水稻锚蛋白基因家族分析和锚定膜蛋白的表达模式研究

锚蛋白重复序列模体是生物体内最普遍的蛋白质序列模体之一,在多种细胞活动中主要介导蛋白质与蛋白质的相互作用。采用生物信息学的方法,在基因组水平上搜索和鉴定了水稻锚定重复序列蛋白,通过分析蛋白质二级结构,进行水稻锚蛋白基因家族的聚类分析,并在此基础上,用RT-PCR的方法分析水稻锚定膜蛋白的表达模式,为水稻锚蛋白基因的研究提供了理论依据。     

油菜叶绿体核糖体蛋白基因rps7的克隆和序列分析(英文)

从甘蓝型油菜 (Brassicanapuscv .H1 65)叶绿体基因组克隆得到了编码核糖体蛋白的基因rps7。经序列分析得知 ,该基因编码区包含 468个核苷酸 ,编码一个分子量为 2 0 1 0 9D、由 1 55个氨基酸组成的蛋白质。该基因的核苷酸和编码的氨基酸序列与烟草对应基因的同源性皆高达 97% ;而与水稻对应基因的同源性分别为 90 %和 84%。该基因不含内含子 ,没有典型的SD序列 ,但在 5’端 - 2 5～- 2 2位发现一个与烟草psbA基因的顺式作用元件RBS2完全相同的TGAT框。与烟草和水稻的同源序列比较 ,该基因在 3’端非编码区变异较大 ,发生了多次插入和缺失。构建了包含该基因在内的一个 1 .0kbDNA的限制性内切酶图谱。所报告的基因序列已登录GenBank。     

水稻蛋白激酶基因Pti1的克隆与分析

植物Pti1基因编码丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,是重要的抗病相关基因。在水稻抗褐飞虱基因Qbp1所在的染色体区段存在一个与番茄Pti1基因高度同源的序列片段。从抗虫水稻B5中分离了Pti1基因的全长cDNA克隆,测定了基因组序列。分析发现,水稻中Pti1基因长度有5644bp,含有7个内含子,编码368个氨基酸的激酶蛋白。其蛋白质的C末端在不同植物之间具有高度的保守性,而N末端的变异则相对较大。对不同水稻材料Pti1基因的序列进行了比较,发现药用野生稻与栽培稻之间存在较大的差异,而栽培稻各品种之间的差异较小。讨论了Pti1基因在抗虫防卫反应中可能的作用。     

高粱叶绿体psbA基因的结构特征及其5'-非编码区的调控效应

报道高粱叶绿体光系统ⅡpsbA基因的结构特征及其5'-非编码区的调控效应.比较分析表明,C4植物高粱与C3植物水稻psbA基因的核苷酸序列及其推测的氨基酸序列的一级结构之间,存在着高度的同源性.高粱psbA基因5'-非编码区,含有类似原核的-10和-35保守的启动子元件,以及类似于真核的TATA盒启动子元件,但与水稻的相比,前者比后者在mRNA的前导序列区多出了一段7 bp的额外序列,这在有关文献中尚未见报道.应用体外分析体系,证实在高粱叶绿体蛋白质提取物中存在着与psbA基因5'-非编码区特异性结合的蛋白质因子.荧光素酶表达量的检测结果是,在大肠杆菌中,带有高粱psbA基因前导序列区的表达质粒pALqs,其荧光素酶表达量,要比带有水稻相应结构的表达质粒pALqr的高出2～5倍.     

水稻蛋白激酶基因Ptil的克隆与分析

植物Ptil基因编码丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶,是重要的抗病相关基因。在水稻抗褐飞虱基因Qtil所在的染色体区段存在一个与番茄Ptil基因高度同源的序列片段。从抗虫水稻B5中分离了Ptil基因的全长cDNA克隆,测定了基因组序列。分析发现,水稻中Ptil基因长度有5644bp,含有7个内含子,编码368个氨基酸的激酶蛋白。其蛋白质的C末端在不同植物之间具有高度的保守性,而N末端的变异则相对较大。对不同水稻材料Ptij基因的序列进行了比较,发现药用野生稻与栽培稻之间存在较大的差异,而栽培稻各品种之间的差异较小。讨论了Ptil基因在抗虫防卫反应中可能的作用。     

番茄LeEIL1基因的克隆分析及表达载体构建

采用RT-PCR方法从番茄果实cDNA中成功克隆了番茄LeEIL1基因,并测序验证序列正确;经数据库检索等生物信息学分析方法,对番茄LeEIL1蛋白质与拟南芥、烟草、水稻、香石竹等的EIN3/EILs蛋白质序列进行了同源性分析,初步确定了番茄LeEIL1上的DNA结合功能域及其结合激活位点.并构建了LeEIL1的酵母表达工程茵pPIC9k-EIL1/KM71,为该基因的功能研究奠定了基础.     

稻属中一个高度保守和组成型表达酪氨酸／丝氨酸－酸酸双特性蛋白激酶基因的克隆与分析

从水稻中克隆了一个在稻属植物中高度保守和组成型表达的丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶基因（OsSTK）。该基因包含两个外显子和一个114bp的小内含子序列,预测编码一个419个氨基酸的蛋白质。该基因推导的氨基酸序列与其它已知序列的一致性均低于52％。利用从不同种和类型的野生稻克隆的部分该基因序列构建的系统树与野生稻的分类和进化关系相一致。OSPKN-端拥有一段富含丝氨酸、碱性氨基酸和带电荷氨基酸的特异性导肽序列,其中包含“GDGDGDGDG”短重复序列。由于该基因蛋白激酶结构域中的VIb,VIII和XI亚结构域中同时具有酪氨酸蛋白激酶和丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶的特性,推测该基因可能同时具有催化酪氨酸和丝氨酸、苏氨酸磷酸化的双重功能。     

羊草OEE1基因的克隆及盐胁迫下的表达

从羊草(Leymus chinensis )叶片cDNA文库中克隆得到可能编码33 kD的光系统Ⅱ(PSⅡ)外周蛋白(oxygen-evolving enhancer protein1,OEE1)全长cDNA(GenBank登录号为EF583851),命名为LcOEE1.序列分析结果表明,该cDNA全长1 107 bp,5′非编码区为32 bp,3′非编码区为71 bp,编码区长987 bp,编码328个氨基酸.BALSTp比对发现,该基因氨基酸序列与已报道的小麦和水稻中的OEE1序列具有95%和94%的相似性.聚类分析表明,该基因与小麦和水稻的亲缘关系较近,与拟南芥和菠菜OEE1基因的亲缘关系较远.Northern杂交结果表明,在200 mmol/L的NaCl处理7 d的幼叶中,OEE1 mRNA的表达量明显高于未处理的对照,说明羊草中OEEl基因受盐诱导.     

野生大豆P5CS基因的克隆及对盐胁迫反应

逆境下植物大量积累脯氨酸是减轻胁迫伤害的一种自我保护机制。本研究应用同源克隆方法从NaCl处理的野生大豆中克隆获得一个脯氨酸合成酶(P5CS)基因,命名为GsP5CS。该基因核苷酸序列全长2.232 kb,含一个2148bp开放阅读框,编码715个氨基酸,包含有高等植物P5CS蛋白质的5个主要功能域,与菜豆PvP5CS1基因核苷酸序列相似性高达98.79%。Real Time PCR分析显示该基因受轻度盐胁迫诱导上调表达,根中表达高峰出现在200 mmol/L NaCl处理下,相对表达量为对照的5.83倍;叶片中表达高峰出现在300 mmol/L NaCl处理条件下,相对表达量为对照的12.78倍。并且该基因在根和叶片中的表达模式和脯氨酸含量的变化模式相同。上述结果说明,GsP5CS可能参与野生大豆脯氨酸合成。     

香蕉BTB/POZ域基因的克隆及表达分析

利用抑制缩减杂交文库从香蕉中分离获得一个cDNA片段,结合RACE技术获得该基因的全长序列,命名为MaBTB基因,该cDNA的ORF全长1 080个碱基。通过Blastx同源性分析结果显示该基因的氨基酸序列与水稻OsBTB、苜蓿MtBTB/POZ、拟南芥AtBPM4、葡萄VvBTB、玉米ZmBTB 、松树PsBTB基因的氨基酸序列同源性很高,分别为86%、85%、84%、84%、86%和87%。遗传进化树分析发现该基因与苜蓿MtBTB/POZ和拟南芥AtBPM4基因亲缘关系较近。用RT-PCR的方法研究该基因在不同胁迫处理下的表达特性,结果表明该基因在盐、乙烯和紫外线处理后其表达量逐渐增强;低温处理和香蕉尖孢镰刀菌4号生理小种处理后该基因表达量开始降低,随后逐渐升高;伤害处理后该基因的表达量没有明显变化。     

OsSET1, a novel SET-domain-containing gene from rice

A novel SET-domain-containing gene OsSET1 was isolated from rice (Oryza sativa L.). Its deduced protein consists of 895 amino acids. OsSET1 has a high degree of structure similarity to other SET-domain-containing genes such as CLF in higher plants and E(z) in animals. RT-PCR showed that the gene expresses throughout the entire plant. A transient expression assay in onion epidermis revealed that the OsSET1 protein is localized in nuclei. Over-expression of the SET domain of OsSET1 in Arabidopsis resulted in altered shoot development at seedling stages.     

水稻中一个谷胱甘肽转移酶基因的克隆、表达和酶活性分析

OsGSTL1是位于水稻3号染色体上的一个λ类谷胱甘肽转移酶基因,由8个内含子和9个外显子组成,编码一个由243个氨基酸组成的多肽链。将OsGSTL1克隆到酵母表达载体pYTV上,转化大肠杆菌,然后再转化酵母菌PEP4。Western印迹分析表明外源OsGSTL1基因在转基因酵母中表达,分析半乳糖诱导表达的酵母粗提液的谷胱甘肽转移酶活性表明:转基因酵母的谷胱甘肽转移酶较非转基因酵母和未诱导的酵母高,说明OsGSTL1在转基因酵母中受半乳糖的诱导表达,具有谷胱甘肽转移酶活性。     

Novel gene encoding a Ca2+-binding protein and under hexokinase-dependent sugar regulation

A cDNA encoding a predicted 15-kDa protein was earlier isolated from sugar-induced genes in rice embryos (Oryza sativa L.) by cDNA microarray analysis. Here we report that this cDNA encodes a novel Ca2+-binding protein, named OsSUR1 (for Oryza sativa sugar-up-regulated-1). The recombinant OsSUR1 protein expressed in Escherichia coli had 45Ca2+-binding activity. Northern analysis showed that the OsSUR1 gene was expressed mainly in the internodes of mature plants and in embryos at an early stage of germination. Expression of the OsSUR1 gene was induced by sugars that could serve as substrates of hexokinase, but expression was not repressed by Ca2+ signaling inhibitors, calmodulin antagonists and inhibitors of protein kinase or protein phosphatase. These results suggested that Os-SUR1 gene expression was stimulated by a hexokinase-dependent pathway not mediated by Ca2+.     

马协型水稻细胞质雄性不育系线粒体基因组的变异与功能的研究

马协型水稻细胞质雄性不育系是近年培育并广泛应用的一种新型不育系。利用Southern blot、Northern blot和Blue-native PAGE电泳等技术对其线粒体基因组的变异和功能进行研究,分析其雄性不育的分子机理。发现其不育系线粒体基因组中除有一个正常的cox2基因外还存在一个多余的拷贝,且分别转录成不同的转录本。Blue-native PAGE电泳显示,不育系线粒体呼吸链复合物IV的活性明显低于保持系。     

氮磷饥饿诱导的水稻糖转运体基因的cDNA克隆和鉴定

运用快速扣除杂交 (RaSH)方法构建了水稻氮饥饿诱导的cDNA文库。从该文库获得了一个cDNA克隆OsNSI1 (Oryzasativanitrogenstarva tion inducible 1 )。该全长cDNA编码 5 77个氨基酸 ,蛋白分子量为 6 1 .2kD。推测得出的氨基酸序列与其他物种的糖转运体有很高的同源性。水合性分析表明OsNSI1包含有 1 2个跨膜区域和一个中心亲水环。这些数据提示OsNSI1是一个糖转运体蛋白。Southern印迹分析表明OsNSI1是一个单拷贝基因。Northern印迹分析表明OsNSI1主要在叶及根中表达 ,氮、磷饥饿能强烈诱导其表达增强     

Gene cloning and expression of cytosolic glutathione reductase in rice (Oryza sativa L.)

We have isolated a cDNA (RGRC2) encoding glutathione reductase (GR) from rice (Oryza sativa L.). The comparison of deduced amino acid sequences from RGRC2 and other plant GR cDNAs indicated that RGRC2 encodes a putative cytosolic isoform. The recombinant RGRC2 protein had enzymatic properties comparable to those of GR from rice embryo. Subcellular fractionation showed that the RGRC2 protein is localized primarily in cytosol. mRNA and protein of RGRC2 were observed mainly in roots and calli but little in leaf tissues. Southern blot analysis showed that the RGRC2 gene exists as a single copy gene. Here, we have also isolated a genomic clone completely corresponding to RGRC2. The RGRC2 gene is split into 16 exons spread about 7.4 kb of chromosomal DNA, with coding sequence beginning in the 2nd exon and ending in the 16th exon. From the presence of two ABA-responsive elements in the 5'-flanking region of RGRC2, we examined the expression in rice seedlings treated with ABA and the ABA-related environmental stresses, chilling, drought and salinity. The expression of RGRC2 was strongly induced by all these treatments. We suggest that the expression of the rice cytosolic GR gene is regulated via ABA-mediated signal transduction pathway under environmental stresses.     

The novel rice (Oryza sativa L.) gene OsSbf1 encodes a putative member of the Na+/bile acid symporter family

PCR-based differential screening was used to identify ethylene-induced genes in deep-water rice (Oryza sativa L.). One of the isolated cDNAs represented a novel protein, OsSBF1, with high homology to mammalian Na+/bile acid transporters and to sodium-dependent transporters from bacteria. One highly homologous protein and three less conserved homologues were identified in Arabidopsis thaliana indicating that Sbf proteins exist in monocot and dicot plant species. Expression of OsSbf1 in deep-water rice was shown to be elevated by growth-inducing treatments. Since bile acids have not been found in plants to date a possible function of SBF proteins may be in the transport of structurally related sulphonated brassinosteroids.     

Systematic analysis and identification of regulators for SRS genes in Capsicum annuum

Plant Growth Regulation - Ethylene (ETH) is a gaseous plant growth regulator that affects grain yield and quality in rice (Oryza sativa L.). Little is known about whether and how ETH regulates...     

水稻对褐飞虱抗性相关蛋白的双向电泳分析

以药用野生稻(Oryza officinalis)的转育后代B5(高抗褐飞虱(Nilaparvata lugens Stl))与感虫品种明恢63 (Oryza sativa L.)为亲本,构建了一个重组自交系群体.通过抗褐飞虱鉴定,筛选出极端抗虫株系和极端感虫株系,运用分群分析法(bulked segregant analysis,BSA)分别建成了极端抗虫集团(resistant bulk)和极端感虫集团(susceptible bulk)的蛋白质池.利用双向电泳技术,分别分析了极端抗虫集团和极端感虫集团受虫害与未受虫害的秧苗蛋白质的变化.结果发现,虫害48 h后,感虫集团的一个分子量为40 kD的蛋白质P40 (pI=6.3)的表达明显减弱甚至消失,而在抗虫集团中,P40的表达未受影响.与褐飞虱为害后抗虫株系和感虫株系不同的生理反应相联系,推测P40与水稻受褐飞虱虫害后引起的应答反应相关.