绞股蓝核糖体失活蛋白的分离、克隆与表达

核糖体失活蛋白(ribosome-inactivating protein,RIP)具有抗肿瘤和抗病毒等医用价值,以及抗植物病毒和病原真菌等农用价值.它是一种多活性的物质,不同RIP具有各自独特的功能,其潜在活性还在不断发现之中.葫芦科(Cucurbitaceae)植物大多药食同源,其中蕴涵着极其多样的RIP,但多数已知的RIP其基因尚未被克隆,而目前仍无一套快速筛选RIP新基因的方法.葫芦科中的绞股蓝(Gynostemma pentaphyllum)具有抗癌和抗衰老等特殊功效,其中的皂甙和黄酮成分的研究已有大量报道,但其活性蛋白成分未见报道.为此,本研究开展绞股蓝RIP的分离纯化、基因克隆、原核表达以及转基因植物研究.率先对绞股蓝活性蛋白成分进行研究,从中分离到一种新的核糖体失活蛋白(绞股蓝毒蛋白,Gynostemmin).它具有很高的抗TMV活性.其分子量约为27 kDa.测得其N-端19个氨基酸序列:DINFSLAGADGQTYNTFIA,与其它植物RIP的同源性为10%-73%,与葫芦科RIP的同源性为37%-73%.根据葫芦科RIP上、下游两段高度保守的氨基酸序列设计简并引物对LY1/LY2,对基因组DNA进行PCR扩增,首次建立了RIP新基因快速筛选体系.从冬瓜和南瓜中分别获得了1个和5个RIP新基因,长度为408 bp,编码136 aa,与其它葫芦科RIP对应区段的同源性约为35%-85%.比较发现,19个葫芦科RIP的LY1/LY2区段上完全相同的氨基酸有29个,其中7个在其它科属来源的RIP中也完全保守,包括构成活性中心的3个残基E160、R163和W192.根据LY1/LY2区段同源性构建的系统进化树表明,葫芦科RIP之间的进化关系与其来源植物间的亲源关系大体一致.通过DNA片段克隆、RACE扩增、cDNA克隆和DNA克隆,从绞股蓝中分离了13个RIP基因,其中10个为cDNA序列,3个是DNA序列(GP609、DNA-750和DNA-8001).它们之间在碱基水平和氨基酸水平上的同源性都很高,可根据序列上发生缺失的有无及其类型将其分为4组:组1,发生6 bp缺失(535 GAAAAC 540,与574-579间的序列完全一样),包括GynostemminII、GP609和CX8405A,编码275 aa;组2,缺失87 bp(122-208),包括DNA-750和CX820,编码248 aa;组3,包括5RACE和DNA-8001,不发生组2的87 bp缺失,但因其序列较短,无法确认是否具备组1的6 bp缺失;组4,包括GynostemminI、III、IV、V以及EMUZW和RHXJB,既无87 bp缺失也不发生6 bp缺失,编码277 aa.其中GP609与其它葫芦科RIP的LY1/LY2区段的同源性,碱基水平为47%-61%,氨基酸水平为37%-49%.5RACE中包含了由23 aa组成的信号肽“MRVARFCTVVAILLYFGFHIAEC“,同时包含有5UTR序列,其中含有kozak序列“AAAAAA“.对绞股蓝RIP基因家族及其编码氨基酸进行的比较分析发现,绞股蓝RIP前体成熟过程中可能发生C-末端切除,并因此造成等电点从弱酸性跃迁至强碱性,这种现象以前未见报道.分析结果进一步支持了RIP基因无内含子的观点.5个含有3UTR的成员中,GynostemminI 比另外4个多了两个小的茎环结构和一富含AU的不稳定子元件ARE(AU-rich element),其mRNA的稳定性可能因此受到影响.运用生物信息学软件对绞股蓝RIP前体进行碱基组成和密码子偏倚性、氨基酸组成特征、功能位点、亚细胞定位、跨膜结构、核酸结合基序以及空间结构等方面的分析.分别将GP609和RHXJB转入pGEX-2T融合表达载体,在大肠杆菌DH5α菌株中实现融合表达.将DNA-8001连接到pET-5a表达载体上,在大肠杆菌BL21(DE3)菌株中实现天然表达,表达产物对TMV的抑制效果很差,其原因可能是C-末端延伸序列的存在抑制了抗TMV活性的发挥.分别构建了含有GP609和EMUZW的pEmu-mcs-N植物表达载体,同时构建了含有RHXJB的pKYLX71∶35S2植物表达载体(ZW-pK).采用三亲交配法将ZW-pK转入土壤农杆菌LBA4404中,用于转化烟草品种K-326,分子鉴定表明绞股蓝RIP基因已经整合到再生烟苗的基因组中并发生了转录.重点讨论了绞股蓝RIP的应用前景、RIP基因的内含子、以及RIP的C-末端及其延伸序列的修饰和功能等方面的问题.研究结果为绞股蓝RIP的开发利用奠定了坚实基础,并对探讨其酶学活性、生理功能以及抗病毒机理等RIP研究的难点和热点问题具有一定的指导意义.     

发展农大超甜1号玉米前景诱人

甜玉米作为特用玉米的一种,它富含蛋白质、多种维生素、膳食纤维、胡萝卜素、亚油酸等营养成分,集中了水果和谷物的优质特性.甜玉米具有独特的营养价值、良好的口感和加工性能,经济价值较高.     

黑糯玉米杂交种闽紫糯1号制种关键技术

闽紫糯1号是福建省农业科学院耕作轮作研究所与福建省种子总站合作,以意大利黑糯×台紫糯为基础材料,采用系谱法连续自交纯合,育成新自交系闽糯系9413,从晋糯系中选择优良单株定名为晋糯系9415,组配成9413×9415.该组合于2002-2003年参加福建省特种玉米区试,表现高产、优质、抗逆性强、适应性广和增产潜力大等特点.于2004年1月通过福建省农作物品种审定委员会审定,成为福建省自育并通过省级审定的第一个黑糯玉米杂交种.     

早熟优质高产瓠瓜甬瓠1号及栽培技术

甬瓠1号系宁波市农科院蔬菜研究所育成的瓠瓜杂种一代。甬瓠1号是以地方品种宁波夜开花经多代自交选择出的自交系94-04-3-1为母本,以另一地方品种经多代自交选择出的自交系NC94-4-09-15为父本,杂交选育而成。1特征特性早熟品种。植株生长势和分枝性强,叶心脏形,叶色绿。以侧蔓结瓜为主,第一雌花节位低,一般着生在主蔓第3至4节位上侧蔓的第1节位,坐果率高。商品瓜表皮绿色,长棒形,瓜顶部尖圆,表面光滑,瓜横切面近圆形,瓜长约50cm,瓜横径4～5cm,单瓜重量约0.5kg,瓜肉白色,肉质致密,口感细嫩微甜,品质佳,商品性好。种子卵形,扁平茶褐色,千粒重…     

同源四倍体苦荞麦新品系97-1

苦荞麦是我国西南高寒山区、民族地区和边沿山区人民的主要食品之一。长期以来 ,产量低而不稳、品种混杂、退化严重 ,制约了这些地区经济的发展。 1 992年 ,我们在世界上首次采用秋水仙素 二甲基亚砜混合水溶液 ,对全国苦荞麦推广品种九江苦荞 (2 n=2 x=1 6 )进行染色体加倍处     

无籽黄瓜新品种山农一号

山农一号黄瓜是由烟台市农科院新育成的全雌节成型保护地专用无籽黄瓜品种。与一般黄瓜品种相比 ,具有以下优良特性 :全雌性　节成性　植株从第 2节起节节有瓜 ,而且整株雄花很少 ,几乎不能授粉受精 ,因而形成无籽黄瓜。极早熟　前期产量高　总产量高　早春温室从播种到收获仅需 4 7天 ,根瓜着生在第 2节或第 3节 ,前期产量 (前 4周 )达 75 0 0 kg,比长春密刺、中农110 1、津杂 2号分别高 79%、97.3%、115 % ;总产量分别高 4 7%、73.5 %、113.3%。生长势强　抗病抗逆性强　播种后 5 0天植株的株高、节数、茎粗、叶面积分别比长春密刺高4 0 %…     

香软型水稻品种红优1号

红优 1号是云南省红河哈尼族彝族自治州农业科学研究所用东风 F331作母本, IR64作父本杂交选育而成的常规籼型优质稻品种, 2001年 7月通过云南省农作物品种审定委员会审定,编号为滇籼 (优 )20号, 2002年 4月荣获云南省第三届优质米品种铜奖.云南省农业厅从 2001年起连续 3年把该品种列为云南省重大农技推广项目并给予重点扶持.     

优质蛋白玉米种质的导入与利用

把热带、亚热带QPM种质导入我国现有材料中,对拓宽我国玉米种质基础、创造新种质具有重要作用。综合利用o2与m两基因系统,可能是解决o2玉米优质与高产矛盾的途径之一。     

陕西省几个优异玉米种质资源

为进一步提高选育高产、优质、多抗玉米杂交种效率 ,充分合理利用优良玉米自交系 ,笔者在多年种质资源鉴定、筛选和利用研究基础上 ,对 5个优异玉米种质资源作一综合评价 ,提供玉米育种工作者参考。1　 K12　 1983年陕西省玉米研究所用黄早四 /维春为基础材料 ,经 1983～ 1994年连续自交选育而成。生育期　夏播 90天 ,春播 10 0天。形态特征　幼苗叶鞘浅红色 ,叶片挺直 ,叶色较浅 ;成株叶片挺直 ,18～ 2 0片叶 ,叶色逐渐加深 ;成熟期叶色浓绿。株高 190～ 195cm,穗位高 65～ 70 cm。花丝浅红色 ,抽丝较快 ;雄穗分枝较长 ,护颖绿色 ,花药黄…     

陕西三北华农种业有限公司

陕西三北华农种业有限公司是由“三北种业有限公司”与“西安华农种业有限公司”重组，以杂交油菜、玉米等种子开发营销为主的种业公司。公司控股公司“三北种业有限公司”是经国家工商总局核准命名的大型种业企业，2003年“中国种业五十强”企业第12名。总部位于北京海淀高技术园区。年种子产销量在5000万千克左右，在全国26个省市区建有1—2级营销网点15000多家。