鸡的酪氨酸酶基因5''''调控区的单链构象多态性分析

酪氨酸酶(byrosinase，TYR)是动物黑色素合成的关键酶。对鸡TYR基因上游调控区序列-641～-2125bp进行了单链构象多态性(SSCP)分析，发现在该区域内存在3个单核苷酸多态(SNP)位点，并分析了SNPS位点与中国农业大学资源群体亲代(P)和F2代个体黑色素性状的相关性。结果显示TYR基因调控区SNPS位点与鸡的胫色和皮肤色显著相关。     

南阳牛ATP5B基因启动子区域多态性与生长性状的关联性研究

ATP合成酶亚基β(ATP synthase subunit beta,ATP5B)作为ATP合成的重要关键蛋白之一,参与多种生物代谢活动。南阳牛(Bos taurus)是中国本土五大黄牛良种之一,以良好的抗逆性闻名于世,是重要的黄牛种质资源。本研究以南阳牛为研究对象,探究ATP5B基因启动子区域的多态性与南阳牛生长性状相关关系。利用生物信息学技术分析了不同物种ATP5B蛋白功能保守性,检测了南阳牛不同组织ATP5B基因m RNA表达量,并利用DNA测序方法检测南阳牛ATP5B基因启动子区域的多态性,分析了单个多态位点不同基因型与南阳牛生长性状的关联性,随后对具有多态性位点的不同基因型启动子活性做了双荧光素酶活性检测。结果发现牛的ATP5B和猪(Sus scrofa)等物种存在14个相似的motif结构和5个保守性功能域;南阳牛ATP5B基因在内脏组织和肌肉、脂肪组织中广泛表达,其中,在肌肉组织中表达量最高且显著高于其他组织(P0.05),脂肪中次之;在南阳牛ATP5B基因启动子区域检测到了3个SNP位点,分别为g.-428TA,g.-390TC和g.-322CG。将南阳牛生长性状与SNPs进行关联性分析,结果表明g.-428TA位点上TT基因型个体的体重、体高和胸围显著高于AA基因型个体(P0.01或P0.05);g.-390TC位点上TT基因型个体的体高和胸围与CC基因型个体存在极显著性差异(P0.01);g.-322CG位点CC基因型个体的体重和体长显著高于GG基因型个体(P0.01或P0.05)。双荧光素酶活性报告显示,各SNP位点的不同基因型启动子活性略有差别,但未达到显著水平(P0.05)。因此,南阳牛ATP5B基因启动子区域的这3个SNP可考虑作为南阳牛生长性状相关分子标记的候选基因位点,用于南阳牛的分子育种工作,为相关分子育种工作提供参考。     

奶牛硬脂酰辅酶A去饱和酶基因(SCD)启动子的克隆及活性分析

硬脂酰辅酶A去饱和酶(SCD)是脂肪酸合成过程中的一个主要限速酶,为了研究奶牛脂肪合成的基因调控机制,本研究首先从奶牛组织中克隆得到4个不同长度的SCD基因启动子片段(分别为212、380、416和760bp),采用生物信息学的方法分析了启动子上不同的转录因子结合位点,将克隆片段与pGL3-basic荧光素酶报告基因载体进行KpnⅠ和XhoⅠ双酶切,连接形成重组启动子载体pGL3-SCD1、pGL3-SCD2、pGL3-SCD3和pGL3-SCD4。将载体纯化后,瞬时转染到HepG2细胞,对细胞施加胰岛素(10IU/mL)和亚油酸(120μm)处理,通过双荧光素酶报告基因检测启动子荧光素酶相对活性,结果发现,在SCD启动子序列上存在Sterol-regulated element(SRE)转录因子的结合位点,随着SCD启动子片段长度的延长,启动子活性也显著提高,pGL3-SCD4具有最高的启动子活性。与对照组相比,pGL3-SCD1~4启动子的活性在胰岛素刺激下都显著增强(P<0.05),其中pGL3-SCD4的启动子的相对活性最高,达到了46.93。在亚油酸刺激下,pGL3-SCD1~3的启动子活性没有显著变化,而pGL3-SCD4的活性显著减弱(P<0.05),研究表明pGL3-SCD4启动子上增加的片段(-398~-742)可能对于SCD基因的表达调控具有重要作用。     

北极狐PMEL基因启动子活性及转录调控区域研究

前黑素小体蛋白基因(premelanosome protein gene,PMEL)可以直接启动黑素小体内纤维的形成,促进黑素小体合成,是调控动物毛色的主要候选基因之一。目前关于北极狐(Vulpes lagopus)毛色差异表达基因的相关研究相对较少,本研究旨在筛选调控北极狐毛色的PMEL基因的启动子核心区域及转录因子。研究通过基因组测序技术,获得了北极狐PMEL基因启动子序列,利用生物信息学方法对其核心启动子区域和转录因子结合位点进行预测;以北极狐基因组DNA为模板,扩增出该基因不同长度的启动子缺失片段,并连接至p GL3-Basic载体,将重组质粒瞬时转染到A375和293T细胞,利用基因检测仪进行活性验证。结果表明,成功构建了8个含有不同长度启动子片段的重组质粒,经双荧光素酶活性检测发现北极狐PMEL基因的-1 162/+8区域为核心启动子区域;生物信息学预测分析发现在北极狐PMEL基因的-1 162/-655区域存在5个转录因子结合位点,分别为Sp1(-966/-952)、Sp1(-912/-900)、Sp1(-750/-736)、NF-1(-712/-699)和NF-1(-682/-673);利用重叠延伸PCR技术成功构建了5个突变载体,经双荧光素酶活性检测发现该5个突变载体活性均显著下降(P0.05),表明这5个转录因子是北极狐PMEL基因转录调控的正调控元件。本研究为探究该基因的表达调控机制提供了科学依据,并为北极狐毛皮品质分子育种和彩色毛皮材料的创制提供了思路。     

猪FUT1基因启动子区的确定及活性分析

F18大肠杆菌(Escherichia coli F18,E.coli F18)是养猪(Susscrofa)业中发生最普遍、危害最大的病原菌之一,球系列鞘糖脂生物合成通路及通路中α-(1,2)岩藻糖转移酶1基因(alpha(1,2)fucose transferase 1,FUT1)对断奶仔猪F18抗性具有重要调控作用.本研究运用生物信息学技术挖掘课题组前期获得的断奶仔猪转录组测序结果,确定FUT1基因的转录起始位点和启动子区.同时对启动子区序列进行CpG岛分析;采用双荧光素酶报告基因以及AliBaba 2.0软件,分别分析启动子区活性和CpG岛序列潜在的转录结合位点.通过比对人类(Homo sapiens)和猪的基因序列信息数据库,结果表明,FUT1基因转录起始区域具有5种可变剪接(AS-1,AS-2,AS-3,AS-4和AS-5)和2个启动子区域(启动子1和启动子2);双荧光素酶报告基因检测结果进一步显示,FUT1基因启动子2的转录活性极显著高于启动子1的转录活性(P＜0.01),启动子2的活性是启动子1的2.75倍,根据结果可以推测启动子2在转录过程中起主导作用;CpG岛分析显示,猪FUT1基因启动子1和启动子2分别存在一个CpG岛.FUT1启动子1扩增片转录因子预测分析表明,FUT1基因启动子1存在20个潜在的转录因子结合位点,并且Sp1出现在多个转录结合位点处.本研究结果为猪FUT1基因的甲基化检测和调控机制分析提供一定的基础和依据.     

猪Nramp1基因启动子克隆及其组织表达活性分析

Nramp1基因在猪肺泡巨噬细胞中具有较高的组织表达特异性,本研究的目的是克隆并分析猪(Sus scrofa)Nramp1基因在肺泡巨噬细胞中的特异性表达调控元件.本研究首先利用5'RACE技术确定了Nramp1基因转录起始位点,在此基础上构建了-1 327～+86 bp区域内不同长度的嵌套缺失片段,分别连接至pGL3-BASIC载体上,构建了pLUC1430、pLUC1136、pLUC840、pLUC751、pLUC487、pLUC379、pLUC274及pLUC179共8个缺失表达载体.采用脂质体转染法,与海肾荧光素酶载体共转染猪肺泡巨噬细胞、肾细胞、脂肪前体细胞和胎儿成纤维细胞,采用双荧光素酶报告系统验证了Nramp1基因不同启动子片段的表达活性,结果表明Nramp1基因核心启动子区位于-386～-173 bp.进一步比较了pLUC487[-386～+86]启动子区在巨噬细胞、猪肾细胞、脂肪细胞和胎儿成纤维细胞中的表达活性,结果表明Nramp1基因在巨噬细胞中的表达活性极显著地高于肾细胞、脂肪细胞和成纤维细胞(P<0.01),表明Nramp1基因启动子具有较高的巨噬细胞特异性.本研究获得了能够在猪肺泡巨噬细胞中特异表达的调控元件,为进一步实现外源基因在猪肺泡巨噬细胞中的特异性表达提供了基础.     

地方黄牛MyoD1基因启动子多态性分析及其相关转录因子SF1验证

骨骼肌的形成影响着动物的生长发育,而成肌因子的调控,将决定动物的生长性能高低,是极其重要的经济指标之一。为筛选不同品种黄牛(Bos taurus)成肌细胞决定基因1(myogenic differentiation 1,MyoD1)启动子区SNPs(single nucleotide polymorphisms),旨在为确定与黄牛生长性状相关的分子遗传标记提供研究基础,为MyoD1基因启动子区功能元件的揭示提供依据。实验以200头贵州地方黄牛关岭牛、思南牛、黎平牛、威宁牛(各50头)为研究对象,分析MyoD1基因的单核苷酸突变位点。在4个实验群体中共发现5个SNPs,其中关岭牛、思南牛、黎平牛的突变位点相同,都为g.-1141TC、g.-871CT;威宁牛的突变位点有4个,分别为g.-1778TC、g.-871CT、g.-797TC、g.-761TC。关联性分析结果表明,关岭牛MyoD1基因启动子g.-1141TC、g.-871CT位点分别对腹围、体斜长和胸围有显著影响,黎平牛MyoD1基因启动子g.-1141TC、g.-871CT两个位点均对管围存在显著影响,思南牛MyoD1基因启动子的g.-1141TC位点对坐骨端宽有显著影响(P0.05),而g.-871CT位点对生长指标没有显著性影响(P0.05)。威宁牛MyoD1基因启动子g.-1778TC、g.-871CT、g.-797TC、g.-61TC位点分别对体斜长、腰高和坐骨端宽有显著影响(P0.05)。采用酵母单杂交实验对MyoD1基因启动子和转录因子SF1基因验证,结果发现SF1基因确能与MyoD1基因启动子结合的转录因子。利用双荧光素酶报告系统检测到SF1基因对MyoD1基因启动子相对荧光素酶活性升高。当SF1基因转录位点产生g.-1141TC突变,为CC基因型时,对3个黄牛品种(关岭牛,黎平牛,思南牛)的腹围、管围、坐骨端宽等生长指标影响显著,SF1对MyoD1基因的启动活性及调控功能有重要影响。     

猪黑素皮质激素受体-4基因(MC4R)启动子克隆及其分析

本研究旨在对猪黑素皮质激素受体-4基因(MC4R)的转录调控机制进行初步探讨.首先通过PCR方法扩增MC4R基因5’上游启动区l 234 bp(-1 264～-31 bp)的片段,再利用生物信息学方法对这一区域内潜在的转录起始位点进行了预测,最后采用步移缺失获得了11段长度不等的启动子片段,并分别克隆到荧光素酶(LUC)报告基因表达质粒(pGL3-Basic)中.同时,通过双荧光素酶报告活性分析检测MC4R基因启动子区不同长度片段在猪上皮型肾细胞(PK15)中瞬时转染后的活性.结果表明,猪MC4R 5’端-682 bp处存在1个潜在的转录起始位点(TSS),细胞检测结果显示-514～-486bp区域内存在控制MC4R基础转录活性的顺式调控元件,推测该序列内的热休克转录因子(HSF)结合位点可能对MC4R基因的表达调控及功能行使具有重要作用.     

奶山羊ELOVL6基因启动子的克隆及活性区域分析

超长链脂肪酸延伸酶6(elongase of very long chain fatty acids 6,ELOVL6)主要催化C12～C16饱和或单不饱和脂肪酸的延伸,是长链脂肪酸延长反应的限速酶.本研究根据云南黑山羊(Capra hircus)的基因组序列(Gene ID:NW_005100691.1)设计引物,以血液DNA为模板,利用PCR技术扩增得到西农萨能奶山羊(C.hircus)ELOVL6基因启动子的全长序列,通过缺失分析,构建了10个包含ELOVL6启动子不同缺失片段的荧光素酶报告基因载体,与海肾荧光素酶对照报告基因载体(pRL-TK)共同转染西农萨能奶山羊乳腺上皮细胞,利用双荧光素酶系统检测不同片段的启动子活性.结果表明,克隆得到ELOVL6基因启动子全长序列2 370 bp(包含转录起始位点上游2 168 bp),其与牛(Bos taurus)、人(Homo sapiens)和鼠(Mus musculus)的基因组序列同源性分别为94％、81％和80％,LO VL6启动子上无典型的真核生物启动转录元件TATA框.缺失突变研究发现,ELOVL6基因启动子前端存在负调控元件,启动子核心区域位于转录起始位点上游109～40 bp,该序列包含过氧化酶体增殖物激活受体(peroxisom prolifeator-activated receptor,PPAR)、肝X受体(liver X receptor,LXR)、胆固醇调节元件结合蛋白-1 (sterol-regulatory element binding protein-1,SREBP-1)、特异性蛋白1(specificity protein 1,Sp1)及核因子Y(nuclear factor Y, NF-Y)等转录因子的结合位点,本研究为ELOVL6基因启动子的功能研究提供理论依据.     

西农萨能奶山羊PPARγ基因启动子结构与功能分析

过氧化物酶增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptorγ,PPARγ)是核受体家族成员,作为配体激活型转录因子,在调控脂肪酸代谢和脂滴形成等方面发挥重要作用。为分析PPARγ基因启动子结构及功能,完善奶山羊(Capra hircus)乳脂代谢调控网络,本研究以西农萨能奶山羊全血DNA为模板,通过PCR技术扩增PPARγ基因5′侧翼序列,并克隆得到7个长度不同的缺失片段,分别连接pGL3-basic载体构建重组体,利用双荧光素酶报告系统检测各重组质粒活性,结合生物信息学分析确定其转录核心区域;并通过启动子定点突变和过表达CCAAT增强子结合蛋白α(CCAAT enhancer binding protein alpha,C/EBPα)研究转录因子C/EBPα对PPARγ基因的转录调控。结果表明,克隆得到的PPARγ基因启动子序列全长为2 328 bp(包含转录起始位点上游2 181 bp,GenBank登录号:MG770492.1),启动子上无典型的真核生物元件TATA框,但存在C/EBPα、肝X受体(liver X receptor,LXR)、胆固醇调节元件结合蛋白(sterol-regulatory element binding protein,SREBP)及特异性蛋白1(specificity protein 1,SP1)等多个转录因子结合位点;缺失片段分析结果表明,PPARγ基因启动子核心区域位于转录起始位点上游194~108 bp,且启动子上存在负调控元件;转录因子C/EBPα通过结合位于启动子上游119 bp处的C/EBPα结合元件而调控PPARγ基因的转录。本研究为后续开展PPARγ调控羊奶脂肪酸代谢的机理研究提供了资料。     

奶牛SREBP1蛋白对FASN基因启动子的转录调控分析

脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,FASN)是动物组织合成脂肪酸的关键酶,为研究奶牛(Bos taurus)FASN基因的调控机制,本研究从奶牛基因组DNA中克隆构建了3个不同片段长度的FASN基因启动子并分析其结构,在L02肝脏细胞中转染固醇调节元件结合蛋白1(sterol regulatory element binding protein1,SREBP1)真核表达载体和FASN启动子,Western blot检测SREBP1核蛋白的表达,双荧光素酶系统和q RT-PCR技术研究对FASN基因启动子活性的调控作用,结果发现,构建的pGL3-FSAN1、pGL3-FASN2和pGL3-FASN3启动子片段长度分别为177、255和399 bp,其中pGL3-FASN2和pGL3-FASN3包含SREBP1转录因子结合位点。在人(Homo sapiens)源L02肝脏细胞中转染SREBP1质粒后检测发现,SREBP1核蛋白表达升高。肝脏细胞中转染pGL3-FSAN1、pGL3-FASN2和pGL3-FASN3启动子并用SREBP1质粒处理后,pGL3-FASN2和pGL3-FASN3启动子活性极显著增加(P0.01)。与对照组相比,SREBP1处理后细胞FASN基因m RNA的表达显著增加1.67倍(P0.05)。本研究揭示奶牛SREBP1蛋白可以促进对FASN基因的转录激活。这一结果为研究奶牛FASN基因的转录调控机制提供了基础资料。     

玉米In5-2启动子功能区域结构分析

摘要： 利用PCR技术获得6个不同长度的玉米In5-2启动子5'端缺失片段，分别克隆到植物表达载体p1301后转化烟草。GUS活性定量检测结果显示，玉米In5-2的基础转录区域可能位于ATG上游-1 520~-1 431 bp之间。利用DNAMAN软件分析在-1 108~-1 079 bp和-891~-864 bp之间存在着2个茎环结构，推测茎环结合蛋白位点可能位于-1 079~-897 bp之间，且ATG上游-388~-86 bp之间可能存在乙酰苯胺类化合物诱导元件。     

罗非鱼β-肌动蛋白基因启动子的分离及其启动子活性的初步检测

采用高保真PCR技术从尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）基因组中分离了β-肌动蛋白（β-actin）基因片段（GenBank登录号：EF026001）。序列分析显示该片段包括长为1643bpβ-actin基因5＇端侧翼区的启动调控区和90bp的部分转录区序列。启动调控区包括一段长为108bpβ-actin基因上游调控序列、β-actin基因不翻译的第1个外显子和第1个内含子。上游调控序列中含有与转录活性密切相关的作用元件：CAAT box,TATA box和CArG box,分别位于转录起始位点上游的-92、-29和-62处。将尼罗罗非鱼β-actin基因的启动调控区定向克隆到不含启动子的红色荧光表达载体pDsRed2-1中,构建了重组荧光表达载体。重组载体经EcoRⅠ线性化后,采用显微注射技术将其注射到唐鱼（Tanichthys albonubes）的受精卵中,利用荧光显微镜观察外源基因增强型红色荧光蛋白基因（DsRed2）在唐鱼中的表达。结果表明,在荧光显微镜下以及普通解剖镜下均可观察到红色荧光,说明本实验分离到的罗非鱼β-actin基因启动子序列具有有效的驱动功能。     

马立克氏病病毒CVI988株病毒囊膜糖蛋白B启动子的克隆及活性分析

为了选择适宜的启动子调控外源基因的表达,以改善马立克氏病毒对载体的重组病毒的免疫保护力,克隆了马立克氏病病毒(MDV)CVI988株病毒囊膜糖蛋白B(gB)启动子,通过测序分析发现克隆的gB启动子与GenBank上发表的MDVGA株序列的同源性为99.5%。分别以β-半乳糖苷酶(β-galactosidase)和虫荧光素酶(luciferase)为报告基因,构建pSK-gB-LacZ和pgB-Luc真核表达载体。将pSK-gB-LacZ转染的中国地鼠卵巢(Chinesehamsterovary,CHO)细胞进行染色,出现蓝色,说明在CHO细胞中,MDVgB启动子可以有效地调控lacZ基因的转录。在CEF细胞中,利用虫荧光素酶系统将gB启动子与SV40及hCMV启动子进行活性比较,发现hCMV启动子的活性为gB启动子的31倍,SV40启动子为gB启动子的27倍。     

中棉光诱导基因Gacab 启动子的克隆及其功能分析

利用加接头法，从金华中棉(Gossypium arboreum)中分离获得了捕光叶绿素a／b蛋白复合体基因Gacab编码区5′上游的调控序列1009bp，命名为Gacab P，与公布的其它植物cab启动子序列比较，没有明显的同源性。将GacabP和197、504、779bp的5′端缺失体分别与gus(uid A)基因融合，构建植物表达载体。用Gacab P：：gus转化烟草(Nicotiana tabacum cv．NC89)，GUS组织化学分析发现Gacab P驱动gus基因在转基因烟草的叶片表达。在暗培养的转基因烟草叶片中Gacab P不表现活性，而光能够诱导gus基因的表达，表明Gacab P是一种光诱导型启动子。用基因枪轰击水稻愈伤组织，结果显示，Gacab P及3种不同长度的缺失体均可驱动gus基因的瞬时表达，以504bp的活性最高，瞬时表达水平明显高于35S启动子，197、779和1009bp的表达减弱，由此推测-197～-1bp为Gacab基因的基本启动子，-504～-197bp间包含正调控元件，-1009～-504bp间包含负调控元件。     

橘色双冠丽鱼TYR基因的克隆及其发育时序和组织表达分析

酪氨酸酶(tyrosinase,TYR)是动物体内黑色素合成信号通路中起关键性作用的限速酶,黑色素生成的速度和种类取决于TYR基因的表达量和活性水平.为了解色素相关基因与体色变化的关系,采用cDNA末端快速克隆技术(rapid-amplification of cDNA ends,RACE)技术获得橘色双冠丽鱼(Amphilophus citrinellus) TYR基因cDNA全序列,并利用qRT-PCR分析了橘色双冠丽鱼体色变化不同时期和不同组织中TYR基因的表达差异.实验获得cDNA全长序列2 683 bp,其中阅读框1 620bp,编码540个氨基酸,5'UTR区246 bp,3'UTR区817 bp.氨基酸序列和系统发育分析表明,相比与脊椎动物间的保守性,TYR蛋白序列在鱼类间的保守性更高.qRT-PCR结果表明,TYR基因在胚胎各期均有表达,受精期表达量最低,血液循环期开始急速上升;在“黑色-灰色-亮黄色”三个典型体色褪黑过程中,各组织TYR基因表达量均在黑色期呈现最高值,显著高于灰色和亮黄色期,灰色到亮黄色时期鳞片和尾鳍的TYR基因表达量逐渐降低,但差异不显著(P＞0.05),而皮肤组织的TYR基因表达量在三个体色褪黑期均显著降低(P＜0.05);亮黄色时期,TYR基因在心、肾、脑、鳔、性腺、尾鳍和眼等组织均有表达,其中眼部表达量最高,其次是鳔和尾鳍,皮肤和性腺表达量最低.橘色双冠丽鱼TYR基因在三个典型体色褪黑期表达逐渐降低,可能与红色素细胞和黄色素细胞逐渐增多以及黑色素细胞数量和分布比例发生变化相关.本研究通过了解体色变异的分子基础,为鱼类体色遗传和体色改良研究积累资料.     

Pbf启动子在小麦离体胚乳中的特性分析

为了探明胚乳特异启动子的调控活性，对小麦醇溶蛋白盒结合因子基因（pbf）的启动子序列进行了5´、3´和中间缺失片段-GUS基因嵌合体载体（pbf.a-d）的构建，并在小麦离体胚乳中转化。GUS瞬间表达活性检测和功能缺失试验表明：pbf 的-2510- -1bp全长序列能够在小麦离体胚乳中表现活性，而5´ 端-2510bp- -670bp以及3´端-1288bp- -1bp序列的缺失则使启动子在胚乳中丧失了活性；中间序列-2160bp- -689bp的缺失使GUS的表达强度明显降低。文中对pbf启动子序列中存在的重要基序种类和数量以及基序对启动子表达调控活性的作用也给予了初步分析。本文对小麦胚乳发育状态及GUS瞬间表达体系等对pbf启动子活性检测的影响也作了探讨。     

非生物胁迫下W-box突变对小麦TaGAPC5基因启动子活性的影响

小麦(Triticum aestivum)胞质甘油醛3-磷酸脱氢酶(cytosolic glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPC)Ta GAPC5基因在干旱等非生物胁迫下显著表达。序列分析表明,Ta GAPC5基因启动子区包含3个W-box顺式作用元件。本实验利用PCR定点突变技术对Ta GAPC5基因启动子区-640处W-box单独突变、-640、-700两处W-box突变和-640、-700、-997处W-box均突变,将这3种突变的启动子分别与植物表达载体p C0390-GUS融合表达,利用农杆菌(Agrobaoterium tumefaciens)介导法转化烟草(Nicotiana tabacum),对转化后的烟草分别进行正常条件下培养和100 nmol/L脱落酸(abscisic acid,ABA)、20%PEG8000胁迫处理。组织化学染色结果显示,这3种突变后的启动子序列均具有一定的启动子活性。烟草叶片GUS酶活检测结果表明,在正常生长条件下,Ta GAPC5基因启动子-640处W-box单独突变对启动子活性影响不大,-640、-700、-997三处W-box均突变Ta GAPC5基因启动子活性显著降低(P0.01);在100 nmol/L ABA诱导下,-640处W-box单独突变、-640、-700两处W-box突变和-640、-700、-997处W-box均突变均可显著降低Ta GAPC5基因启动子活性(P0.01);在PEG胁迫条件下,Ta GAPC5基因启动子-640处W-box单独突变和-640、-700、-997三处W-box均突变可显著降低该基因启动子活性(P0.01)。因此表明-640、-700、-997处W-box对小麦Ta GAPC5基因启动子活性有一定影响,其中在100 nmol/L ABA、20%PEG8000胁迫条件下其影响较大,推测Ta GAPC5基因启动子序列中W-box元件可能参与非生物胁迫下小麦Ta GAPC5基因的表达调控。这一研究结果可为小麦Ta GAPC5基因在非生物胁迫下的表达调控研究提供重要线索。     

鸡解耦联蛋白基因型与活性氧含量、初生重的相关性分析

为了研究解耦联蛋白基因(uncoupling protein,UCP)对鸡(Gallus gallus)初生重及活性氧含量的影响,本实验通过对3个品种鸡初生重、UCP C353T多态位点基因型以及肌肉组织活性氧(ROS)含量的测定,发现丝羽乌鸡ROS值显著低于白莱航、寿光鸡,UCP TT基因型ROS值显著高于CT和CC基因型,而ROS含量与雏鸡初生重之间存在着正向的相关性(r=0.5011),UCP TT基因型的初生重显著高于CT和CC基因型。实验结果揭示了鸡UCP基因型对初生重性状具有选择效应。     

参与逆境应答的小麦RBCS11基因启动子功能分析

光合作用相关的核基因(photosynthesis-associated nuclear genes,PhANGs)可以响应包括光照、干旱、糖以及脱落酸(abscisic acid,ABA)等多种环境信号,目前己发现并报道了多种PhANGs启动子上关于光调控的顺式作用元件,但是关于干旱以及ABA等响应元件仍然缺乏系统性研究.本研究主要对核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶小亚基基因(ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase small subunit,RBCS)启动子区域响应逆境胁迫的顺式作用元件进行分析.首先从中国春小麦(Triticum aestivum)基因组中分离得到TaRBCS11基因上游1 839 bp的核苷酸序列,对该启动子进行结构分析的结果表明,转录起始位点位于起始密码子上游59 bp;经PlantCARE数据库分析,发现该启动子序列上除大量保守光调控元件外(如Box Ⅰ、G-Box、I-box和GATA-motif等),还包含多种应答干旱、盐及激素等逆境因子的保守顺式作用元件(如MYB结合位点(MYB binding site,MBS)、CCAAT-box、乙烯响应元件(ethylene-responsive element,ERE)和赤霉素应答元件(gibberellin-responsive element,GARE-motif)等);从小麦基因组数据库分离得到TaRBCS11、TaRBCS13、TaRBCS10和TaRBCS14启动子序列,序列比对显示,其具有极高的同源性,同时还发现多个保守光调控元件(如MNF1、GATA-motif、I-box、G-Box和Spl)位于这4段启动子近侧区(-200bp～ATG);根据TaRBCS11启动子结构特征及调控元件分布情况,设计5条上游引物及1条下游引物用于启动子缺失片段扩增,长度分别为1 656、1 258、866、533和277 bp;随后对该启动子5’端进行缺失并构建了5个不同长度片段融合报告基因β-葡萄糖醛酸酶基因(β-glucuronidase,GUS)的缺失表达载体,利用农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的烟草(Nicotiana tabacum)叶片瞬时表达体系研究酶活变化情况.组织化学染色与酶活分析表明,光能明显提高GUS酶活,进一步分析表明,随启动子片段的缩短,启动子片段上光调控元件缺失,启动子活性依次下降;此外,对不同启动子缺失材料进行干旱、高盐、ABA、黑暗及恢复光照处理,发现干旱、高盐、ABA和黑暗均对全长启动子(P1656)有显著的抑制作用,-804～-474 bp的区域对该段启动子响应干旱及高盐胁迫具有重要作用,而参与ABA响应的核心调控区域位于-1 597～-1 198bp.本研究验证了TaRBCS11基因的表达受干旱、高盐、ABA和光调控影响,并鉴定出其启动子上参与响应非生物胁迫的重要调控区域,研究结果为今后深入研究PhANGs表达调控机制提供了重要参考.