玉米AGO基因的克隆与表达分析

以玉米自交系‘昌7-2’三叶期前后2个时间点(种子萌发后5d和8d)幼苗不同组织部位的总RNA为研究对象,采用实时荧光定量PCR技术,对玉米中6个Argonaute(AGO)蛋白家族基因(AGO1、AGO2、AGO4、AGO5、AGO7和AGO10)在幼苗不同发育时期及不同组织部位的表达谱进行了研究。结果表明:(1)AGO1、AGO2、AGO4和AGO7在种子萌发后5d和8d幼苗不同组织中均有表达,种子萌发后5d幼苗中的平均表达量均高于萌发8d的幼苗,且在地上部分新生组织或细胞分裂比较旺盛的组织中表达较多,表明AGO1、AGO2、AGO4和AGO7可能在玉米幼苗发育早期的分生组织分裂生长中发挥调控作用。(2)AGO5和AGO10只在叶片和茎尖中表达,其他组织中不表达;其中AGO5主要集中在新生叶和种子萌发后8d的茎尖中,AGO10在玉米叶发育过程中可能存在着迁移的现象。     

甜玉米籽粒糖代谢关键调控基因的鉴定

为了探究甜玉米籽粒形成过程中还原糖、可溶性糖和蔗糖含量变化规律及糖代谢关键调控基因,选取授粉后10天、15天、20天、25天和30天这几个时间点进行含糖量检测和转录组分析。结果显示还原糖含量在授粉后10天最高,约15 mg/g,此后逐渐下降到约4 mg/g。可溶性糖和蔗糖含量变化均呈现先升高后降低的趋势,两者在授粉后15天左右达到峰值,随后逐渐降低。PCA分析结果表明,授粉后10天的样本可以明显与其他时间点样本区分开,而授粉后15天～30天之间的时间点,样本区分度不大,表明授粉后10天时的籽粒发育与15天后的发育模式存在很大的不同。以授粉后10天样本基因的表达量为参照,对221个淀粉和蔗糖代谢通路上的基因进行分析,发现绝大部分注释基因在籽粒发育过程中不表达或低表达。有6个注释基因在授粉后15天持续高表达,分别是编码淀粉合成酶(EC 2.4.1.21)的基因Zm00001d045261、编码α-葡糖苷酶(EC 3.2.1.20)的基因Zm00001d036608、编码颗粒结合型淀粉合成酶(EC 2.4.1.242)的基因Zm00001d033937和Zm00001d045462、编码葡糖...     

XTH基因家族在‘妃子笑'荔枝花穗不同处理方式的表达分析

木葡聚糖内切葡聚糖酶/水解酶(xyloglucan endotransglucosylase/hydrolase,XTH)是一类重要的糖苷水解酶,在促进植物细胞壁延展以及响应逆境胁迫方面发挥着重要作用。为研究荔枝XTH家族基因在不同花穗处理方式下的表达情况,该文以‘妃子笑’荔枝为实验材料,对‘妃子笑’花穗进行疏花和喷施烯效唑处理;基于前期转录组数据库鉴定出29个LcXTH家族成员,利用荧光定量PCR(RT-qPCR)技术对LcXTH基因家族成员在不同处理后花穗的表达进行研究,分析XTH家族基因对不同花穗处理方式的响应情况。结果表明:LcXTH家族基因成员表达在对照、疏花处理和烯效唑处理后花穗不同发育阶段表达规律不同,且不同基因存在表达量的差异。其中LcXTH亚家族Ⅲ、LcXTH亚家族Ⅳ(LcXTH2、LcXTH3、LcXTH4、LcXTH5、LcXTH6、LcXTH7、LcXTH9、LcXTH10、LcXTH11、LcXTH12、LcXTH13、LcXTH22和LcXTH23)成员及LcXTH20表达量较高,推测在花穗发育中起关键作用。‘妃子笑’花穗疏花处理14 d后LcXTH家族大部分成员表达上调,推测疏花对LcXTH的表达起到正调控作用;‘妃子笑’花穗喷施烯效唑后LcXTH家族成员的表达下调,推测烯效唑处理对LcXTH的表达起到负调控作用。     

芥甘杂交黄籽油菜籽粒中植物激素的变化及其对脂肪酸成分与油脂含量的影响

以遗传背景相似、种子颜色不同的5个甘蓝型油菜品系为材料,研究甘蓝型油菜种子发育过程中玉米素核苷(ZR)、生长素(IAA)和脱落酸(ABA)含量的动态变化及其对籽粒产量和油脂成分的影响。结果表明,开花授粉后10～20 d,ZR呈上升趋势,其中黄籽中ZR较黑籽积累更快含量更高,IAA在籽粒中大量积累;开花授粉后20～25 d,黄籽中的IAA含量均显著高于黑籽;ABA浓度先呈上升趋势,逐渐积累ABA,之后开始又稍有下降然后维持在一定水平。授粉后10 d油菜籽粒油酸含量逐步升高,黄籽中的油酸、亚油酸含量均显著高于黑籽,黄籽含油量极显著高于黑籽,说明籽粒发育前期和中期较高浓度的ZR和IAA有利于油酸、亚油酸和油脂的积累。     

玉米转录因子基因ZmMYB308的克隆及表达分析

MYB类转录因子广泛地参与了植物生长发育的许多重要过程,在调控木质素合成途径中也起着重要作用。为探索MYB转录因子在玉米发育中的功能,该研究利用玉米茎秆转录组测序数据,对玉米茎秆发育过程中差异表达的MYB转录因子进行筛选和分析,在此基础上,通过RT-PCR方法克隆获得了ZmMYB308基因。结果表明:(1)共检测到14个差异表达的MYB转录因子,其中10个下调表达,4个上调表达。(2)ZmMYB308基因包含一个747 bp的开放阅读框,可编码248个氨基酸,相对分子质量27.01 kD,等电点为9.17;系统进化树比对表明,玉米ZmMYB308蛋白和谷子SiMYB308蛋白的亲缘关系较近,相似性高达94%。(3)实时荧光定量PCR结果显示,ZmMYB308在玉米不同发育时期和不同组织中的表达差异显著,且ZmMYB308基因的表达随着玉米茎秆发育的推进呈先升高后降低的趋势,在吐丝期表达量达到最高,随后在灌浆期显著下降;不同组织定量分析显示,ZmMYB308基因在木质素含量高的茎秆和根中高表达。研究推测,ZmMYB308基因可能在玉米茎秆发育过程中起着重要作用,该研究结果为进一步探索玉米木质素合成的分子机制奠定了基础。     

绒山羊70d胚胎与新生羊羔体侧部皮肤miRNA的比较分析

目的:最近发现miRNA对哺乳动物毛囊的发育和维持具有重要作用,研究miRNA在绒山羊次级毛囊发育中的作用,可以为人工调节绒毛生长和提高羊绒产量提供新的线索。方法:应用Exiqon miRNA8.1表达谱芯片对70d胎儿皮肤和出生2w羊羔体侧部皮肤组织差异表达的miRNA基因进行筛查,找出绒山羊皮肤发育不同阶段差异表达的miRNA。结果:绒山羊70d胎儿皮肤中相对于出生2w羊羔体侧部皮肤上调的miRNA 4个。绒山羊70d胎儿皮肤中相对于出生2w羊羔体侧部皮肤下调的miRNA 64个。结论:绒山羊70d胚胎皮肤中上调的miRNA远远少于出生后羊羔皮肤上调miRNAs,说明miRNA在皮肤毛囊不同发育阶段中发挥重要作用。     

牡丹DGAT基因的克隆及表达分析

利用RT-PCR和RACE技术,从牡丹种子中克隆得到1个二酰甘油酰基转移酶基因(DGAT),命名为PaDGAT1(GenBank登录号为MG214258)。PaDGAT1基因cDNA全长为2 028bp,包含1 554bp开放阅读框,编码517个氨基酸。PaDGAT1蛋白属于疏水性碱性蛋白,分子量为58.86kD,理论等电点为8.62,二级结构预测表明,无规则卷曲和延伸链是该蛋白的主要结构元件。氨基酸序列对比分析表明,PaDGAT1基因编码的蛋白属于DGAT1亚家族,与油橄榄(Olea europaea)的DGAT1蛋白亲缘关系最近。实时荧光定量分析结果表明,PaDGAT1基因在花芽中表达水平较高,在叶、茎和未发育子房中表达水平较低;在种子发育过程中,PaDGAT1基因表达水平呈现出升高-降低-升高的趋势,其中在发育28d时表达水平最高,随后其表达水平逐渐减低,在种子发育70d时又升高,至发育末期的85d时表达水平升高至较高水平;在种子收获后,常温存放7d时,PaDGAT1基因表达水平最高,随后其表达水平逐渐下降。结果推测,DGAT基因在牡丹种子的油脂合成中起重要的调控作用。     

石榴木质素合成相关基因PgMYB308的克隆和表达分析

该研究以‘红玉石籽’(Punica granatumcv.Hongyushizi)石榴为试验材料,采用RACE和RT-PCR方法,获得与木质素的合成相关基因PgMYB308。PgMYB308基因cDNA全长792bp,编码263个氨基酸。分子量为29.56kD,理论等电点为9.07。序列比对和功能域分析发现,PgMYB308包含R2和R3保守域,以及C1、C2、C4和锌指基序。系统进化树分析显示,PgMYB308与其他物种起源相同,而与桉树EgMYB308亲缘关系最近。荧光定量PCR分析表明,PgMYB308在茎、叶和种子等组织中均有表达,其中茎中表达量最高,叶片中表达量最低;PgMYB308在‘突尼斯软籽’中表达最高,而在‘红玉石籽’和‘白玉石籽’中表达量较低;PgMYB308在‘红玉石籽’籽粒的不同时期均有表达,但在花后20d相对表达量最高,以后随发育进程呈现逐渐下降的趋势。     

大鼠心肌发育相关基因在心肌梗死后的表达变化

探讨大鼠急性心肌梗死后与心肌发育相关基因的表达变化 .通过结扎大鼠冠状动脉左前降支建立急性心肌梗死模型 ,利用逆转录聚合酶链式反应 (RT PCR)和Northern印迹技术分别检测GATA4、Nkx2 5BMP2和Wnt11基因在心肌梗死后不同时间的表达变化趋势 .结果显示 ,在正常心肌中 ,与心肌发育相关的基因GATA4、Nkx2 5和BMP2有较强的表达 ,而Wnt11基础表达较低 .心肌梗死后 ,GATA4、Nkx2 5和BMP2表达下降 ,7d后有所恢复 ;Wnt11的表达在心肌梗死后呈上升趋势 ,至梗死 7d达到高峰 .结果提示 ,心肌发育相关基因的表达在心肌梗死后有明显改变 ,并发现启动心肌发育的关键信号分子———Wnt11基因表达上调 ,为心肌损伤后细胞分化机制的研究提供线索     

过表达Lin28a/Lin28b对let-7家族活性的影响

研究在HeLaS3细胞中过表达Lin28a/Lin28b对let-7家族miRNA表达水平和活性的影响。首先,构建Lin28a和Lin28b的表达载体pAAV2neo-Lin28a和pAAV2neo-Lin28b,分别转染HeLaS3细胞并筛选获得Lin28a和Lin28b的稳定表达细胞株HeLaS3/pAAV2neo-Lin28a和HeLaS3/pAAV2neo-Lin28b。然后,以pAAV2neo-Gluc-(Fluc)为基本骨架,构建并获得检测let-7家族miRNA活性的8种质粒型载体,并包装为相应的重组腺相关病毒(Recombinant adeno-associated virus,rAAV),作为检测miRNA靶序列介导的转录后抑制活性的传感器,命名为Asensor。在此基础上,以HeLaS3细胞为对照,用Western blot检测HeLaS3/pAAV2neo-Lin28a和HeLaS3/pAAV2neo-Lin28b细胞中Lin28a和Lin28b表达水平,用QRT-PCR测定let-7家族各成员表达水平,用Asensor检测let-7家族各成员活性。Western blot结果显示,HeLaS3/pAAV2neo-Lin28a和HeLaS3/pAAV2neo-Lin28b均能有效地表达Lin28a和Lin28b蛋白;QRT-PCR检测结果显示,相比于HeLaS3细胞,HeLaS3/pAAV2neo-Lin28a细胞中let-7家族各成员表达水平都下降(除let-7e外),但不同成员下降幅度存在差异;Asensor检测结果显示,let-7家族所有成员活性水平都下降,但不同成员下降幅度也存在差异,且同一成员活性水平与表达水平及其下降趋势也不一致。相比于HeLaS3细胞,HeLaS3/pAAV2neo-Lin28b细胞中let-7家族成员的表达和活性水平均明显下降,但表达水平的下降幅度比HeLaS3/pAAV2neo-Lin28a细胞大,而活性的下降幅度却与之相近。本研究建立了一种检测和比较miRNA靶序列介导的转录后抑制活性的方法,首次研究了过表达Lin28a和Lin28b对细胞中的let-7家族miRNA活性影响,并发现Lin28a和Lin28b对let-7家族miRNA表达水平的影响和对其相应活性的影响不一致性,说明在检测miRNA表达水平的同时检测miRNA活性能更全面揭示miRNA的调节功能,为进一步研究let-7家族的调控机制奠定了基础。