苹果异戊烯基转移酶基因家族（MdIPTs）的克隆与MdIPT5a功能分析

 【目的】克隆苹果（Malus domestica Borkh.）异戊烯基转移酶（isopentenyltransferase,IPT）基因家族MdIPTs,分析MdIPT5a的生理功能,为深入研究MdIPTs在苹果细胞分裂素生物合成途径中的作用和基因的遗传转化提供理论依据。【方法】以‘富士’苹果为试材,利用RACE和苹果基因组信息克隆MdIPTs;利用洋葱表皮和拟南芥原生质体的瞬时表达研究MdIPT5a的亚细胞定位;通过农杆菌介导法遗传转化‘W38’烟草（Nicotiana tabacum cv. Wisconsin 38）过量表达MdIPT5a,RT-PCR鉴定转基因烟草。【结果】克隆了10个MdIPTs的cDNA序列,其中7个编码细胞分裂素生物合成主要途径中的腺苷-IPTs,具有N端的保守结构域GxxGxGK[S,T]序列,分别位于苹果第13、16、3、11、13、16、6号染色体上,命名为MdIPT1a、MdIPT1b、MdIPT3a、MdIPT3b、MdIPT5a、MdIPT5b和MdIPT7a,均无内含子,编码284—370个氨基酸。MdIPT5a-GFP融合蛋白定位于细胞质中,但不定位于质体内。过量表达MdIPT5a的转基因烟草组培苗生根困难、叶片和不定芽增多。【结论】苹果中腺苷-异戊烯基转移酶基因具有成对高度同源现象,与苹果17条染色体起源于9条始祖染色体的同源起源学说相一致,MdIPT5a具有催化合成细胞分裂素的功能。     

猕猴桃果实特异表达ipt基因的构建

异戊烯基转移酶(ipt)基因是细胞分裂素生物合成关键酶．为保证／ipt基因仅在猕猴桃开花授粉之后的幼果期开始有效表达,作者以pUC119质粒为克隆载体,将猕猴桃果实特异表达的猕猴桃素(Actinidin)因启动子与ipt编码基因连接构建成猕猴桃果实特异表达ipt基因．     

苹果MdRGL1a基因对烟草遗传转化研究

植物DELLA蛋白是赤霉素信号传导途径的反向调节因子,DELLA蛋白突变体导致植株矮化。苹果MdRGL1a是编码苹果DELLA蛋白家族的基因之一,为了研究该基因的生理功能,用从‘威赛克’苹果中克隆的MdRGL1a基因,分别构建GFP瞬时表达载体和植物表达载体。通过基因枪法轰击洋葱表皮细胞,激光共聚焦显微镜下观察MdRGL1a基因的亚细胞定位。利用农杆菌EHA105介导的叶盘法转化烟草(Nicotianna tabacumL.),对转基因烟草进行PCR扩增和GUS染色法检测,观察转基因烟草的形态学性状,利用ELISA方法测定烟草的内源激素水平。结果表明,MdRGL1a-GFP融合蛋白定位在细胞核内。转MdRGL1a基因的烟草组培苗根短粗、根系小,田间生长表现为植株矮化,75%转基因烟草提早开花。50%以上转基因植株的內源生长素和细胞分裂素水平显著低于对照非转基因烟草,而內源ABA水平显著高于对照。过量表达MdRGL1a导致转基因烟草植株的矮化和花期改变与內源激素生长素、细胞分裂素水平降低和ABA水平提高相关。     

烟草中异源表达AtPAP2对细胞分裂素敏感性的影响

[目的]本文旨在研究黄酮类化合物含量的变化对植物幼苗中细胞分裂素的响应。[方法]以稳定遗传的35S∷AtPAP2转基因烟草作为试验材料,以细胞分裂素典型的生理效应(抑制主根伸长生长和诱导离体叶片不定芽的再生)为试验模式系统,研究转基因烟草对细胞分裂素的响应。通过分析内源黄酮类化合物的含量,并结合外源施用,初步分析转基因烟草对细胞分裂素敏感的可能机制。[结果]6-苄基腺嘌呤(6-benzylaminopurine,6-BA)(0.2～2.0μmol·L~(-1))和植物体内天然存在的细胞分裂素(反式玉米素和异戊烯基腺嘌呤)处理野生型和转基因烟草,均抑制主根的伸长生长,对转基因烟草的抑制效应明显强于野生型,表明转基因烟草对细胞分裂素的响应更敏感。6-BA处理3 h后,可诱导野生型和转基因植物细胞分裂素响应基因ARR的表达,6-BA的诱导效果在转基因植株上更显著。利用细胞分裂素诱导离体叶片不定芽再生的试验系统,发现转基因烟草长愈伤组织的叶片比例和离体叶片上长芽的平均数均高于野生型,也表明转基因烟草对细胞分裂素的响应更敏感。通过UPLC分析发现,转基因烟草中槲皮素含量明显高于野生型。在培养基中添加50μmol·L~(-1)槲皮素也可以提高野生型烟草幼苗对细胞分裂素的敏感性,而添加生长素极性运输抑制剂2,3,5-三碘苯甲酸和萘基邻氨甲酰苯甲酸则显著增强6-BA对主根伸长生长的抑制效应。[结论]在烟草体内过表达AtPAP2基因,可以提高内源槲皮素的含量,进而通过影响生长素的极性运输来调节植物对细胞分裂素的敏感性。     

苋色藜NDR1基因抗病毒特性初步研究

以抗病毒植物苋色藜为材料,克隆拟南芥NDR1的同源基因,确定其亚细胞定位及该基因表达和抗病毒特性分析,为转基因抗病育种奠定技术基础。根据苋色藜转录组测序分析结果,采用RT\|PCR克隆获得两个与拟南芥同源的NDR1基因,分别命名为CaNDR1a和CaNDR1b,并通过实时定量PCR分析病毒侵染后基因的表达情况;构建植物瞬时表达载体,发现CaNDR1a和CaNDR1b定位于细胞膜;构建CaNDR1a和CaNDR1b植物表达载体,遗传转化获得转基因烟草,经酶联免疫吸附测定（ELISA）分析T1代植株对烟草花叶病毒（TMV）和黄瓜花叶病毒（CMV）的抗性。生物信息学分析揭示CaNDR1a和CaNDR1b是NDR1的同源基因。CaNDR1a和CaNDR1b在苋色藜接种TMV和CMV后显著上调表达。CaNDR1a和CaNDR1b定位于细胞膜上,并且病毒对CaNDR1a和CaNDR1b的胞内定位没有影响。ELISA结果显示部分转基因株系对TMV和CMV的抗性增加。初步表明CaNDR1a和CaNDR1b是拟南芥NDR1的功能性同源基因,参与植物对病毒的内源免疫反应。     

苹果腺苷-异戊烯基转移酶基因的组织表达分析

为深入研究MdIPTs基因在苹果细胞分裂素合成途径中的作用和利用转基因技术改良苹果树型,分析苹果(Malus×Domestica Borkh.) A-IPTs基因的时空表达,本研究以 ''富士’苹果(M.Domestica Borkh.cv.Fuji)及其组培苗为试材,利用半定量RT-PCR方法分析7个A-IPTs基因在梢尖、幼叶、茎段节间、皮部组织、叶芽、花芽、花蕾、花、幼果和根部的表达水平。结果表明:MdIPT3a总体表达水平最高、MdIPT1b次之,在所检测的器官组织中均有表达;MdIPT5a在花蕾和花中表达量高,MdIPT5b在梢尖和幼叶中表达量高;MdIPT1a在根、皮部组织和叶芽中检测到微弱表达,MdIPT3b仅在组培苗的茎段中节间微弱表达;所检测的组织器官中未检测到MdIPT7a表达。苹果7个A-IPTs基因具有组织表达特异性,高度同源的成对基因的组织表达模式不同。     

橡胶草顺式异戊烯基转移酶基因的克隆与原核表达

克隆新疆野生橡胶草顺式异戊烯转移酶基因,对其进行生物信息学分析,构建该基因的原核表达载体,在大肠杆菌中诱导表达融合蛋白,为进一步研究该基因的功能和植物体内天然橡胶合成分子机制奠定基础。采用同源克隆法结合RT-PCR技术获得目的基因,测序正确后将该基因片段连接到原核表达载体pET-30a中,转化大肠杆菌BL21并诱导表达。结果表明:该基因开放阅读框为927bp,编码308个氨基酸,推测的蛋白分子质量为34.9ku,理论等电点为8.74;具有cis-异戊烯基转移酶的5个高度保守区,属于cis-IPPS superfamily蛋白家族;系统进化树表明,橡胶草顺式异戊烯基转移酶与短角蒲公英的亲缘关系最近;经IPTG诱导和SDS-PAGE检测,所构建的原核表达载体表达的融合蛋白与预期蛋白相符合。可见,利用RT-PCR技术从橡胶草叶片中克隆得到顺式异戊烯转移酶基因,成功构建原核表达载体,并使其在大肠杆菌中得到表达。     

玉米赤霉素受体基因ZmGID1a的克隆及功能研究

为研究赤霉素(GA)受体GID (gibberellin insensitive dwarf),克隆编码玉米GID的同源基因ZmGID1a,分析其在物种间的保守性和系统进化关系。通过实时定量PCR分析该基因在玉米中的表达特性以及不同激素对该基因表达水平的影响。亚细胞定位确定蛋白在细胞核和膜上,利用酵母双杂技术分析Zm GID1a与GA负调控因子玉米DELLA-8和DELLA-9的互作。还分析了表达Zm GID1a转基因烟草的生理指标。这些结果表明Zm GID1a和其他已报道的同源蛋白功能相似。     

棉花DELLA蛋白GhGAI4b基因的克隆及功能初步分析

[目的]DELLA蛋白已在不同的物种中被广泛鉴定,并且功能区高度保守,是GA信号通路中的负调控因子,在棉花纤维细胞起始和发育中起重要的作用.研究棉花中DELLA基因的功能.[方法]从棉花中克隆DELLA蛋白的同源基因GhGAI4b,构建35S:GhGAI4b植物过量表达载体,通过农杆菌侵染花序的方法转入野生型拟南芥中,观察转基因植株的表型.[结果]序列分析表明GhGAI4b全长开放阅读框1 617 bp,编码538个氨基酸,具有DELLA蛋白的典型结构域.采用Clustal X将GhGAI4b的氨基酸序列与其他已知的DELLA蛋白氨基酸序列进行相似性比对,发现GhGAI4b氨基酸序列与陆地棉、拟南芥的相似性较高,达到47;以上.转基因株系表现出叶片颜色深绿,叶片缩小且肥厚,叶片细长呈锯齿状;有些株系会出现多重莲座叶,雄蕊发育不全,晚花,株高变矮等赤霉素不敏感突变体的表型.[结论]过表达GhGAI4b能够抑制拟南芥莲座叶的生长和发育,影响转基因拟南芥花器官的发育,严重时引起转基因拟南芥的不育.     

大豆2-甲基-6-植基-1,4-苯醌甲基转移酶基因(Gm VTE3)的克隆及对转基因烟草种子中生育酚组成的影响

【目的】克隆大豆2-甲基-6-植基-1,4-苯醌甲基转移酶基因(GmVTE3),研究其在烟草中过量表达对转基因烟草种子中生育酚(维生素E)组分的影响。【方法】利用EST拼接和RT-PCR技术,从大豆中分离了大豆2-甲基-6-植基-1,4-苯醌甲基转移酶(VTE3)的全长cDNA序列,通过烟草转化研究过量表达VTE3对转基因植株维生素E组分的影响。【结果】GmVTE3全长1026bp,编码342个氨基酸,与其它物种的VTE3氨基酸同源性很高,在烟草中过量表达该基因使烟草种子中γ-生育酚与δ-生育酚的比值最高增加2倍。【结论】首次克隆了大豆2-甲基-6-植基-1,4-苯醌甲基转移酶基因GmVTE3,它能够催化烟草植株中2-甲基-6-植基-1,4-苯醌(MPBQ)的甲基化,从而改变烟草种子中生育酚的组成成分。说明可以利用克隆的GmVTE3来改变植物种子中生育酚的组成和提高α-生育酚的含量。     

Transformation of a star into a planet in a millisecond pulsar binary

Millisecond pulsars are thought to be neutron stars that have been spun-up by accretion of matter from a binary companion. Although most are in binary systems, some 30% are solitary, and their origin is therefore mysterious. PSR J1719-1438, a 5.7-millisecond pulsar, was detected in a recent survey with the Parkes 64-meter radio telescope. We show that this pulsar is in a binary system with an orbital period of 2.2 hours. The mass of its companion is near that of Jupiter, but its minimum density of 23 grams per cubic centimeter suggests that it may be an ultralow-mass carbon white dwarf. This system may thus have once been an ultracompact low-mass x-ray binary, where the companion narrowly avoided complete destruction.     

带杠杆千斤顶的设计

带杠杆千斤顶是基于地震、矿难、车祸等场合的救援或自救而自主研发的一种新型、简便、实用、高效的救援装置。由于其构造简单、携带方便,对于空间狭小且地表复杂的救援非常实用,亦可民用或作为工厂维修工具。本文对设计的原理方案、产品优点及使用进行了系统的说明。     

一类生化开关模型的定性分析

本文研究一类生化开关模型其中ｘ≥０，ｙ≥０；ａｉ，ｂｉ，ｃｉ（ｉ＝１，２）为正参数、给出了系统（１）具有开关行为的充要条件．     

Identification of a sex pheromone from a spider

The compounds (R)-3-hydroxybutyric acid and its dimer, (R)-3-[(R)-3-hydroxybutyryloxy]-butyric acid, have been identified as sex pheromones of a spider. These compounds elicit web reduction behavior by males of Linyphia triangularis (Clerck) on the webs of unmated adult females.     

Capture of a single molecule in a nanocavity

We describe a heptameric protein pore that has been engineered to accommodate two different cyclodextrin adapters simultaneously within the lumen of a transmembrane beta barrel. The volume between the adapters is a cavity of approximately 4400 cubic angstroms. Analysis of single-channel recordings reveals that individual charged organic molecules can be pulled into the cavity by an electrical potential. Once trapped, an organic molecule shuttles back and forth between the adapters for hundreds of milliseconds. Such self-assembling nanostructures are of interest for the fabrication of multianalyte sensors and could provide a means to control chemical reactions.     

Development of a receptor on a foreign nerve fiber in a Pacinian corpuscle

When the sensory fiber of a Pacinian corpuscle (in cat mesentery) is transected (at the inferior mesenteric nerve) transduction fails within 30 hours: the nerve ending produces no generator potentials in response to mechanical stimulation. Electrically elicited nerve impulse conduction continues for at least another 18 hours. A transducer mechanism develops on a regenerating nerve fiber when this fiber enters the denervated corpuscle. Such transducer development takes place on myelinated fibers from the inferior mesenteric nerve, which normally supplies corpuscles, as well as on myelinated hypogastric nerve fibers, which normally do not go to corpuscles, including fibers larger than the original corpuscle afferents.     

Conversion of a peroxiredoxin into a disulfide reductase by a triplet repeat expansion

Pathways for the reduction of protein disulfide bonds are found in all organisms and are required for the reductive recycling of certain enzymes including the essential protein ribonucleotide reductase. An Escherichia coli strain that lacks both thioredoxin reductase and glutathione reductase grows extremely poorly. Here, we show that a mutation occurring at high frequencies in the gene ahpC, encoding a peroxiredoxin, restores normal growth to this strain. This mutation is the result of a reversible expansion of a triplet nucleotide repeat sequence, leading to the addition of one amino acid that converts the AhpC protein from a peroxidase to a disulfide reductase. The ready mutational interconversion between the two activities could provide an evolutionary advantage to E. coli.     

一类p-Ginzburg—Landau泛函的C^1,a口收敛

研究了一类p-Ginzburg-Landau（p〉0）模型的渐近性态.通过局部分析的技巧,推出了泛函的正则性估计.在此基础上,利用Euler方程解的正则性估计及渐近行为,得到了极小元的C1,α收敛.     

Discrimination of successiveness: a test of a model of attention

Interpreting attention as a periodic phenomenon, we show its relevance to discriminating the successiveness of signals presented to separate sense modalities. Experiments confirm the expected linear relation between the probability of discriminating pairs of successive from pairs of simultaneous signals and make it possible to infer the period of attention.