拟南芥AtJ2和AtJ3基因表达对环境胁迫的响应

用PCR的方法获得AtJ2和AtJ3基因的3'非编码区的核甘酸片段作为探针,Northern杂交结果表明:AtJ2和AtJ3基因在植物的根、茎、叶、花蕾、花和长角果中都有表达,并在植物整个生长周期中都有表达,但随着植株的衰老表达量有所下降.不同环境胁迫的实验结果表明:热激使AtJ2和AtJ3基因的表达迅速升高;冷胁迫也能诱导这两个基因表达的明显增加,但需要的时间比热激要长得多,达9 h;水分胁迫能引起AtJ2和AtJ3基因表达量的微弱增加;可盐胁迫对AtJ2和AtJ3基因的表达没有影响.说明AtJ2和AtJ3基因可能参与对除盐胁迫以外多种环境刺激的响应.     

拟南芥DTX31基因表达研究

以模式植物拟南芥为材料,通过PCR和RT-PCR在DNA和RNA水平上筛选鉴定了DTX31基因对应的T-DNA插入突变体,对其表型变化进行了观察.通过半定量RT-PCR分析检测了DTX31基因在拟南芥不同器官及环境胁迫响应中的表达情况,结果发现:DTX31基因在根中表达最高,而在茎、叶、叶柄、花中的表达则较弱;盐和赤霉素使DTX31基因的表达迅速升高,盐胁迫2 h后的表达量达到最高峰,GA处理1 h时就达到最高峰,热激使DTX31基因的表达变化不明显.因此,推测该基因可能是盐和GA信号传导通路中的一个重要调控因子.     

拟南芥ABI5亚家族基因表达特性的比较研究

拟南芥ABI5亚家族转录因子AtDPBFs (DC3 promoter binding factors)/ABFs (ABRE binding factors)由9个高度同源的成员组成,它们参与了植物生长发育过程中种子成熟和休眠、开花时间、根的生长、ABA信号转导和逆境响应等过程.该研究采用qRT-PCR方法分析了拟南...     

二氧化硫胁迫导致拟南芥防护基因表达改变

研究SO2熏气对拟南芥细胞中mRNA和蛋白质表达的影响,分析植株对逆境胁迫的响应机制.结果表明,30 mg·m-3 SO2 熏气72 h后拟南芥地上组织中差异表达1倍以上的基因有494个,其中抗氧化酶、谷胱甘肽硫转移酶(GST)、硫氧还蛋白等多种与逆境生理关系密切的基因表达上调;2.5～30 mg·m-3 SO2 熏气可导致超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)和GST的活性诱导性增高,SOD、CAT同工酶谱带特征改变.研究结果表明,SO2 胁迫能够诱导拟南芥中防护基因在mRNA和蛋白质表达水平的改变,这些基因的差异性表达可能对逆境生理过程有益.     

拟南芥AtJ2基因定位表达载体的构建

AtJ2是拟南芥中的一种分子伴侣,参与了许多重要的生命活动,但其具体的作用机制还不清楚。为进一步研究该蛋白的功能,我们构建了该基因的定位表达载体,拟对该基因在拟南芥中的定位进行研究。将该基因构建到带有绿色荧光蛋白(GFP)基因的质粒表达载体pB inGFP中,并将此重组质粒通过农杆菌介导转入拟南芥中,得到了转基因植株,为后续该基因的定位研究奠定基础。     

光地拟南芥微管蛋白基因表达的负调节作用

白光处理后拟南芥白化苗中的微管蛋白基因ｍＲＮＡ都有不同程度降低。白地中ＴＵＢ１的ｍＲＮＡ量很高,连续用白光处理白化苗２￣６ｈ,ＴＵＢ１ｍＲＮＡ降低。分析拟南芥幼苗根、下胚轴中的ＲＮＡ发现根中ＴＵＢ１基因转录水平不受白光影响。具子叶的下胚轴中ＴＵＢ１基因转录水平受白光抑制。白光对ＴＵＢ１基因表达的负调节具有组织特异性。     

光对拟南芥微管蛋白基因表达的负调节作用

白光处理后拟南芥白化苗中的微管蛋白基因mRNA都有不同程度降低。白化苗中TUBI的mRNA量很高,连续用白光处理由化苗2－6h,TUB1mRNA降低。分析拟南芥幼苗根、下胚轴中的RNA发现根中TUBI基因转录水平不受白光影响。具子叶的下胚轴中TUB1基因转录水平受白光抑制。白先对TUB1基因表达的负调节具有组织特异性。     

高钙逆境对拟南芥根部基因表达的影响

土壤钙含量过高会对植物正常生长发育形成严重的威胁.这是中国西南喀斯特区域农业生产和环境保护的重要限制因素.了解植物对高钙胁迫的响应机制,可以促进喀斯特地区可持续农业发展和生态环境保护.为揭示植物对高钙胁迫相应的分子机理,本研究充分利用拟南芥(Arabidpsis thaliana)丰富的生物信息资源,系统比较和分析了对照和高钙胁迫处理情况下拟南芥根部的基因表达情况.40 mmol/L CaCl2处理明显抑制了拟南芥根部生长.转录组分析表明,高钙处理下,拟南芥根部乙烯、脱落酸和茉莉酸途径表达上调,其中,茉莉酸合成、响应和代谢途径相关基因表达均上调,说明这3个激素相关途径,对植物应对高钙胁迫具有重要的作用,尤其是茉莉酸相关途径.     

拟南芥CHS基因表达的实时荧光定量PCR检测

在简要介绍实时荧光定量PCR反应和定量原理的基础上,采用TaqMan荧光定量PCR技术,研究了UV-B辐射对拟南芥(Arabidopsis thaliana)CHS(查耳酮合成酶基因)表达的诱导,获得了与传统Northern杂交一致的结果.实时荧光定量PCR用于基因表达的定量检测,具有特异性强、自动化程度高、高效快捷,避免使用放射性同位素,能同时对多个样品中的起始模板进行准确定量等特点,因此该方法已逐渐被广泛用于基因表达的定量分析.     

拟南芥CHS 基因表达的实时荧光定量PCR 检测

在简要介绍实时荧光定量PCR反应和定量原理的基础上, 采用TaqMan荧光定量PCR技术, 研究了UV-B辐射对拟南芥(Arabidopsis thaliana)CHS(查耳酮合成酶基因)表达的诱导, 获得了与传统Northern杂交一致的结果。实时荧光定量PCR用于基因表达的定量检测, 具有特异性强、自动化程度高、高效快捷, 避免使用放射性同位素, 能同时对多个样品中的起始模板进行准确定量等特点, 因此该方法已逐渐被广泛用于基因表达的定量分析。     

拟南芥AtJ3通过核质转运调控植物质膜H~+-ATPase活性与ABA响应

拟南芥AtJ3(Arabidopsis thaliana Dna J homolog 3)为一蛋白分子伴侣,在植物体内可通过与PKS5(SOS2-like protein kinase 5)蛋白激酶形成复合物来抑制PKS5的活性;同时AtJ3-PKS5复合物可对质膜上H~+-ATPase质子转运活性进行正向调节,并参与对外源ABA的响应。为揭示AtJ3-PKS5复合物参与质膜H~+-ATPase活性调节及对外源ABA响应中的作用,本研究以拟南芥AtJ3、PKS5不同突变体为材料,在盐及ABA共同处理下对AtJ3-PKS5复合物的功能及作用机制进行了探讨。结果显示,在2种因素共同处理下,AtJ3-PKS5复合物可同时对处理因素进行响应。即AtJ3-PKS5复合物可对质膜上H~+-ATPase质子转运活性进行调节,并使细胞内p H值发生变化,同时还可诱导ABI5下游ABA响应基因的表达;外源ABA可引起AtJ3从细胞核向细胞质的转运,从而增强了AtJ3对H~+-ATPase活性的调节。说明AtJ3-PKS5复合物在对H~+-ATPase活性调节及对外源ABA响应的交互代谢途径中起着关键调节子的作用。     

拟南芥AtJ3基因的克隆和分析

克隆并分析了拟南芥（Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓｔｈａｌｉａｎａ（Ｌ．）Ｈｅｙｎｈ．）ＡｔＪ３的ｃＤＮＡ核苷酸序列,并证明其翻译产物与Ｅ．ｃｏｌｉ的ＤｎａＪ蛋白高度同源。ＡｔＪ３蛋白分子中具有全部这类蛋白的典型特征包括Ｊ结构域（ｄｏｍａｉｎ）、Ｇ或ＧＦ结构域、富含半胱氨酸的锌指结构域,Ｃ末端的ＣＡＱＱ是一个蛋白法尼基化信号。用ＡｔＪ３的ｃＤＮＡ序列末端非翻译区作探针,从拟南芥基因组文库中分离获得ＡｔＪ３基因。基因序列分析表明该基因是由被５个内含子分隔的６个外显子组成。根据Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交分析,ＡｔＪ３基因为单拷贝基因。Ｎｏｒｔｈｅｒｎ分析结果表明,ＡｔＪ３在子叶、叶、根、花及长角果中都表达。３５℃的热激能增加叶中ＡｔＪ３的ｍＲＮＡ表达     

Expression of the Arabidopsis thaliana AtJ2 cochaperone protein in Pichia pastoris

A vector was constructed for intracellular expression of the Arabidopsis thaliana DnaJ homologue AtJ2 in the methylotrophic yeast Pichia pastoris. The vector includes DNA encoding an amino-terminal histidine-tag, to simplify protein purification. Shake-flask cultures could be induced to produce approximately 250 mg/ L of AtJ2. Purified recombinant AtJ2 was able to stimulate the ATPase activities of both the Escherichia coli and Zea mays cytoplasmic Stress70 chaperone proteins five- to ninefold. The carboxy terminus of AtJ2 is -CAQQ, a protein farnesylation motif. When transformed P. pastoris was induced to synthesize AtJ2 in the presence of [(3)H]mevalonolactone, radioactivity was incorporated into the protein, suggesting farnesylation.     

人源CDC50基因的分子克隆及在E.coli中的表达

糖皮质激素受体 (GR)为一种特异性配体诱导的转录因子在机体发育、生理及行为等过程中发挥重要作用 .这一过程往往受到转录协同调节因子的控制 ,包括协同抑制因子或协同激活因子的作用 .克隆了人源双跨膜受体分子 ,并命名为hCDC5 0 .该分子编码区有 10 5 6bp ,与鼠源基因mCDC5 0在核苷酸水平有 90 %一致性 .将hCDC5 0蛋白的 16 4～ 317编码序列与GST融合构建原核表达质粒进行重组蛋白的表达与纯化并制备多抗 .用二维双向扩散检测抗体为阳性 ,抗原的滴度为12 5 μg/ml.体外翻译研究显示该基因编码蛋白约为 4 0kD ,与Western检测在动物细胞中的表达一致 .用hCDC5 0真核表达质粒与GR萤光报告系统共转染COS 7细胞显示 ,hCDC5 0对GR信号转导有明显的抑制作用 ,其对GR信号通路的抑制作用达 3～ 4倍以上 .hCDC5 0可能为一个新的协同抑制因子 ,在抑制GR的转录激活过程中起作用     

人源CDC50基因的分子克隆及在E.coli中的表达

糖皮质激素受体 (GR)为一种特异性配体诱导的转录因子在机体发育、生理及行为等过程中发挥重要作用 .这一过程往往受到转录协同调节因子的控制 ,包括协同抑制因子或协同激活因子的作用 .克隆了人源双跨膜受体分子 ,并命名为hCDC5 0 .该分子编码区有 10 5 6bp ,与鼠源基因mCDC5 0在核苷酸水平有 90 %一致性 .将hCDC5 0蛋白的 16 4～ 317编码序列与GST融合构建原核表达质粒进行重组蛋白的表达与纯化并制备多抗 .用二维双向扩散检测抗体为阳性 ,抗原的滴度为12 5 μg/ml.体外翻译研究显示该基因编码蛋白约为 4 0kD ,与Western检测在动物细胞中的表达一致 .用hCDC5 0真核表达质粒与GR萤光报告系统共转染COS 7细胞显示 ,hCDC5 0对GR信号转导有明显的抑制作用 ,其对GR信号通路的抑制作用达 3～ 4倍以上 .hCDC5 0可能为一个新的协同抑制因子 ,在抑制GR的转录激活过程中起作用     

Herbicide Safener-Inducible Gene Expression in Arabidopsis thaliana

The potential use of a new chemical-inducibie gene expressionsystem in Arabidopsis thaliana has been examined. The systemis based on the maize In2-2 promoter which is activated by benzenesulfonamideherbicide safe-ners. Plants transformed with the ß-glucuronidase(gus) reporter gene under the control of the In2-2 promoterwere grown in the presence of different safeners and the inducedGUS activity pattern was studied histochemically. In the absenceof safeners, the In2-2 promoter was not active. Applicationof different safeners induced distinct gus expression patterns,including expression in the root, hy-dathodes, and the shootapical meristem. Plants maintained continuously on inducingconcentrations of the safeners were retarded in growth. Thegrowth inhibition effects of the Sa5 safener could be overcomein a sul-fonylurea-resistant background. In2-2 promoter activitycould also be induced by the sulfonylurea herbicide chlor-sulfuron.In the sulfonylurea-resistant background, which derives fromherbicide-resistant acetolactate synthase activity, inductionof the In2-2 promoter by chlorsulfuron was lower. Furthermore,branched-chain amino acids, known to inhibit acetolactate synthaseactivity, also induced In2-2 promoter activity. Our data suggesta strong correlation between In2-2 expression and inhibitionof the acetolactate synthase activity. (Received November 12, 1996; Accepted February 21, 1997)