茉莉酸在玉米地上部与地下部系统性诱导防御反应中的作用

 【目的】研究外源茉莉酸处理玉米地上部（或地下部）是否会系统性地影响到地下部（或地上部）的防御作用,探讨对玉米防御反应的影响是否与玉米的茉莉酸信号途径相关。【方法】以“高油115”玉米为材料,采用化学物质分析和基因表达分析方法,通过茉莉酸合成途径抑制剂水杨苷异羟肟酸（salicylhydroxamic acid, SHAM）预处理的对比实验,研究茉莉酸在玉米地上部与地下部诱导防御反应中的作用。【结果】外源茉莉酸处理玉米地上部能系统地影响到地下部防御物质的含量及防御相关基因的表达,处理地下部也能系统性地影响地上部。茉莉酸处理地上部以及茉莉酸处理地下部对玉米叶片防御反应的诱导均强于根系,而茉莉酸处理地上部对玉米同一部位的诱导作用强于茉莉酸处理地下部。茉莉酸处理地上部是通过激活茉莉酸自身合成来诱导叶片Bx1、Bx9、PAL、PR-1、MPI、FPS和TPS基因的表达、增加叶片丁布含量及降低咖啡酸含量的,同时系统诱导根系Bx6、Bx9、PAL和PR-2a基因表达、增加香豆酸和咖啡酸含量以及降低丁香酸含量则与激活地上部茉莉酸自身合成相关。茉莉酸处理玉米地下部对根系Bx6、PR-2a和MPI基因表达的诱导以及总酚含量的降低也是通过激活茉莉酸自身合成来实现的,对地上部（叶片）防御相关基因Bx6、Bx9、PAL、FPS和TPS表达的间接诱导作用以及丁布、香豆酸、咖啡酸和丁香酸的增加作用则与激活地下部茉莉酸自身合成相关。【结论】外源茉莉酸处理地上部能系统影响到地下部的防御反应,反之亦然;茉莉酸对玉米的诱导防御以叶片为主;茉莉酸处理地上部对玉米的诱导作用强于地下部处理;茉莉酸处理玉米的地上部或地下部,对处理部位防御作用的影响主要是通过激活玉米体内茉莉酸自身合成起作用的;茉莉酸处理玉米对非处理部位防御作用的影响则与激活处理部位茉莉酸自身合成相关。     

马铃薯块茎蛾取食对马铃薯防御基因表达的诱导作用

为探讨马铃薯对马铃薯块茎蛾(Phthorimaea operculella)取食的防御反应分子机制,在室内条件下测定马铃薯块茎蛾取食、机械损伤、外源水杨酸甲酯和外源茉莉酸诱导处理后马铃薯叶片中苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因(pal)、过氧化物酶(POD)基因(pod)和过氧化氢酶(CAT)基因(cat)的相对表达量,同时以健康植株为对照。结果表明:pal、pod和cat基因表达量变化趋势存在差异,说明马铃薯块茎蛾取食既激活了水杨酸介导的防御信号转导途径,也激活了茉莉酸介导的信号转导途径,并且2个通路间存在交互作用。     

朝天椒辣椒素生物合成途径基因对茉莉酸的响应

为了探索茉莉酸(JA)对辣椒素生物合成途径基因表达的调控作用,该研究利用100μmol/L的JA处理朝天椒果实0、4、12、24和48h后,利用荧光定量PCR检测辣椒素合成途径基因mRNA表达变化,并用高效液相色谱测定处理0、1、3、6、10和15 d后果实辣椒素含量的变化.结果表明,JA可以不同程度地促进朝天椒中pal、C4h、Comt、4Cl、Hct、Pamt、Bcat、FatA和pun1基因的mRNA表达,进而促进辣椒素的合成.     

水牛Tle6基因表达模式分析及其多克隆抗体制备

【目的】明确水牛Tle6基因表达组织特异性及其在卵母细胞和早期胚胎中的表达模式,并通过构建原核表达载体诱导表达融合蛋白及免疫小鼠制备TLE6多克隆抗体,为进一步揭示Tle6基因在水牛生殖发育中的作用机制提供理论依据。【方法】采用RT-PCR扩增水牛Tle6基因编码区（CDS）序列,经生物信息学分析后,分别以半定量PCR和实时荧光定量PCR检测分析水牛Tle6基因表达组织特异性及其在卵母细胞和早期胚胎中的表达模式。构建重组原核表达载体,以IPTG诱导表达的融合蛋白免疫小鼠制备TLE6多克隆抗体,再利用TLE6多克隆抗体检验TLE6蛋白在水牛不同组织及卵母细胞和早期胚胎中的表达情况。【结果】水牛Tle6基因CDS序列全长1731 bp,编码576个氨基酸残基,其编码蛋白分子量为64.09 kD,理论等电点（pI）为5.69,属于亲水性蛋白。Tle6基因仅在水牛的卵母细胞中特异性表达。重组原核表达载体p ET-32a-Tle6转化BL21（DE3）感受态细胞,经IPTG诱导6 h,融合蛋白TLE6的表达量最高,且以可溶性蛋白和包涵体2种形式进行表达;以纯化的融合蛋白TLE6免疫小鼠成功制备获得TLE6多克隆抗体,其抗体效价为1∶64000,能与融合蛋白TLE6及水牛卵母细胞发生特异性反应,即具有很强的特异性。【结论】Tle6基因仅在水牛卵母细胞中特异性表达,而在其他组织中未见表达。不同于其他MEGs的表达模式,Tle6基因在水牛卵母细胞及胚胎早期发育过程中呈特异性持续表达,可能在水牛卵母细胞成熟及附植前的胚胎发育过程中发挥重要作用。     

苎麻BnbZIP1转录因子基因的克隆与表达特征分析

【目的】克隆苎麻转录因子基因BnbZIP1,分析其序列及表达特征,同时进行原核表达以及亚细胞定位分析。【方法】根据苎麻转录组测序中的Unigene48047片段序列,采用RT-PCR结合RACE技术克隆该基因的全长cDNA序列,并进行生物信息学分析;利用Real-time PCR分析该基因在不同组织和不同胁迫条件下表达特征;构建原核表达载体,进行原核表达;构建含EGFP的融合表达载体,观察其亚细胞定位情况。【结果】苎麻BnbZIP1的cDNA全长为2 071 bp,开放读码框为1 407 bp,编码468个氨基酸,推导该多肽的等电点和分子量为7.12和51.57 kD,与毛果杨（XP_002307972）的bZIP基因氨基酸序列的相似性最高,达到93%;IPTG诱导产生的重组蛋白相对分子量约为52 kD,与理论值一致;亚细胞定位分析表明其定位在细胞核中;荧光定量PCR分析表明,该基因在苎麻根、茎、茎尖、叶片、雌花和雄花中均有表达,其中,在雄花中表达最高,在根中表达最低,且该基因受ABA、干旱和高盐诱导上调表达。【结论】获得了BnbZIP1的全长cDNA序列,其编码蛋白具有植物bZIP转录因子典型的结构域,且该基因响应ABA、干旱和高盐逆境胁迫,预示该基因可能在植物抗逆反应中发挥着重要的调控作用。     

朝天椒辣椒素生物合成途径基因对茉莉酸的响应（英文）

为了探索茉莉酸(JA)对辣椒素生物合成途径基因表达的调控作用,该研究利用100μmol/L的JA处理朝天椒果实0、4、12、24和48h后,利用荧光定量PCR检测辣椒素合成途径基因m RNA表达变化,并用高效液相色谱测定处理0、1、3、6、10和15 d后果实辣椒素含量的变化。结果表明,JA可以不同程度地促进朝天椒中pal、C4h、Comt、4Cl、Hct、Pamt、Bcat、Fat A和pun1基因的m RNA表达,进而促进辣椒素的合成。     

外源茉莉酸处理对Bt玉米直接防御物质含量及其相关基因表达的影响

 【目的】Bt（Bacillus thuringiensis）玉米（Zea mays L.）是全球商品化程度最快的抗虫转基因作物之一，协调利用其内在防御机制和人工导入抗性是目标害虫抗性风险综合管理和第2代抗虫转基因作物培育的主要策略之一。【方法】采用基因表达分析、化学物质分析和ELISA蛋白定量方法，研究外施信号物质茉莉酸对Bt玉米34B24 (Mon810)及其同源常规玉米34B23幼苗叶片直接防御物质含量及其相关基因表达的影响。【结果】外源茉莉酸处理能诱导34B24和34B23处理叶（第1叶）中LOX、PR-2a、MPI和PR-1基因的表达，第1叶丁布含量分别比对照增加63％和18％、总酚含量分别增加24％和12％。茉莉酸处理使34B24第1叶中的Bt蛋白含量增加了13%，但第2叶中的显著降低了27%。与34B23相比，茉莉酸对34B24的诱导作用更强，并具有系统性。【结论】人工外施茉莉酸的条件下，Bt玉米人工导入抗性（Bt基因）和自身化学防御过程之间的互作关系是协同的。     

盐穗木醛脱氢酶基因HcALDH7A1原核表达载体的构建及蛋白诱导表达与优化

[目的]为构建盐穗木盐响应基因HcALDH7A1的原核表达载体并进行外源基因的诱导表达和优化.[方法]以实验室已构建好的p mD18-T Simple-HcALDH7A1/DH5α(Pst Ⅰ,SacⅠ)重组载体中盐穗木醛脱氢酶基因(HcALDH7A1)为模板,设计带有酶切位点(EcoRⅠ,XhoⅠ)的引物通过PCR扩增亚克隆到p mD18-TSimple vector中,测序鉴定正确后,通过EcoRⅠ和Xho Ⅰ双酶切,构建重组的原核表达载体pET28a-HcALDH7 A1.将鉴定正确的重组质粒转化到大肠杆菌Transetta(DE3)中,经异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达,SDS-PAGE检测目的蛋白表达,并对其表达体系进行优化.[结果]成功构建盐穗木醛脱氢酶基因HcALDH7A1的原核表达载体,诱导HcALDH7A1外源基因表达蛋白优化的最佳条件为IPTG终浓度为0.6 mmol/L,30℃诱导时间为4h.融合蛋白分子量大小为61 kD.[结论]成功在大肠杆菌体内诱导表达盐穗木醛脱氢酶HcALDH7A1基因,并明确目的蛋白的最佳表达条件.为后续在原核表达系统大肠杆菌细胞中探索盐穗木HcALDH7A1的生物和非生物胁迫的功能奠定了基础.     

新疆南疆地区奶牛乳房链球菌gapC基因原核表达载体的构建

为获得乳房链球菌(Streptococcus uberis)gapC基因的原核表达载体,通过PCR方法扩增出新疆南疆地区奶牛乳房链球菌临床分离株的gapC基因,并克隆到原核表达载体pET32a(+)中,构建了重组质粒pET32a(+)-gapC,将重组质粒转化宿主菌E.coli BL21进行重组蛋白的表达。实验结果表明,IPTG诱导5～9 h均可获得大量重组蛋白。重组蛋白分子量约为54.0 kD,介于43 kD～66.2 kD之间,与预期大小一致,说明表达载体构建成功。通过优化最佳诱导条件,获得乳房链球菌gapC基因重组蛋白的最佳诱导条件为0.5 mmol/L IPTG诱导6 h即可获得大量重组蛋白,为进一步确定蛋白的免疫保护性和制备疫苗奠定了基础。     

胞内分枝杆菌HBHA基因的克隆、分析及原核表达

【目的】克隆胞内分枝杆菌肝素结合血凝素(HBHA)基因,并对其进行生物信息学分析和原核表达。【方法】应用巢式PCR克隆胞内分枝杆菌HBHA基因,利用在线分析软件对其基因序列及编码蛋白序列进行生物信息学分析。构建原核表达载体pET32a-HBHA,并进行诱导表达。【结果】胞内分枝杆菌HBHA基因完整的ORF全长618bp,编码205个氨基酸,该基因氨基酸序列与M.avium ATCC 25291有较高的相似性。HBHA蛋白为碱性、亲水性蛋白质,含12个潜在的磷酸化位点,存在抗原表位,亚细胞定位主要存在于细胞核,蛋白空间结构以α-螺旋和无规则卷曲为主。构建了pET32a-HBHA原核表达载体,其可在原核表达系统中诱导表达大小约为38ku的HBHA重组蛋白。【结论】胞内分枝杆菌HBHA是一种抗原指数较高的碱性、亲水性蛋白,可在原核表达系统中被表达。     

辣椒素生物合成途径基因pal克隆及原核表达分析

以辣椒品种"益都红"胎座RNA反转录的cDNA为模板,根据pal基因保守序列设计引物,PCR扩增得到1条全长2157bp的目的片段。该基因包含有完整的开放阅读框架,编码718个氨基酸,预测的分子质量为73ku。与多种植物PAL的氨基酸序列有一定的同源性,其中与同科同属植物朝天椒的同源性最高。应用分子克隆的方法成功地构建了pET-32a-pal重组表达质粒,优化得到诱导表达的最佳条件为:IPTG0.3mmol·L-1,温度28℃,时间6h,经SDS-PAGE检测6×His-PAL在E.coli中得到了高效表达,重组蛋白分子质量约为93ku。因此,该基因的克隆与原核表达为深入研究辣椒PAL的基因结构、生物活性、表达调控机制以及辣椒素的生物合成机制奠定了重要基础。     

干旱胁迫对杂交鹅掌楸无性系叶片内源激素含量的影响(摘要)(英文)

[目的]研究干旱胁迫对杂交鹅掌楸无性系叶片内源激素含量的影响。[方法]挑选抗旱性强的杂交鹅掌楸无性系NE25、NE78与抗旱性差的无性系NE04、NE23的1年生扦插苗为试验材料,对干旱胁迫下各无性系叶片中脱落酸(ABA)、吲哚乙酸(IAA)、玉米素核苷(ZR)和茉莉酸(JA)4种内源激素的含量变化进行研究。[结果]干旱胁迫下,杂交鹅掌楸各无性系叶片ABA大量积累,抗旱性强的无性系含量变化不明显;IAA含量总体呈下降趋势,且抗旱性强的无性系含量变化较大;ZR含量变化各异,胁迫末期抗旱性强的无性系叶片ZR含量减少;抗性差的无性系叶片JA含量上升,说明抗性差的无性系需要维持较高的JA来抵御干旱胁迫。[结论]该研究结果为杂交鹅掌楸耐旱无性系的筛选、园林栽培及应用提供了科学依据。     

葡萄莽草酸激酶基因(VvSK)的克隆与表达分析

以“赤霞珠”葡萄（Vitis vinifera）果实为实验材料,采用电子克隆和分子克隆相结合的方法,克隆到莽草酸激酶基因,命名为VvSK。VvSK的cDNA编码区全长906bp,编码301个氨基酸残基。预测该蛋白质相对分子质量为33．2×103,等电点为8．6,VvSK的DNA全长4309bp,包含10个外显子和9个内含子,定位于7号染色体上。VvSK编码的蛋白与其他植物中同类酶在氨基酸水平上的同源性最高达64．52％。系统进化树分析显示VvSK与毛果杨SK基因亲缘关系较近。荧光实时定量PCR分析结果表明,VvSK在葡萄果实、茎、叶和叶柄组织中均有表达,在不同发育期果实的果皮、果肉和种子中相对表达量存在差异,与UV-A和UV-B照射处理相比,UV-G照射对VvSK基因表达的诱导效应较明显。     

茉莉酸在胡杨细胞耐盐性中的作用

以胡杨悬浮培养细胞为材料,研究茉莉酸在细胞抗盐性中的作用.经100 mmol/L NaCl处理3 d,部分胡杨细胞发生质壁分离.NaCl处理的同时加入10-3mg/L茉莉酸(jasmonic acid, JA)处理3 d,罕有细胞发生质壁分离,说明JA在一定程度上可以缓解NaCl对胡杨细胞造成的渗透胁迫.经10-3mg/L JA和100mmol/L NaCl分别处理培养,两处理悬浮培养的细胞内的可溶性蛋白发生了明显变化.JA处理诱导出60,40,30,26和24 kD蛋白,NaCl处理诱导出分子量约为88,68,60,50和33 kD蛋白表达量增加.二者均诱导出了60 kD蛋白,此蛋白的出现可能与胡杨细胞渗透胁迫有关.     

巴西橡胶树HbUBC14基因克隆、生物信息学及表达分析

从巴西橡胶树中鉴定出一个泛素结合酶(UBC)基因,该基因长653 bp,最长开放阅读框504 bp,预测编码蛋白包含167个氨基酸;序列比对分析发现,该基因编码的蛋白具有一段保守的UBC结构域,与拟南芥E2成员UBC14(At3g55380)具有较高的相似性,故将该基因命名为HbUBC14。半定量RT-PCR分析结果表明,HbUBC14在巴西橡胶树胶乳中表达最高,在花药中表达最低。与健康橡胶树相比,死皮树胶乳中HbUBC14表达量明显下降。HbUBC14表达还受乙烯和茉莉酸调控。以上结果表明,HbUBC14可能在巴西橡胶树死皮、乙烯和茉莉酸反应中发挥作用。     

文蛤CDK7基因克隆及其在不同品系生长发育中的表达分析

【目的】掌握文蛤（Meretrix meretrix）细胞周期蛋白依赖性激酶7（CDK7）基因（MmCDK7）的时空表达及在不同品系生长发育中的表达规律,从分子水平探究红壳色文蛤新品系的生长优势,为筛选文蛤生长相关基因及揭示其生长发育机制提供理论依据。【方法】利用RACE克隆MmCDK7基因cDNA序列,通过BLAST、ScanProsite、NetPhos3.0 server及ExPASy等在线软件进行生物信息学分析,使用实时荧光定量PCR检测MmCDK7基因在文蛤不同组织和不同发育时期的表达情况,并比较同一养殖条件下红壳色文蛤（简称红文蛤）和黄壳色文蛤（简称黄文蛤）的壳长、壳长相对增长率及MmCDK7基因表达差异。【结果】MmCDK7基因cDNA序列全长1296bp,其中,5'端非编码区（5'-UTR）为83bp,3'端非编码区（3'-UTR）为196bp,开放阅读框（ORF）为1017bp,共编码338个氨基酸残基。MmCDK7蛋白分子量约38.32 D,理论等电点（pI）为8.78,包含丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶催化结构域（S_TKc）、酪氨酸激酶催化结构域（TyrKc）及与细胞周期蛋白结合有关的激酶结构域NRTALRE;而S_TKc结构域中有包含蛋白激酶ATP结合位点区域、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶活化位点区域及T-loop环。MmCDK7氨基酸序列与虾夷扇贝CDK7氨基酸序列高度同源,其相似性为75.00%;基于CDK7氨基酸序列相似性构建的系统发育进化树显示,文蛤与中国真蛸、长牡蛎、厚壳贻贝及虾夷扇贝等软体动物先聚为一支。MmCDK7基因在性腺、水管、外套膜和肝胰腺等组织中均有表达,以性腺中的相对表达量显著高于其他组织（P<0.05,下同）;MmCDK7基因在2种文蛤的8个发育时期均有表达,均以多细胞时期的相对表达量最高。在同一养殖条件下,除9月18日外,其他采样时间点均表现为红文蛤的壳长显著大于黄文蛤,红文蛤相对于黄文蛤的壳长增长率在2.79%~32.37%;除11月15日和11月30日外,其他采样时间点均表现为红文蛤的MmCDK7基因相对表达量显著高于黄文蛤的相对表达量。【结论】MmCDK7基因属于CDK家族成员,在细胞分裂旺盛的性腺及多细胞时期的相对表达量最高,且在生长速度较快红文蛤中的相对表达量多数情况下显著高于黄文蛤,故推测MmCDK7基因参与调控文蛤的早期生长发育过程。     

茉莉酸介导的番茄韧皮部表达谱对根结线虫侵染的响应

为了研究茉莉酸介导的基因对根结线虫侵染的响应,以番茄野生型和茉莉酸缺失突变体为试材,采用数字表达谱技术检测分析根结线虫侵染后主茎韧皮部中的差异表达基因。结果表明,茉莉酸缺失突变体中有2 427个基因差异表达,其中1 390个差异基因可富集到112个KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)通路。18个差异基因涉及茉莉酸合成前体α-亚麻酸代谢,100个差异基因参与植物和病原体的相互作用。     

白桦开花调控相关基因FLC、LFY和SOC1的克隆及表达分析

为研究LFY、FLC及SOC1开花调控关键节点基因在白桦花时调控中的作用,从白桦转录组数据中获得了LFY和FLC的全长cDNA序列,分别命名为BpLFY和BpFLC。获得的BpLFY基因编码区长1215 bp,编码405个氨基酸,分子量为45.3 kD。BpFLC基因cDNA编码区长627 bp,编码209个氨基酸,分子量为11.4 kD,这2个基因分别属于FLO-LFY和MADS超家族。对3个基因的启动子进行分析,发现3个基因启动子区均含有2个花粉特异表达的顺式作用元件。通过实时定量PCR对BpLFY、BpFLC及Bp-SOC1在白桦茎尖、叶片、雄花序和叶腋中表达模式的分析结果表明,BpSOC1和BpFLC在白桦各个组织部位均表达,而BpLFY只在雄花序和发育中的腋芽中表达,且在叶片中BpFLC可抑制BpSOC1的表达。