菲胁迫下拟南芥转录水平早期应答

选用模式植物拟南芥为材料,研究其在三环多环芳烃菲胁迫下的差异表达蛋白编码基因的转录水平表达。研究显示,甲基化酶类蛋白编码基因(At5g17920,At1g11860,At1g50480)、活性氧相关基因(At1g65980,At2g47730,At3g54660)、信号传导类蛋白编码基因(At4g11010,AT1g18080)、植物防卫相关蛋白编码基因(At3g23490,At1g54010,At3g14210,At3g16420)、糖分解代谢的蛋白编码基因(At3g52930,At2g36460,At1g04410)和氨基酸代谢相关酶基因(At5g19550,At2g30970)在开始受到菲胁迫时表达上调,大部分在24 h出现表达高峰,甚至48 h时出现2次表达高峰;而活性氧相关基因(At3g52960)和糖分解代谢的编码基因(At3g01500,At1g48030)的表达则从12 h到72 h都受到抑制。结果表明,不同时间菲胁迫下,各基因转录水平出现显著差异,且同一功能类型中的各个基因在响应PAHs(菲)胁迫过程中参与程度不同。上调的编码基因表现出胁迫24h的表达峰值,反映出菲胁迫24 h植物RNA水平的响应达到高峰,随着胁迫时间的延长,表达量不同程度下降。     

拟南芥核苷磷酸化酶基因的组织表达及其T-DNA插入突变体鉴定

为探明植物核苷磷酸化酶家族基因信息及生理功能,采用PCR扩增的方法,研究了模式植物拟南芥核苷磷酸化酶家族基因在不同组织中的表达,并对其核苷磷酸化酶基因T-DNA插入突变体进行鉴定。结果表明:At4g24340和At4g28940基因在根组织中大量转录表达,其他组织均微量检测到转录表达;At4g24350在各个组织中均有少量转录表达;经T-DNA插入结合转录表达鉴定,At4g28940和At4g24350基因为敲除突变体。     

拟南芥两个MYB基因标签融合蛋白植物表达载体的构建

[目的]研究MYB类基因At3g11280和At5g05790的详尽功能。[方法]利用农杆菌将标签蛋白融合的At3g11280和At5g05790基因转化拟南芥,利用转基因植株中标签蛋白的抗体进行染色体免疫共沉淀（ChIP）试验,挖掘两基因所调控的下游基因。[结果]首先扩增了At3g11280和At5g05790基因的CDS片段,随后经过一系列的亚克隆过程将两个基因和标签蛋白的融合基因片段克隆到载体pWM101上,位于35S启动子的下游,转录受35S启动子的调控。[结论]成功地构建了标签融合蛋白植物表达载体,两个基因分别携带HA和Flag标签,载体的成功构建将为ChIP试验奠定基础。     

基因芯片分析芜菁雌蕊退化突变体tpa及野生型开放花的转录组差异

 【目的】基于转录组水平分析芜菁雌蕊退化突变(turnip pistil aborted, tpa)发生的可能原因,为揭示芸薹属作物雌蕊发育的分子遗传调控机制提供研究依据。【方法】 利用tpa及其野生型植株的开放花制备的mRNA反转录成cDNA与拟南芥ATH1芯片进行杂交,筛选出在tpa及其野生型植株中表达有差异的基因,并利用RT-PCR技术对芯片筛选出的基因进行验证。【结果】获得了152个在野生型(W1)和完全退化株(M3)转录组中差异表达的基因,61个在W1和部分退化株(I2)转录组中差异表达的基因,以及24个在I2和M3转录组中差异表达的基因,上述差异基因分别属于细胞壁合成与调控、防卫与胁迫反应、转录调控、蛋白质代谢以及普通新陈代谢等9个不同的功能类别。通过对41个基因的RT-PCR验证,获得了At2g42840、At1g57750、At5g20630、At2g03090、At3g08030、At5g08000、At2g28790、At5g63310和At2g24270等9个在tpa及野生型植株中具显著不同的时空表达特性的基因。【结论】 拟南芥cDNA 芯片可用于分析tpa及其野生型基因的转录差异,筛选获得的9个显著差异基因不但在雌蕊发育等生殖发育过程起重要作用,还参与了植物营养生长的生理生化过程。     

拟南芥At3g28220基因抗寒功能初步分析

采用RT-PCR分析、基因克隆、转化等方法对At3g28220基因功能进行了研究.结果发现At3g28220基因在拟南芥受到低温及盐胁迫时才会在拟南芥中表达,且在不同生长期不同器官中的表达量无明显差异.通过构建35s:At3g28220基因正反向表达载体转化拟南芥,T1植株经卡那霉素抗性筛选,RT-PCR检测,结果表明At3g28220基因已经整合到拟南芥基因组中,并在转录水平表达.正常生长条件下,转基因拟南芥与野生型拟南芥的生长未见明显区别,而经过低温胁迫研究发现,正向表达转基因拟南芥的冷冻耐受能力明显高于野生型植株.说明拟南芥hos10-1冷驯化能力的丧失是与At3g28220基因的表达下调有直接的关系.     

拟南芥仅含START结构域亚家族基因特性与功能分析

【目的】分析拟南芥中仅含START结构域(the lipid/sterol-binding St AR-related lipid transfer protein domains)亚家族成员的启动子元件及表达特性,阐明启动子元件与表达特性的相互关系,为明确仅含START结构域亚家族的生物学功能,解析植物生长发育机理、更好地促控植物生长提供理论依据。【方法】利用生物信息学方法分析仅含START结构域亚家族6个成员的亲缘关系及各自启动子区所包含的所有元件,对启动子元件的功能进行分析和分类;利用real-time PCR方法研究亚家族成员的表达特性;用突变体分析确认基因的功能;分析通过启动子元件分析预测的基因功能与通过突变体分析确认的基因功能间的相关性,为基因的功能和作用机制分析提供科研思路和方法。【结果】生物信息学分析表明,拟南芥中仅含START结构域亚家族成员共6个,分为3个分支,每个分支一对基因,每一对基因中均有一个基因的启动子中含有高转录水平元件5′UTR Py-rich stretch,6个亚家族成员的启动子区均含有多个光、激素和逆境响应元件,也存在各自特异的响应元件;用real-time PCR分析基因的表达量,结果与生物信息学预测结果一致:At3g13062的表达量明显高于同分支的At1g55960,At3g23080的表达量明显高于同分支的At4g14500,At1g64720的表达量明显高于同分支的At5g54170。组织定位分析表明亚家族成员有特异的时空表达特性:At3g13062和At1g55960在幼苗期就有明显表达,但At3g13062主要在子叶、下胚轴和根中表达,而At1g55960主要在根中表达量较多;在成苗期拟南芥中,At3g13062主要在叶片中表达,在根中表达量较少;而At1g55960在成苗期拟南芥的叶片和根系的表达量均较多;At3g23080和At4g14500在幼苗期表达量较少,而在成苗期表达量增加,At3g23080主要分布于莲座叶中,At4g14500主要分布于莲座叶叶柄部。上述结果表明仅含START结构域亚家族成员可能在拟南芥不同时期和不同的部位分别行使着功能。利用生物信息学对启动子元件分析发现,各个基因均具有胚乳特意表达的Skn-1 motif元件,暗示着该家族基因可能参与调控胚乳的发育,进而影响种子的活力和萌发;通过对At3g23080和At4g14500的T-DNA插入突变体种子的分析表明,At3g23080和At4g14500表达量下降均会导致种子活力和萌发率的下降,这与生物信息学预测结果一致。【结论】拟南芥中仅含START结构域的亚家族有6个成员;6个亚家族成员可能在光、激素和逆境调控的发育过程中具有重要的作用;含START结构域的亚家族6个成员虽然同源关系较近,但具有各自的时空表达特性,在拟南芥的不同组织和不同发育时期执行着各自的功能。基因启动子元件与基因功能有直接关系,启动子区具有胚乳特意表达Skn-1 motif元件的At3g23080和At4g14500表达量下降均会导致种子活力和萌发率下降。     

拟南芥At4g05060基因的酵母双杂交诱饵表达载体的构建、表达及自激活检测

为研究At4g05060基因功能,采用PCR扩增拟南芥VAMP(vesicle-associated membrane protein)家族基因At4g05060的ORF序列,定向克隆至酵母双杂交诱饵表达载体pGBKT7,经酶切鉴定并测序后将其转化至酵母Y187细胞;然后采用Western blotting技术分析At4g05060基因在酵母中的表达水平,通过缺陷型培养基培养进行自激活检测。结果表明,成功构建酵母诱饵表达载体pGBKT7-At4g05060,并在酵母细胞正确表达,表达产物对报告基因无自激活作用。     

拟南芥At4g12500基因原核表达载体的构建

[目的]构建拟南芥At4g12500基因的原核表达载体。[方法]以野生型Col-0拟南芥基因组DNA为模板,采用PCR技术扩增出At4g12500基因编码序列,用BamHⅠ和XhoⅠ对目的片段进行双酶切后,与BamHⅠ和XhoⅠ双酶切后的pET-28a质粒连接,以得到原核表达载体。[结果]该试验成功地构建了pET28a-At4g12500原核表达载体,并已转化至E.coil BL21(DE3)表达菌株中。[结论]为后续At4g12500基因的表达与功能分析奠定基础。     

拟南芥At2g23470基因T-DNA插入突变体的鉴定

At2g23470是拟南芥功能未知结构域DUF647蛋白家族的一个成员。为了研究At2g23470基因的功能,需要获得At2g23470功能缺失的突变体材料。根据拟南芥信息资源网站(The Arabidopsis Information Resource,TAIR)上公布的At2g23470基因可利用的T-DNA标签品系,从美国拟南芥生物资源中心(Arabidopsis Biological Resource Center,ABRC)购买了2套独立的At2g23470基因的T-DNA插入GABI-Kat株系种子,运用PCR法对这些T-DNA插入突变体进行了基因型分析和鉴定,结果获得了3个纯合的T-DNA插入位于RUS4启动子上的株系和1个T-DNA插入位于第2外显子的株系。RT-PCR分析表明,T-DNA插入位于第2外显子的株系中,At2g23470基因的表达完全缺失。该突变材料的获得为深入研究At2g23470基因的功能奠定了良好的基础。     

三个HTA基因植物表达载体的构建及其转化鉴定

通过PCR扩增,将二穗短柄草基因Bradi1g25390(BdHTA11)、Bradi1g25400(BdHTA12)与拟南芥基因At1g54640(AtHTA14)连接到植物表达载体pBINPLUS的多克隆位点,分别构成3个重组载体pBINPLUSBdHTA11、pBINPLUS-BdHTA12和pBINPLUS-AtHTA14,载体pBINPLUS由烟草花叶病毒35s启动子启动目的基因的表达.采用农杆菌侵染拟南芥花序的转化方法,将这3个基因转化到拟南芥rat5突变体中,经过筛选获取转基因植株.经半定量RT-PCR分析,初步确定目的基因已经整合到拟南芥rat5突变体基因组中并过量表达.     

黑曲霉果胶裂解酶基因的克隆与原核表达

根据NCBI上果胶裂解酶(PL)基因在黑曲霉基因组上的分布特点设计特异引物,通过重组PCR扩增出黑曲霉编码PL的结构基因。将PL基因连接到大肠杆菌表达载体pET-28a上,得到重组质粒pET-28a-PL,转化大肠杆菌(E.coli)BL21后,用IPTG进行诱导表达。结果表明,PL基因片段序列全长1 431bp,与已知PL基因(XM_001397206.2)核苷酸和氨基酸序列同源性均为99%。表达产物经12%SDS-PAGE电泳,得到了一条大小约为50kD的条带,与预期分子量相符,证明真菌PL基因在E.coli BL21中可以有效表达。     

肝素黄杆菌2-O-sulfatase基因的克隆与表达

[目的]研究肝素黄杆菌2-O-sulfatase基因的克隆与表达。[方法]以肝素黄肝菌为模板,通过PCR从肝素黄杆菌基因组DNA中扩增2-O-sulfatase的基因,测序正确后插入到表达质粒PET-28a（＋）上构建表达载体,重组质粒转化E.coil BL21（DE3）进行蛋白质表达。[结果]成功地将PCR扩增得到的测序正确的2-O-sulfatase基因构建入PET-28a（＋）载体上,重组质粒转入E.coil BL21（DE3）后,表达产物经SDS-PAGE凝胶电泳鉴定得到目的蛋白。[结论]克隆并成功表达了黄杆菌2-O-sulfatase基因,为分析肝素多糖分子及其降解产物结构奠定了基础。     

人β2微球蛋白成熟肽基因克隆及其原核表达载体的构建

根据GenBank基因库中人β2微球蛋白(β2m)成熟肽基因序列设计2对引物,使用RT-PCR法从健康人血液中扩增人β2m成熟肽基因,扩增产物进行T-A克隆和测序.结果表明,获得的人β2m成熟肽基因为297 bp,与模板序列的同源性为100%.利用基因重组技术,将β2m成熟肽基因亚克隆入pET-28a(+)载体中,经PCR、酶切和测序鉴定,证实所获重组表达质粒pET-28/Humβ2m中含有目的片段,且连接、构建正确,表明成功构建了重组表达质粒pET-28/Ham β2m.     

大肠杆菌NrfA蛋白表达、纯化及多克隆抗体的制备(英文)

[目的]为克隆大肠杆菌NrfA基因,构建pET-28a(+)-NrfA表达载体,制备相应的多克隆抗体并鉴定。[方法]以以大肠杆菌基因组DNA为模板,PCR扩增得到NrfA基因编码区,构建pET-28a(+)-NrfA表达载体;经IPTG诱导表达并纯化重组蛋白;再免疫新西兰雄兔,制备多克隆抗体;用ELISA方法检测抗体的效价,WesternΒlotting检测抗体的特异性。[结果]适构建的表达载体pET-28a(+)-NrfA在大肠杆菌中诱导后可以高效表达NrfA蛋白,免疫获得的多克隆抗体用ELISA检测,其效价为1:204900,经WesternBlotting分析,抗体的特异性较好。[结论]成功克隆大肠杆菌的NrfA基因,构建了表达载体,制备的NrfA多克隆抗体具有较高的效价和良好的特异性。为研究细菌有关NrfA奠定了基础。     

大肠杆菌NrfA蛋白表达、纯化及多克隆抗体的制备

[目的]克隆大肠杆菌NrfA基因,构建pET-28a(+)-NrfA表达载体,制备相应的多克隆抗体并对其进行鉴定。[方法]以大肠杆菌基因组DNA为模板,PCR扩增得到NrfA基因编码区,构建pET-28a(+)-NrfA表达载体;经IPTG诱导表达并纯化重组蛋白;再免疫新西兰雄兔,制备多克隆抗体;用ELISA方法检测抗体的效价,Western Blotting检测抗体的特异性。[结果]构建的表达载体pET-28a(+)-NrfA在大肠杆菌中诱导后可高效表达NrfA蛋白;免疫获得的多克隆抗体用ELISA检测,其效价为1∶204 900;经Western Blotting分析,抗体的特异性较好。[结论]成功克隆大肠杆菌的NrfA基因,并构建了其表达载体,制备的NrfA多克隆抗体具有较高的效价和良好的特异性,为研究细菌有关NrfA奠定了基础。     

黄鳝抗菌肽hepcidin基因大肠杆菌表达载体的构建

[目的]构建黄鳝抗菌肽hepcidin基因大肠杆菌表达载体。[方法]根据Genbank中黄鳝hepcidin基因序列设计引物进行PCR扩增,将测序正确的基因片段连接入载体pET-28a中。[结果]以黄鳝cDNA为模板,扩增出hepcidin基因片段,长度为291 bp,连接到pET-28a上。经PCR扩增、双酶切验证,证实成功构建原核表达载体。[结论]成功构建了黄鳝hepcidin基因大肠杆菌表达载体。     

弓形虫RH株表面抗原SAG3去信号肽基因的蛋白原核表达及鉴定

根据GenBank中弓形虫表面抗原SAG3基因序列,以弓形虫总RNA反转录的cDNA为模板,扩增出SAG3去除信号肽基因并进行原核表达.将重组pET-28a(+ )-SAG3阳性表达质粒转入大肠杆菌BL(DE3)中,用IPTG进行诱导表达.通过SDS- PAGE和Western blotting对重组蛋白进行分析和鉴定.结果表明:成功扩增了不合信号肽的SAG3基因,构建的原核表达质粒在大肠杆菌中得到了高效表达,能够与鼠抗弓形虫阳性血清发生特异性反应,去信号肽的SAG蛋白具有反应原性.     

青天葵EBP1基因原核表达载体的构建

[目的]构建青天葵器官大小调控基因——Erb3结合蛋白(Erb3-binding protein,EBP1)编码基因的原核表达载体,以期为通过原核表达体系鉴定该基因的功能奠定基础。[方法]将引入酶切位点的NfEBP1基因的PCR产物及表达载体pET-28、pET-16b分别进行双酶切,之后连接相应的酶切产物,热击转化到E.coli Top10细胞,通过菌落PCR、测序和酶切筛选阳性重组子。将确认的阳性重组子质粒转化至E.coli BL21表达宿主菌,并对其进行双酶切验证。[结果]构建了重组表达质粒pET-28-NfEBP1-1188和pET-16-NfEBP1-1188,其转化E.coli BL21表达宿主细胞后,分别获得含有2个载体的工程菌。[结论]该研究成功构建了青天葵EBP1基因的原核表达载体,为后续通过原核表达体系鉴定该基因的功能奠定了基础。     

猪日本乙型脑炎病毒NS5原核表达和多克隆抗体制备

提取猪日本乙型脑炎病毒(JEV)上海分离株的基因组RNA,反转录合成cDNA,扩增JEV-NS5基因片段,亚克隆到原核表达载体pET-28(a)上,构建重组原核表达质粒pET-28(a)-JEV-NS5,转化大肠埃希氏菌BL21(DE3)菌株,IPTG诱导表达重组JEV-NS5蛋白,获得分子质量为103 ku的重组蛋白.该蛋白主要以包涵体形式表达,表达量占总菌体蛋白的35%以上,His-band Ni+纯化后,获得高纯度重组蛋白占总蛋白的比例达75%以上.以纯化的蛋白免疫小鼠,制备小鼠抗JEV-NS5抗体,抗体效价达到3×104,并能与病毒感染的样本反应,证明该蛋白具有较好的特异性.