紫花苜蓿盐诱导HD-Zip类转录因子MsHB2的克隆及功能分析

【目的】在已有的一条紫花苜蓿（Medicago sativa L. cv. Zhongmu-1）盐诱导未知基因的EST序列基础上,克隆其（MsHB2）全长序列并分析其功能,以进一步了解其在紫花苜蓿中的耐盐调控机理。【方法】以先前获得的EST序列为基础设计引物,使用RACE法从紫花苜蓿中克隆得到MsHB2的3′和5′末端序列,经DNAMAN软件拼接后得到其全长序列。使用多种生物信息学软件对MsHB2的开放阅读框,编码蛋白等电点、分子量、疏水性、亚细胞定位、进化关系等进行预测分析。构建MsHB2的亚细胞定位瞬时表达载体,使用基因枪转化法将MsHB2与GFP在洋葱表皮细胞中融合瞬时表达并观察其亚细胞定位荧光信号。将生长30 d的中苜一号分别进行300 mmol?L-1 NaCl和0.1 mmol?L-1 ABA胁迫处理,取胁迫处理0、2、4、10、24 h后的根和茎叶组织提取总RNA并进行荧光定量PCR分析。构建了MsHB2的植物超表达载体,转化农杆菌GV3101菌株,使用农杆菌花序侵染法转化拟南芥并在盐胁迫条件下对转基因株系进行相关表型分析。【结果】将RACE法克隆得到MsHB2的3′和5′末端序列拼接后得到1 126 bp的全长序列,序列分析表明,其编码蛋白包含247个氨基酸,具有一个同源异型结构域和一个亮氨酸拉链结构域,与拟南芥HD-Zip第I类转录因子ATHB12具有较高相似性。进化树聚类分析表明MsHB2属于第Ⅰ类同源异型域亮氨酸拉链蛋白。洋葱亚细胞定位分析表明MsHB2定位于细胞核。转录水平表达分析表明MsHB2受300 mmol?L-1 NaCl和0.1 mmol?L-1 ABA胁迫诱导而表达量显著升高。转基因研究表明在NaCl和ABA胁迫下,过量表达MsHB2的转基因拟南芥表现比野生型拟南芥更敏感。【结论】从紫花苜蓿中克隆得到一个定位于细胞核的同源异型域亮氨酸拉链蛋白基因MsHB2,其在紫花苜蓿中受NaCl和ABA胁迫诱导,并在NaCl和ABA胁迫条件下抑制转基因拟南芥的生长。推测MsHB2可能通过ABA信号途径参与紫花苜蓿盐胁迫应激调控,并在盐胁迫等非生物胁迫下对紫花苜蓿的抗逆性起负调控作用。     

不同生物型BVDV感染宿主细胞后差异基因分析

为深入研究牛场中普遍存在的持续性感染,探讨不同生物型牛病毒性腹泻病毒（bovine viral diarrhea virus,BVDV）转化的分子机制,本试验将致细胞病变型BVDV （CP型BVDV）和非致细胞病变型BVDV （NCP型BVDV）感染MDBK细胞,观察细胞变化,感染后12~72 h期间每间隔12 h收集1次细胞,同时对24、48 h收集的细胞进行转录组学分析。结果显示,不同生物型BVDV感染宿主细胞24 h后,与感染NCP型BVDV的细胞相比,感染CP型BVDV的MDBK细胞中上调差异表达的基因2 849个,下调差异表达的基因3 347个,48 h后,上调差异表达的基因2 933个,下调差异表达的基因2 831个。对差异基因的GO功能分析结果表明,差异基因参与的分子功能主要有催化活性、结合活性、酶调节活性、分子转导活性和蛋白结合转录因子活性等;Pathway显著性富集分析结果显示,差异表达基因主要参与细胞自噬、细胞凋亡、免疫调节因子等相关的信号通路。本试验结果可为进一步揭示病毒致病的分子机制、控制BVDV和研制其候选疫苗奠定基础。     

油菜FAD2 基因的克隆与功能分析

油酸去饱和酶FAD2基因催化C18∶1脂肪酸脱氢生成C18∶2脂肪酸,直接决定了油料作物的油脂品质,同时对植物的抗冻能力至关重要。通过RT-PCR从甘蓝型油菜品种"中双9号"中克隆了Bn FAD2基因的全长c DNA序列,该基因编码一个长384aa的脂肪酸去饱和酶蛋白,分子量44.2 ku,等电点p I值为8.54,对应的基因组序列无内含子。使用荧光定量RT-PCR发现它在种子发育到25 d时转录水平最高;使用生物信息学手段发现该蛋白具有6个跨膜区,定位在内质网膜上,不含信号肽。将该基因克隆到植物转基因载体p BILP2PTNap中,通过农杆菌LBA4404介导转化了拟南芥fad2基因突变体,使其在种子中超量表达,共获得20株转基因阳性植株。使用气相色谱法比较野生型植株、突变体植株、转基因阳性植株种子中脂肪酸的组成成分,结果发现转基因前后,种子中油酸(C18∶1)的含量从53.8%降低到12.4%~34.1%,亚油酸(C18∶2)含量从2.9%提高到11.5%~62.7%,说明这些转入的Bn FAD2基因在不同植株中均能不同程度地互补fad2突变体的表型,证明克隆得到的油菜Bn FAD2基因具有完整的催化功能。     

雷竹VRN1同源基因克隆及功能分析

拟南芥VERNALIZATION 1(VRN1)基因是一个介导春化途径,调控开花时间的基因。为了研究竹类植物中VRN1同源基因的功能,采用同源克隆技术从雷竹中分离到一个VRN1同源基因,将其命名为PvVRN1。序列分析表明,该基因编码245个氨基酸,与小麦、水稻中VRN1同源基因相似性分别为86.56%和88.98%。实时荧光定量PCR结果表明,PvVRN1在开花雷竹中的表达量高于未开花雷竹;在开花雷竹中,PvVRN1在秆、花、叶芽中表达量相对较高。亚细胞定位分析表明,PvVRN1蛋白质主要存在细胞核中。PvVRN1在拟南芥中的过表达使转基因植株矮小,花瓣和萼片比野生型短,但是在开花时间上与野生型无差异,表明PvVRN1基因可能参与雷竹花形态建成以及其它发育过程。本研究结果可为阐明竹子开花机制提供科学依据。     

江西铅山红芽芋TIFY9基因克隆与功能分析

为了深入探究江西铅山红芽芋TIFY 9基因的功能,通过江西铅山红芽芋试管苗转录组数据库筛选到江西铅山红芽芋TIFY 9基因的核心片段,利用RT-PCR技术克隆该基因,并采用生物信息学方法、转基因瞬时表达和实时定量PCR进行序列分析、亚细胞定位、器官表达分析和功能分析.结果表明:江西铅山红芽芋TIFY 9基因cDNA总长...     

蒺藜苜蓿低温胁迫响应基因MtbHLH-1的克隆及功能分析

【目的】克隆蒺藜苜蓿（Medicago truncatula）低温胁迫响应基因MtbHLH-1,并对其进行序列特征分析,研究MtbHLH-1对牧草蒺藜苜蓿耐低温能力的影响。【方法】利用RT-PCR技术获得蒺藜苜蓿MtbHLH-1全长的cDNA序列。对该序列进行生物信息学分析,采用半定量RT-PCR研究MtbHLH-1的低温（4℃）表达模式。【结果】测序结果显示,cDNA片段全长778 bp,包含一个741 bp完整的开放阅读框,编码246个氨基酸残基,命名为MtbHLH-1,GenBank登录号为JN800447。氨基酸BLAST分析表明,MtbHLH-1氨基酸序列与已报道的其它植物（大豆、拟南芥、烟草、小麦和玉米等）bHLH氨基酸序列具有45%-73%相似性。半定量RT-PCR研究表明,MtbHLH-1在低温胁迫条件下上调表达。【结论】从蒺藜苜蓿中克隆了低温胁迫碱性/螺旋-环-螺旋转录因子MtbHLH-1,半定量分析表明其在蒺藜苜蓿抗冷过程中起作用。     

葛根及葛根酒的营养功能分析

功能性食物与酒相结合,是我国食疗养生进化史上的重要创举。葛根酒是饮与疗高度结合的功能酒之一。中华医学认为,酒为水谷之气,味辛甘、性热、入心经肝,具有通血脉、活血、祛风寒、消冷积、养脾气、厚肠胃、促消化、润皮肤的功效。酒     

柑橘Ptcor8基因相关功能的生物信息学分析

应用生物信息方法,对柑橘Ptcor8基因的理化性质、跨膜区域、疏水性/亲水性、二级结构、结构功能域、功能分类和同源性进行分析.结果表明:Ptcor8隶属于植物WCOR413冷诱导蛋白家族,具有1个621bp的潜在编码区,编码206个氨基酸残基;功能预测结果显示,Ptcor8编码蛋白质的相对分子质量为2.28×106,等...     

科学出版社图书介绍

现代蛋白质工程实验指南现代蛋白质工程是将分子生物学、蛋白质结构与功能分析、理论计算以及生物化学有机结合的学科,其目标是快速及高效率地发展和改进实用的或有价值的蛋白质。本书分为两个部分,第一部分主要介绍了蛋白质理性设计的策略,包括理论计算方法,利用一些很有说服力的例证说明所设计蛋白质的全新特性,阐述了如何设计具有目标特性的蛋白质,并选择了很多如蛋白质-蛋白质相互作用、DNA结合、抗体模拟以及酶活性设计等具体实例;第二部分蛋白质的定向进化技术主要介绍了包括进化库     

小球藻紫外线诱变及高含油藻株筛选

采用反向 PCR 技术对东方百合（Oriental hybrid lily）T-DNA 插入突变株的侧翼序列进行扩增并进行序列分析。 结果表明： 6 个突变表型的植株都有 T-DNA 插入。 扩增到的 10 个序列长度大都在 500～900 bp 左右。 回收其中的 8 条亮带, 克隆测序后, 经 NCBI BLASTx 比对发现, 除了 B2 序列因为太短没有显著的同源性以外, 有 1个是未知功能的蛋白。 B1 是 Lys 家族转录调节因子; CM1 是 C 类细胞色素生成蛋白; CM2 是糖转运跨膜蛋白;D1 是特有的解旋酶家族; F1 是 rRNA 小亚基甲基转移酶; G1 是 Arac 家族转录调节因子。 表明这些基因可能与这些突变表型有关。