新发现的植物细胞壁蛋白

分别从矮牵牛和菜豆基因文库中分离到的一种基因都编码富含甘氨酸的蛋白质(GRP),经免疫学方法证实,GRP为细胞壁蛋白。从玉米悬浮培养细胞中分离到富含苏氨酸与羟脯氨酸的糖蛋白(THRGP)和富含组氨酸与羟脯氨酸的糖蛋白(HHRGP)。氨基酸及中性糖的组成、分子形状、免疫特性等生化特点都表明THRGP和HHRGP是单子叶植物类型的细胞壁蛋白。     

菜豆ANK基因家族鉴定及ANK25的表达模式分析

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-蛋白质的相互作用。本研究利用菜豆基因组数据库,通过生物信息学手段对菜豆ANK家族成员及分子生物学特性进行了鉴定。结果显示,菜豆基因组中含有30个ANK家族基因,分布于9条染色体上,其中第5条染色体上含有的ANK基因最多,包含13个基因。蛋白结构域分析发现,ANK25除了含有ANK结构域外还含有RING结构域。亚细胞定位结果显示,ANK25主要分布在细胞膜上。表达模式分析发现,ANK25对干旱、盐和ABA胁迫有响应。本研究为进一步研究菜豆ANK的分类及功能提供了有利的依据。     

叶绿体中蛋白质合成的调控

高等植物和绿藻的叶绿体有自己的遗传系统.烟草、欧龙亚草和水稻叶绿体DNA的全部核苷酸序列含有130个基因密码.除叶绿体rRNA和30tRNA的基因外,已发现至少有70个密码子的40个ORF和已确定的40个及未定的11个叶绿体蛋白质基因.在一些植物种中,rRNA基因组附近的某些基因组出现二个反向重复片段.人们把质体基因分成三类:(1)编码光合系统的蛋白质基因.光合作用中蛋白质的合成     

把动物变成生产药品的工厂

培育携有人体基因的转基因动物并不是什么新思路。过去几年,研究工作者已培育出在血液中含有人生长激素的绵羊和含有人胰岛素的猪。但为了提取这些药物,需把动物杀死,现在把动物变成活的生产蛋白质的工厂的理想已经成为现实。     

华盛顿大学等开发抗CMV、AIMV、PVX的重组植物

美国华盛顿大学(密苏里州圣路易丝)生物学部的Roger.N.Beachy与孟山都公司共同导入植物病毒的外壳蛋白基因,分别成功地培育出抗病毒的植物。该小组已用这种方法培育出抗烟草花叶病毒(TMV)的烟草、番茄。其中番茄已开始了野外试验。这次把应用范围扩大到TMV以外,所以这种方法应用范围很广,而且实验证明能应用于抗病毒,病害的     

矮牵牛PhUGT74E2基因的克隆及对逆境胁迫的响应

糖基化转移酶(UGTs)能够维持植物体内的激素平衡,广泛参与植物的生长发育及逆境胁迫应答。该研究从矮牵牛(Petunia hybrida var. Mitchel diploid)中克隆了UGT74E2的同源基因PhUGT74E2及其启动子序列,并分析了序列特征和蛋白结构特点,同时采用qRT-PCR对该基因在不同组织、不同逆境胁迫下的转录水平进行了检测,以探讨矮牵牛UGT74E2基因的功能,为揭示其调控矮牵牛抗逆性的分子机制奠定基础。结果显示:(1)成功克隆获得矮牵牛UGT74E2基因全长序列,命名为PhUGT74E2。(2)PhUGT74E2基因cDNA全长1 986 bp,包含一个1 347 bp开放阅读框,编码448个氨基酸;其蛋白分子式为C_(2278)H_(3544)N_(586)O_(676)S_(18),分子量为50.53 kDa,等电点为5.18;PhUGT74E2无信号肽和跨膜域,主要定位于叶绿体;同时克隆了PhUGT74E2基因上游2 083 bp启动子序列,该序列中含有脱落酸、赤霉素、光及逆境等响应元件。(3)系统进化树分析显示,PhUGT74E2与其他物种UGT74E2起源相同,而与烟草NtUGT74E2的亲缘关系最近。(4)荧光定量PCR分析表明,PhUGT74E2基因在叶片、茎、根、叶腋和顶端5个组织中均有表达,其中叶腋中的表达量最高,而茎和根中的表达量最低;PEG6000模拟干旱处理及NaCl处理均引起了PhUGT74E2表达水平的显著上调,且随着时间的延长表达水平相应增加,说明PhUGT74E2能够参与矮牵牛对干旱及盐胁迫的响应。     

矮牵牛(Petunia hybrida)开花过程中的可溶性蛋白质分析

在进行矮牵牛(Petunia hybrida)光周期诱导开花的过程中,对叶子中的可溶性蛋白质进行了分析,其中有4条与开花有关的特异蛋白,分子量分别为49.45 kD(a)、35.45 kD(b)、17.98 kD(c)和11.74 kD(d).在不开放的花苞中不含有蛋白质a和d,只有这4种蛋白质全出现时,才能形成花苞并且开放.花开了以后,蛋白质c和d就消失.即使在开花的植株中,各组织中的蛋白质也是不同的.茎中完全不含有蛋白质c和d,叶子和花中的蛋白质组成也是不同的.     

矮牵牛中查尔酮合成酶基因A (chsA) 2个启动子的克隆和分析

查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)是类黄酮类物质生物合成途径中的第一个关键酶,其控制基因chs为超家族基因.根据前人报道的矮牵牛查尔酮合成酶基因A(chsA)启动子的保守序列设计1对特异性引物,从矮牵牛基因组DNA中通过1次PCR同时扩增出长为550 bp和354 bp的启动子(分别命名为PchsA-L和PchsA-S,GenBank登录号:EF199747和EF199748),其中PchsA-L与PchsA-S相比,除个别碱基有差异外,在88～269 bp多出一段182 bp的序列,其中103～201 bp含有典型的内含子特征.应用DNAStar软件分析表明2条序列均含有普通启动子的保守序列TATA box、CCAAT box、capsite(CCATAA),并含有花中特异表达启动子的特征序列TACPyAT box、anther box(TAGAAGTGACAGAAAT)、G-box(CACGTG)、box1元件(ATGTCACGTGCCATC)和box2元件(TGTGTTGAAGGTTTGCTA).对克隆启动子所用的矮牵牛后代群体进行分析,130个单株中只含有PchsA-S的有13株,只含有PchsA-L的有20株,同时含有2个启动子的有97株.2个启动子在后代中发生了分离,但其分离比并不符合1∶2∶1.克隆启动子所用的矮牵牛有14条染色体,为二倍体.DNA印迹表明2个启动子在基因组中均是多拷贝.qRT-PCR分析显示:未经过紫外光处理的花中以及经过紫外光处理的花中,PchsA-L启动子驱动的chsA基因与PchsA-S启动子驱动的chsA基因表达都未见明显差异;在紫外光处理的幼苗叶片中表达量相应地比紫外光处理的花中的表达量增高;在紫外光处理的幼苗叶片中,PchsA-L启动子驱动的chsA基因比PchsA-S启动子驱动的chsA基因表达量显著增高;而未经过紫外光处理的幼苗叶片中,PchsA-L启动子驱动的chsA基因、PchsA-S启动子驱动的chsA基因都没有检测到明显的表达信号.结果表明:在矮牵牛中chsA基因存在2个独立的启动子PchsA-L和PchsA-S;启动子PchsA-L中182 bp类内含子特征的序列具有显著提高chsA基因在紫外光处理的幼苗叶片中表达量的功能.     

普通菜豆抗炭疽病基因鉴定与分子标记

菜豆炭疽病是世界菜豆生产中的主要病害之一,使幕豆产量和品质受到严重影响,对抗炭疽病基因的研究可以为培育抗炭疽病品种奠定基础。幕豆炭疽病病菌生理分化比较复杂,由于菜豆品种的抗病性和地域不同,菜豆炭疽菌的致病性分化不同。10个已知抗炭疽病基因中,9个基因（Co-1、Co-2、Co-3／Co-9、Co-4^2、Co-5、Co-6、Co-7、Co-10）已被确认为独立显性基因,其中Co-3／Co-9是等位基因;Co-1、Co-4和Co-9存在等位基因,co-8为隐性基因。除Co-5、Co-7和co-8三个基因还没有被定位外,其他基因被定位在不同的连锁群上。     

异戊烯基转移酶基因在转基因烟草中的特异性表达

来自农杆菌（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｔｕｍ ｅｆａｃｉｅｎｓ）的细胞分裂素生物合成基因——异戊烯基转移酶基因（ｉｐｔ）与矮牵牛（Ｐｅｔｕｎｉａ ｈｙｂｒｉｄａ Ｖｉｌｍ ．）中的磷酸核酮糖羧化酶小亚基启动子（ＳＳＵ）融合后转入烟草（Ｎｉｃｏｔｉａｎａ ｔａｂａｃｕｍ Ｌ．）。在转基因烟草中研究了这种嵌合基因的特异性表达,并且测定了内源细胞分裂素水平的变化。结果表明,矮牵牛的ＳＳＵ 启动子能够特异性地控制ｉｐｔ基因在烟草中的表达     

英美培育出可生产抗癌药物的转基因鸡

英国罗斯林研究所与美国沃瑞根生物技术公司合作培育出一种叫布利特尼的转基因母鸡 ,这种鸡的鸡蛋中含有特殊蛋白质 ,可用来生产抗癌药物。研究人员有意改变了鸡的基因结构 ,因此 ,在它所产的鸡蛋的蛋清中 ,含有可以制造抗癌药物的蛋白质。这种鸡每只每年可产 2 50个蛋 ,从而为大量生产这种药用蛋白质提供了可能。在此之前 ,研究人员即使在实验室中小批量生产这种蛋白质 ,也是极其困难 ,且成本十分昂贵参与此项研究的罗斯林研究所的海伦·桑博士说 ,人们培育出奶中含有药物的转基因牛和转基因羊后 ,现又培育出转基因鸡 ,说明在转基因家禽上…     

紫色马铃薯花青素StAN1基因的克隆及功能分析

MYB是植物花青素合成代谢途径中最主要的转录因子。该研究以紫色马铃薯B-5为试验材料,通过同源克隆技术,克隆了马铃薯花青素StAN1基因,并对StAN1基因的表达、遗传转化及其转基因烟草的花青素含量进行分析。结果表明:(1)StAN1基因全长774bp,编码了258个氨基酸;系统进化树分析发现,StAN1与辣椒、茄子、芦竹的亲缘关系最近,与矮牵牛、苹果等的亲缘关系最远。(2)荧光定量PCR分析显示,StAN1基因在马铃薯不同组织均有表达,其表达量从小到大依次为:根叶茎匍匐茎薯皮薯肉。(3)成功构建了表达载体pJAM1502-AN1,并经农杆菌(Gv3101)转化获得根、茎、叶片及叶脉均为紫红色的转StAN1基因烟草,PCR鉴定表明目的基因StAN1已成功转入烟草中。(4)花青素含量分析表明,野生型烟草叶片中花青素含量为2mg/g,叶片颜色为绿色,而转StAN1基因烟草叶片花青素含量达20mg/g,叶片颜色变成了紫红色。     

烟草花青素苷转运相关基因NtAN9的分离与表达分析

为研究花青素苷的转运,利用电子克隆和RT-PCR方法,从普通烟草(Nicotiana tabacum)花中分离了1个编码谷胱甘肽转移酶(GST)基因,命名为NtAN9(GenBank登录号KX356542)。NtAN9包含一个690bp的开放阅读框,编码229个氨基酸残基,属于phi型GST。NtAN9基因组结构由3个外显子和2个内含子组成。多序列比对分析表明,NtAN9与矮牵牛(Petunia hybrida)花青素苷转运相关的GST基因PhAN9具有88%的一致性。系统进化分析显示,NtAN9与花青素苷转运相关的GST基因聚为一支,是PhAN9的直系同源基因。定量PCR分析表明,NtAN9基因在含有花青素苷的四个花发育时期中均有表达,其中在开花前的第Ⅲ期(2cm花芽4cm)表达丰度达到最高,而在不含花青素苷的根、茎和叶中不表达。由此推测,分离得到的NtAN9可能具有类似PhAN9的功能,与烟草花青素苷的转运与积累相关。NtAN9基因的分离与表达分析,为进一步研究烟草花青素苷的转运奠定了基础。     

中國的菜豆

菜豆(Phaseolus vulgaris L.)是属于豆科(Leguminosae)的一年生植物。它的嫩豆荚含有各种主要的维生素和矿物盐,滋味鲜美,而且供应时期比长豇豆等一般夏季豆类早,故能受到广大劳动人民的欢迎,成为一种重要的蔬菜。它的干种子还含有丰富的蛋白质和碳水化合物,是一种良好的杂粮,并可代替赤豆、绿豆等制造做糕饼用的豆沙饀。在我国大部地区菜豆可在春夏间和早秋时在露地播种;如果利用温床和温室,则在冬季和早春也可以栽培。这样就能够四季不绝地供应新鲜产品,所以常称它为“四季豆”。但北方农民也有称菜豆为“云豆”、“扁豆”或“槓豆”的。在江南则常有称它为“刀豆”的。同物异名,容易混淆。这主要是由于这些豆科作物在栽培技术上和产品的利用上有许多相同的缘故。但从植物学的观点,豇豆是指Vigna sp.,刀豆是Canavalia spp.,而藊豆是Dolichos lablab L.,都是与菜豆显然不同的植物,这是首     

利用转基因标记NPTⅡ快速、规模化纯合转基因番茄

利用卡那霉素喷施方法对带有NPTⅡ标记基因和双价外源基因(烟草渗调蛋白基因AP24和菜豆几丁质酶基因Chi)的转基因番茄的3个世代在温室或田间环境进行规模化筛选,成功获得8个单拷贝转基因纯合植株。含有单个拷贝NPTⅡ标记基因的转基因株系后代,对卡那霉素的抗感分离符合3∶1的孟德尔分离比例,T2代中一些株系表现为对卡那霉素全抗,表明这些株系的外源基因已经纯合,这一结果在T3代中进一步得到证实。但对于含有两个拷贝外源基因的转基因株系,外源基因的遗传则比较复杂。同时,结合Km喷施和多重PCR技术对外源基因的异常遗传进行了初步分析。用PCR分析进一步证实了该方法的准确性,该方法是对转基因番茄进行大规模、快速遗传分析的理想方法。     

科技文摘

发光烟草最近,美国加利福尼亚大学的科学家利用基因工程技术成功地将控制荧光素酶产生的荧火虫基因移植到烟草植物中,培育出发光烟草。荧光素酶能使荧火虫发光,科学家们将荧光素酶基因移入烟草植物后再     

砂藓丙二烯氧化环化酶基因RcAOC1的克隆及生物信息学分析

本研究采用PCR技术从砂藓(Racomitrium canescens)中克隆得到丙二烯氧化环化酶(allene oxide cyclase,AOC)基因,命名为RcAOC1。构建了RcAOC1过表达转基因烟草(Nicotiana tabacum)并对T0代转基因烟草进行了基因型鉴定。对RcAOC1进行了相关生物信息学分析,RcAOC1的cDNA开放阅读框长561 bp,编码含有186个氨基酸的多肽序列。RcAOC1蛋白理论等电点为5.16;不稳定系数为56.25,属于不稳定的蛋白质;脂肪指数为25.13,属于疏水性蛋白质。对蛋白的跨膜结构域进行分析,结果显示RcAOC1基因编码的蛋白不含跨膜区。预测RcAOC1蛋白不含有信号肽,属于非分泌型蛋白。砂藓中AOC1蛋白与其它植物中的AOC蛋白质序列具有较高的相似性,其中与小立碗藓AOC蛋白亲缘关系最近。本研究的结果为进一步研究RcAOC1基因的应用奠定了理论基础。     

转PvP5CS2基因烟草对干旱胁迫的反应

为了验证普通菜豆脯氨酸合成酶基因PvP5CS2在改善作物抗旱性方面的作用,构建了普通菜豆PvP5CS2基因的烟草表达载体pCAPE2-PvP5CS2,利用农杆菌将PvP5CS2导入烟草,获得15株阳性转PvP5CS2基因植株。干旱胁迫条件下,转基因烟草植株和野生型植株叶片中脯氨酸含量、叶片相对含水量和萎蔫叶片数的差异均达到极显著水平。转基因烟草的脯氨酸含量、叶片相对含水量分别是野生型的2．30倍和1．26倍,而萎蔫叶片数只相当于野生型的90％。表明超表达PvP5CS2基因的烟草植株在干旱胁迫条件下能积累较多的脯氨酸,抗旱性得到初步改善。     

反义4CL与UGPase双价基因在烟草中的转化及表达分析

构建了携带紫穗槐尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UDP-glucose pyrophosphorylase, UGPase)基因和4-香豆酸: 辅酶A连接酶(4-coumarate: coenzyme A ligase, 4CL)反义基因的双价基因植物表达载体, 用热激法转化至根癌农杆菌LBA4404中, 并用制备的农杆菌工程菌进行了烟草转化。PCR及Southern 杂交结果证实, 双价基因已成功整合到烟草基因组中。综纤维素和硫酸木质素含量测定结果显示, 转基因烟草纤维素含量增加, 木质素含量减少,表明双价基因能够有效表达。     

几丁质酶-葡聚糖酶双价基因导入滇型杂交稻恢复系提高稻瘟病抗性的研究

将含有菜豆(Phaseolus limensis)几丁质酶基因和烟草(Nicotiana tabacum)β-1,3-葡聚糖酶基因的pBLGC(16.5 kb)质粒用基因枪法导入滇型杂交稻(Oryza sativa L.ssp.japonica)恢复系"南29"中,总计获得93个转化再生植株,以β-1,3-葡聚糖酶基因制备探针对T1代株系进行Southern杂交分析,17个株系为杂交阳性,证实外源基因完整结构已整合到水稻基因组中;连续多代的PCR追踪检测证实外源基因已遗传至T4代;对所获得的6个PCR检测阳性T4代品系进行了稻瘟病菌(Magnaporthe grisea)生理小种接种鉴定和稻瘟病大田诱发鉴定,结果表明,转基因品系对稻瘟病的抗性较受体对照大幅度提高,获得了稻瘟病新抗源,但不同品系稻瘟病抗性并不相同.