Rac1蛋白活化加速缺氧诱导的人血管内皮细胞衰老

为阐明Rac1蛋白在人脐静脉内皮细胞（human umbilical vein endothelial cells,HUVECs）衰老中的作用及分子机制,我们采用持续缺氧的方法诱导内皮细胞衰老,检测缺氧前后内皮细胞衰老标志基因SA-β-Gal和PAI-1的表达、细胞周期分布和细胞增殖情况,同时分析缺氧前后细胞内Rac1蛋白的表达.结果显示,持续缺氧96 h后,HUVECs体积变大,细胞浆内颗粒和空泡增多,SA-β-Gal活性明显增加,PAI-1基因表达升高,细胞发生G1期阻滞,细胞增殖受抑,活化型Rac1蛋白表达上调,提示持续缺氧诱导的内皮细胞衰老可能与Rac1蛋白的活化有关.为进一步明确内皮细胞衰老与Rac1蛋白的关系,应用逆转录病毒将持续活化型Rac1（V12Rac1）和主导抑制型Rac1（N17Rac1）基因分别瞬时感染HUVECs,比较三种HUVECs（HUVECs,V12Rac1-HUVECs,N17Rac1-HUVECs）缺氧后的衰老变化,并分析其下游调控分子--血清反应因子（serum response factor,SRF）的表达和定位变化.研究发现,缺氧培养V12Rac1-HUVECs 48 h即可引起细胞衰老,表现为SA-β-Gal活性明显增加,PAI-1基因表达升高,细胞出现明显的G1期阻滞并且细胞增殖受抑,其改变与缺氧96 h的HUVECs相似;而N17Rac1明显抑制缺氧引起的内皮细胞衰老发生.上述结果说明,Rac1蛋白活化可以加速缺氧诱导的内皮细胞衰老,而抑制Rac1蛋白的活性则可抑制缺氧诱导的内皮细胞衰老.为进一步研究Rac1蛋白引起内皮细胞衰老的机制,通过免疫荧光染色及Western blot分析检测三种细胞缺氧处理后SRF的表达,发现：与HUVECs细胞比较,V12Rac1引起缺氧48 h HUVECs核蛋白中SRF的表达明显下降,SRF入核转位受到明显抑制;而N17Rac1感染后,缺氧HUVECs细胞核蛋白中SRF表达明显增多.上述结果提示：缺氧状态下Rac1蛋白活化能够明显加速HUVECs衰老,而抑制Rac1蛋白活性则明显抑制缺氧诱导的HUVECs衰老,SRF蛋白的核转位活化参与了Rac1蛋白调控HUVECs衰老的发生.     

百脉根Rac1蛋白多克隆抗体的制备与应用

Rop基因在豆科植物与根瘤菌共生互作过程中发挥重要作用。该研究以模式豆科植物百脉根根系cDNA为模板,扩增得到百脉根的1个Rop基因（Rac1）,将其连接到原核表达载体pET28a,转化获得Rac1基因的大肠杆菌BL21（DE3）工程菌。优化Rac1蛋白诱导表达条件,亲和吸附法纯化蛋白,制备Rac1多克隆抗体,并应用该抗体检测Rac1过表达转基因植株中Rac1蛋白的表达水平。结果显示：（1）经双酶切和测序鉴定,成功构建pET28a Rac1原核表达载体。（2）Rac1蛋白的最佳诱导表达条件为：IPTG浓度0.1 mmol/L、温度20 ℃、时间6 h,重组蛋白以可溶形式高效表达;纯化的Rac1蛋白经SDS PAGE检测,目的条带大小为25 kD左右,且条带清晰、单一无杂带。（3）Western blotting显示,制备的多克隆抗体能特异识别其对应的抗原,且效价较高。（4）通过农杆菌介导的毛根转化法获得Rac1过表达植株的阳性毛根,提取阳性毛根总蛋白,Western blotting分析显示过表达植株中Rac1蛋白表达量显著高于空载体对照,从翻译水平证实过表达载体构建的有效性。该研究制备的Rac1多克隆抗体能够高效特异地检测来源于百脉根体内的Rac1蛋白,这将为进一步开展Rac1在共生信号转导途径中的生物学功能研究提供有利工具。     

Rac1、Rac2参与调节人单核细胞趋化和NADPH氧化酶活性

为了探讨小分子GTP酶蛋白Rac1和Rac2在人单核细胞中趋化迁移以及还原型辅酶II（NADPH）氧化酶活性中的作用,采用小分子干扰siRNA对人单核细胞中RAC1、RAC2分别进行特异性抑制,采用实时定量PCR技术、免疫印迹技术在RNA和蛋白质水平上确认抑制效果,使用甲酰三肽(formyl-met-leu-phe,fMLP)、人单核细胞趋化因子（monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1）诱导单核细胞趋化;用血清调理的酵母多糖（serum opsonized zymosan,ZOP)、佛波酯（phosphomolybdic acid, PMA）激活单核细胞NADPH氧化酶活性,诱导活性氧(Reactive oxygen species, ROS)产生,以此对Rac1和Rac2作用进行研究. 结果表明,小分子干扰siRNA能够在mRNA水平和蛋白质水平分别有效抑制目的基因表达;使用Chamber assay方法发现,仅Rac1参与了fMLP、MCP-1诱导的人单核细胞趋化. Rac激活实验确证,Rac1参与MCP-1诱导的趋化;细胞色素C还原法表明,Rac1和Rac2均参与PMA和ZOP诱导人单核细胞ROS生成. 在人单核细胞中,RAC1和RAC2基因沉默模型的成功建立以及初步研究显示,Rac1和Rac2的不同作用结果将为深入研究它们在人单核细胞中的功能奠定了良好基础.     

抑制Rac1蛋白活化阻碍胚胎发育早期血管新生

小G蛋白Rac1在胚胎发育早期血管形成尤其是内皮发生过程中的作用尚不清楚．采用胚胎干细胞(ESCs)为模型,建立稳定表达持续表达型Rac1(G12V)和显性失活型Rac1(T17N)编码序列的小鼠ESCs并制备胚胎小体(EBs),诱导分化后观察Rac1(G12V)和Rac1(T17N)对内皮细胞分化和迁移功能的影响．采用相差显微镜观察EBs发育和分化特征,Pull down分析Rac1表达变化,免疫荧光染色和Western blot分析内皮分化标志物,Matrigel凝胶实验观察血管索形成．结果表明,无论过表达或抑制Rac1的活化,并不影响EBs发育,均可形成典型的EBs胚层结构．抑制Rac1活化对内皮细胞系的发育无影响,但分化的内皮细胞不能连接成血管网．活化的Rac1表达减少,细胞迁移受到明显抑制．抑制Rac1活化导致细胞骨架F-actin排布紊乱．以上结果提示,Rac1影响胚胎早期血管发育的因素是抑制细胞游走,后者可能是通过F-actin机制所介导．     

监测活细胞中诱导激活的Rac、Cdc42时空图像的FRET单分子探针的构建

以PCR方法从人脑cDNA基因文库扩增Rac1、Cdc42 cDNA全序列及其效应蛋白基因Pak1、N-WASP的GTP酶联结区域(GBD)序列,从dsRed1-N1质粒扩增红色荧光蛋白dsRed1cDNA全序列.将cDNA序列依次定向克隆至pECFP-N1质粒载体,获得基于FRET原理,包含dsRed1,Pak1或N-WASP的GBD,Rac1或Cdc42,ECFP编码序列的单分子探针.在dsRed1的C末端加入一段CAAM法尼基化基序,构建包含EGFP,Pak1的GBD,Rac1或Cdc42,dsRed1-CAAM的质膜特异表达的单分子探针.采用这两种探针,可用于监测活细胞中诱导激活的Rac1、Cdc42信号转导通路的3D时空图像,检测待测蛋白分子的GEF或GAP活性.     

基于GST-pull down的小G蛋白Rac1活性检测体系的建立

目的:根据人PAK1基因的p21结合结构域(PBD)能够特异结合GTP-Rac1的特性,构建GST-PBD原核表达质粒,并利用GST-pull down方法检测真核细胞内小G蛋白Rac1的活性。方法:将人PAK1基因的PBD结构域克隆到pGEX原核表达载体上,经诱导纯化得到GST-PBD融合蛋白,并通过GST-pull down实验评估该方法的特异性和准确性。结果:pGEX-PBD质粒构建成功;纯化得到的GST-PBD融合蛋白能够特异性地与激活形式的Rac1(GTP-Rac1)结合,并且能够准确反映血小板衍生生长因子刺激下细胞内Rac1的激活过程。结论:GST-PBD融合蛋白及其整套GST-pull down检测体系能方便有效地检测细胞内Rac1的活性。     

水稻Rac家族新成员osRACB基因的克隆及结构分析

Rac基因是植物中惟一的一类分布广泛的信号GTP结合蛋白, 它在整个植物生长发育过程中起着极为重要的作用. 应用本实验室已有的水稻光周期育性转换相关基因osRACD为探针, 在低严谨杂交条件下, 筛选农垦58N-LD雌雄蕊形成期(第Ⅳ期)幼穗cDNA文库, 获得一水稻Rac家族新基因. 经同源性比较和序列分析显示, 该基因与玉米Rac家族成员RACB基因具有93%的核苷酸同源性, 且两者氨基酸序列长度相等, 仅存在一个氨基酸残基差异, 故命名新基因为osRACD. 进一步应用PCR技术, 以农垦58N基因组DNA为模板扩增得到长度为2930 bp的osRACB基因转录区核苷酸序列, 其结构包含7个外显子和6个内含子, 同时, 通过基因组文库筛选获得osRACB基因的启动区序列. Southern杂交分析表明osRACB基因同其他Rac基因相似, 是低拷贝基因. RT-PCR检测显示osRACB基因在水稻根、茎、叶中均有一定的表达, 但在茎中表达量最高. 此外, 还以人Rac1蛋白为模板, 利用InsightII软件包下的Homology, Discover等模块对osRACB蛋白进行了三级结构预测.     

ω-3 多不饱和脂肪酸对肿瘤细胞Rho GTP 酶翻译后修饰的影响

目的:观察ω-3多不饱和脂肪酸(ω-3 Polyunsaturated fatty acid,ω-3 PUFA)对人前列腺癌PC-3细胞和乳腺癌MDA-MB-231细胞Rho蛋白翻译后修饰的影响。方法:60μmol/L的二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid,EPA)和二十二碳六烯酸(docosahex-aenoic acid,DHA)处理PC-3和MDA-MB-231细胞24h后,检测EPA和DHA对法尼基蛋白转移酶活性的影响,对Rho蛋白的法尼基化修饰的影响,对Rho蛋白与GTP结合能力的影响。结果:EPA及DHA均能显著下调PC-3和MDA-MB-231细胞法尼基蛋白转移酶活性(P<0.01),抑制Rho蛋白(RhoA、Rac1、Rac2和Cdc42)的法尼基化修饰(P<0.01),并降低PC-3细胞Rho蛋白(RhoA、Rac1和Cdc42)与GTP的结合能力(P<0.05)。结论:ω-3 PUFA可能通过抑制肿瘤细胞Rho蛋白翻译后修饰,而影响肿瘤细胞的生物学特性。     

基于GST-pull down的小G蛋白Racl活性检测体系的建立

目的:根据人PA KI基因的p21结合结构域(PBD)能够特异结合GTP-Rac 1的特性,构建GST-PBD原核表达质粒,并利用CST-pull down方法检测真核细胞内小G蛋白RacI的活性.方法:将人PAK1基因的PBD结构域克隆到pGEX原核表达载体上,经诱导纯化得到GST-PBD融合蛋白,并通过GST-pull down实验评枯该方法的特异性和准确性.结果:pGEX-PBD质粒构建成功;纯化得到的GST-PBD融合蛋白能够特异性地与激活形式的Rac1(GTP-Rac1)结合,并且能够准确反映血小板衍生生长因子刺激下细胞内Rac1的激活过程.结论:GST-PBD融合蛋白及其整套CST-pull down检测体系能方便有效地检测细胞内Rael的活性.     

光激活背侧海马星形胶质细胞Rac1抑制小鼠关联性记忆的形成

Rac1属于小G蛋白Rho GTPases家族的一员,通过调控细胞骨架及形态影响细胞迁移、轴突导向等生理过程,在脑内发挥重要作用。但Rac1的动态激活过程对脑内的生理学功能的影响尚不明确。近期报道可通过Rac1的光活化形式(photoactivatable Rac1,PA-Rac1)实现对Rac1活性的时空特异性操控。因此,我们构建并包装了由小鼠胶质原纤维酸性蛋白(mouse glial fibrillary acidic protein,m GFAP)启动子驱动的PA-Rac1及其光脱敏(light-insensitive)突变体PA-Rac1-C450A的腺相关病毒(adenoassociated virus,AAV),拟通过光刺激实时操控星形胶质细胞内Rac1的活性。我们将AAV-PA-Rac1及AAV-PA-Rac1-C450A感染原代星形胶质细胞。荧光实时成像实验结果显示光刺激表达PA-Rac1的原代星形胶质细胞时,在光刺激点附近表现出细胞膜的突起,而光刺激表达PA-Rac1-C450A的原代星形胶质细胞时,其细胞膜形态无明显改变。为进一步探究Rac1激活对小鼠关联性学习的影响,我们在小鼠背侧海马脑区注射AAV-PA-Rac1及AAV-PA-Rac1-C450A,在条件恐惧性记忆的训练过程中光激活背侧海马的Rac1。结果显示,表达PA-Rac1的小鼠在训练过程中的学习曲线显著低于对照组,而表达其突变体PA-Rac1-C450A组小鼠学习曲线和对照组相比无显著差异,表明光激活海马星形胶质细胞Rac1抑制了小鼠条件性恐惧记忆的形成。以上结果提示,背侧海马星形胶质细胞Rac1的激活参与小鼠的场景关联性学习过程。     

不结球白菜BcMPK4基因的分离及表达

为了进一步探讨植物MAPKs(mitogen-activated protein kinases)在植物防卫中的作用,该研究从不结球白菜抗病品种‘苏州青’中克隆到一个抗核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)相关基因,命名为BcMPK4(DDBJ登录号AB557751)。该基因核苷酸序列全长1 334bp,编码373个氨基酸,与已克隆的MPK4基因有不同程度的相似性。系统进化树分析表明,该基因在不同物种之间具有保守性。基因组DNA杂交表明,BcMPK4可能属于一个较小的多基因家族,属组成型表达。实时定量PCR检测表明,核盘菌能够诱导不结球白菜BcMPK4基因的转录表达;BcMPK4基因在不结球白菜叶片中的表达特征说明它可能参与寄主对核盘菌的抗性。     

小立碗藓WRKY基因家族生物信息学分析

WRKY作为最先在植物中发现的转录因子,在植物生长发育等过程中发挥重要作用。为了更好地研究小立碗藓WRKY蛋白的结构与功能,该文以Pfam数据库中WRKY基因家族数据(登录号为PF03106)为材料,分析了小立碗藓(Physcomitrella patens)WRKY基因家族成员的理化性质、蛋白质的二级结构预测、染色体定位、内外显子分布及系统进化关系。结果表明:(1)小立碗藓WRKY基因家族成员共有38个基因,根据WRKY保守结构域个数和锌指结构类型分成Ⅰ、Ⅱ两大类,不含第Ⅲ类(锌指结构为C2HC型),其中部分基因WRKY保守结构域发生变异。(2)WRKY蛋白氨基酸长度在216~775 aa之间、相对分子质量在24.5~82.8 kDa之间,亚细胞定位显示WRKY家族成员蛋白质定位于细胞核中。(3)WRKY蛋白的二级结构以α-螺旋、延伸链、β-转角、无规卷曲四种构成元件构成,除PpWRKY11(α-螺旋为主)外,其余无规卷曲占比高达70%。(4)与拟南芥的系统进化关系表明,植物在进化过程中WRKY家族成员的数目与进化方式发生改变,WRKY基因家族成员外显子的个数为3~7个。(5)小立碗藓WRKY基因家族成员无规则分散于21条染色体上,并未形成基因簇。该研究通过分析WRKY基因家族的基本结构与性质,能为后续深入研究WRKY转录因子的功能奠定基础。     

檀香与不同豆科植物寄生关系的研究

为了解檀香(Santalum album L.)与不同豆科植物的寄生关系,选取11种具有重要经济价值的豆科植物和檀香一起种植,对檀香叶片的光合特征和株高、地径以及寄主植物根系的吸器大小进行了测定。结果表明,檀香的吸器大小、数量在不同寄主之间存在很大差异,不同寄主对檀香的株高、地径也有显著差异。檀香的优良寄主有美洲合欢(Calliandra haematocephala)、苏木(Caesalpinia sappan)、台湾相思(Acacia confusa)、龙牙花(Erythrina corallodendron);一般的寄主植物有马占相思(Acacia mangium)、降香黄檀(Dalbergia odorifera)、黄槐(Cassia surattensis);不适宜的寄主植物有凤凰木(Delonix regia)、海南红豆(Ormosia pinnata)、银合欢(Leucaena leucocephala)、洋紫荆(Bauhinia blakeana)。同时,檀香的株高、地径及光合特征和吸器数量密切相关。因此,檀香种植时应选择适宜的优良寄主植物。     

檀香吸器维管组织的个体发育

为了解檀香吸器维管组织的发育过程,采用激光共聚焦显微镜、光学显微镜和透射电镜观察檀香吸器维管组织的个体发育。结果表明,檀香维管组织的分化分为两个时期:入侵前和入侵后。吸器维管组织发育始于盘状吸器时期,起源于吸器基部具有分生能力的细胞,后分为两束。侵入前无向顶的分化,处于吸器基部。侵入后随吸管深入寄主根与寄主根维管束连通,形成具有吸收功能的维管组织。成熟吸器维管组织呈倒烧瓶结构,仅处于吸器烧瓶核心两边,由木质部组成而无韧皮部。檀香的吸器维管组织发育有两个因素诱导,一个是遗传因素,另一个为寄主。这些为檀香半寄生性特性研究提供了形态解剖学基础。     

大豆GeBP转录因子基因家族的生物信息学分析

GeBP转录因子调控植物表皮毛的生长发育,并且参与控制植物叶片的发育。该文利用生物信息学方法,在大豆全基因组范围内搜索GeBP基因家族,并从氨基酸理化性质、基因结构、染色体的物理分布、系统进化、序列比对、功能结构域、组织表达情况等基本特征方面对GmGeBP基因家族进行分析。结果表明:(1)共获得9个GmGeBP转录因子基因家族成员,其中仅2个基因含有内含子,且都只有1个内含子,表明该家族成员基因构造比较简单但稳定。(2)GmGeBP编码的蛋白分子量为39.65~49.24 kD,理论等电点为4.65~9.08;这些成员基本上都是酸性氨基酸,属于亲水性、不稳定蛋白。(3)这9个基因不均匀的分布于7条染色体上,10和20号染色体上分别分布2个GeBP基因,3、5、13、15、19号染色体上各分布1个基因。(4)系统进化分析表明,大豆与拟南芥对应的GeBP成员亲缘关系较近,分别聚类到4个分支,而与水稻的距离较远。(5)结构域分析表明,9个GmGeBP成员都包含DUF573结构域,推测该部分在GeBP转录因子中很可能是与靶标基因顺式作用元件互作的结构域。(6)通过分析大豆GmGeBP转录因子基因家族的组织表达,发现不同基因在大豆不同组织的表达量不同,具有一定的特异性。该文对大豆GeBP转录因子基因家族的分析和鉴定为进一步研究大豆表皮毛发育的分子作用提供了理论基础。     

拟南芥抵抗丁香假单胞杆菌过程中AZI1基因功能研究

AZI1属于脂转移蛋白家族,它在拟南芥抵抗病原菌侵染过程中可能起着传递信号物质的作用。该实验以过表达和T-DNA插入突变体及野生型拟南芥植株为材料,通过RNA印迹、蛋白质免疫印迹和原位免疫组织化学方法,研究了拟南芥壬二酸诱导基因AZI1对丁香假单胞杆菌的抗性功能。结果表明:(1)AZI1基因可以被丁香假单胞杆菌、H2O2和乙烯利诱导,它可能参与水杨酸和乙烯介导的抗菌途径。(2)蛋白质免疫印迹实验结果显示,丁香假单胞杆菌侵染叶片的叶柄渗出液中存在AZI1蛋白及其同源物EARLI1,并能够与其他蛋白质形成复合体,说明AZI1有可能通过维管组织移动到个体的其他部位,与信号分子的转移有关。(3)AZI1及其同源物EARLI1主要在花序茎的木质化部位表达,过表达AZI1基因能够促进木质素的合成,提高拟南芥对丁香假单胞杆菌的抗性。     

蔗糖对列当科两种根部半寄生植物吸器发生的促进作用

吸器是寄生植物的特征器官,研究影响其发生的因素,有助于了解寄生关系的建立和调控过程。该研究以两种列当科(Orobanchaceae)根部半寄生植物甘肃马先蒿(Pedicularis kansuensis)和松蒿(Phtheirospermum japonicum)为材料,通过皿内培养试验,分析了蔗糖、DMBQ(2,6-二甲氧基-对-苯醌,一种高效的列当科根部半寄生植物吸器诱导化合物)和寄主植物诱导下两种根部半寄生植物吸器发生情况。结果表明：(1)蔗糖显著促进两种根部半寄生植物吸器发生,无寄主存在时,2%蔗糖处理使甘肃马先蒿和松蒿吸器发生率分别提高39.9%和20.2%。(2)蔗糖明显提升寄主植物对两种根部半寄生植物的吸器诱导水平,添加蔗糖后,寄主诱导的甘肃马先蒿单株吸器数和具木质桥的吸器比例分别增加5.7个/株和17.9%,松蒿吸器发生率和具木质桥的吸器比例分别提升76.7%和16.2%。(3)蔗糖对松蒿吸器发生的促进作用与已知吸器诱导化合物DMBQ相当,均能诱导50%以上的植株产生吸器。(4)培养基中添加4%蔗糖对两种根部半寄生植物的吸器诱导效果最好,其中甘肃马先蒿吸器发生率为56%...     

小麦锌指蛋白基因TaLOL2的克隆及特征分析

通过电子克隆与RT-PCR相结合的方法,在条锈菌诱导的小麦叶片中克隆获得1个新的LSD1型锌指蛋白基因TaLOL2,并用qRT-PCR技术分析了其转录表达特征。结果显示:(1)小麦锌指蛋白基因TaLOL2的cDNA全长1 095bp,编码179个氨基酸。(2)TaLOL2含有3个典型的zf-LSD1型(CxxCxRxxLMYxxGASxVxCxxC)保守结构域,与水稻、拟南芥、大麦等植物LSD1型锌指蛋白序列具有高度相似性,其中与水稻OsLOL2相似度达86.0%。(3)进化树分析表明,TaLOL2与水稻、拟南芥和大麦中部分含有3个保守zf-LSD1锌指结构的基因亲缘关系较近,而与其它包含不同数目的zf-LSD1锌指结构的基因亲缘关系较远。(4)qRT-PCR定量分析表明,TaLOL2在条锈菌侵染前期呈上调表达,在亲和及非亲和反应中差异表达。研究表明,TaLOL2参与了条锈菌诱导的小麦抗病防卫反应,很可能作为正调控因子参与了小麦-条锈菌非亲和互作中对条锈菌的抗性信号途径。     

柠条锦鸡儿CkLEA4基因克隆及表达分析

LEA蛋白是一种与植物抗逆相关的胚胎发育晚期丰富蛋白。该研究从已构建的柠条锦鸡儿干旱胁迫抑制削减杂交文库中筛选到1条LEA蛋白编码基因的部分序列,用RACE技术扩增得到该基因cDNA全长并对其进行了克隆。测序表明该基因cDNA长870bp,其中开放阅读框长510bp,编码169个氨基酸,推测蛋白分子量为17.03kD,等电点为9.3,是一种亲水蛋白。序列比对和系统进化分析表明,该基因属于LEA4基因家族成员,命名为CkLEA4。实时荧光定量PCR检测发现,CkLEA4基因在干旱、ABA和NaCl处理下均受到不同程度的诱导,说明CkLEA4基因可能与柠条锦鸡儿响应逆境胁迫有关。     

棉花DUR3基因的鉴定及进化分析

植物DUR3同源蛋白属于钠离子/溶质共运蛋白家族的尿素高亲和力运输蛋白，在植物体对外源尿素的主动吸收及内源尿素的再分配过程中具有重要作用。为明确棉花DUR3基因的结构和进化情况，基于生物信息学的方法，从全基因组水平鉴定陆地棉和雷蒙德氏棉的DUR3基因，并对基因结构、跨膜结构域、基序分布、进化关系等进行分析。结果表明：(1)从陆地棉A亚组和D亚组染色体各鉴定出1个DUR3基因，从雷蒙德氏棉基因组鉴定出1个DUR3基因。这3个棉花DUR3同源蛋白同其他植物DUR3同源蛋白一样，具有15个跨膜结构域，具有3个位置一致、高度保守的基序。(2)基因结构分析表明，双子叶植物DUR3基因的外显子个数明显多于单子叶植物，这3个棉花DUR3基因的外显子个数亦是如此。(3)根据物种间种属亲缘关系，对不同物种DUR3氨基酸序列构建的进化树显示，棉花的同双子叶植物的聚在一起。(4)DUR3直系同源基因和旁系同源基因的K_a/K_s比值普遍均大于1,说明这些基因在进化过程中主要受到正向选择的作用。该研究结果为深入研究棉花DUR3同源蛋白提供了理论基础。