越橘VcANS基因的克隆及表达分析

【目的】从越橘果实中克隆花色素合成酶（ANS）基因cDNA,为研究越橘花色素苷合成的分子机制奠定基础。【方法】以越橘（Vaccinium spp.）品种“北陆”（V.corymbosum L.）为试材,并以Illumina测序文库（NCBI登录号：SRA046311）中差异表达的Unigene 38125片段为基础,利用cDNA末端快速扩增（RACE）技术获得花色素合成酶基因全长cDNA,利用DNAMAN和MEGA软件进行多序列比对和系统进化分析,探讨ANS基因在不同组织和器官中的相对表达量及其与对应花色素苷含量的关系。【结果】成功克隆了越橘花色素合成酶基因序列,命名为VcANS,GenBank登录号为JN654701。序列分析结果表明,VcANS全长1 424 bp,包含93 bp的5′非编码区、248 bp的3′非编码区和1个长度为1 083 bp编码360个氨基酸的开放阅读框,该基因编码的蛋白具有ANS家族普遍存在的2酮戊二酸和Fe²⁺依赖的氧化酶超家族的保守结构域。序列比对和系统进化分析表明,VcANS与杜鹃花科植物亲缘关系最近。在越橘果实发育的不同阶段,VcANS相对表达量的变化与花色素苷含量的变化趋势具有一致性。【结论】获得了越橘花色素合成酶基因全长,推测其对越橘花色素苷的形成起调控作用。     

The structure-activity relationship in herbicidal monosubstituted sulfonylureas

BACKGROUND: The herbicide sulfonylurea (SU) belongs to one of the most important class of herbicides worldwide. It is well known for its ecofriendly, extreme low toxicity towards mammals and ultralow dosage application. The original inventor, G Levitt, set out structure–activity relationship (SAR) guidelines for SU structural design to attain superhigh bioactivity. A new approach to SU molecular design has been developed. RESULTS: After the analysis of scores of SU products by X‐ray diffraction methodology and after greenhouse herbicidal screening of 900 novel SU structures synthesised in the authors' laboratory, it was found that several SU structures containing a monosubstituted pyrimidine moiety retain excellent herbicidal characteristics, which has led to partial revision of the Levitt guidelines. CONCLUSIONS: Among the novel SU molecules, monosulfuron and monosulfuron‐ester have been developed into two new herbicides that have been officially approved for field application and applied in millet and wheat fields in China. A systematic structural study of the new substrate–target complex and the relative mode of action in comparison with conventional SU has been carried out. A new mode of action has been postulated. Copyright © 2011 Society of Chemical Industry     

君子兰八氢番茄红素合成酶基因的克隆与序列分析

根据GenBank上登陆的黄水仙八氢番茄红素合成酶基因(登录号:X78814.1)设计特异引物,通过PCR扩增从君子兰cDNA中克隆出一个1.4 kb的片段。序列分析表明,这个序列全长1 395 bp,包含一个1 272 bp的开放阅读框,并且编码423个氨基酸。与水仙(DQ984674)、文心兰(FJ859988)和茶花(EF545005)相比,此cDNA序列显示出98%~76%的同源性,并且与水仙、猕猴桃、番茄和柿相比,其氨基酸序列显示出达到了99%~80%的同源性。由此可知,研究所克隆的序列为君子兰的PSY全长基因,该PSY基因已登陆GenBank(登录号:JF499694)。     

一氧化氮对三角涡虫运动和摄食行为的影响

通过建立不同的培养条件,分别在含有外源性L-精氨酸(L-Arg)、一氧化氮合酶(NOS)抑制剂N-硝基-L精氨酸甲酯(N-nitro-L-ar-ginine methyl ester,L-NAME)以及外源性亚硝基铁氰化钠的培养液中对三角涡虫进行阶段培养,运用图像分析技术对三角涡虫的摄食行为进行动态追踪。经各项数据的统计与分析,认为NO对三角涡虫的摄食以及运动等行为都有一定程度的影响。     

棉花3种抗逆相关基因对苗蚜为害的应答反应

 使用荧光定量PCR方法,分析了中棉所41、中棉所44、中棉所49和中棉所79等4种不同遗传背景的棉花品种在受到苗蚜为害时,编码类受体蛋白激酶（LRR-RLK）、ATP合酶β亚基（Atpβ）和捕光蛋白复合物Ⅱ（Lhcb2）等3种代谢相关基因的变化情况。在4种棉花品种中,LRR-RLK的表达量变化情况差异较大,该类LRR-RLK的表达量变化与蚜虫的为害有关;Lhcb2基因在中棉所41的子叶和真叶中、中棉所49的真叶中、中棉所44和中棉所79的子叶中对棉蚜的为害应答比较强烈;Atpβ基因在中棉所41和中棉所49真叶中、中棉所44子叶和真叶中应答反应比较强烈,在中棉所79中应答反应较弱。以上试验结果暗示不同的棉花品种应对苗蚜为害可能存在不同的代谢途径。     

黄花蒿法呢基焦磷酸合酶、紫穗槐二烯合酶双功能酶基因的构建、原核表达与功能鉴定

试验将青蒿素生物合成途径中催化两步连续反应的酶(法呢基焦磷酸合酶和紫穗槐二烯合酶)的基因进行融合,经大肠杆菌表达后鉴定其融合蛋白的功能。结果表明:融合蛋白具有了双功能酶活性。双功能酶基因的构建,为进一步将双功能酶基因转入黄花蒿,提高青蒿素含量奠定了基础。     

大白菜查尔酮合成酶基因BrCHS1的克隆与特征分析

查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)是类黄酮合成途径前期的1个关键酶。本研究从大白菜花瓣中克隆到1个查尔酮合成酶家族基因,命名为BrCHS1。序列比对发现BrCHS1氨基酸序列与其他物种CHS氨基酸序列的同源性多数在80%以上,利用实时荧光定量PCR技术分析BrCHS1在大白菜黄色和白色花各种花器官中的表达水平,结果表明:BrCHS1在黄色花瓣中的表达量远高于其他花器官。以FT50×H1的F2代分离群体为试材,根据BrCHS1周围序列设计SSR1引物,寻找与大白菜白色花基因紧密连锁的分子标记,结果显示,BrCHS1基因与白花性状基因并不连锁。     

从狼毒大戟中克隆蓖麻烯合成酶基因

本研究采用RACE-PCR技术从狼毒大戟(Euphorbia fischeriana Steud.)根中克隆到一个蓖麻烯合成酶(casbene synthase)基因,命名为EfCS(GenBank登录号为:JN862821)。该基因长1969bp,编码602个氨基酸,具有典型的萜类合成酶的基因结构。对CS基因编码氨基酸序列进行生化特性分析发现其理论等电点为5.36,分子量为69.3648kD。通过疏水性分析,发现CS整体表现为亲水性。进行导肽分析结果发现其具有叶绿体导肽。二级结构预测表明,CS蛋白由α-螺旋、延伸链、β-转角和随意卷曲构成,它们分别占到64.95%、6.64%、3.16%和25.25%。另外,对CS蛋白质进行三级结构预测,发现蓖麻烯合成酶属Ⅰ类萜类合成酶。     

毛白杨植物络合素合酶(PtPCS)基因克隆及其表达研究

植物络合素(PCs)是植物细胞中一类螯合重金属离子的多肽,对细胞解毒和重金属的富集有重要的作用。植物络合素合酶(PCS)是合成PCs途径中的关键酶。本研究克隆了毛白杨的植物络合素合酶基因PtPCS,该基因cDNA序列全长1512bp,可编码503个氨基酸;与其它8种植物同源基因比对显示,它们的氨基酸序列相似性在67%～74.1%之间;构建进化树发现,这9种植物明显的分为两大分支,并且两大分支PCS蛋白的高级结构显示出明显的差异,一种呈月牙状,一种为伞状,重金属超富集植物均为月牙状结构。对毛白杨在不同镉浓度处理下PtPCS基因的表达情况分析发现,毛白杨根、茎、叶中PtPCS基因均表现出先升高后缓慢降低的表达趋势,并且在同一镉浓度处理下,毛白杨不同器官PtPCS基因的表达具有规律性,即根表达量最强,茎次之,叶片最弱。研究结果不仅为植物育种提供了重要的基因资源,也为剖析毛白杨的镉抗性和富集特性的研究奠定了良好的基础。     

Up-regulation of Snail1 expression in renal tubular epithelial cells through Akt/GSK-3β pathway under high-glucose condition

AIM: To examine the effects of high glucose (HG) on the expression of Snail1 and protein kinase B (Akt)/glycogen synthase kinase 3β (GSK-3β) in primary renal tubular epithelial cells (RTECs). METHODS: The primary RTECs were randomly treated with normal glucose, high glucose or D-mannitol for 30 min~72 h. RT-PCR and Western blotting were used to observe the expression of Snail1, Akt and GSK-3β at mRNA and protein levels in these cells. The primary cultured RTECs were pretreated with LY294002 (a PI3K inhibitor, 25 μmol/L) to observe the specific inhibitory effects of phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) on HG-induced expression of Snail1 protein. RESULTS: Treatment of RTECs with HG resulted in increased mRNA and protein levels of Snail1, Akt1, and phosphorylation of Akt and GSK-3β. LY294002 blocked the HG-induced up-regulation of p-Akt, p-GSK-3β and Snail1 expression at protein level, but no effect of LY294002 was seen on the total protein expression of Akt1 and GSK-3β. HG did not affect the expression of GSK-3β at mRNA and protein levels. CONCLUSION: HG-induced up-regulation of Snail1 may be regulated by Akt/GSK-3β pathway in RTECs.