橡胶树胶乳高表达的法尼基焦磷酸合成酶的功能

【目的】天然橡胶生物合成途径是典型的植物类异戊二烯代谢途径,MVA代谢途径是天然橡胶与萜类化合物所需的五碳构成单元IPP和DMAPP生物合成的主要途径之一。由2分子IPP和1分子DMAPP聚合形成的法尼基焦磷酸是乳管细胞天然橡胶生物合成的起始前体,厘清该起始物的合成酶酶学性质不仅有助于阐明天然橡胶生物合成机制,同时也为天然橡胶遗传改良提供酶学理论基础。【方法】对橡胶树热研7-33-97基因组中同源的3个预测的法尼基焦磷酸合成酶(HbFPS1、HbFPS2、 HbFPS3)进行序列特征分析,优选胶乳中高表达的2个法尼基焦磷酸合成酶基因构建原核表达载体,经蛋白纯化与MALDI TOF质谱确证,并同时进行体外酶活性检测,最终评价其对体外橡胶合成效率的影响。【结果】橡胶树基因组含有的3个预测的法尼基焦磷酸合成酶都含有特征性的2个保守结构域“DDIMD”和“DDYXD”及相似的三维空间结构,其中胶乳高表达的HbFPS1和HbFPS2基因编码的蛋白氨基酸序列相似性达到95%,说明HbFPS1和HbFPS2 2个冗余基因可能经历了基因组中同源基因的后期拷贝事件。同时HbFPS1和HbFPS2基因能够...     

用抑制消减杂交法分离巴西橡胶树胶乳特异表达基因

采用巴西橡胶树常割树胶乳的Poly(A )RNA为Tester,叶片Poly(A )RNA为Driver,通过抑制消减杂交法(suppressive subtractive hybridization,SSH)构建了一个胶乳特异表达基因差减文库,通过菌落PCR及反式Northern Dot-Blot筛选鉴定阳性差异片段,获得79个胶乳特异表达阳性克隆,部分阳性克隆还通过Northern Blot杂交及RT-PCR进一步验证.随机挑选部分阳性克隆序列比较分析,结果表明有部分克隆与巴西橡胶树中已知的基因相同,而多数克隆在巴西橡胶树中是新发现,它们与橡胶生物合成、物质代谢运输、信号传导和形态建成等相关.     

生物技术在巴西橡胶树遗传改良中的应用综述

巴西橡胶树（Hevea brasiliensis Muell Arg.）为大戟科多年生异花授粉作物,是天然橡胶（NR）这一重要工业原料的主要来源。由于橡胶树的高度杂合性,加上其漫长的选育种及评价鉴定周期,使得该作物在常规育种上受到极大的限制。随着离体培养及遗传工程技术的发展和应用,人们对于胶乳产量,植株生势,木材质量,以及抗割面干涸病（TPD）等性状的遗传改良和修饰正变得越来越快速和有效。本文就过去20年间橡胶生物技术研究领域所取得的成就作一综合评述。     

通过胶乳转录组分析探析巴西橡胶树橡胶生物合成的研究

巴西橡胶树（Hevea brasiliensis）是天然橡胶（顺式-聚异戊二烯）商业化生产中栽培最为广泛的一个物种。本研究中,为了深入分析并了解胶乳转录谱,尤其是橡胶生物合成相关基因的转录表达情况,我们从橡胶树的胶乳这种代表单一细胞类型的胞质成分中分离得到10 040个表达序列标签（ESTs）,经ESTs序列编辑组装之后共获得3 441个独立转录本（UTs）。基于标准基因词汇体系对这些UTs进行功能分类的结果显示,它们中的73.8%均与未知功能的基因相关。在高度表达的ESTs中,编码橡胶生物合成及应激或防御相关蛋白的ESTs占有相当大的比例,其中编码分属三个蛋白质家族的橡胶粒子膜蛋（RPMPs）的序列其所占ESTs的比例即高达12%。从这些ESTs中还鉴定出了九种RPMP异型体（7.9～27KDa）,其中包括14 Kda的REF（橡胶延伸因子）及22 Kda的SRPP（小橡胶粒子蛋白）。试验中利用抗REF及SRPP抗体也检测到了胶乳中多种RPMP异型体的表达。此外,EST及定量逆转录-多聚酶链式反（QRT-PCR）分析均证实REF和SRPP为胶乳中最丰富的转录产物。除橡胶生物合成之外,比较序列分析结果显示,RPMPs与植物界存在的应激相关蛋白序列具有高度相似性。最后,本文还根据转录本丰度及差异基因表达就RPMP在顺式-聚异戊二烯生物合成中的功能作了进一步的探讨和推测。     

巴西橡胶树CBF2基因的克隆和表达分析

分析植物CBF同源保守区序列设计简并引物,利用RT-PCR技术从橡胶树中克隆了CBF基因家族的保守区,并以SAFA-PCR法克隆了HbCBF2基因的5′端序列以及启动子序列。通过BLAST工具搜索Genbank数据库。结果表明,该序列同其他植物中的CFB家族基因高度同源,认为该序列就是橡胶树中的CBF基因。以此序列设计Northern Blot探针,从低温和干旱两个方面处理,探索该基因在巴西橡胶树中的表达情况。     

国外天然橡胶生产近况

<正> 1984年全世界有41个国家种植巴西橡胶树。据Ishak(1987)报道,1985年全球植胶面积为767万公顷,1950—1985年间,全世界平均每年种植橡胶树9.3万公顷。     

银杏叶绿素a/b结合蛋白基因(GbLhcb4)及其启动子克隆

为了探究银杏中叶绿素a/b结合蛋白基因(Gb Lhcb4)的结构及其相关的转录调控元件,基于Roche454高通量测序获得的Gb Lhcb4基因片段,采用RACE技术分离得到该基因的c DNA序列,并通过染色体步移技术获得该基因启动子序列,结合生物信息学技术分析基因序列的特征、系统进化地位及启动子区域的转录调控元件。序列分析表明,Gb Lhcb4基因全长1 200 bp,含有一个834 bp开放阅读框,编码277个氨基酸,相对分子量为30.65 k D,等电点为5.17。同源分析表明,该基因编码蛋白与北美云杉Ps Lhcb4蛋白(Gen Bank登录号:ABK21281.1)相似性最高,为74.7%。启动子顺式作用元件预测表明,启动子区域包含多个光响应元件及逆境响应元件,同时还存在激素响应、组织特异性表达、细胞周期等相关调控元件。此研究分离得到银杏Gb Lhcb4基因及启动子序列,并进行了相关的生物信息学分析,为探究银杏Gb Lhcb4基因应答环境信号的转录调控机制提供了分子基础。     

橡胶树种子性状相关基因的预测与功能研究

研究橡胶树种子性状相关基因对橡胶籽在生物柴油开发利用方面具有重要意义。基于全基因组关联分析数据挖掘、基因组共线性分析和基因序列同源分析,在橡胶树reyan7-33-97品种中共预测到49个影响种子性状的基因,进一步获取这些基因在3种组织（根,茎和种子）中的表达图谱,并根据差异表达分析挖掘这些基因在不同组织发挥作用的异同。对橡胶树miRNA靶位点预测显示,这些种子性状相关候选基因可能受miRNA调控。通过构建橡胶树蛋白互作网络,发现有16个橡胶树种子性状候选基因存在间接蛋白相互作用从而影响种子性状。研究结果为进一步开发利用橡胶籽提供了一定的工作基础。     

巴西橡胶种子的食用

<正> 巴西橡胶树(或巴拉橡胶树)以及橡胶树属别的种的种子,过去曾经作为现在仍然作为人类的食物,已为文献记载及观在人们的说法所证实。巴西橡胶种子有毒,营养成分并非完善。然而木薯也有毒,东西半球热带地区千百万人还是经常吃它,他们知道如何把木薯等加工成安全食品。因此巴西橡胶朴子的毒素在家庭无需任何特殊设备也能除去,这就使这种蛋白质含量相当高的种子能够得到利用。     

橡胶木防护方法

橡胶木指的是橡胶树木材。橡胶树是一种高大的热带乔木,因能产天然橡胶而被当作经济作物广泛栽植于印尼、泰国、马来西亚、印度、越南、菲律宾、柬埔寨、斯里兰卡和我国华南等热带地区。橡胶种植业的主产品是天然橡胶,副产品是橡胶木材。     

橡胶树AM菌根研究进展

橡胶是四大工业原料之一 ,在交通、军用工业中尤为重要。其中天然橡胶的主要来源是巴西橡胶树 (H evea brasiliensis Muell. Arg.) ,它在我国南方热带地区广为栽培 ,是重要的经济树种和用材树种 ,因而是工业与民用的重要资源。已有研究证实 :橡胶树根系可以形成 AM菌根 (arbuscular mycorrhiza)。AM菌根是广泛分布的一类内生菌根 ,能够促进宿主植物吸收土壤中的养分 ,增强宿主的抗逆性 ,有利于植物生长。近 30 a来 ,国外一些学者对橡胶树菌根真菌的资源与分布 ,菌根真菌对苗木营养和生长效应以及提高苗木抗逆性方面进行了研究。而国内尚…     

角毛壳菌降解粗纤维基因的筛选

以角毛壳菌菌丝体为材料,构建cDNA文库并进行了部分表达序列标签(ESTs)的分析。文库的滴度为1.02×106pfu/mL,重组率为95.3%,插入片段平均长度大于1.2kb。在cDNA文库中随机选择克隆从5′端测序得到1219个高质量ESTs,拼接为804条独立基因。其中460条(57.2%)与NCBI中非冗余蛋白质库(NR)已知基因有不同程度同源性的代表已知功能基因,344(42.8%)条独立基因与NR库中基因没有显著同源性的代表未知功能新基因。从已知基因中鉴定出了降解粗纤维的基因:β-1,4-内切葡聚糖酶基因、β-葡萄糖苷酶基因、β-内切木聚糖酶基因、木糖苷酶基因、漆酶基因。     

橡胶树木材的物理力学性质

橡胶树(Hevea brasiliensis Muell.—Arg.)属大戟科(Euphorbiaceae),原产巴西,它是生产天然橡胶的主要树种。据有关资料记载,现巴西以生产橡胶木材为主要目的。橡胶树生长迅速,20年生胸径可达20多厘米。20多年生的胶树,产胶量急剧下降需要更新。为了使橡胶树木材得到合理利用,为此,我们进行了木材物理力学试验。所测定的数据供用材部门参考。试材于1980年12月5日在河口蚂蟥堡六分场一队设置橡胶林标准地2亩中采集。其海拔370米,坡向西北,坡度20度,黄棕色沙壤,pH6,土层厚度1米以上,排水良好,为人工栽植的橡胶纯林,郁闭度0.5,平均林龄23年,平均胸径24厘米,平均树高16米,地位级Ⅱ。采集标准木为5棵,平均树龄23年,平均胸径29厘米,平均树高19米,生长     

毛果杨基因组序列草图的构建与初步分析

本文报道黑三角叶杨(Populus trichocarpa Torr.& Gray),也即毛果杨全基因组序列测定及分析结果.采用鸟枪测序法并结合遗传作图最终获得该物种全基因组序列草图.本研究还鉴定出45 000多个蛋白质编码基因.分析结果进一步显示,该物种在杨柳科属种分化之前曾经历过一次全基因组复制事件,大约有8 000对经复制产生的重复基因至今依然保留在杨属基因组之中；至于年代更为久远的另一次复制事件则发生在杨属与拟南芥属种系分化之前.与拟南芥属相比,杨属植物在核苷酸取代,串联基因重复,以及染色体重排上似乎均显得较为缓慢.杨属基因组的蛋白质编码基因明显多于拟南芥属,每一个拟南芥基因平均约存在1.4至1.6个杨属同系物.不过,该两个基因组中蛋白质结构域的相对频率基本相同.此外,在杨属基因组中还发现大量与木质素纤维素壁生物合成,分生组织发育,抗性,以及代谢物转运相关的特异性基因.     

危害橡胶木的真菌和昆虫

橡胶树 [H evea brasiliensis( H.B.K) Muell- Arg.]是一种具有很高经济价值的树种 ,全世界 99%的天然橡胶是由它生产出来的[1 ] 。橡胶树原产于南美洲亚马逊河流域的热带丛林 ,Wickham1 876年首次将它引入远东地区 ,随着引种栽培技术的不断进步 ,目前世界许多热带地区都有它的分布。橡胶树的经济价值不仅仅在于它基本保障了世界天然橡胶的市场供应 ,而且由于橡胶木自身具有颜色纹理美观、易于加工、供应充足且价格相对低廉等特点 ,近 2 0多年来 ,橡胶木加工业发展迅速。国外新近研究选育出的橡胶树品系具有良好的第二特性 ,适于木材生产…     

油茶CLE基因家族的鉴定

CLE基因家族编码小分泌蛋白,参与调节植物的生长与发育;CLAVATA3(CLV3)是该家族中与作物产量相关的基因,其序列短、相似度低,鉴定该基因比较困难。本研究利用生物信息学的方法对油茶(Camellia oleifera)基因组数据进行了分析,从注释的蛋白质数据中鉴别出11个油茶CLE基因;开发了一套从基因组序列中预测CLV3基因的方法,鉴别出1个油茶CLV3基因;基因表达分析表明,CoCLV3在种仁、柱头、叶等部位的表达水平较高;利用CLE基因家族蛋白质序列的CLE基序进行比对分析并构建进化树,结果表明,CoCLV3是AtCLV3的同源基因。     

巴西气象资料

<正> 野生巴西橡胶树广泛分布于亚马逊河流域各种不同的生态环境里,热带雨林(泛滥区及非泛滥区)和热带半干旱过渡型森林都有分布。由于南美叶疫病的流行,栽培橡胶一直不景气的巴西橡胶树的故乡——巴西,经过自己和外国公司的长期努力,现在不仅在有南美叶疫病流行的传统植胶区栽培橡胶已有利可图,而且在其南回归线附近开辟了新的植胶区,依靠那     

HbSNP12基因及HbCBF1基因在巴西橡胶树中的差异分析

以抗寒性较强和较弱的两组巴西橡胶树为材料,从NCBI中搜索HbSNP12、HbCBF1基因序列,用Primer Premier 5.0软件设计特异引物,PCR扩增后进行测序,比对两基因在两组材料中的碱基及氨基酸序列信息。结果表明,HbSNP12基因在105 bp、538 bp处,HbCBF1基因在92 bp、387 bp处,两组材料的碱基序列均存在差异,将其翻译为氨基酸序列后差异同样存在。本实验探讨了与抗性相关的HbSNP12、HbCBF1两基因在两组抗性相差较大材料中的单核苷酸多态性,为橡胶树抗寒性相关的SNP标记筛选提供依据。     

巴西橡胶树胶乳药用研究综述

巴西橡胶树胶乳是乳管细胞的胞质液,作为天然橡胶工业产品仅利用了其中的橡胶烃。近年,胶乳中含有的许多初级和次级代谢产物具有的药用价值逐渐被发现。全胶乳和其组分B-乳清与C乳清都具有抗菌作用,B-乳清和C乳清还表现出抑制癌细胞生长,并且对正常细胞为低毒性的特性。胶乳中含有的如白坚木皮醇、植物甾醇、萜类和蛋白质等成分都表现出抑制肿瘤细胞生长、抗真菌、抗氧化等药用功能。     

7个砂梨品种S基因型的确定及1个新S-RNase基因的分离鉴定

砂梨是重要的经济树种,表现出典型的配子体自交不亲和性,在生产和育种上需鉴定品种的S基因犁以确定品种间的亲和性.选取7个砂梨品种为试验材料,使用梨S-RNase(S基因)通用引物进行基因组PCR扩增,产物通过1.8%的琼脂糖凝胶电泳分析.结果表明:‘楚比香'等4个品种中产生了预期的2条电泳条带,而其他3个品种都只产生1条带产物,通过6%的聚丙烯酰胺电泳对该3个品种的PCR产物进一步分析,结果产物被成功分离.将7个品种中分离到的14个条带分别回收、克隆、测序及序列分析,从中鉴别出10个具有梨S-RNase基因序列特征的S基因,其中‘政和大雪梨'中494 bp的基因片段被鉴定为新的S基因,暂命名为S43-RNase(GenBank接受号EF566873).RT-PCR试验证明S43-RNase仅在化柱中特异表达,符合S-RNase的表达特征.通过比对S43-RNase的基因组序列和cDNA序列,确定其内含子大小为294 bp.在推导氨基酸水平上,S43-RNase与苹果亚科其他S-RNase表现出65%～92%的相似性.