乙型肝炎病毒靶向核糖核酸酶及其突变体的原核表达和活性分析

目的：研究原核表达的乙型肝炎病毒（HBV）靶向核糖核酸酶（RNase）及其突变体（点突变失去RNase活性）的活性。方法：将构建的靶向核糖核酸酶及其突变体基因克隆入原核表达载体pET32a（＋）,转化大肠杆菌BL21（DE3）,以IPTG诱导融合蛋白（HBV核心蛋白与人嗜酸性粒细胞来源的神经毒素的融合蛋白）的表达;表达产物经包涵体纯化、SDS-PAGE和Western印迹鉴定,将纯化的蛋白用透析方法复性;以酵母tRNA为作用底物,应用复性的蛋白进行RNase活性分析。结果：纯化和复性了HBV靶向核糖核酸酶及其突变体;复性的HBV靶向核糖核酸酶可以降解酵母tRNA且具有剂量依赖性,而复性后的突变的靶向核糖核酸酶体不具有RNase活性。结论：原核表达的HBV靶向核糖核酸酶具有较强的RNase活性,为探索HBV靶向核糖核酸酶抑制乙肝病毒复制的机理奠定了基础。     

小麦近缘种低分子量麦谷蛋白亚基基因Glu-B3克隆及系统发育分析

发掘小麦近缘种低分子量麦谷蛋白基因, 可为小麦品质改良提供更多的基因资源。文章利用Glu-B3位点特异性标记LB1F/LB1R、LB2F/LB2R、LB3F/LB3R和 LB4F/LB4R, 对普通小麦B染色体组的7个可能供体近缘种, 即硬粒小麦(T. durum)、栽培二粒小麦(T. dicoccum)、野生二粒小麦(T. dicoccoides)、拟斯卑尔脱山羊草(Ae. speltoides)、高大山羊草(Ae. longissima)、西尔斯山羊草(Ae. searsii)和双角山羊草(Ae. bicornis)共20份材料进行PCR扩增, 克隆小麦近缘种中GluB3-1、GluB3-2、GluB3-3和GluB3-4基因的等位变异, 并对Glu-B3位点基因进行系统发育分析。共获得16个新等位变异, 其中GluB3-1基因的新等位变异1个, 命名为GluB3-16, 其推导氨基酸分子量为39.2 kDa; GluB3-3的新等位变异有3个, 分别命名为GluB3-35、GluB3-36和GluB3-37, 其推导氨基酸分子量为44.5 kDa(GluB3-36)或44.6 kDa(GluB3-35和GluB3-37); GluB3-4的新等位变异12个, 分别命名为GluB3-46、GluB3-47、GluB3-48、GluB3-49、GluB3-410、GluB3-411、GluB3-412、GluB3-413、GluB3-414、GluB3-415、GluB3-416和GluB3-417, 其推导氨基酸分子量变化在38.6(GluB3-414)~ 42.5 kDa(GluB3-413)之间; 16个新等位变异都包含单一的完整开放阅读框, 具有低分子量麦谷蛋白亚基的典型结构。文章进一步拓展了低分子量麦谷蛋白基因资源, 揭示不同Glu-B3基因的进化过程不完全相同, 为有效地利用小麦近缘种材料和转基因育种提供了新的基因资源。     

部分小麦近缘物种材料的白粉病抗性鉴定

鉴定了170份小麦近缘物种材料苗期对北京地区流行的小麦白粉菌小种的抗性表现,包括引自美国和欧洲的斯卑尔脱小麦81份,密穗小麦27份,中国的西藏半野生小麦4份,和引自CIMMYT的人工合成六倍体小麦58份。结果表明,3份斯卑尔脱小麦表现抗病,它们是瑞士品种Hubel和Lueg以及德国的原始品种69Z6.245（编写PI348085）。人工合成六倍体小麦中有19份材料表现高抗至免疫。密穗小麦材料中有2份（即美国材料DN－2263和Coda)表现抗病。4份西藏半小麦苗期都不抗小麦白粉病。     

部分小麦近缘物种材料的白粉病抗性鉴定

鉴定了170份小麦近缘物种材料苗期对北京地区流行的小麦白粉菌小种的抗性表现,包括引自美国和欧洲的斯卑尔脱小麦81份,密穗小麦27份,中国的西藏半野生小麦4份,和引自 CIMMYT 的人工合成六倍体小麦58份。结果表明,3份斯卑尔脱小麦表现抗病,它们是瑞士品种 Hubel 和 Lueg 以及德国的原始品种69Z6.245(编号 PI348085)。人工合成六倍体小麦中有19份材料表现高抗至免疫。密穗小麦材料中有2份(即美国材料 DN-2263和 Coda)表现抗病。4份西藏半野生小麦苗期都不抗小麦白粉病。     

45S rDNA在小麦及其近缘物种染色体上的分布

将染色体C-分带和原位杂交技术相结合,系统研究了45S rDNA在栽培一粒小麦、野生二粒小麦、普通小麦、大麦、簇毛麦、硬簇麦、六倍体燕麦及鹅观草等物种染色体上的分布情况。这些物种染色体的次缢痕区都有45S rDNA位点, 某些非随体染色体上也有45S rDNA位点分布。以小麦—鹅观草1Rk^#1二体附加系为材料,通过顺序C分带-FISH技术首次将一个45S rDNA定位到1Rk^#1染色体短臂末端。     

红麻及其近缘种的RAPD分析

利用随机扩增多态性DNA（RAPD）技术分析了木槿属（Hibiscus)Furcaria组中纤维作物红麻（H.cannabinus)及其6个近缘种植物的25份材料,用筛选出的16个引物扩增出192个RAPD条带,它们表现出丰富的多态性。根据得到的RAPD指纹图谱,计算其Nei氏相似系数和遗传距离。并构建了它们的系统树。结果表明,25份材料可划分为7个组。H.penduriformis和H.calyphyllus两个种为一组;红麻种分为两个组,一组为栽培品种,另1组为野生型材料;其余4个种各成为1组。玫瑰麻（H.sabdariffa)和金线吊芙蓉（H.radiatus)的关系较近,而且两者与红麻的亲缘关系也较近,而其它四个种与红麻的关系较远。H.trionum与其它六个种的关系较远。     

作用于cip-cel mRNA的核糖核酸内切酶的鉴定

【目的】本研究以革兰氏阳性细菌解纤维素梭菌(Ruminiclostridium cellulolyticum)为研究对象,筛选作用于纤维小体编码基因簇cip-cel mRNA的核糖核酸内切酶。【方法】通过对预测的4个假定编码核糖核酸内切酶基因进行基因敲除、体内过表达、体外过表达和活性分析等方法,分析它们对cip-cel mRNA剪切位点的剪切能力。【结果】敲除rnc和rnj基因,对cip-cel mRNA剪切没有任何影响;体内过表达RNase时能够加速cip-cel mRNA的降解,而过表达RNase G时,则结果与野生型对照菌株无异;RNase G基因rng和RNase Y基因rny的体外活性鉴定分析,发现RNase G对体外转录的包含cip-cel mRNA剪切位点的RNA没有作用,而RNase Y能够对其进行剪切和降解。【结论】RNase Y是能够作用于cip-cel mRNA的核酸内切酶。该研究结果对理解革兰氏阳性细菌核糖核酸内切酶的作用机制,及其在转录后水平的调控基因差异表达等方面具有重大意义。     

小麦类核糖核酸酶基因(WRN1)cDNA在自然衰老和黑暗诱导衰老条件下的表达

从普通小麦(Triticum aestivum L.)中分离了一个类核糖核酸酶(WRN1)基因的cDNA.WRN1的转录受自然衰老和黑暗诱导衰老的负调控.在幼嫩组织中WRN1也有表达.由于在两个保守的位置上组氨酸被替换,WRN1很可能已经失去了核糖核酸酶的活性.Southern分析表明,在普通小麦基因组中,WRN1以一个小基因家族的形式存在.     

小麦低分子量麦谷蛋白亚基研究进展

低分子量麦谷蛋白亚基(LMW-GS)是小麦胚乳中的一种聚合蛋白组分,LMW-GS彼此间或／和高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)间形成分子内二硫键,进而产生麦谷蛋白聚合体,决定小麦面团的加工品质。由于 LMW-GS与醇溶蛋白的提取特性和电泳迁移率相近,其研究进展缓慢。近年来随着电泳技术的提高,LMW-GS的研究也成为品质性状研究的新热点,越来越多的研究证实了LMW-GS对品质具有重要作用。然而,关于LMW-GS 的研究在我国尚处于起步阶段。本文从小麦LMW-GS的分类、染色体定位、结构及其与品质间关系等方面回顾其研究状况,并讨论研究中存在的问题。     

小麦低分子量麦谷蛋白亚基组成研究

利用改良的两步一向SDS—PAGE(two—step one—dimensional SDS—PAGE)分析了几种小麦低分子量麦谷蛋白亚基(LMW-GS)组成。70％热乙醇提取总谷蛋白,11％分离胶进行第一步SDS—PAGE分离．电泳1h后切取顶端1cm胶条并置于巯基乙醇溶液进行还原,还原后的胶条于11%～16．5％的梯度胶进行第二步SDS—PAGE分离。结果显示。两步一向SDS—PAGE可以彻底除去清蛋白、球蛋白和醇溶蛋白对LMW—GS分离的背景干扰。提高LMW—GS的分辨率。对几种小麦低分子量麦谷蛋白亚基分析表明：LMW-GS组合比HMW—GS更为丰富,每种小麦含有2～5种B亚基,2～4种C亚基．B、C亚基的总数量为4～8种。     

部分小麦育种材料低分子量谷蛋白亚基等位基因变异

改进小麦LMW-G S分离技术,利用改良一步单向连续梯度SDS-PAGE技术分析40份具有较好品质、产量特性的小麦育种亲本材料的LMW-G S类型和组成形式。结果表明:采用适当的方法提取谷蛋白亚基,在4.8%浓缩胶(pH 6.8,C=2.6%),12.0%~14.0%连续梯度分离胶浓度(pH 8.8,C=1.3%),电流35 mA,电泳330 m in后可以获得良好的LMW-G S分离效果。G lu-3位点出现11种变异类型、19种亚基组合形式。G lu-A 3位点出现G lu-A 3a、G lu-A 3b、G lu-A 3c、G lu-A 3d 4种类型,频率分别为40.0%、12.5%、10.0%、37.5%;G lu-B 3位点出现7种亚基类型,其中G lu-B 3d、G lu-B 3b、G lu-B 3 j为主要类型,频率分别为40.0%、20.0%、12.5%。亚基组合形式G lu-A 3a G lu-B 3d组合频率最高,频率为22.5%;9个亚基组合分别只在一个亲本出现,占分析材料总数22.5%。G lu-A 3位点的遗传变异指数为0.673 8,G lu-B 3位点的遗传变异指数为0.800 8,表明G lu-3位点遗传变异丰富。     

油橄榄加工废液对小麦和玉米种子萌发及相关酶活性的影响

用不同稀释倍数的油橄榄加工废液(OMWS)处理小麦和玉米种子,采用计数法、测量法和比色法测定了发芽率、根长和相关生化参数,以探索OMWS对种子萌发特性及相关酶活性的影响。结果表明:不同稀释倍数的OMWS对小麦和玉米种子的发芽率、发芽势和生长存在不同程度的影响;低稀释倍数(高浓度)的OMWS(原液和5倍稀释液)在抑制种子发芽的同时,对叶芽和根的生长存在延缓甚至毒害作用;随着稀释倍数的提高(浓度降低),这种抑制作用逐渐减弱,而高稀释倍数(30和50倍稀释液)处理则表现出一定程度的促生作用,这种影响存在浓度依赖性。OMWS处理同样可导致种子可溶性蛋白质含量以及过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的变化,呈现高浓度抑制和低浓度诱导增强的趋势;OMWS处理后小麦和玉米根的生长与POD和PAL活性存在明显正相关性。研究认为,OMWS对小麦和玉米种子的发芽及生长存在高浓度抑制和低浓度诱导的双重作用,并可能以多酚的影响为主;鉴于OMWS中多酚及其氧化产物可能产生的高浓度抑制、植物毒性和低浓度诱导化感作用,其在用做有机肥料或土壤改良剂时应做适当稀释处理。     

Induction of polyphenol oxidase in germinating wheat seeds

A 50- and 100-fold increase in the o-diphenolase activity was observed respectively in excised coleoptiles and roots of wheat seedlings after germination for 4–5 days. This increased activity was associated with the appearance of several new multiple forms of o-diphenolase on acrylamide gels. The embryo-less half-seeds dissected from seedlings, however, revealed only a three-fold increase in o-diphenolase activity, without any alteration in the pattern of multiple forms. Cycloheximide substantially inhibited the activity and appearance of multiple forms of o-diphenolase, whereas actinomycin D failed to bring about a similar response. Protein synthesis was probably necessary for the formation of new multiple forms. Unlike o-diphenolase activity which was present in all parts of the seedling, the monophenolase activity was confined to the embryo-less endosperm. A 5–7-fold increase in monophenolase activity was observed in the embryo-less half-seed dissected from the seedling. A single broad band of monophenolase developed on acrylamide gels. This persisted during the early period of seed germination without addition of new multiple forms. No inhibition of monophenolase activity was observed in seeds treated with cycloheximide or actinomycin D.     

表达7个高分子量谷蛋白亚基的小麦新种质创制、鉴定及分子细胞学分析

报道了六倍体小黑麦和普通小麦杂交、回交获得的特异表达7个高分子量谷蛋白亚基的2个小麦新种质——NR98116-9-2和NR98116-9-3的创制、形态性状、染色体组成、遗传稳定性、抗条锈病鉴定以及HMW-GS组成的鉴定结果。这2个品系的植株形态为普通小麦型,Feulgen染色、GISH结合C-带综合鉴定表明：NR98116-9-2为3R／3D代换系,2n=42;NR98116-9-3为3R附加系,2n=44;减数分裂中期Ⅰ染色体配对正常,具有较高的遗传稳定性。接种鉴定表明：它们高抗小麦条锈病。种子全蛋白和高分子量谷蛋白选择性沉淀的SDS-PAGE分析表明：它们具有的7条高分子量谷蛋白亚基组成分别是1、14＋15、6r＋8、4＋12和1、14＋15、6r＋8、5＋10,其中包括2个Glu-B1位点。     

小麦HMW-G12亚基基因启动子克隆及序列分析

为了研究高分子量谷蛋白基因启动子在种子中的特异性表达,以小麦品种“东农7742”的基因组DNA为模板,根据已发表序列设计并合成引物,用PCR的方法克隆了小麦贮藏蛋白中高分子量谷蛋白12亚基基因的上游调控序列。序列测定结果表明：所克隆的启动子片段大小为424bp与Thomspon报道的序列比较,同源性为97.9%,有9个核苷酸发生了改变。推测的TATA box位于-27— -30bp,Prolamin-box位于-175— -181bp,认为该元件可能与转录速率的调控有关。     

小麦及其近缘种中基因组特异性DNA重复序列的研究进展

本文对小麦族植物中基因组特异性DNA重复序列的分类、基本特征、分离和鉴定方法、在小麦遗传改良中的应用以及未来研究的发展趋势进行了简述。综合已有的研究结果可以看出基因组特异性DNA重复序列是小麦族植物基因组特异性形成的重要构成部分。对基因组特异性DNA重复序列的研究是认识小麦族植物基因组的有效途径之一,基因组特异性DNA重复序列的应用将进一步促进小麦族植物分子细胞遗传学和普通小麦遗传改良研究的进展。 Advances in Studies of Genome-Specific Repetitive DNA Sequences in Wheat and Related Species BAI Jian-rong1,2,JIA Xu1,WANG Dao-wen1 1.The State Key Laboratory of Plant Cell and Chromosome Engineering,Institute of Genetics and Developmental Biology,The Chinese Academy of Sciences,Beijing 100101,China; 2.Crop Genetics Institute,Shanxi Academy of Agricultural Sciences,Taiyuan 030031,China Abstract:In this paper we review recent advances in studies of several aspects of genome specific repetitive DNA sequences in wheat and related species.The available results demonstrate that genome specific repetitive DNA sequences are important components of genome specificity in wheat and related species.Research on genome specific repetitive DNA sequences is essential to the elucidation of genome function.The application of genome specific repetitive DNA sequences will aid molecular cytogenetic studies in wheat and related species and contributes to genetic improvement of common wheat. Key words：wheat;genome specific repetitive DNA sequence;chromosome     

Modification of the Low Molecular Weight (LMW) Glutenin Composition of Transgenic Durum Wheat: Effects on Glutenin Polymer Size and Gluten Functionality

The low-molecular weight (LMW) glutenin subunits are major determinants of the viscoelasticity of durum wheat gluten, and therefore of its technological quality, with both quantitative effects and qualitative effects. We have modified the LMW glutenin subunit composition of the durum wheat cultivar Ofanto by expression of a transgene encoding a B-type LMW glutenin subunit and have carried out detailed analyses of two independent transformed lines in order to assess the effect of the transgene on the size distribution of the glutenin polymers and on their functional properties. In one line the expression of the transgene led to an increase in the amount of large glutenin polymers resulting in stronger and more stable dough. In the second line, however, the expression of the transgenic subunit was accompanied by decreased expression of endogenous LMW subunits with consequent detrimental effects on glutenin polymers and dough viscoelasticity. These results demonstrate that the LMW glutenin subunits contribute to the functional properties of wheat by influencing the amount and the distribution of glutenin polymers and indicate that either plant breeding or GM technology can be used to 'fine tune' the properties of durum wheat for different end uses by manipulating the amount and structures of individual LMW subunit proteins.     

小麦高分子量谷蛋白亚基效应的比较研究

采用SDS-PAGE方法,通过对5个亲本间杂交获得的F2群体每一单株的F3籽粒样本及其亲本进行小麦高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）组成分析,并对每一F2单株上F3籽粒群体的高分子量谷蛋白亚基组成与其籽粒蛋白质含量、SDS-沉降值的关系进行研究,分析比较黄淮麦区出现频率较高的7个亚基或亚基对的品质效应。结果表明：小麦高分子量谷蛋白亚基组成不同群体间籽粒的蛋白质含量和SDS-沉降值基本达到显著或极显著水平。优质亚基表现为：1、7＋8、14＋15和5＋10亚基。因此,黄淮麦区小麦育种应加强对这些优质亚基的引入和利用,特别是对14＋15和5＋10亚基的引入和利用。