洋葱伯克霍尔德氏菌CAS19嗜铁素合成相关基因cepR的克隆及生物信息分析

本研究采用PCR方法克隆了洋葱伯克霍尔德氏菌CAS19嗜铁素合成相关基因cepR,并对cepR基因编码蛋白的结构和功能进行生物信息学分析和预测。同源性分析表明,CAS19的cepR核苷酸序列与Burkholderiacepacia LMG1222cepR基因的同源性为99％;cepR基因全长768bp,包含一个完整的231bp的开放阅读框架,编码239个氨基酸;该基因编码蛋白分子量为26．59kD,理论的等电点为5．55,含有一个LuxR型HTH结构域,在氨基酸残基的不同区域分布有酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、蛋白激酶C磷酸化位点、酪氨酸激酶磷酸化位点、N-肉豆蔻酰化位点和N-糖基化位点,还有一个明显的跨膜结构。本研究结果将为洋葱伯克霍尔德氏菌嗜铁素合成相关研究提供调控基因信息和参考依据,并为其进一步开发和利用奠定基础。     

甜高粱SUT1基因克隆、表达及生物信息学分析

为获知甜高粱蔗糖转运蛋白基因SUT1及其功能,采用同源克隆方法结合RACE技术克隆甜高粱SUT1基因,并对其进行生物信息学分析。克隆得到甜高粱蔗糖转运蛋白基因SUT1 c DNA全长为2 472bp,包括1 560bp编码区序列,编码含有519个氨基酸的蛋白。该蛋白是1个疏水性膜蛋白,分子量约为55k Da,理论等电点p I为8.86;无信号肽剪切位点,含有12个明显的跨膜螺旋拓扑结构,预测含有6个丝氨酸激酶磷酸化位点、4个苏氨酸激酶磷酸化位点和2个酪氨酸激酶磷酸化位点;包含1段低复杂度序列和12个保守的跨膜螺旋结构域。在亚细胞水平,SUT1主要定位于叶绿体类囊体膜、质膜、高尔基体及内质网膜上;二级结构主要以α-螺旋为主,其中α-螺旋占43.35%,无规则卷曲占34.68%,延伸链占19.08%,β-转角占2.89%;预测SUT1蛋白主要在运载结合中发挥重要作用。SUT1基因表达分析结果表明,SUT1基因在各组织中均有表达,叶中表达量最高,其次分别为叶鞘、茎和根,穗中表达量最低。SUT1基因的克隆及其结构、性质与功能的初步分析,可为研究该基因在甜高粱源库互作关系中的功能机制奠定基础。     

小尾寒羊MTNR1A基因外显子2的克隆与序列分析

对常年发情的绵羊品种小尾寒羊和季节性发情的绵羊品种多赛特羊共20只母羊的褪黑激素受体1A(melatonin receptor 1A，MTNR1A)基因外显子2的824 bp扩增产物进行了克隆测序及序列比较分析。结果表明, 小尾寒羊MTNR1A基因外显子2的核苷酸序列与已发表的绵羊序列(GenBank登录号U14109)完全相同。小尾寒羊与多赛特羊MTNR1A基因外显子2的差异由5个变化的核苷酸(分别为C329T、G355T、C566T、C580A和A675G)组成，核苷酸同源性为99.4%。小尾寒羊与山羊、母牛、猪、人、小鼠、挪威大鼠、西伯利亚仓鼠和鸡之间MTNR1A基因外显子2的核苷酸序列同源性为73.2%～98.5%，氨基酸序列同源性为78.5%～98.5%。     

毛竹IDD基因家族的生物信息学分析

IDD基因家族编码一种混合型的转录因子,本文通过本地Blast从毛竹(Phyllostachys heterocycla)基因组数据库获取到了9个IDD家族基因,并命名为PhID1和PhIDD1-8,其氨基酸序列均具IDDdomain结构特征,一个假定的核定位信号、2个C2H2和2个C2HC。氨基酸理化性质分析发现,PhIDD蛋白均为亲水性蛋白,含量较多是丙氨酸(Ala)、丝氨酸(Ser)和甘氨酸(Gly),全序列等电点分布在8.8~9.7之间,仅PhIDD2蛋白的等电点为5.6。除PhIDD2外,IDD-domain的等电点与全序列等电点基本一致。PhIDD蛋白二级结构含量分析发现无规则卷曲和α-螺旋含量最多,β-转角和延伸链分布在整个蛋白中。蛋白磷酸化位点预测结果显示磷酸化位点数量在20~29个不等。三维结构分析显示,PhIDD1在63-175氨基酸处,会形成α-螺旋,β-折叠及无规则卷曲及明显的锌原子结合位点。     

藏绵羊DRB3基因第2外显子多态性分析

为了研究藏绵羊(Ovis aries)DRB3基因的多态性,确定其等位基因数、等位基因间的核苷酸多态位点、变异类型,以及分析各等位基因间的遗传关系和进化意义,研究采用PCR-SSCP方法检测了500只藏绵羊DRB3基因第2外显子的多态性,并克隆、测序群体内变异产生的各等位基因.结果表明藏绵羊DRB3基因第2外显子表现了37个等位基因,37个单倍型序列分析发现82个核苷酸多态位点;37个单倍型序列与GenBank下载序列对比分析,结果表明35个DRB3的等位基因是本研究旨次发现;37个DRB3基因外显子2的单倍型序列NJ系统发育树呈2支分化趋势.研究认为藏绵羊DRB3基因第2外显子具有丰富的遗传多态性;藏绵羊DRB3基因最初是由2个等位基因突变分化成两大类等位基因的.     

山羊TNFα成熟肽氨基酸序列分析

采用RT－PCR技术扩增出山羊TNFα成熟肽基因（cDNA），并进行序列测定。本实验扩增的TNFαcDNA含576个核苷酸，其中成熟多肽由474个核苷酸组成。由此cDNA序列推导出了相应的TNFα氨基酸残基。山羊TNFα成熟肽含157个氨基酸，与人和绵羊的氨基酸数目相同；山羊与绵羊、猪、人和小鼠的TNFα成熟肽氨基酸的相似性分别为98.1%、86.0%、81.5%与75.2%。     

藏绵羊MHC-DRB1基因第3外显子的PCR-SSCP检测及其序列分析

为了研究藏绵羊DRB1基因第3外显子多态性,确定其等位基因数、核苷酸多态位点、变异类型和各等位基因间的遗传关系,本研究采用PCR-SSCP方法,分析了500只藏绵羊(Ovis aries)DRB1基因第3外显子多态性,并对不同等位基因进行克隆和测序。结果表明,藏绵羊DRB1基因第3外显子表现了8个等位基因,8个单倍型序列分析发现了15个核苷酸多态位点,与GenBank序列对比分析,有7个DRB1的等位基因是首次发现。8个DRB1第3外显子的单倍型序列NJ系统发育树呈2支分化趋势。3个种群藏绵羊中B均为优势等位基因,该位点PIC>0.5,为高度多态且显著偏离Hardy-Weinberg平衡状态。研究认为,藏绵羊DRB1基因第3外显子具有丰富的多态性;藏绵羊DRB1基因最初是由2个等位基因突变分化成两大类等位基因。     

尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种中FoGAS1基因的克隆与序列分析

采用PCR和RT-PCR的方法,从尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种中克隆得到了FoGAS1基因的DNA及cDNA序列,并运用生物信息学的方法对该基因所编码的氨基酸序列进行分析,预测其编码蛋白质的结构和功能。结果表明,FoGAS1基因全长1 672 bp,其中开放阅读框全长1 623 bp,编码含有540个氨基酸残基的蛋白质,该蛋白分子量为58398.1,等电点pI=4.83,为性质稳定的亲水性蛋白。FoGAS1蛋白为跨膜蛋白,含有22个丝氨酸磷酸化位点,2个苏氨酸磷酸化位点,8个酪氨酸磷酸化位点。该蛋白在C端有一个信号肽结构,为一种分泌蛋白。通过系统进化树分析,该蛋白在不同种属镰刀菌中高度保守。     

口蹄疫病毒持续感染的黄牛分离毒株VP1和3ABC基因变异特征分析

为明确口蹄疫病毒(Foot-and-mouthdisease virus,FMDV)持续感染与病毒基因变异潜在关系,研究FMDV持续感染分离株结构蛋白VP1和非结构蛋白3ABC基因在牛体内的动态变化.实验用O/Akesu/58毒株以104ID50/mL剂量舌面穿刺接种5头黄牛,出现临床或亚临床症状后痊愈动物会成为可能的FMDV带毒牛.用探杯定期采集实验牛咽喉部黏性液体(O/P液),接种BHK-21细胞增殖病毒后共分离到12株毒株.RT-PCR扩增持续感染分离毒株VP1和3ABC基因,克隆测序发现,所有持续感染分离毒株的VP1基因核苷酸和氨基酸同源性都在98%以上,且没有碱基缺失或插入现象;但与O/Akesu/58的核苷酸同源性仅为85%左右,氨基酸同源性也仅为90%.持续感染分离株VP1基因有多处位点发生突变,其中有16个核苷酸位点发生一致突变,但只有两个位点造成氨基酸突变(I56→T、A210→E);在所有FMDV持续感染分离毒株之间有4个核苷酸位点和3个氨基酸位点发生了颠换.非结构蛋白3ABC基因较为稳定,仅有13个核苷酸位点和5个氨基酸位点的颠换,与宿主嗜性相关的3A基因也没有缺失.推测FMDV持续感染的形成与主要结构抗原基因VP1和宿主嗜性相关基因3ABC变异的关系不显著.     

芒果AP1同源基因的克隆及其生物信息学分析

我们采用RT-PCR方法克隆了2个A州同源基因全长cDNA,分别命名为MAPl—1（GenBankac—cession No．FJ529206）和MAPl—2（GenBankaccession No．FJ529207）。MAPl—1编码247个氨基酸,开放阅读框长度为741bp,蛋白质分子量为28．54kD,等电点为8．31;MAPl—2编码248个氨基酸,开放阅读框长度为744bp,蛋白质分子量为28．78kD,等电点为8．70。同源性分析表明,它们的核苷酸序列与其它木本植物A纠同源基因的一致性为72％～81％。实验分析表明,MAPl—1和MAPl—2第1至第61个氨基酸含有一个MADS盒结构域,第88至第178个为K盒结构域;两个基因均定位于细胞核,且功能位点分布存在着不同,推测这两个基因在花器官发育过程中的功能存在差异。蛋白二级结构预测显示,MAPl—1蛋白有12个α-螺旋,4个8折叠区,14个β-转角;而MAP1—2蛋白有11个α-螺旋,5个B折叠区,15个β-转角;其大多数氨基酸具有亲水性。本研究有助于进一步了解芒果的开花分子机理及成花的生物学发育阶段。     

气孔蛋白同源物在单、双子叶植物中的生物信息学分析

本文对NCBI数据库中的4种单子叶植物（玉米,高粱,水稻和二穗短柄草）和5种双子叶植物（筷子芥,大豆,蒺藜苜蓿,毛果杨和蓖麻）的气孔蛋白同源物,利用生物信息学分析工具在基因结构、碱基组成、氨基酸理化性质、信号肽结构、磷酸化位点、二级结构及三维结构上进行了比较分析,并构建系统进化树。结果表明,单、双子叶植物中的气孔蛋白同源物在基因结构上均由3个外显子和2个内含子构成;编码的蛋白均属于不稳定的疏水性蛋白,且存在信号肽结构和C端保守的6个半胱氨酸残基;在保守的成熟肽区段含有酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点（T）,不含α-螺旋结构,但三维结构基本一致。它们之间的不同点如下：单子叶植物气孔蛋白同源物在基因结构上存在一致的上游同框终止密码子,且G-C含量高于双子叶植物,而AT含量低于双子叶植物;单子叶植物中气孔蛋白同源物的氨基酸残基数目较庞大（除大豆外）,在前肽和信号肽区域分别含有相对保守的酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点（S）和N端豆蔻酰化位点;二级结构中的延伸折叠结构和任意卷曲结构分别多于和少于双子叶植物。系统进化树表明,气孔蛋白在单子叶作物和双子叶植物之间产生了进化上的差异。气孔蛋白同源物在单、双子叶植物中存在明显的差异,这可能与基因的表达调控以及蛋白功能的活化机制有关。但是否与单、双子叶植物表皮细胞气孔的形态差异有关仍待进一步的研究。     

绵羊ANO5基因的生物信息学分析

作为Anoctamin蛋白家族的第五个成员,ANO5基因主要在绵羊肌肉再生、肌母细胞融合和肌细胞膜修复中发挥作用。为探究ANO5基因在绵羊体内的功能,本研究利用生物信息学软件分析了绵羊ANO5基因及其编码产物的结构与功能。结果显示:绵羊ANO5基因含有一个最大长度为3 351 bp的开放阅读框,推测其编码1116个氨基酸残基。该基因编码蛋白的分子式为C5897H9014N1546O1668S42,分子质量为129 602.32 Da,理论等电点为7.24,估计半衰期为30 h,不稳定指数为49.71,脂肪族氨基酸指数为79.43。绵羊ANO5蛋白位于质膜的可能性最大(56.5%),不含信号肽,具有8段跨膜区,属于不稳定亲水性跨膜蛋白。二级结构以无规卷曲(68.43%)为主,三级结构主要由无规卷曲缠绕折叠形成。     

绵羊HSPA1L基因的生物信息学分析

为了解绵羊热休克蛋白1L (heat shock protein family A member 1 like，HSPA1L) 基因及其编码产物的基本结构和生物学特征，给绵羊的抗热应激和免疫等方面的研究提供依据，利用生物信息学数据库及软件对绵羊HSPA1L基因进行生物信息学分析。结果表明，该基因最大长度的ORF有1 926 bp，编码641个氨基酸序列。其编码的蛋白质分子式为C3094H4985N859O969S20，理论等电点为5.89，不稳定指数为32.56。该蛋白无信号肽和跨膜结构，为非分泌性蛋白，主要在细胞质中发挥生物学作用。无规则卷曲是构成该蛋白二级结构和三级结构的主要方式。     

桃MPK3基因的克隆、表达及生物信息学分析

为探究MPK3响应GA信号调控休眠解除的分子机理,以中油四号油桃为试验材料,通过实时荧光定量PCR发现GA诱导下MAPKs家族基因在桃芽中有不同程度的表达,其中PpMPK3响应GA正调控表现最强烈。利用MEGA6.0、MEME、GSDS、DNAMAN 6.0等软件对桃PpMPK3基因进行生物信息学分析,结果表明,PpMPK3的cDNA全长1 113 bp,编码370个氨基酸,蛋白分子量约为42.6 kD,理论等电点为5.62,属于亲水性不稳定蛋白。预测PpMPK3蛋白发生磷酸化修饰的位点有45个,不存在糖基化位点。PpMPK3蛋白的二级结构中α-螺旋占41.35%,延伸链占10.54%,无规则卷曲为48.11%。进化树分析表明,PpMPK3氨基酸序列与甜樱桃亲缘关系最近,同源性为99.73%。通过亚细胞定位发现,PpMPK3定位于细胞核。RT-PCR结果表明,PpMPK3的表达模式与休眠解除过程相一致,推测PpMPK3能够响应GA信号,促进休眠解除。本研究结果为桃设施栽培的休眠调控提供了一定的理论依据。     

Amino acid composition of soil organic matter

This study investigated the amino acid composition of soil organic matter extracted from ten surface soils in addition to surface soils from two long-term cropping systems [continuous corn (CCCC), corn-soybean-corn-soybean (CSCS), and corn-oats-meadow-meadow (COMM)] at two sites in Iowa: the Clarion-Webster Research Center (CWRC) and the Galva-Primghar Research Center (GPRC). Results showed that, with the exception of asparagine pluse aspartic acid and glutamine plus glutamic acid, the other 13 amino acids studied, expressed as perecentages of total amino acids extracted, were generally very uniform among the soils. The total amino acids extracted from the ten soils were significantly correlated with organic carbon (C) ( and clay content (, but not with total nitrogen (N), pH, or sand content. Expressed as percentages or organic C and N in soils, the amounts extracted ranged from 10.9% to 32.4% and from 12.0% to 27.4%, respectively. The amino acid N identified, expressed as percentages of organic N extracted, ranged from 32% to 50% and the C/N ratios of the extracted organic matter ranged from 10.1 to 14.9. The type of rotation did not significantly affect the total amino acid content of the soils from the same N treatment, but it did affect the total amino acid content of soils from the control plots. The total amino acids measured under the different crop rotations at the CWRC site were in the order: COMM>CCCC>CSCS. The order for the GPRC site was: CSCS>COMM>CCCC. The amino acid N identified, expressed as percentages of organic N extracted from soils at the CWRC site, ranged from 33.1% to 50% and for the GPRC site ranged from 26.5% to 51.4%. The C/N ratios of the organic matter extracted ranged from 10.4 to 14.1 and from 6.5 to 14.3 for the soils from CWRC and GPRC sites, respectively. Received: 26 May 1997     

Soil nitrogen pools and turnover in native woodland and managed pasture soils

Dissolved organic nitrogen (DON) is a significant nitrogen (N) pool in most soils and is considered to be important for N cycling. The present study focused on paired sites of native remnant woodland and managed pasture at three locations in south-eastern Australia. Improved understanding of N cycling is important for assessing the impact of agriculture on soil processes and can guide conservation and restoration soil management strategies to maintain remnant native woodland systems, which currently exist as small pockets of woodland within extensive managed pasture landscapes. Organic and inorganic N pools were quantified, as well as the rates of amino acid and peptide mineralisation in the paired native woodland and managed pasture systems. Soil DON dominated the soil N pool in both land uses, and the proportion of DON to other N pools was greatest at the most N-limited site (up to ∼70% of extractable N). In both land uses soil ammonium and free amino acid concentrations were similar (∼20% of extractable N), and soil nitrate formed the smallest N pool (<∼5% of extractable N). Mineralisation of ¹⁴C-labelled amino acid and peptide substrates was rapid (<3 h), and more amino acid was respired than peptide in both the native woodland and managed pasture soils. Soil C:N ratio was important in separating site and land use differences, and contrasting relationships between soil physico-chemical properties and organic N uptake rates were identified across sites and land uses.     

GnRHR基因多态性及其与小尾寒羊高繁殖力关系的研究

设计8对引物,应用聚合酶链式反应-单链构象多态性（PCR-SSCP）技术检测促性腺激素释放激素受体（gonadotropin releasing hormone receptor, GnRHR）基因外显子1、外显子2和外显子3在高繁殖力品种（小尾寒羊和湖羊）和低繁殖力品种（南非肉用美利奴、考力代和中国美利奴绵羊）中的单核苷酸多态性,同时研究该基因对小尾寒羊高繁殖力的影响。结果发现引物P4和P7扩增片段具有多态性,其余6对引物的扩增片段都不存在多态性。对于P4扩增片段,在湖羊中检测到AA和BB基因型,在其余4个绵羊品种中只检测到AA基因型,BB型与AA型相比在外显子1有5个突变（+692G→A、+706T→A、+747T→C、+748A→T和+802T→A）,并引起氨基酸改变（Gly→Ser、Asp→Glu和Leu→Pro）。对于P7扩增片段,在小尾寒羊和湖羊中都检测到CC和DD基因型,在低繁殖力的3个绵羊品种中均只检测到CC基因型,DD型与CC型相比在外显子2有+50A→G和+101A→C两个突变,并引起氨基酸改变（Glu→Gly和Gln→Pro）;小尾寒羊CC和DD基因型频率分别为0.87和0.13,突变纯合型（DD）小尾寒羊平均产羔数比野生型（CC）多0.81只（P<0.01）。