水稻精细胞差异表达基因RSG6的克隆和初步研究

用水稻 (Oryza sativa L.)精细胞优势表达克隆BF475207为探针,筛选水稻精细胞cDNA文库,得到一全长为1 176 bp的序列,其开放读码框编码281个氨基酸,与已知蛋白质无明显同源性,属于一新发现的基因,GenBank登录号为AF442490.Southern杂交显示该基因可能含有内含子.RT-PCR结果显示该基因在根、叶、二细胞花粉、成熟花粉、授粉子房和精细胞中均有表达,但在精细胞中的表达量要高得多,是精细胞差异表达基因.将此基因命名为RSG6 (rice sperm gene 6).将RSG6的编码区克隆到表达载体pQE30上,构建重组质粒.在大肠杆菌M15中表达出N端融合了6×His的融合蛋白.用纯化的融合蛋白免疫家兔,制得高效价、高特异性的抗体.     

RSSG58基因在水稻精细胞中的表达

RSSG5 8是利用抑制差减杂交技术从水稻精细胞文库中筛选到的在精细胞中优势表达的基因 ,推测其编码的蛋白质与拟南芥的肌球重链蛋白有一定的同源性 (4 6 % ) ,并具有肌球蛋白特色的结构域。把RSSG5 8基因开放编码框连接到表达载体pQE30上 ,重组质粒在E .coliM15中表达出N端融合了 6×His的融合蛋白。SDS PAGE分析表明 ,表达产物的分子量约为 6 6kD ,其表达量占菌体总蛋白的 8.6 %。分离纯化融合蛋白来免疫家兔 ,制得了高效价、高特异性的多克隆抗体。Western杂交显示 ,在分离的精细胞内该基因编码的蛋白表达量很高 ,而成熟花粉和二细胞中只有微弱表达 ,单细胞花粉、花粉母细胞没有杂交信号 ,表明RSSG5 8基因在精细胞中优势表达。     

水稻精细胞基因RSSG58的分子克隆和表达

以水稻(Oryza sativa L.)精细胞与二细胞花粉的差减文库中得到的在精细胞中优势表达的克隆作为探针,筛选水稻精细胞cDNA文库,得到对应的两个全长cDNA克隆.序列分析表明两个全长cDNA阳性克隆长度分别为2 278 bp和2 437 bp,共同拥有一个由579个氨基酸组成的开放读码框,分子量为66.7 kD,等电点为4.885.在GenBank 中比较显示与拟南芥的肌球重链蛋白有一定的同源性(46%),并具有肌球蛋白特色的结构域.资料显示肌球蛋白在高等植物生殖发育过程中起着重要作用.Southern杂交结果表明此基因在水稻基因组中以单拷贝形式存在.Northern杂交结果显示RSSG58基因在水稻精细胞中表达量很高,在其他组织和细胞中未检测到表达,同时还表明在精细胞中存在两类大小不同的转录本.用更为灵敏的RT-PCR方法进行检测分析表明此基因在叶、花粉母细胞期幼穗、单细胞花粉、二细胞花粉、成熟花粉、授粉子房和精细胞中均有表达,但在精细胞中表达量远远高于其他组织细胞,证明此基因是在水稻精细胞中优势表达的.     

水稻精细胞cDNA文库的构建及分析

利用Percoll密度梯度离心和多次滤膜过滤分离到适于分子生物学研究的水稻 (OryzasativaL .cv .Guichao2 )生活精细胞。借助RT_PCR和SMART技术构建了水稻精细胞的cDNA文库。初级文库的大小为 1.5 8× 10 6 pfu ,插入片段平均大小为 980bp。 10 3个随机挑选的克隆与DIG标记的水稻幼苗根、叶及二细胞时期花粉、成熟花粉、精细胞和授粉 5～ 7d的子房cDNA探针杂交表明 ,除少数克隆外 ,它们在上述器官中的表达情况很相似。 10个随机挑选的克隆用来测序及分析 ,有 4个克隆含有完整的开放阅读框。 1个克隆与水稻Polyubiquitin (Rubq1)mRNA高度同源。Northern杂交表明它在二细胞时期花粉、成熟花粉中的表达显著少于在根、叶和授粉子房中的表达。另一个克隆的开放阅读框编码与拟南芥 (Arabidopsisthaliana (L .)Heynh .)AtRAD17同源的蛋白。这是第一次正式报道高等植物精细胞cDNA文库的构建 ,也是第一次从高等植物精细胞中分离到其表达的基因。     

水稻精细胞基因RSSG58的分子克隆和表达

以水稻（Oryza sativa L.)精细胞与二细胞花粉的差减文库中得到的在精细胞中优势表达的克隆作为探针,筛选水稻精细胞cDNA文库,得到对应的两个全长cDNA克隆。序列分析表明两个全长cDNA阳性克隆长度分别为2278bp和2437bp,共同拥有一个由579个氨基酸组成的开放读码框。分子量为66.7kD。等电点为4.885。在Gen-Bank中比较显示与拟南芥的肌球重链蛋白有一定的同源性（46%）,并具有肌球蛋白特色的结构域,资料显示肌球蛋白在高等植物生殖发育过程中起着重要作用。Southern杂交结果表明此基因在水稻基因组中以单拷贝形式存在,Northern杂交结果显示RSSG58基因在水稻精细胞中表达量很高,在其他组织和细胞中未检测到表达,同时还表明在精细胞中存在两类大小不同的转录本。用更为灵敏的RT-PCR方法进行检测分析表明此基因在叶,花粉母细胞期幼穗,单细胞花粉,二细胞花粉,成熟花粉,授粉子房和精细胞中均有表达,但在精细胞中表达量远远高于其他组织细胞,证明此基因是在水稻精细胞中优势表达的。     

水稻小G蛋白OsPra2基因的克隆及功能分析

利用micro array 技术对水稻幼苗在营养胁迫条件下根部基因表达的研究中发现: 一个与豌豆Pra2(小G蛋白)基因有同源性的基因的RNA水平在营养胁迫后再补充营养时, 表达量下降。用RT-PCR和PCR方法分别获得该基因的cDNA克隆—OsPra2和该基因翻译起始位点上游1 kb的启动子序列。OsPra2基因编码的蛋白质具有结合GTP/GDP的4个保守结构域和构成小G蛋白Rab家族的特有的结构域。该基因cDNA与GST蛋白基因融合表达载体在洋葱表皮细胞中的瞬间表达结果显示该蛋白定位在在细胞膜和细胞核上, OsPra2基因启动子与GUS报告基因融合表达转基因水稻显示该基因启动子驱动GUS在胚芽鞘和根中表达, 35S启动子驱动OsPra2基因过表达转基因水稻与野生水稻株型相比明显矮化, 类似BR缺陷型植物株型。本实验还对OsPra2和P450蛋白的相互作用及在BR代谢途径中的可能作用进行了分析。     

水稻Qb-SNARE蛋白OsNPSN11多克隆抗体制备、鉴定与应用

在真核生物细胞囊泡运输过程中的膜融合主要是由SNARE蛋白介导的, OsNPSN11是从水稻中克隆的Qb-SNARE家族基因, 文章将OsNPSN11构建到原核表达载体pET-30a中与6个His标签融合, 重组质粒pET-OsNPSN11转化BL21(DE3)0.5 mmol/L IPTG诱导4 h后获得了高效表达。用镍离子亲和树脂(Ni²⁺-NTA His Bind Resin) 纯化融合蛋白, 以纯化后的蛋白为抗原免疫新西兰家兔制备多克隆抗体, Western blotting结果显示, 该抗体能特异识别在原核系统表达的抗原, 以及水稻不同组织质膜组分中的OsNPSN11, 可用于转基因水稻中目标蛋白的表达分析。     

牛病毒性腹泻病毒Erns-E2融合蛋白在果蝇S2细胞中的表达与鉴定

目的:利用果蝇S2细胞表达牛病毒性腹泻病毒(BVDV)Erns-E2融合蛋白,并对其抗体结合能力进行鉴定.方法:用RT-PCR方法扩增BVDV NADL株Erns和E2蛋白的编码基因,利用(G4-S)3柔性15肽基因将扩增的2个基因连接,再与昆虫表达载体pMT/BiP/V5-His连接构建重组表达载体pMT/BiP/V5-His-E(MS)-E2,将后者与筛选质粒pCoBlast共转染果蝇S2细胞后表达Erns-E2融合蛋白.并对表达产物进行鉴定.结果:SDS-PAGE结果表明,融合蛋白相对分子质量为76 800;Westem blotting检测表明,该融合蛋白具有与BVDV抗体良好的结合能力.结论:BVDV的Erns-E2融合蛋白能在果蝇S2细胞中进行表达;经鉴定,表达产物具有良好的抗体结合能力,可用于抗原检测.     

牛病毒性腹泻病毒E^rns-E2融合蛋白在果蝇S2细胞中的表达与鉴定

目的：利用果蝇S2细胞表达牛病毒性腹泻病毒（BVDV）Erns-E2融合蛋白,并对其抗体结合能力进行鉴定。方法：用RT-PCR方法扩增BVDV NADL株Erns和E2蛋白的编码基因,利用（G4-S）3柔性15肽基因将扩增的2个基因连接,再与昆虫表达载体pMT/BiP/V5-His连接构建重组表达载体pMT/BiP/V5-His-Erns-E2,将后者与筛选质粒pCoBlast共转染果蝇S2细胞后表达Erns-E2融合蛋白,并对表达产物进行鉴定。结果：SDS-PAGE结果表明,融合蛋白相对分子质量为76800;Western blotting检测表明,该融合蛋白具有与BVDV抗体良好的结合能力。结论：BVDV的Erns-E2融合蛋白能在果蝇S2细胞中进行表达;经鉴定,表达产物具有良好的抗体结合能力,可用于抗原检测。     

Nesprin2在小鼠睾丸各级生精细胞中的表达及其原核表达与纯化

目的:研究Nesprin2在小鼠睾丸各级生精细胞中的表达变化,并对Nesprin2进行原核表达和纯化,为进一步研究该蛋白在精子发生中的作用奠定基础。方法:制备小鼠睾丸细胞涂片,用Nesprin2特异性抗体进行细胞免疫荧光染色,观察Nesprin2在各级生精细胞中的表达;应用RT-PCR技术扩增Nesprin2 C端包含KASH domain的编码85个氨基酸的目的片段,将PCR产物插入到PUCm-T载体中测序,将测序验证后的目的片段亚克隆至原核表达载体PGEX-4T-1中,转化大肠杆菌BL21,IPTG诱导表达。对GST-Nesprin2 C85融合蛋白进行纯化,Western blot进行验证。结果:免疫荧光检测结果发现,Nesprin2在小鼠睾丸各级生精细胞中均有表达,主要分布在核膜及其周围,在减数分裂过程中Nesprin2可能参与核膜重塑。构建了PGEX-4T-1-Nesprin2 C85重组质粒,经IPTG诱导后成功表达了GST-Nesprin2 C85融合蛋白。对GST-Nesprin2 C85融合蛋白进行纯化后,Western blot进行检测,结果发现,原核诱导表达的融合蛋白为GST-Nesprin2 C85融合蛋白。结论:Nesprin2在小鼠各级生精细胞中均有表达,在减数分裂过程中可能参与核膜的重塑。     

三叶木通花粉前纤维蛋白基因的克隆与表达

以三叶木通花蕾为材料,采用RT-PCR、3-′RACE方法克隆了三叶木通花粉前纤维蛋白基因,命名为Atf-Pro(GenBank登录号GQ478584)。结果表明:AtfPro的cDNA全长735 bp、阅读框393 bp、编码131个氨基酸,有1个342 bp的3′端非翻译区。预测分子量约为14.081 kD,等电点4.74。氨基酸和核苷酸序列的同源性分析发现,AtfPro基因属于植物花粉profilin基因家族的新成员。RT-PCR定性分析表明,AtfPro基因在三叶木通花蕾、花药、雌花花瓣和柱头组织中均有表达,但在幼叶、茎尖、根尖组织中低水平表达或不表达,生殖器官中的表达时期从花序分化发育开始到开花散粉结束。     

Comparison of Waxy gene regulation in the endosperm and pollen in Oryza sativa L

The Waxy (Wx) gene controls amylose synthesis in rice (Oryza sativa) and its expression is regulated organ-specifically. The Wx gene is expressed in the endosperm and pollen but not in other organs. In order to know whether Wx gene regulation is the same in the endosperm and pollen, we compared expression patterns of the rice Wx gene in these two organs by immunoblot analysis. We focused on the allelic differences (Wxa and Wxb), cool temperature response and effects of the mutation at the du loci. The results obtained are as follows. First, the quantitative regulation depending on two alleles, Wxa and Wxb, was common to both organs; Wx protein levels from the Wxa allele were about 10-fold higher than those from the Wxb allele in the pollen as well as in the endosperm. Second, in both the endosperm and pollen, expression of the Wxb gene, but not the Wxa gene, was enhanced in response to cool temperature. In contrast to these two types of regulation, analysis of two du mutants, 2035 (du1) and 76-3 (du2), revealed that the pattern of reduction in Wx protein levels in the pollen was distinct from that in the endosperm, suggesting that functions of the two du+ genes differ in these two organs.     

水稻葡萄糖-6-磷酸脱氢酶cDNA的电子克隆

电子克隆是基因克隆的新策略,以小麦胞质葡萄糖－6－磷酸脱氢酶cDNA(Tagpdl克隆）序列为信息探针,在GenBank水稻nr数据库中找到高度同源的水稻基因组序列,通过人工序列拼接及RT-PCR确认得到了水稻该基因的全长cDNA序列,命名为OsG6PDH,OsG6PDH与小麦Tagpdl克隆的DNA一致率为88％,推导的氨基酸序列与小麦,番茄,烟草的胞质葡萄糖－6－磷酸脱氢酶基因的一致率分别为89％,79％,80％,经RT－PCR表达谱分析,OsG6PDH在水稻幼穗,胚,根,叶中都有表达,在幼穗与根中表达略高,另外,讨论了利用水稻基因组信息的电子克隆方法克隆水稻功能基因的可行性。