毛白杨PtoGSTF4基因克隆及相关特性鉴定

该研究从毛白杨中克隆到1个Phi类谷胱苷肽S-转移酶（GST）基因（PtoGSTF4）,编码213个氨基酸。表达模式分析发现,PtoGSTF4在正常生长、H₂O₂和莠去津处理后的茎、叶以及茎的韧皮部均表达,属于组成型表达基因。在大肠杆菌中表达并纯化了PtoGSTF4重组蛋白,酶学性质分析表明PtoGSTF4对CDNB、NBD-Cl、NBC和Cum-OOH等4种底物均有活性。动力学分析发现,PtoGSTF4对GSH具有较高的亲和力,而对CDNB的亲和力相对较低。在不同pH及温度条件下对PtoGSTF4蛋白进行活性检测,发现PtoGSTF4在pH 7.5~10.5范围内或30 ℃~60 ℃温度范围内有较高的活性。研究推测,PtoGSTF4可能在毛白杨的抗逆生理中发挥重要作用。     

胡杨甜菜碱醛脱氢酶基因的功能分化

甜菜碱醛脱氢酶(BADH)在植物抗逆反应中发挥着重要作用。文中从胡杨cDNA克隆到2个甜菜碱醛脱氢酶基因,分别命名为PeBADH1和PeBADH2。PeBADH1和PeBADH2均编码503个氨基酸的蛋白质,预测分子量分别是54.93 kDa和54.90 kDa。组织表达模式分析发现这2个基因在正常生长、盐和H2O2胁迫下,在不同组织中的表达模式有较大差异。在大肠杆菌中表达并纯化了2个基因的重组蛋白。酶活性分析显示PeBADH1和PeBADH2蛋白对底物的活性分别是0.073μmol/(min.mg)和0.107μmol/(min.mg)。热力学稳定性分析显示这2个蛋白的热力学稳定性具有明显差异。因此,基因表达模式差异与蛋白质酶学性质的不同预示着这2个基因可能存在功能上的分化。     

江南卷柏脱氢抗坏血酸还原酶的分子特性

脱氢抗坏血酸还原酶 (DHAR) 在植物抗坏血酸?谷胱甘肽循环中发挥着重要作用。利用同源克隆技术从江南卷柏中克隆到2个脱氢抗坏血酸还原酶基因,分别命名为SmDHAR1和SmDHAR2。SmDHAR1和SmDHAR2分别编码218和241个氨基酸,预测分子量分别是23.97 kDa和27.33 kDa。基因组序列分析显示这2个基因分别含有5和6个内含子。器官表达模式分析发现这2个基因在根、茎、叶中均有表达,是组成型表达基因。在大肠杆菌中表达并纯化了2个基因的重组蛋白。酶活性分析显示SmDHAR1和SmDHAR2蛋白对底物DHA的活性有显著差异,分别是19.76和0.17 μmol/(min·mg)。热力学稳定性分析显示这2个重组蛋白的热力学稳定性具有明显差异。因此,基因结构与酶学性质的差异预示着这2个基因可能存在功能上的分化。     

高山松及其亲本种油松和云南松DHAR基因的功能分化

高山松(Pinus densata)是油松(P. tabulaeformis)与云南松(P. yunnanensis)自然杂交产生的同倍性杂种, 分布于青藏高原东南缘, 占据了油松和云南松两个亲本种都不能正常生长的高海拔地带。为了揭示高山松、油松和云南松脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)基因的组成和功能分化, 分别从高山松、油松和云南松中克隆到2类DHAR基因(DHAR1与DHAR2)。组织表达模式分析表明, 这6个基因在根、韧皮部、叶和芽中均有表达; 通过系统发育分析发现, 高山松在物种形成过程中保留了油松的DHAR1拷贝以及云南松的DHAR2拷贝; 酶学性质分析则表明, 高山松与油松DHAR1蛋白对底物具有相似的催化活性、催化效率、最适pH和热力学稳定性, 但其催化活性比云南松DHAR1蛋白高约300倍。高山松DHAR2蛋白对底物的催化活性和热力学稳定性均高于油松DHAR2蛋白。高山松DHAR基因在生化功能上显示出优于或类似亲本DHAR, 这种优势功能的选择与杂种独特的生态适应性可能有重要的相关性。     

江南卷柏Phi类谷胱甘肽S-转移酶的分子特性

谷胱甘肽S-转移酶(Glutathione S-transferase,GST)在帮助植物抵抗各种胁迫中发挥重要作用。该研究从江南卷柏Selaginella moellendorffii中克隆到两个Phi类GST基因,分别命名为Sm GSTF1和Sm GSTF2,两个基因均编码215个氨基酸残基的蛋白质。表达模式分析发现,这两个基因在江南卷柏根、茎和叶中均有表达。将这两个基因在大肠杆菌中诱导表达重组蛋白并纯化,酶学性质分析表明Sm GSTF1和Sm GSTF2对CDNB、NBD-Cl和NBC等3种底物都有活性。Sm GSTF1对Fluorodifen和Cum-OOH也有活性,而Sm GSTF2对它们没有活性。酶动力学分析表明Sm GSTF1和Sm GSTF2对GSH有较高的亲和力,而对CDNB的亲和力都相对较低。在不同p H及温度条件下对Sm GSTF1和Sm GSTF2重组蛋白进行活性测定,发现这两个蛋白在p H 7-8.5,45-55℃温度范围内有较高的催化活性。研究推测,Sm GSTF1和Sm GSTF2可能在江南卷柏的抗逆生理过程中有重要的作用。     

毕赤酵母STE13基因敲除对GGH表达及其生物活性的影响

目的:重组毕赤酵母GS115/pPIC9K-GGH表达的人胰高血糖素样肽-1-人血清白蛋白融合蛋白[(GLP-1 A2G)2-HSA,GGH]的细胞活性测评结果显示生物活性较低,这可能与其表达过程中蛋白降解有一定关联.通过对毕赤酵母GS115 STE13基因的敲除,获得一株完整表达蛋白GGH的毕赤酵母宿主,并进一步提高其表达产物GGH的生物活性.方法:采用基于PCR技术介导的Cre-Loxp系统重组技术成功敲除宿主菌GS115的STE13基因,得到一株STE13缺陷型菌株GS115/D13,并通过细胞活性测评系统检测GS115/D13表达产物GGH的生物活性.结果:通过对STE13基因缺陷型菌株GS115/D13与出发菌株GS115/W发酵表达对比,显示GS115/D13菌株表达融合蛋白GGH生物活性有明显提升,且表达量提高了25.8％,两菌株生长无明显差异.结论:STE13基因的敲除成功缓解了GGH表达过程中的降解问题,并相对出发菌株GS115/W大幅度提高了蛋白生物活性.     

毛白杨细胞质抗坏血酸过氧化物酶基因的克隆及表达分析

利用同源克隆技术得到1个毛白杨细胞质抗坏血酸过氧化物酶基因,命名为PcAPX。该基因编码249个氨基酸残基,预测分子量为33.01kD。采用原核表达技术在大肠杆菌中表达并纯化该蛋白并进行酶活性分析,结果表明:重组PcAPX蛋白对抗坏血酸(AsA)和过氧化氢(H2O2)有很高的活性,其对抗坏血酸的米氏常数(Km)和最大反应速度(Vmax)分别为(0.71±0.03)mmol·L-1和(0.41±0.02)mmol·L-1·min-1·mg-1;对过氧化氢的Km和Vmax分别为(0.60±0.21)mmol·L-1和(0.35±0.12)mmol·L-1·min-1·mg-1,表明PcAPX对AsA和H2O2拥有较高的催化底物的能力和催化效率。利用实时定量RT-PCR分析毛白杨PcAPX基因的表达模式,结果表明其在老叶中表达量高于新叶、韧皮部、形成层和根部。该研究结果将进一步促进毛白杨APX基因家族成员参与植物生长调控的研究。     

水稻谷胱甘肽过氧化物酶基因OsGPX3 和OsGPX4的分子特性研究

植物谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPX)是清除体内活性氧的一种关键酶,在植物抗逆反应中发挥重要作用.本研究从水稻中克隆到2个GPX基因,分别为OsGPX3和OsGPX4.OsGPX3和OsGPX4分别编码238和234个氨基酸组成的蛋白质,预测分子量分别是25.84 kD和25.07 kD.两个基因都包含5个内含子,但是两个基因所对应的内含子长度具有较大变异.组织表达谱分析发现这2个基因在根、茎、叶和叶鞘中均表达,是组成型表达基因.在大肠杆菌中表达并纯化了这2个基因的重组蛋白,酶活性分析显示OsGPX3和OsGPX4蛋白对底物H₂O₂、tBOOH和COOH具有较高活性,但是OsGPX3对3种底物的活性均高于OsGPX4,蛋白质酶活性的差异预示着这2个基因可能存在功能上的分化.     

不同载体表达的家蝇β-葡萄糖苷酶生物学活性比较

克隆家蝇内源性β-葡萄糖苷酶(beta-glucosidase,BG)基因,建立两种原核表达体系和一种真核表达体系,分别检测表达产物的活性,比较不同表达体系对其表达水平及重组蛋白酶学性质的影响,为进一步研究和利用家蝇BG酶奠定基础。本研究根据BG酶基因的cDNA序列设计引物扩增BG酶基因成熟肽的基因片段,分别采用表达载体pET-28a(+)和pEGX-4T-1构建原核表达体系并在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达。在65 kDa附近均出现特异性蛋白条带,进行Western Blotting鉴定证实重组质粒在其宿主菌E.coli BL21(DE3)中成功表达,命名为MDBG-1蛋白和MDBG-2蛋白。同时选用真核表达载体pPICZa A构建酵母分泌型表达体系在酵母细胞GS115中获得稳定的表达,将其命名为MDBG-3蛋白。采用七叶苷平板法和DNS法对三种表达体系所重组表达的蛋白进行酶活性鉴定和检测,显示3种表达体系所表达的融合蛋白均具有BG酶活性,其酶活力有所不同,且真核表达体系所表达的蛋白酶活性最高。本研究对家蝇β-葡萄糖苷酶基因表达的重组蛋白特性进行初步研究,为发现新的有效纤维素酶体系提供基础数据。     

毛白杨(Populus tomentosa)中2个谷甾醇糖基转移酶基因的克隆与表达分析

谷甾醇糖基转移酶(sitosterol glycosyltransferase,SGT)是能与膜结合催化植物谷甾醇糖基化的一种糖基转移酶。谷甾醇–葡萄糖苷(sitosterol-glucoside,SG)能在纤维素合酶(cellulose synthase,Ces A)的作用下,作为纤维素合成的引物,以UDP-葡萄糖(UDP-Glucose)为底物合成葡聚糖链。为了研究毛白杨(Populus tomentosa)PtSGT基因的功能,根据毛果杨(Populus trichocarpa)的同源基因Ptr SGT1和Ptr SGT3设计了PCR引物,以毛白杨组培苗叶片c DNA为模板克隆了毛白杨PtSGT1和PtSGT3 CDS序列,长度分别为1 851 bp、1 911 bp,分别编码616个氨基酸、636个氨基酸。结构分析表明,毛果杨(P.trichocarpa)同源基因Ptr SGT1和Ptr SGT3均含有14个外显子和13个内含子,结构与长度差异明显,分别定位于14号和2号染色体上。氨基酸序列同源性分析和进化分析表明,毛白杨(P.tomentosa)的PtSGT1和PtSGT3均与毛果杨和胡杨(Populus euphratica)相应蛋白具有较高的同源性。Real-time PCR分析显示,PtSGT基因家族的所有基因在根、茎、叶中均有表达,总体上呈组成型表达模式;PtSGT3在各组织中表达量显著高于其他成员,在茎中表达量最高,推测PtSGT3基因在谷甾醇–葡萄糖苷合成中有着重要作用。该实验研究结果为进一步解析毛白杨纤维素合成中这2个基因的功能奠定了基础。     

毛泡桐与白花泡桐正反交F1无性系自然接干性状的遗传变异

利用田间实验和统计分析方法,研究了毛泡桐[Paulownia tomentosa（Thunb．）Steud．]与白花泡桐[P.fortunei（Seem．）Hemsl．]正反交F1无性系自然接干性状的遗传变异。结果表明,供试的11个F1无性系的22个自然接干性状具有广泛而明显的遗传变异和变异差异,其中接干高、全干高、接干材积、全干材积、接干材秽全干材积、通直度和丛枝病等级是变异最大的7个自然接干性状（CV〉30）;在6个正交F1无性系间和5个反交F1无性系间,绝大多数自然接干性状的差异达极显著水平;在毛泡桐与白花泡桐正交F1无性系和反交F1无性系间,22个自然接干性状均存在极显著差异。     

化州柚查尔酮合成酶基因克隆与序列分析

利用CTAB-LiCl法提取高质量的化州柚总RNA,采用RT-PCR技术克隆查尔酮合成酶基因,获得广东道地药材化橘红资源化州柚的查尔酮合成酶基因。该基因编码区全长1176bp,编码391个氨基酸残基,与同样来源于柑橘属的查尔酮合成酶基因同源性高达98%。CTAB-LiCl法能提取高质量的化州柚总RNA,可以用于后续基因克隆和分析;克隆获得的查尔酮合成酶具有编码区,与同属植物相同基因具有高度序列同源性。     

泡桐叶片蛋白质多态性及其聚类分析

研究了9种泡桐叶片蛋白质的多态性,并根据其叶片蛋白质聚丙烯酰胺凝胶单向和双向电泳结果,将它们聚类为白花泡桐组［白花泡桐（Paulownia fortunei）和白花兰考泡桐（P. elongata f. alba）］、南方泡桐组［南方泡桐（P. australis）和成都泡桐(P. albiphloea var. chengtuensis)］和毛泡桐组［毛泡桐（P. tomentosa）、川泡桐（P. fargesii）、鄂川泡桐（P. albiphloea）、山明泡桐（P. lamprophylla）和兰考泡桐（P. elongata ）］。该结果可为了解泡桐属植物的亲缘关系和种的鉴定提供参考依据。     

亚甲基四氢叶酸还原酶基因C677T、G1793A单核苷酸多态性与散发性乳腺癌易感性的关系

目的：研究亚甲基四氢叶酸还原酶（MTHFR）基因C677T、G1793A位点单核苷酸多态性与散发性乳腺癌易感性关系。方法：采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性（PCR-RFLP）方法,对200例乳腺癌患者及200例正常对照者MTHFR基因C677T、G1793A位点单核苷酸多态性进行分析,logistic回归分析不同基因型与乳腺癌风险的关系。结果：乳腺癌组MTHFR 677TT基因型频率为25.00%显著高于正常对照组的10.50%（X2=14.401,P=0.001）,CT基因型频率为44.50%低于正常对照组的54.50%,CC基因型频率在乳腺癌组和正常对照组中无差别;MTHFR 1793GA基因型频率为18.50%显著高于正常对照者的8.50%（X2=8.563,P=0.003）。乳腺癌患者MTHFR 677T和1793A等位基因频率分别为47.25%、9.25%,显著高于对照组中的37.75%、4.25%。MTHFR 677TT基因型携带者罹患乳腺癌的风险是677CC基因型携带者的2.732倍（95%CI=1.418～5.051,P=0.001）,MTHFR1793GA基因型携带者罹患乳腺癌的风险是1793GG基因型携带者的2.444倍（95%CI=1.325～4.505,P=0.003）。另外,乳腺癌组中MTHFR C677T基因多态性与肿瘤大小相关（x2=7.431,P=0.024,MTHFR G1793A基因多态性与淋巴结转移情况（x2=8.939,P=0.011）、癌组织学分级（x2=9.983,P=0.007）相关。结论：MTHFR C677T、G1793A基因多态性与散发性乳腺癌的易感性相关。     

基质金属蛋白酶及其抑制因子与扩张型心肌病的关系

目的研究基质金属蛋白酶-2(MMP-2)及金属蛋白酶组织抑制因子(TIMP-1)在扩张型心肌病(DCM)中的变化,探讨血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)对心肌纤维化的影响及其调控机制。方法雄性SD大鼠腹腔注射阿霉素(2 mg/kg,每周1次,连续8周)建立扩张型心肌病模型。将达到DCM诊断标准的大鼠分3组:①H组(卡托普利高剂量干预组,50mg/Kg.d);②L组(卡托普利低剂量干预组,25mg/Kg.d);③C组(DCM对照组)。HE染色和苦味酸天狼星红染色观察各组大鼠心肌细胞和间质胶原变化,RT-PCR法检测心肌MMP-2及TIMP-1的表达。结果与正常对照组比较,DCM组心肌细胞坏死明显、胶原纤维和胶原容积分数增加(P<0.05);而H组和L组的胶原纤维较C组减少(P<0.05)。DCM组心肌MMP-2 mRNA表达较正常对照组显著增加(P<0.01),H组和L组较C组降低(P<0.05)。DCM组TIMP-1mRNA的表达较正常对照组降低(P<0.05),H组较C组有所增加(P<0.05)。结论 MMP-2及TIMP-1与心肌细胞外基质的重塑密切相关,ACEI有降解MMP-2的作用,可以减轻心肌间质的...     

不同年龄自发性高血压大鼠心脏AT2R的表达与心肌纤维化

目的观察不同年龄自发性高血压大鼠（SHR）心脏AT2R的表达水平及心肌胶原含量,探讨AT2R在高血压发生、发展过程中的作用。方法 1月龄组（S1）、2月龄组（S2）、3月龄组（S3）、6月龄组（S6）和9月龄组（S9）雄性SHR共五组,每组各6只,各组均有相应月龄的Wistar-Kyoto大鼠（WKY）作对照。采用RBP-I型大鼠血压心率测定仪测量大鼠动脉收缩压（SBP）;放免法（RIA）测定血浆血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）;免疫组化染色结合计算机图像分析方法测定心脏AT2R的表达水平,天狼星红胶原染色大鼠的心脏切片。结果 1.SHR SBP随着月龄的增加呈持续上升（P〈0.05）,SHR的SBP均高于相应配对的WKY组（P〈0.05）。2.一个月后SHR血浆AngⅡ浓度均高于S1（P〈0.05）,一个月后SHR血浆AngⅡ浓度均高于相应配对的WKY组（P〈0.05）。3.SHR心脏AT2R免疫染色阳性面积比随着月份的增加而降低,SHR心脏AT2R免疫染色阳性面积比均低于相应配对的WKY组（P﹤0.05）4.SHR心肌中的胶原含量随着月龄的增加而增加。结论 SHR心脏AT2R表达水平比WKY低,并随着年龄的增加而降低。SHR心肌中的胶原含量随着月龄的增加而增加,而WKY无类似趋势。     

白念珠菌抗氧化基因体外表达研究

目的检测白念珠菌体外抗氧化及调节转录的基因表达情况,进一步了解白念珠菌抗氧化机制在体外生长状态下的作用。方法选取白念珠菌标准株sc5314、3株临床分离保存株及7例临床念珠菌性阴道炎分泌物分离株（白念珠菌）,接种培养鉴定为白念珠菌后,分别将体外SDB振荡培养2 h、6 h、24 h、72 h、120 d的菌液（含未培养0h）,用Trizol法提取总RNA,反转录为cDNA后进行实时荧光定量PCR,检测体外各时间点抗氧化基因及抗氧化转录因子的基因表达情况,运用Ct值比较法进行表达量的相对定量分析。结果与0 h相比,体外6 hSOD2表达增加7.47倍,经Wilcoxon配对符号秩和检验显示P值小于0.01,差异具有统计学意义。其他各基因2 h及6 h分别与0 h相比P值均〉0.01,其表达差异不具有统计学意义。体外培养1 d后各基因表达明显增加,CaHog1、CAP1、CAT及SOD5在第3天达最高,分别为24.23、3.34、33.64及14.72倍;SOD2在第1天达最高为68.95倍;CaSkn7在第5天达最高为7.21倍。经Wilcoxon配对符号秩和检验显示SOD5第1天P值为0.013,其余基因表达P均〈0.01,表达差异具有统计学意义。结论当外界营养逐渐耗竭时,白念珠菌会动态加强抗氧化基因的表达,以抵抗机体内、外产生的氧化压力,其中SOD2可能是最早增加表达的抗氧化基因,3条抗氧化感受通路的转录调节基因均有增加表达,提示3条抗氧化感受通路在适应体外营养限制过程中起了重要作用。     

毛白杨PtoNAC157基因的克隆与表达分析

NAC是植物特有的一类转录因子,在植物生长发育和抗逆过程中有重要作用。本研究从毛白杨中克隆出一个NAC转录因子基因,并根据同源性分析将其命名为PtoNAC157,开放阅读框为942 bp,能编码一个由313个氨基酸残基组成的蛋白质,预测蛋白分子量为35.5 kDa,等电点为7.22。氨基酸同源性分析显示,该蛋白N-端具有保守的NAC结构域。实时荧光定量PCR结果表明：PtoNAC157在毛白杨幼根、茎和叶中均有表达,在茎中的表达量最高。PtoNAC157响应低温、NaCl（300mmol.L-1）、干旱和ABA（200μmol.L-1）胁迫。由此推测该基因在林木次生生长及响应胁迫信号转导过程中发挥作用。     

甜菜夜蛾对甲氧虫酰肼抗药性选育及其抗性生化机理初探

在室内用甲氧虫酰肼对甜菜夜蛾Spodoptera exigua(Hübner)幼虫进行抗药性选育,经过13代汰选,甜菜夜蛾抗性种群(Met-R)对甲氧虫酰肼的抗性倍数为4.19倍;交互抗性测定发现,Met-R甜菜夜蛾对毒死蜱、高效氯氰菊酯、虫螨腈、虫酰肼、甲胺基阿维菌素苯甲酸盐等药剂的交互抗性比值在1.05～2.07之间,不存在交互抗性。离体酶活性测定结果表明,Met-R甜菜夜蛾5龄幼虫中肠谷胱甘肽S-转移酶比活力是相对敏感种群(SS)甜菜夜蛾的2.44倍,存在显著性差异,说明谷胱甘肽S-转移酶活性增强可能与甜菜夜蛾对甲氧虫酰肼产生抗药性有关;但Met-R甜菜夜蛾全酯酶催化活性与SS的无显著性差异,说明其抗药性可能与酯酶无关。     

云南松与云南油杉种子风力传播特征比较

以云南松和云南油杉为研究对象,分析种子形态特征（质量、长度、宽度、种翅面积）和传播特征（狭长度、翅载力、沉降速度、水平传播距离）之间的关系,比较2物种种子风力传播特征及传播能力的差异。结果表明：1）种子翅载力对沉降速度的影响最大,种子形状（狭长度）对沉降速度的影响较弱．种子水平传播距离受各形态特征和传播特征的影响不明显;2）云南松种子的所有形态特征值均极显著低于云南油杉种子;3）种子传播特征中,云南松种子的狭长度较大,翅载力较小,沉降速度（77．3cm．s^-1）小于云南油杉（116．9cm·s^-1）,水平传播距离（0．75m）大于云南油杉（0．71m）,云南松种子的风力传播能力较强。本研究可为深入理解种子风力传播机制以及种子的进化生态适应策略提供相关理论依据。