拟南芥F-box基因At3g16740的表达分析

拟南芥At3g16740基因为F-box基因家族成员,其功能尚不清楚.通过连续和瞬时光照处理分析,发现蓝光、红光和远红光都诱导At3g16740基因的表达,其中远红光的诱导作用最明显.蓝光受体cry1、cry2,红光受体phyB或远红光受体phyA突变导致At3g16740基因表达的光诱导作用减弱或者消失,表明该基因为光信号通路相关基因.通过实时荧光定量PCR分析At3g16740基因在拟南芥不同组织器官中的表达,发现其在拟南芥根、茎、叶、花和果荚中都有表达,花和果荚中的表达量最高,推测该基因可能参与植物花和/或果荚的发育.酵母双杂交分析发现,At3g16740蛋白通过F-box结构域与拟南芥ASK(arabidopsis-SKP1-like)家族成员ASK1、ASK2和ASK11相互作用,表明At3g16740是SCF(Skp、Cullin、F-box)复合物的成员.     

拟南芥光形态突变体的筛选与基因鉴定

以哥伦比亚(Columbia)野生型拟南芥(Arabidopsis thaliana)为实验材料,用含有激活标记双元质粒pCB260的农杆菌浸花进行转化,构建拟南芥T-DNA插入突变体库.通过突变体的筛选和表型分析,获得了两株光形态突变体,子叶下胚轴伸长的光抑制效应减弱.通过TAIL-PCR(thermal asymmetric interlaced-PCR)技术,成功扩增出突变植株T-DNA插入位点侧翼序列,经NCBI序列比对,T-DNA分别插在CRY1第一和第三外显子部位.突变体的表型分析及PCR鉴定结果表明,T-DNA插入CRY1并影响到突变植株的光形态建成.     

小拟南芥chitinase基因原核表达载体的构建及其在大肠杆菌中的表达

以野生资源小拟南芥(Arabidopsis pumila)chitinase基因的cDNA为基础,采用基因重组技术,将该基因按正确的阋读框架定向克隆于原核表达载体pET-30a( )中,转化大肠杆菌BL21(DE3),用IPTG诱导表达,并对表达产物进行SDS-PAGE分析.结果表明:重组小拟南芥chitinase基因在大肠杆菌中获得高效表达,其分子量约为40 KD.小拟南芥chitinase基因原核表达载体的成功构建和重组小拟南芥chitinase蛋白在大肠杆菌中的高效表达,为进一步研究其生物学功能奠定了基础.     

拟南芥光周期开花突变体的筛选和基因的鉴定

以双子叶模式植物拟南芥（Arabidopsis thaliana）突变体crylcry2为实验材料,用舍有激活标记质粒DSK1015的农杆菌浸花进行转化,构建了拟南芥T-DNA插入突变体库．通过筛选和观察分析,获得了一些开花时间比crylcry2明显延迟或明显提早的突变体．采用IPCR（inverse PCR）和TAIL-PCR（thermal asymmetric interlaced PCR）等方法,鉴定了这些突变体T-DNA插入位点的基因组旁邻序列,并采用半定量RT-PCR对插入位点两侧基因的mRNA水平进行了分析,初步鉴定了与开花相关的候选基因,为进一步研究其功能,深入研究隐花素调节光周期开花的作用机制奠定了基础．     

拟南芥T-DNA插入突变体atsuc3的PCR鉴定

应用两种植物T-DNA插入突变体PCR鉴定方法,即“三引物法”和“双引物法”对拟南芥T-DNA插入突变体atsuc3（目的基因两条染色体均发生T-DNA插入的纯合突变体）进行鉴定和比较的结果表明,“三引物法”由于易产生非特异性扩增而无法得到PCR鉴定结果,从而导致鉴定失败;“双引物法”则可避免此种现象,得到可靠、有效的鉴定结果。     

拟南芥CIPK1基因的功能初步分析

以模式植物拟南芥为材料,采用RT-PCR分析、基因克隆、转化等方法对CIPK1基因功能进行了研究.结果发现,CIPK1(CBL-interacting protein kinase 1)基因在拟南芥茎和花中表达量最高,在叶中表达量最低;ABA能迅速诱导CIPK1基因的表达,GA则抑制该基因的表达,但2,4-D和6-BA对该基因的表达无明显影响;通过对CIPK1基因转基因突变体进行ABA处理,发现转基因拟南芥种子的萌发率明显高于野生型.以上结果表明CIPK1基因的表达具有组织特异性,并且该基因参与ABA和GA信号传导,尤其在ABA促进种子休眠的信号传导途径中具有非常重要的作用.     

拟南芥叶绿体分裂突变体pdl37的基因鉴定与分析

pd137是经甲基磺酸乙脂（ethyl methane sulphonate, EMS）诱变并通过筛选得到的一个拟南芥叶绿体分裂突变体。该突变体的叶绿体表型与野生型相比有很大差异： 叶绿体面积显著增大, 细胞中叶绿体数量明显减少。遗传分析显示pd137的突变表型受隐性单基因控制。本研究通过遗传作图将该突变基因粗定位于拟南芥2号染色体的分子标记CH2-13.70和CH2-16.0区间内。该区间内已知的与叶绿体分裂相关的基因只有FtsZ2-1。对FtsZ2-1基因的测序结果显示pd137突变体的FtsZ2-1基因第505位碱基发生了无义突变, 使蛋白质翻译提前终止。该突变还严重影响了FtsZ2-1基因的mRNA水平。转基因互补实验进一步验证了该突变体表型是由于FtsZ2-1基因突变引起。本项工作为研究叶绿体分裂的机制提供了新材料和一些有用的线索。     

拟南芥叶绿体分裂突变体pd137的基因鉴定与分析

pd137是经甲基磺酸乙脂(ethyl methane sulphonate,EMS)诱变并通过筛选得到的一个拟南芥叶绿体分裂突变体。该突变体的叶绿体表型与野生型相比有很大差异:叶绿体面积显著增大,细胞中叶绿体数量明显减少。遗传分析显示pd137的突变表型受隐性单基因控制。本研究通过遗传作图将该突变基因粗定位于拟南芥2号染色体的分子标记CH2-13.70和CH2-16.0区间内。该区间内已知的与叶绿体分裂相关的基因只有FtsZ2-1。对FtsZ2-1基因的测序结果显示pd137突变体的FtsZ2-1基因第505位碱基发生了无义突变,使蛋白质翻译提前终止。该突变还严重影响了FtsZ2-1基因的mRNA水平。转基因互补实验进一步验证了该突变体表型是由于FtsZ2-1基因突变引起。本项工作为研究叶绿体分裂的机制提供了新材料和一些有用的线索。     

拟南芥白化突变体心口的基因定位与分析

EMS30是拟南芥经甲基磺酸乙酯（EMS）诱变得到的白化突变体。该突变体的叶绿体结构存在严重缺陷,同时伴随叶绿素缺失。遗传分析显示EMS30突变体的突变表型受隐性单基因控制。采用图位克隆的方法对EMS30突变基因进行定位的结果显示,该基因位于拟南芥第一条染色体的分子标记F21M12和F14N23之间的96kb区间内,该区间包含25个基因。通过生物信息学分析发现,该区间内有3个基因定位在叶绿体或与叶绿体发育相关。这些结果有助于该基因的克隆,为阐释叶绿体发育提供线索。     

拟南芥IQM2 cDNA 的克隆与生物信息学分析

拟南芥IQM2由At3g13600编码,是IQM家族的第二个成员,但在各种分子生物学相关的文献和数据库中都找不到其cDNA序列。本研究采用RACE和RT-PCR技术,克隆得到拟南芥IQM2基因的全长cDNA序列。该cDNA长2245 bp,其开放阅读框长1818 bp,编码1个由605个氨基酸残基组成的多肽链。生物信息学分析表明,IQM2蛋白含有一个IQ基序,属于钙不依赖性钙调素结合蛋白;其N端与豌豆重金属诱导蛋白6（HMIP6）有较高的同源性,而IQ基序则分布在HMIP6结构域内部;其C端与栝楼天花粉蛋白（trichosanthin）N端具有较高的同源性。     

植物螯合肽合酶基因AtPCS2的表达调控

植物螯合肽合酶（pcs）受重金属离子激活,并以还原型谷胱甘肽为底物合成植物螯合肽（PCs）,在植物和真菌的重金属解毒机制中起重要作用．拟南芥基因组中有两个编码PCS的基因AtPCS1和AtPCS2,但AtPCS1单基因功能缺失即可导致相应的突变体cad1—3对镉高度敏感,其体内也检测不到PCs;而体外表达分析表明,AtPCS2具有完全的PCs合酶活性,预示植物体内可能存在AtPCS2的负向调控机制．基于该推测,构建了CaMV35S启动子驱动的AtPCS2基因编码区与c—Myc抗原标签融合的过表达载体．结果表叽在cadl-3的MV35S／AtPCS2：cMyc的异位表达株系中,AtPCS2的mRNA和蛋白都保持较高的表达量．不仅如此,AtPCS2具有植物螯合肽合成能力,并完全互补了cad1-3突变体的镉敏感性状．AtPCS2和EYFP的融合蛋白在细胞质有明显表达,在细胞核也检测到一定信号．以上结果表明,AtPCS2在植物体内可能主要受转录水平调控,而且可能具有调节PCs合成以外的其他生化功能．     

Internet Resources for Gene Expression Analysis in Arabidopsis thaliana

The number of online databases and web-tools for gene expression analysis in Arabidopsis thaliana has increased tremendously during the last years. These resources permit the database-assisted identification of putative cis-regulatory DNA sequences, their binding proteins, and the determination of common cis-regulatory motifs in coregulated genes. DNA binding proteins may be predicted by the type of cis-regulatory motif. Further questions of combinatorial control based on the interaction of DNA binding proteins and the colocalization of cis-regulatory motifs can be addressed. The database-assisted spatial and temporal expression analysis of DNA binding proteins and their target genes may help to further refine experimental approaches. Signal transduction pathways upstream of regulated genes are not yet fully accessible in databases mainly because they need to be manually annotated. This review focuses on the use of the AthaMap and PathoPlant^® databases for gene expression regulation analysis and discusses similar and complementary online databases and web-tools. Online databases are helpful for the development of working hypothesis and for designing subsequent experiments.     

Sensitivity of the IQM and MatriXX detectors in megavolt photon beams

AimThis study focused on evaluating the sensitivity of integral quality monitoring (IQM^®) system and MatriXX detectors. These two detectors are recommended for radiotherapy pre-treatment quality assurance (QA).BackgroundIQM is a large wedged-shaped ionisation chamber mounted to the linear accelerator (linac) head in practice. MatriXX consists of an array of ionisation chambers also attached to the linac head.Materials and methodsIn this study, the dosimetric performance and sensitivity of MatriXX and IQM detectors were evaluated using the following characteristics: reproducibility, linearity, error detection capability and three-dimensional conformal radiotherapy (3D-CRT) plans of the head and neck, thorax and pelvic regions.ResultsThis study indicates that the signal responses of the large ionisation chamber device (IQM) and the small pixel array of ionisation chambers device (MatriXX) are reproducible, linear and sensitive to MLC positional errors, backup jaw positional errors and dose errors. The local percentage differences for dose errors of 1%, 2%, and 3% were, respectively, within 0.35–8.23%, 0.78–16.21%, and 1.10–24.41% for the IQM device. While for the MatriXX detector, the ranges were between 0.24–3.19, 0.57–6.43 and 0.81–12.95, respectively. Since IQM is essentially a double wedge-shaped large ionisation chamber, its reproducibility and detection capability are competitive to that of MatriXX. In addition, the sensitivity of the two QA systems increases with an increase in escalation percentage, and the signal responses are patient plan specific.ConclusionsThe two detectors response signals have good correlations and they are accurate for pre-treatment QA. Statistically, (P < 0.05) there is a significant difference between the IQM and MatriXX response to dose errors.     

拟南芥叶片数目变化突变体对营养生长时相转变的影响

拟南芥(Arabidopsis thaliana)的营养生长可以分为2个阶段: 幼龄期与成熟期。由幼龄期向成熟期的转变(VPC)与叶片的形态学特征、茎顶端分生组织(SAM)形状、远轴面表皮毛的出现以及SPL家族转录因子表达水平的变化相关。研究表明, 造成这种转变的信号来源于叶原基。该研究利用2种莲座叶数目改变了的突变体和对野生型切除叶片的方法, 分析了叶片数目对VPC的影响。结果表明, 莲座叶数目的减少推迟了VPC的发生; 而莲座叶数目增多突变体amp1-1并未使VPC的发生提前, 推测叶源信号的产生受到了光合作用的影响。     

报春PFsHSP17-1基因转化拟南芥及耐热鉴定

根据灰岩皱叶报春PF sHSP 17-1热激蛋白基因序列,采用PCR法从差减文库中克隆得到该基因,并构建pCAMBIA1301-PF sHSP 17-1植物表达载体,通过根癌农杆菌介导的花器浸染法转化拟南芥,经潮霉素筛选、PCR和RT-PCR法鉴定后,对转基因植株和野生型对照进行高温胁迫,分析其耐热性差异.结果显示,在40℃、42℃、44℃处理下,转基因拟南芥的相对电导率和丙二醛含量升高的幅度均显著低于野生型对照,而脯氨酸含量的积累明显高于对照,可溶性蛋白的含量在热胁迫下也比对照稳定,仅有轻微下降.试验证明,PF sHSP 17-1基因对植物的耐热性有重要作用.     

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