Na+/H+逆向转运蛋白和植物耐盐性

Na⁺H⁺逆向转运蛋白对植物耐盐起着重要作用 ,它利用质膜H⁺ATPase或液泡膜H⁺ATPase及Ppiase泵H+产生的驱动力把Na⁺排出细胞或在液泡中区隔化以消除Na⁺的毒害。主要讨论植物中Na⁺H⁺逆向转运蛋白研究在分子水平的最新进展.     

抗VacA+CagA+幽门螺杆菌IgY的抗感染作用研究*

为研究抗VacA⁺CagA⁺幽门螺杆菌(Hp)IgY的抗感染作用,以VacA⁺CagA+Hp为抗原免疫蛋鸡,聚乙二醇法和水稀释法从鸡卵黄中提取抗-VacA⁺CagA⁺Hp-IgY,酶联免疫吸附实验(ELISA)测定IgY抗体效价。建立胃腔感染VacA⁺CagAHp的昆明系小鼠模型,观察抗-VacA⁺CagA⁺     

西伯利亚白刺质膜Na+/H+逆向转运蛋白基因NsSOS1的分离及表达分析

采用同源克隆技术分离了西伯利亚白刺(Nitraria sibirica)质膜Na~+/H~+逆向转运蛋白基因NsSOS1,并对其在不同胁迫条件下的表达特性进行了分析。NsSOS1包含3 516bp开放阅读框(ORF),编码1 171个氨基酸,蛋白分子量为128.34kD。生物信息学分析显示,NsSOS1包含12个跨膜结构域,具有植物SOS1蛋白的保守结构域。系统发育分析表明,NsSOS1与其他植物质膜Na~+/H~+逆向转运蛋白处于同一个次级分化群,与锦葵科海滨锦葵KvSOS1亲缘关系较近。实时荧光定量RT-PCR分析显示,NsSOS1基因在西伯利亚白刺的根和叶中表达量较高;其表达受到非生物胁迫(NaCl、低温、干旱)和外源激素(MeJA和GA)的诱导,表明NsSOS1基因在西伯利亚白刺抵御逆境胁迫过程中发挥重要作用。     

几丁质酶-葡聚糖酶双价基因导入滇型杂交稻恢复系提高稻瘟病抗性的研究

将含有菜豆(Phaseolus limensis)几丁质酶基因和烟草(Nicotiana tabacum)β-1,3-葡聚糖酶基因的pBLGC(16.5 kb)质粒用基因枪法导入滇型杂交稻(Oryza sativa L.ssp.japonica)恢复系"南29"中,总计获得93个转化再生植株,以β-1,3-葡聚糖酶基因制备探针对T1代株系进行Southern杂交分析,17个株系为杂交阳性,证实外源基因完整结构已整合到水稻基因组中;连续多代的PCR追踪检测证实外源基因已遗传至T4代;对所获得的6个PCR检测阳性T4代品系进行了稻瘟病菌(Magnaporthe grisea)生理小种接种鉴定和稻瘟病大田诱发鉴定,结果表明,转基因品系对稻瘟病的抗性较受体对照大幅度提高,获得了稻瘟病新抗源,但不同品系稻瘟病抗性并不相同.     

几丁质酶—葡聚糖酶双介基因导入滇型杂交稻恢复系提高稻瘟病抗性的研究

将含有菜豆（Phaseolus limensis)几丁质酶基因和烟草（Nicotiana tabacum)β-1,3-葡聚糖酶基因的pBLGC(16.5kb)质粒用基因枪法导入滇型杂交稻（Oryza sativa L.ssp.japonica)恢复系“南29”中,总计获得93个转化再生植株,以β-1,3-葡聚糖酶基因制备探讨对T1代株系进行Southern杂交分析,17个株系为杂交阳性,证实外源基因完整结构已整合到水稻基因组中;连续多代的PCR追踪检测证实外源基因已遗传至T4代;对所获得的6个PCR检测阳性T4代品系进行了稻瘟病菌（Magnaporthe grisea)生理小种接种鉴定和稻瘟病大田诱发鉴定,结果表明,转基因品系对稻瘟病的抗性较受体对照大幅度提高,获得了稻瘟病新抗源,但不同品系稻瘟病抗性并不相同。     

大肠杆菌NAD+合成关键酶的克隆表达及发酵优化

【目的】烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD~+)在细胞基因表达、氧化还原反应、能量代谢以及调控细胞生命周期中具有重要的作用,其细胞内含量是能量效率的关键因素。强化辅因子合成策略,获得高产NAD~+菌株,对于NAD~+依赖型氧化还原反应的速率和调节相关生化合成途径的代谢流具有重要意义。【方法】首先通过内源性调节,对代谢途径中的关键酶基因进行强化,过量表达和共表达NAD~+合成途径中的关键酶基因pncB、nadD和nadE;其次,通过外源调节增加NAD~+前体物,优化诱导条件提高发酵过程中关键酶的表达量,增加NAD~+的合成量;最后在单因素优化试验的基础上,以NAD~+含量为响应值,采用Box-Bohnken试验设计方法,研究3个显著性影响因素相互作用对NAD~+积累量的影响,确定最佳的优化条件。【结果】根据关键酶基因强化策略,构建了7株重组菌,其中重组菌E.coli BL21/p ET-21a-nad E-pncB胞内NAD~+含量相比初始菌株E.coli BL21/pET-21a提高了405.2%。通过对该菌株诱导条件和NAD~+合成前体的优化,使用Design Expert 8.0分析实验数据,得出该重组菌株的最佳发酵条件为:诱导温度控制在15–20 oC,OD_(600)为0.6–0.8时添加IPTG 0.63 mmol/L、烟酸15.8 mg/L、诱导时长控制在24 h。NAD~+含量在最优条件下实验验证值可达43.16μmol/g DCW,与优化前相比提高了123.6%,与初始菌株相比提高了1029.8%。【结论】在大肠杆菌中共表达关键酶基因pncB和nadE,胞内NAD~+合成量明显增加,前体物以及诱导条件的外源调节使NAD~+积累量达到最佳优化值。实现了提高NAD~+含量的目标,胞内辅因子浓度的增加为提高生物催化效率奠定了可行性基础。     

大鼠前脂细胞质膜Na+/H+交换同时参与细胞的增殖和分化

以原代培养的大鼠前脂细胞为模型 ,以 2′ ,7′ bis ( 2 carboxyethyl) 5 ( 6 ) carboxyfluorescein (BCECF)作为检测胞内pH(pHi)的荧光探针 ,测定不同生长因子刺激下胞内pH的变化 ,证明大鼠肾周前脂细胞质膜存在Na⁺/H⁺交换活性 ,胎牛血清(FCS)能快速激活Na⁺/H⁺交换 ,导致pHi升高 (约 0 .2pH单位 ) ,并引起DNA合成 .Ethyl isopropyl amiloride (EIPA)抑制Na⁺/H⁺交换与DNA合成 .在无血清条件下 ,胰岛素不刺激DNA合成但引起细胞分化 ,表现为胞内脂滴积累和 3 磷酸 甘油脱氢酶(G₃ PDH酶 )活性增强 ,同时激活Na⁺/H⁺交换活性导致pHi升高 ;EIPA既抑制胰岛素对Na⁺/H⁺交换的激活 ,也抑制G₃ PDH酶活性增强 .结果证明 :Na⁺/H⁺交换的激活不仅与大鼠前脂细胞增殖相关 ,同时也是细胞分化的早期事件 .     

短期NaCl胁迫对不同小麦品种幼苗K+吸收和Na+、K+积累的影响

为研究盐胁迫下小麦幼苗生长及Na⁺、K⁺的吸收和积累规律,以中国春、洲元9369和长武134等3种耐盐性不同小麦品种为材料,采用非损伤微测技术检测盐胁迫2 d后的根系K⁺离子流变化,并对植株体内的Na⁺、K⁺含量进行测定。结果表明:短期(2d)盐胁迫对小麦生长有抑制作用,且对根系的抑制大于地上部,耐盐品种下降幅度小于盐敏感品种。盐胁迫下,小麦根际的 K⁺大量外流,盐敏感品种中国春K⁺流速显著高于耐盐品种长武134,最高可达15倍。小麦幼苗地上部分和根系均表现为Na⁺积累增加,K⁺积累减少,Na⁺/K⁺比随盐浓度增加而上升。中国春限Na⁺能力显著低于长武134,Na⁺/K⁺则显著高于长武134。综上所述,盐胁迫下造成小麦组织器官中Na⁺/K⁺比上升的主要原因是根系K⁺大量外流和Na⁺的过量积累,耐盐性不同的小麦品种间差异显著,并认为根系对K⁺的保有能力可能是作物耐盐性评价的一个重要指标。     

YKL-40、CD4+/CD8+比值与腺病毒肺炎患儿炎性因子和并发喘息的关系研究

摘要 目的：探讨血清壳多糖酶3样蛋白1（YKL-40）、外周血CD4⁺/CD8⁺比值与腺病毒肺炎（AP）患儿炎性因子和并发喘息的关系。方法：选取2019年10月～2022年10月湖北省妇幼保健院收治的97例AP患儿为AP组,根据是否并发喘息分别为喘息组和无喘息组,另选取同期50例体检健康儿童为对照组。收集AP患儿的临床资料,采用酶联免疫吸附法检测血清YKL-40和炎性因子[白细胞介素（IL）-6、IL-8、肿瘤坏死因子-α（TNFα）]水平,流式细胞术检测外周血CD4⁺、CD8⁺比例并计算CD4⁺/CD8⁺比值。采用Spearman相关性分析AP患儿血清YKL-40、CD4⁺/CD8⁺比值与炎性因子水平的相关性,多因素Logistic回归分析AP患儿并发喘息的影响因素。结果：与对照组比较,AP组血清YKL-40、外周血CD8⁺比例升高,CD4⁺比例、CD4⁺/CD8⁺比值降低（P＜0.05）。AP组血清IL-6、IL-8、TNF-α水平高于对照组（P＜0.05）。Spearman相关性分析显示,AP患儿血清YKL-40与IL-6、IL-8、TNF-α水平呈正相关,外周血CD4⁺/CD8⁺比值与IL-6、IL-8、TNF-α水平呈负相关（P＜0.05）。97例AP患儿住院期间喘息发生率为50.52%（49/97）。多因素Logistic回归分析显示,呼吸衰竭、小气道病变、特应性体质和血清IL-6、IL-8、TNF-α、YKL-40升高为AP患儿并发喘息的独立危险因素,外周血CD4⁺/CD8⁺比值升高为独立保护因素（P＜0.05）。结论：AP患儿血清YKL-40水平升高和外周血CD4⁺/CD8⁺比值降低,与炎性因子水平升高和并发喘息密切相关。     

不同季节荷斯坦牛3个微卫星座位与GSH-Px、SOD和Na+/K+-ATP酶活性及日产奶量的关系

选择分别与谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)和Na⁺/K⁺-ATP酶基因紧密连锁的3个微卫星座位BMS2258、SOD1和BM723, 采用PCR及非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分析其在130头荷斯坦牛中的遗传变异, 计算了3个微卫星座位的多态信息含量、有效等位基因数和遗传杂合度, 并利用最小二乘法拟合线性模型初步探索了它们与荷斯坦牛夏、秋季GSH-Px、SOD、Na⁺/K⁺-ATP酶活性及日产奶量的关系。结果表明, 3个微卫星座位与其紧密连锁基因的酶活性及日产奶量均存在显著相关(P<0.05)。BMS2258座位182 bp/164 bp的GSH-Px活性和日产奶量对应的最小二乘均值较高; SOD1座位148 bp/146 bp对应的SOD活性的最小二乘均值较高, 148 bp/148 bp对应的日产奶量最小二乘均值较高; BMS2258座位161 bp/111 bp对应的Na⁺/K⁺-ATP酶活性和日产奶量的最小二乘均值较高, 它们是各自座位上的最有利基因型。     

长叶红砂液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白基因的克隆及表达特性

为研究长叶红砂(Reaumuria trigyna)离子转运分子机制,利用RT-PCR和RACE技术,克隆到其液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白基因(NHX1)的全长cDNA片段,命名为RtNHX1(NCBI序列号为KR919802)。结果表明:RtNHX1的cDNA片段全长2 622bp,开放阅读框1 662bp,5′非编码区509bp,3′非编码区451bp,编码553个氨基酸,推测分子量为60.91kD。该蛋白含有12个跨膜结构域,为疏水蛋白,与其他植物液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白NHX1的亲缘关系较近。实时荧光定量PCR对其在NaCl胁迫下的表达检测显示,不同时间和不同浓度NaCl胁迫下,RtNHX1表达量变化均呈先升高后降低趋势,在100mmol/L NaCl胁迫6h和200mmol/L NaCl胁迫后达到最高,表达量分别超过或约是对照的3倍,一定程度反应出RtNHX1参与长叶红砂的盐胁迫应答,是该植物离子转运体系的重要元件。     

刚毛柽柳液泡膜H~+-PPase基因的克隆与胁迫下的表达分析

通过对刚毛柽柳转录组分析,鉴定获得1个液泡膜H~+-PPase基因的cDNA序列,命名为ThVP1。该cDNA序列全长3 022bp,开放阅读框为2 298bp,编码765个氨基酸,编码蛋白相对分子质量80.37kD,理论等电点5.25。ThVP1编码蛋白的疏水性较强,含有13个跨膜区。氨基酸多序列比对结果显示,ThVP1具有典型的液泡膜H~+-PPase家族3个高度保守片段(CS1、CS2和CS3),与大豆VP1氨基酸序列一致性最高,为93%。系统进化分析表明,ThVP1属于I型液泡膜H~+-PPase基因。实时荧光定量RT-PCR分析显示,NaCl和PEG胁迫下,ThVP1在柽柳根和叶中均呈现明显上调表达,表达量最高达到对照的20.9倍,暗示ThVP1可能在刚毛柽柳抗旱耐盐过程中发挥重要作用。     

长苞香蒲对人工盐碱湿地Na+和K+的吸收与转运特征

为揭示长苞香蒲(Typha domingensis)对盐生湿地生态系统中Na⁺和K⁺的吸收与转运特征,探讨长苞香蒲对盐生湿地的生态修复效果,该研究采用人工模拟盐生湿地的方法,设置CK(对照)、T1(浇灌100 mmol·L^-1盐水)、T2(浇灌200 mmol·L^-1盐水)及T3(浇灌300 mmol·L^-1盐水)4种不同盐浓度的人工湿地生态系统,并分别于5月5日(开始盐胁迫处理,S0)、5月30日(S1)、6月30日(S2)和7月30日(S3)测量其株高和干重、植株地上与地下部分Na⁺和K⁺的含量以及底泥和水体中Na⁺和K⁺的含量以分析长苞香蒲对盐碱湿地的脱盐作用。结果表明：(1)各处理的长苞香蒲的株高和干重随着处理时间的延长呈增加趋势,但与CK相比,各处理生长量随盐浓度升高出现下降趋势。(2)高浓度盐处理(T3)使长苞香蒲的地上部分和地下部分的Na⁺分别增加了2.5...     

苦参凝集素蛋白基因转化水稻的研究

以水稻杂交品种‘云资粳41号’为受体材料,通过农杆菌介导法将苦参凝集素蛋白基因(SFL)导入水稻细胞,采用氯酚红法和PCR检测外源基因是否整合到水稻基因组中。结果显示:外源基因成功转入水稻基因组,并获得一批转基因水稻植株;转基因植株叶片离体接种稻瘟病菌的检测结果显示,转基因植株与对照(非转基因植株)相比有明显的抗性,证明SFL基因在水稻中得到表达。研究表明,基于SFL基因所具备的广谱抗菌作用,可以预期所得转基因水稻植株很可能对水稻的多种病原菌具有良好的抗性,为选育新的抗稻瘟病水稻新品种以及拓宽栽培稻抗病遗传基础增加抗稻瘟病基因奠定了基础。     

苦荞黄酮转运相关蛋白基因FtAH4L的克隆及表达分析

为研究苦荞黄酮转运相关基因,以苦荞(Fagopyrum tataricum)品种"西荞二号"为材料,克隆到1条质膜H+-ATPase基因(autoinhibited H+-ATPase isoform 4 like,AH4L),将其命名为FtAH4L。通过开放阅读框(ORF)分析,FtAH4L基因cDNA全长3 398bp,开放阅读框2 898bp,编码966个氨基酸残基,理论分子量为109kD,等电点6.48。氨基酸保守基序比对分析表明,AH4L在植物种间较为保守。在茉莉素诱导处理和5种光(白色荧光、LED白光、LED蓝光、LED红光和UV-B)处理芽期苦荞后,采用半定量RT-PCR和AlCl3比色法分析结果表明,茉莉素处理后的苦荞胚轴和子叶中FtAH4L基因表达量与黄酮含量均显著上升,且二者呈正相关关系;5种光对子叶中FtAH4L表达量无显著影响,但均显著增加其黄酮含量;胚轴中,除LED红光外,各种光均显著提高FtAH4L表达量和总黄酮含量,且LED蓝光与UV-B的影响极显著。该研究结果为深入研究FtAH4L基因参与苦荞黄酮转运奠定了基础。     

粘质沙雷氏菌几丁质酶基因ChiA克隆及生物信息学分析

通过生物信息学技术对Chi A基因序列进行分析预测,了解Chi A的基因结构及蛋白质性质。从自有菌株(粘质沙雷氏菌Serratia mareescens S68)中克隆到几丁质酶基因Chi A,利用相关软件对Chi A基因序列进行分析预测。Chi A基因全长1 714 bp,开放阅读框编码563个氨基酸,推测其编码的蛋白质分子量为60 983.8Da,等电点为6.35,是一种稳定的亲水性蛋白质。预测Chi A可能存在信号肽,切割位点在第23~24位氨基酸之间,1~23位氨基酸为其跨膜结构,其余肽链位于细胞外。Chi A主要存在3种二级结构元件,在二级、三级结构中都有体现。该Chi A是一种水溶性蛋白质,结构稳定且可以分泌到胞外。