物在给药后1、3 h的累积摄食量,该作用至少部分是通过上调弓状核和室旁核中的c-fos蛋白表达起作用的,而且具有时间依从性。本研究结果可为临床ghrelin受体激动剂的使用间隔提供理论依据。     

蛋白质-蛋白质、蛋白质-核酸相互作用研究方法及在人肠道病毒A71型研究中的应用北大核心CSCD

研究蛋白质-蛋白质相互作用的方法主要有酵母双杂交、噬菌体展示、免疫共沉淀、谷光苷肽巯基转移酶沉淀、细胞内共定位、亲和印迹、病毒铺覆蛋白结合技术、表面等离子共振、荧光共振能量转移等技术。检测蛋白质-核酸相互作用的方法主要包括酵母单杂交、染色质免疫沉淀、电泳迁移率实验、DNA-蛋白质印迹、报告基因、免疫共沉淀、谷光苷肽巯基转移酶沉淀、噬菌体展示等技术。在我们实验室对人肠道病毒A71型(EV-A71)的研究中经常会用到这些方法,但在该研究领域尚未有中文综述发表,因此本文对EV-A71研究中这些方法的应用进行了综述,该综述对蛋白质-蛋白质、蛋白质-核酸在其他病毒研究中的应用同样具有重要启示。     

胰岛素增强子结合蛋白-1(ISL1)与肿瘤的发生与发展北大核心CSCD

在人类发育过程中,胰岛素增强子结合蛋白-1(ISL1)被认为是一个胚胎性基因。成年后,ISL1只在特定的组织或器官中表达,例如胰腺和大脑。近年来,在多种肿瘤中检测到ISL1的异常表达,不仅在胰腺内分泌肿瘤、神经肿瘤中高表达(与之相应的正常组织也表达ISL1),而且在淋巴瘤、胃癌和膀胱癌等肿瘤组织中呈现表达(其正常组织不表达ISL1)。ISL1的异常表达可能与肿瘤的发生发展及预后相关。本文针对ISL1与肿瘤的相关性以及在肿瘤发生发展中的功能进行综述,为进一步的分子机制研究提供理论依据。     

枸杞液泡膜H^+-转运焦磷酸酶基因LbVP1克隆及表达分析北大核心CSCD

液泡膜H^+-转运焦磷酸酶在调节植物生长发育和逆境胁迫应答中发挥重要作用。本研究在已构建的枸杞本地数据库中先进行VP基因电子克隆,然后结合RT-PCR方法克隆到一个枸杞液泡膜H^+-转运焦磷酸酶编码基因LbVP1,并对其序列结构、时空表达模式进行了初步分析。LbVP1开放阅读框全长2301 bp,编码766氨基酸残基。多序列比对显示该基因与拟南芥AVP基因相似性达87.9%,序列结构生物信息学预测和亚细胞定位实验表明,该基因具有液泡膜H^+-转运焦磷酸酶的保守结构域和跨膜区,可能在液泡膜发挥作用。荧光定量PCR结果显示,LbVP1在花、叶和不同发育阶段果实中存在时空表达差异,干旱胁迫处理下叶片和果实中该基因表达量与对照存在(极)显著差异(P<0.01,P <0.05)。研究结果将为阐明该基因在枸杞抗旱分子调控机制中的作用提供基础理论依据。     

水稻质体葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因的克隆与表达研究

戊糖磷酸途径是高等植物中重要的代谢途径,主要生理功能是产生NADPH以及供核酸代谢的磷酸戊糖。葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PDH）是戊糖磷酸途径的关键酶,广泛存在于高等植物细胞的细胞质和质体中。木研究首次从水稻（Oryza sativa L.）幼苗中分离了核编码的质体G6PDH基因OsG6PDH2,序列分析表明OsG6PDH2编码一个具有588个氨基酸残基的多肽,等电点为8．5,分子量66kDa。OsG6PDH2的N端有1个70个氨基酸的信号肽,推测的裂解位点为Gly55和Val56,表明OsG6PDH2编码产物可能定位于质体。多序列比较的结果表明OsG6PDH2与拟南芥、烟草、马铃薯质体G6PDH的一致性分别达81％、87％、83％。进化关系说明水稻OsG6PDH2与拟南芥（AtG6PDH3）、马铃薯（StG6PDH1）处于高等植物P2型质体G6PDH分支上,暗示了OsG6PDH2可能是一个P2型的质体蛋白。Matinspector程序分析表明,OsG6PDH2在起始密码子上游含有一个bZIP转录因子识别位点、一个ABA应答元件、一个CRT／DRE元件和1个W-box元件。半定量RT-PCR分析表明,OsG6PDH2在水稻根、茎、叶和幼穗组织中都呈低丰度组成型表达,在根部表达较高,在水稻幼苗中的表达显著受暗处理的诱导。将OsG6PDH2的完整开放阅读框构建到大肠杆菌表达载体pET30a（＋）中,pET30a（＋）-OsG6PDH2在大肠杆菌中得到了有效表达。酶活性测定证明,OsG6PDH2的编码产物具有葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的功能。     

转基因小麦B73-6-1品系特异性定性 PCR检测方法的建立

以转基因小麦B73-6-1为研究对象,通过染色体步行技术,成功分离到B73-6-1上pAHC25质粒外源基因插入位点的3'端旁侧序列,其扩增片段覆盖了转化载体及转基因小麦基因组旁侧序列。同时根据旁侧序列设计引物,建立品系特异性定性PCR检测方法,以典型的转基因作物证明该方法检测B73-6-1具有高特异性。该方法特异性好、灵敏度高, 可快速、准确、高效地检测转基因小麦B73-6-1品种。     

东方蜜蜂微孢子虫N6-腺苷特异性甲基化转移酶基因的克隆、分子特性及表达模式北大核心

【目的】东方蜜蜂微孢子虫(Nosme ceranae)专性侵染成年蜜蜂导致微孢子虫病,给养蜂生产造成很大损失。目前,东方蜜蜂微孢子虫的N6-腺苷特异性甲基化转移酶(N6-adenine-specific methyltransferase,N6AMT)基因NcN6AMT的研究仍然缺失。本研究对NcN6AMT的编码序列(coding sequence,CDS)区进行克隆,并解析NcN6AMT蛋白的理化性质和分子特性,进而测定东方蜜蜂微孢子虫侵染意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)和中华蜜蜂(Apis cerana cerana)工蜂过程中NcN6AMT的相对表达量,以期丰富NcN6AMT的信息,并为探究东方蜜蜂微孢子虫侵染过程NcN6AMT的功能及表观调控机制提供基础。【方法】采用Protparam和ProtScale软件对NcN6AMT进行等电点和亲水性分析。通过SignalP 5.0、NetPhos 3.1、TMHMM-2.0、SOPMA和SWISS-MODEL等软件分别预测NcN6AMT的信号肽、磷酸化位点、跨膜结构域、二级结构和三级结构。使用WoLF PSORT II软件预测NcN6AMT的亚细胞定位。根据N6AMT氨基酸序列,通过TBtools软件对智人(Homo sapiens)、小鼠(Mus musculus)、褐飞虱(Nilaparvata lugens)、兔脑炎微孢子虫(Encephalitozoon cuniculi)、肠脑炎微孢子虫(Encephalitozoon intestinalis ATCC 50506)、蚱蜢脑炎微孢子虫(Encephalitozoon romaleae SJ-2008)、美洲思普雷格孢虫(Spraguea lophii 42_110)、家蚕微孢子虫(Nosema bombycis CQ1)、隐生菱形藻(Nitzschia inconspicua)和东方蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)的N6AMT进行结构域预测和分析。利用MEME软件和MEGA 11.0软件进行东方蜜蜂微孢子虫和其他物种N6AMT的保守基序预测及进化树构建。采用实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)检测NcN6AMT在东方蜜蜂微孢子虫侵染意大利蜜蜂和中华蜜蜂工蜂过程的相对表达量。【结果】通过PCR扩增出大小约500 bp的目的片段,克隆测序结果显示其与GenBank数据库收录的预测序列一致;NcN6AMT蛋白的分子量约为18.7 kDa,分子式为C845H1374N214O249S6,理论等电点为5.88,脂溶系数是119.76,不稳定系数为37.47,平均亲水系数为0.025,含166个氨基酸和15个磷酸化位点,不含典型的跨膜结构域和信号肽,可同时定位于细胞质、线粒体、细胞核和液泡膜;NcN6AMT含1个甲基转移酶小结构域(methyltransferase small domain,MTS),该结构域同样存在于家蚕微孢子虫和兔脑炎微孢子虫等8个其他物种的N6AMT;在东方蜜蜂微孢子虫、兔脑炎微孢子虫、肠脑炎微孢子虫和蚱蜢脑炎微孢子虫的N6AMT中均预测到5个相同的保守基序;NcN6AMT与家蚕微孢子虫、肠脑炎微孢子虫、兔脑炎微孢子虫和蚱蜢脑炎微孢子虫的N6AMT序列一致性达到70.92%;东方蜜蜂微孢子虫和家蚕微孢子虫的N6AMT在系统进化树上聚为一支;东方蜜蜂微孢子虫接种后1–4 d,NcN6AMT在意大利蜜蜂和中华蜜蜂工蜂中肠内均呈现先上升后下降的表达趋势。【结论】成功克隆到NcN6AMT基因的CDS区,明确了NcN6AMT蛋白的理化性质和分子特性,并揭示东方蜜蜂微孢子虫和家蚕微孢子虫的N6AMT蛋白具有较高的保守性,NcN6AMT在东方蜜蜂微孢子虫侵染意大利蜜蜂和中华蜜蜂工蜂的第一个增殖周期(1–4 dpi)内动态表达且均呈上升-下降的表达模式。     

小麦-冰草多粒新种质的抗白粉病和高分子量麦谷蛋白亚基组成分析北大核心CSCD

穗粒数是决定小麦产量的三因素之一,因此通过远缘杂交创造多粒新种质,对于拓宽小麦育种的遗传基础和促进育种水平的持续提高具有重要意义。本研究以通过多年多点鉴定证明具有多粒特性(粒数/穗>80)的31份普通小麦-冰草(Agropyron cristatum,2n=4x=28,PPPP)衍生后代为材料,通过田间接种白粉病生理小种E09进行抗病性鉴定、采用SDS-PAGE方法进行高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成分析以及株高、有效分蘖等农艺性状调查,发现26份材料表现抗白粉病,12份材料具有优质高分子量麦谷蛋白亚基组合,亚基组成为(2*,7+8,5+10)或(1,7+8,5+10)。其中,8份材料的穗粒数大于80粒、株高小于75 cm、抗白粉病且具有优质高分子量麦谷蛋白亚基组合,这为未来培育兼具高产、优质、抗白粉病小麦新品种提供了重要的物质基础。此外,对多粒、抗白粉病和优质亚基的可能来源进行了讨论。     

菌根真菌与吸收根功能性状的关系：研究进展与评述北大核心CSCD

吸收根(absorption root)一般是指根枝系统末端少数几级具有初生结构、负责物质吸收的根。吸收根功能性状被广泛用于评价和预测植物个体到生态系统水平上的一系列功能和过程。菌根真菌侵染是吸收根的一个关键性状,它可以深刻影响吸收根的形态、结构,以及功能性状之间的关系。该文针对与吸收功能密切相关的菌根真菌与根毛和根直径之间的关系进行了研究综述,提出了真菌侵染、根毛和化学防御之间关系的一个假说;探讨了温带和热带不同类型的吸收根如何通过菌根真菌影响根的功能性状,从而适应不同的水热条件、养分状况和能量消耗;提出一些需要关注的议题和研究方向,以期为菌根真菌与吸收根功能性状之间关系的研究提供借鉴。