湖北海棠MhPR1a基因的克隆与表达特性分析

以水杨酸诱导的湖北海棠[ Malus hupehensis (Pamp.) Rehd.]全长cDNA文库和基因组DNA为模板,克隆其PR1a基因(MhPR1a)的全编码区序列,并对该序列进行生物信息学分析;在此基础上利用荧光定量RT-PCR技术对湖北海棠根、茎和叶中该基因的表达特性及经过10μmol·L-1ABA、4℃低温处理及苹果蚜虫(Aphis citricola van der Goot)侵染后叶中该基因的表达特性进行了测定.结果表明:克隆获得的MhPR1a基因全长518 bp,最大开放阅读框为492 bp,编码162个氨基酸残基;编码的蛋白质为酸性蛋白,其相对分子质量为16 960,等电点pI 5.46;其基因组DNA序列与cDNA序列完全一致,说明MhPR1a基因内部没有内含子.湖北海棠MhPR1a基因与苹果(M.domestic Borkh.)和沙梨[Pyrus pyrifolia( Burm.f.)Nakai] PR1基因的cDNA序列及其编码的氨基酸序列同源性均较高,其中cDNA序列的同源性均为97％,氨基酸序列的同源性分别为95％和97％;系统树也显示MhPR1a基因编码的氨基酸序列与苹果和沙梨的亲缘关系最近,聚为一类.MhPR1a基因编码的氨基酸序列具有SCP保守结构域,含有1个信号肽和6个保守的半胱氨酸残基.在湖北海棠的叶、茎和根中MhPR1a基因均能表达,在根中的表达量最高.10 μmol·L-1ABA和4℃低温处理48 h后均可诱导MhPR1a基因的表达,且相对表达量明显高于对照(处理0h);苹果蚜虫也可诱导MhPR1a基因的表达,说明MhPR1a基因在湖北海棠抵抗植食昆虫和低温胁迫的过程中可能发挥着重要作用.     

小金海棠中三价铁螯合物还原酶基因的表达分析

以从铁高效基因型小金海棠中克隆得到的三价铁螯合物还原酶基因片段为探针,对小金海棠进行Southern杂交。结果显示,三价铁螯合物还原酶基因在小金海棠基因组中为单拷贝。Northern杂交结果表明:在根中,三价铁螯合物还原酶基因的转录受缺铁胁迫诱导,并随缺铁胁迫时间的延长而增强;在叶中,此种基因的转录水平很高,但不受低铁胁迫诱导。根中的三价铁螯合物还原酶活性随缺铁胁迫的时间进程而不断增强,动态变化与其转录水平的变化趋势一致。     

小麦蛋白翻译起始因子5A基因（eIF5A）的克隆与分析

真核生物的翻译起始因子5A （eIF5A）是调控生物生长发育、衰老及环境适应等的重要因子。利用设计的小麦蛋白翻译起始因子5A基因的引物对小麦“中国春”基因组DNA和cDNA进行PCR扩增,并将扩增的特异片段回收、克隆和测序,从基因组DNA中得到长度分别为1 679 bp、1 910 bp两条带,从cDNA扩增得到1条636 bp带,分别命名为eIF5a1（基因登录号：DQ167202）、eIF5a2（基因登录号：DQ167201）和eIF5a3。利用GeneRace方法得到eIF5a3（基因登录号：DQ167203）的全长为768 bp。序列分析表明,eIF5a1、eIF5a2具82.3%相似性,都形成636 bp的转录产物,转录产物仅6个核苷酸差异。将eIF5a1、eIF5a2和 eIF5a3这3个序列的预测氨基酸序列进行比对,发现仅有1～2个氨基酸的差异,证实它们为eIF5A基因家族的成员。进化分析表明它们与报道的玉米、水稻、西红柿、烟草的eIF5A基因序列的遗传关系最近。进一步研究表明eIF5a2位于2B染色体上,并用半定量RT-PCR 研究了小麦eIF5A基因的表达情况。     

湖北汉族人群载脂蛋白A5遗传多态性分析

采用聚合酶链反应-限制性片断长度多态性(polymerase chain reaction restriction-fragment length polymorphism, PCR-RFLP)对257例湖北健康汉族人群APOA5 -1131T>C及56C>G基因多态性进行鉴定。结果发现: 湖北汉族人群中ApoA5 -1131T>C存在TT、TC、CC基因型, 3种基因型的频率分别为50.9%、32.9%及16.2%; 56C>G位点存在CC、CG基因型, 257名研究对象中, G等位基因分布频率小于5%; 各基因型频率和等位基因频率在不同种族和地域间分布存在显著性差异。结论: 湖北汉族人群中ApoA5基因-1131T>C位点存在单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP), 56C>G在该人群中应视为一个突变位点而不是多态性位点     

鲤鳞被SLC25A5基因的克隆和表达分析

本研究利用差异表达技术(Genefishing)在德国镜鲤和建鲤两个皮肤中表达差异,分离和克隆了鲤鱼鳞被相关的基因,溶质载体蛋白基因SLC(Solute Carrier Protein)大家族中SLC25基因小家族,通过克隆测序的序列在NCBI中比对结果分析,和SLC25家族中的SLC25A5基因结构非常相似,同源性达到9 9%。     

清道夫受体A基因的表达和调控研究进展

Ａ类清道夫受体（ＳＲ－Ａ）的表达具有巨噬细胞特异性,这与ＳＲ－Ａ启动子上的ＰＵ．１／Ｓｐｉ－１识别位点有关,ＳＲ－Ａ具有广泛的配体结合活性,在机体的防御,细胞粘附及信息转导等过程中起重要作用,对修饰脂蛋白的介导,内吞可能是动脉粥样硬化斑块形成的重要原因。     

湖北海棠的等位酶变异和遗传多样性研究

采用超薄平板微型聚丙烯酰胺等电聚焦电泳方法对湖北海棠（Malus hupehensis)的9个野生居群和2个人工栽培居群的等位酶变异和遗传多样性进行了初步研究。通过对12个酶系统29个酶位点的检测,结果表明湖北海棠有25个酶位点的等位基因频率分布差异,,有10个居群发现稀有等位基因,并有11个（37．9％）重复位点;湖北海棠的遗传多样性水平很高,等位基因平均数A＝2．127,多态位点百分率P＝74．927,平均预期杂合度He=0.376;居群间的基因分化系数GST＝0．224。与其他苹果属植物相比,湖北海棠具有中等丰富的遗传变异水平。居群间的基因流仅为Nm=0.866,表明遗传漂变是影响居群遗传变异和遗传结构的一个重要因素。     

基于蜡叶标本分析的湖北海棠种内变异与地理分化研究

依据馆藏湖北海棠（Malus hupehensis(Pamp.)Rehd.）蜡叶标本,观测并分析花、叶、果实的26个形态性状,利用聚类分析、散点图、多重比较等方法研究种内变异,并探讨其地理分化。结果表明,萼齿形状、萼齿长/萼筒长、叶被毛、叶型大小、果实形状等性状在不同地区间变异较大。花萼齿长/萼筒长有从华东地区向西南地区逐渐变大的趋势,萼齿形状也由华东地区常见的卵形、三角卵形变异过渡到卵状披针形、线状披针形,此变异趋势应是受控于多个数量性状基因及其相互作用,也是外部环境修饰的结果。叶片是较易受外界环境影响的性状,其大小在不同地区间变异较为明显,而叶片由华东地区的多数无毛变异过渡到其它地区的被毛增多,应是对地方分布海拔增高的生态适应。西北—中原地区的果实多为近椭圆形或近卵形,区别于其它地区的圆球形,表现出边缘地方居群易于分化的特点。     

牦牛Myf-5基因的克隆测序及其系统进化研究

本研究对牦牛(九龙牦牛)的生肌决定因子5(Myf-5)基因进行了T-A克隆测序和分析,并与多个物种的相应基因编码区核苷酸序列、氨基酸序列进行了比对分析,构建了物种间的系统进化树.结果 表明:①牦牛的Myf-5基因大小为3313 bp,由3个外显子和2个内含子组成,与普通牛等9个物种比较,在基因大小上有较大的差异,但外显子和内含子的组成一致.②牦牛、大额牛、瘤牛、水牛、普通牛、人、恒河猴、黑猩猩、狗、家鼠、软体贝壳、鸡、斑马鱼等物种间Myf-5基因编码区的核苷酸序列同源性较高,其中,牦牛、大额牛、瘤牛、水牛、普通牛间的同源性最高,达98.4%以上,说明Myf-5基因编码区核苷酸序列在动物物种间具有较高的保守性.③牦牛、大额牛、瘤牛、水牛、普通牛、黑猩猩、恒河猴、人、狗、家鼠、软体贝壳、鸡、斑马鱼等物种间Myf-5基因编码蛋白的氨基酸序列具有较高的同源性,保守性强,这一结果与编码区核苷酸序列的比对结果基本一致.④根据核苷酸序列,用NJ法构建的牦牛、大额牛、瘤牛、水牛、普通牛、人、恒河猴、黑猩猩、狗、家鼠、软体贝壳、鸡、斑马鱼等13个物种的分子系统进化树显示:牦牛、普通牛、瘤牛、水牛和大额牛在较近的亲缘关系下聚为一大类,人、黑猩猩和恒河猴聚为另一大类,然后这两类再和其他物种相聚.这一分类结果与各物种的动物学分类结果和血液蛋白、mtDNA水平上的聚类结果基本一致,支持牦牛、普通牛和瘤牛3个物种间不应该是属间或亚属间关系,而应是同一属下的不同种,将牦牛、普通牛和瘤牛划分在同一个属--牛属(Bos),而将水牛划分在另一个单独的属的观点.同时也显示该基因序列适合用于动物学分类.     

中国H5N1禽流感病毒HA基因的分子进化分析

为了阐明中国H5N1禽流感病毒血凝素(HA)基因的分子进化规律,从GenBank下载中国近年来分离的27株禽流感H5N1病毒的HA基因,利用LaserGene软件包中的EditSeq程序剪切共同序列并翻译成氨基酸序列,与DNAMAN软件进行比对,并以LaserGene软件包中的MegAlign程序构建分子进化树,结合背景资料分析其传播流行规律。结果显示:①在HA裂解位点上游毗邻的位置,gdch04、gddu04、gxch0405、gxdu05、gxqu0502、hkcph05、stch05、stqu05、ynch0502株都缺失了三个碱基;②27株毒株在HA裂解位点上游毗邻的位置存在多个连续的碱性氨基酸;③来自广西的gxch0405、gxdu05、gxqu0502和来自香港的hkcph05、hkgh04的序列同源性很高,很可能与苍鹭的迁移有关;④来自广西的gxqu0502和来自香港的hkcph05亲源关系很近,很可能来自同一祖先。     

柽柳翻译起始因子(eIF-5A)基因的克隆及原核表达

根据柽柳cDNA文库中获得的eIF-5A基因片段,用RACE技术克隆出其全长cDNA序列.cDNA长度为799 bp,编码159个氨基酸.将该cDNA序列克隆到原核表达载体pET28a中,获得重组质粒pET28a-eIF5A.不同浓度NaCl胁迫下大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(pET28a-eIF5A)比E.coli BL21(pET28a)有明显的抗盐性,前者菌株存活率在1.0 mo1·L-1NaCl盐胁迫下是后者的9.3倍,据此认为E.coliBL21(pET28a-eIF5A)的耐盐性可能与eIF-5A基因的表达相关.该基因的GenBank登录号为AY587771(基因)、AAT01416(蛋白).     

结构生物学研究中的eIF-5A的表达与纯化

真核细胞翻译官始因子eIF-5A（eukaryotic initiation factor 5A）是迄今发现的惟一含有特殊氨基酸hypusine残基的蛋白质,其具体生物学功能仍不明确。为了推进对其功能的研究,拟从结构生物学入手,对其结构进行核磁共振（NMR）结构解析。利用GST融合蛋白原核表达系统,将eIF-5A进行原核表达,经过优化表达与纯化条件,得到了高产率与高纯度的可溶性eIF-5A用以进行NMR测试：经过!1H-^15N HSQC NMR实验,发现其适合应用NMR方法进行结构解析,从而为溶液中eIF-5A三维构象的研究奠定了基础.     

西府海棠(Malus micromalus)MaMAPK基因的克隆及表达特性

依据高等植物MAPK基因的保守区设计简并引物,用 RT-PCR方法,首次从西府海棠幼苗叶片中克隆了促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)基因(MaMAPK)的cDNA全序列.Southern杂交结果表明在西府海棠中存在一个小的MAPK基因家族.20%PEG处理西府海棠幼苗不同时间后的Northern杂交分析表明,该基因在根系和叶片中均有表达,随着胁迫时间延长表达量增加,说明西府海棠MaMAPK基因在转录水平上受水分胁迫诱导表达.     

葡萄F-box基因VvF-box5基因结构与表达分析

F-box蛋白广泛存在于真核生物中,主要参与细胞周期调控、凋亡及多种激素信号转导等过程;近几年发现,F-box蛋白还介导了植物对逆境胁迫的应答响应,对维持植物正常生长发育至关重要。干旱等非生物逆境胁迫严重影响了葡萄正常生长发育和果实品质,克隆并分析干旱响应基因对改良葡萄的抗性有重要意义。本研究根据葡萄干旱转录组分析结果,发现11个F-box基因在干旱胁迫下表达量明显上调;其中,VvF-box5基因位于葡萄第19条染色体上,对干旱胁迫的响应明显高于其他F-box成员;VvF-box5基因含有5个外显子和4个内含子,内含子均含有保守的GT…AG序列;VvF-box5基因包含1824 bp的开放阅读框,编码607个氨基酸,氨基酸序列的N端含有1个保守的F-box结构域,C端包含1个FBD和2个LRR结构域。启动子元件分析表明,VvF-box5基因含有多种逆境应答元件,包括GA响应元件GARE-motif、MeJA响应元件CGTCA-motif、干旱胁迫相关元件ERE、HSE和LTR、光应答顺式作用元件ACE、Box4和Sp1以及与细胞周期调节和发育相关的原件等。实时荧光定量PCR结果显示,在干旱、高盐、ABA和MeJA处理下,VvF-box5基因的表达量明显升高;亚细胞定位结果显示,VvF-box5蛋白主要定位于圆葱表皮细胞的细胞核中;VvF-box5的过表达明显提高了转基因拟南芥在干旱处理下的成活率。另外,本研究利用原核表达系统诱导6×His-VvF-box5融合蛋白的表达,并使用蛋白标记亲和层析柱纯化获得了6×His-VvF-box5融合蛋白,为下一步深入研究VvF-box5的功能鉴定基础。     

种皮对海棠种子的保护作用机理研究

目的:研究海棠种子种皮对海棠种子保护作用机理。方法:通过种子水势、吸水膨胀、种子化学染色、红外光谱分析和显微形貌观察考察海棠种子结构和成分对种子的影响。结果和结论:表面油脂起着防水作用,但是在一定的条件下易分解;种皮表层红色短纤物结构致密使种子具有防水透湿的作用,种皮内层是生物高分子,在吸水初期表现出高的吸水力(包括溶胀吸水力、保持力、荷重下的吸收力),后期由水分引起的相关生物反应产生的某种物质使其表现刚性而开裂。三者共同作用保护种子使其长时间在自然环境下仍然保持生物活性。