Constitutive nitric oxide synthase (NOS) activities in big-head carp (Aristichthys nobilis)

Nitric oxide synthase (NOS) is an enzyme that catalyzes the formation of nitric oxide (NO), an important biological messenger from L-arginine. There are considerable evidence showing the expression of NOS in mammalian tissues. Information on distribution of NOS activities in various organs and tissues of fish is rare. Non-functional NOS activities were documented in fish semi-quantitatively either by an indirect nicotine-adenine-dinucleotide-phosphate diaphorase (NADPH-d) activity histochemical staining method or by an immunohistochemical method using a cross-reacting antibody to brain NOS. Report on the functional levels of NOS activities in fish is lacking. This report represent the first attempt to document the functional NOS levels in various fish organs and tissues. Constitutive NOS (cNOS) activities in various organs of big-head carp (Aristichthys nobilis) was measured by a chemiluminescence method with a detection limit as low as 10 mol of NO produced. It was found that constitutive NOS activity was highest in the brain, followed by the intestine, stomach, retina, olfactory lobe, swim bladder, skeletal muscle, heart, kidney, ovary and liver. NOS activity could not be detected in the gill filaments. Omission of NADPH in the reaction mixture caused a 57–100% decrease in cNOS activities. However, omission of arginine in the mixture only caused a 56–87% drop in cNOS activities. When compared with cNOS activities documented from other species, a similar pattern of cNOS activities in the various organs and tissues of big-head carp could be seen.     

海南龙血树查尔酮合酶基因(DcCHS)的克隆及表达分析

利用RT-PCR和RACE技术对海南龙血树查尔酮合酶基因进行克隆,得到1条1 456 bp的cDNA序列,命名为DcCHS。DcCHS含有1 173 bp的阅读框架、99 bp的5′非编码区和184 bp的3′非编码区,编码390个氨基酸。DcCHS与其他植物的CHS氨基酸序列同源性高达84%以上,具有高度保守的CHS_like结构域、活性位点以及信号序列。推测DcCHS的分子量为42.7 ku,等电点pI为6.14,稳定性极差,具有15个磷酸化位点,无跨膜结构,无信号肽,亚细胞定位在细胞质的可能性较大,并预测了蛋白质的二级、三级结构。组织特异性分析结果表明,DcCHS在花中的表达远远高于根、茎、叶和果实。     

甘蔗SPS基因家族成员表达与糖分积累关系解析

以甘蔗高糖品种福农95-1702和低糖品种ROC-5为材料,分析SPS I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ在高、低糖这两个品种的幼叶、第三功能叶和不同蔗茎的表达,测定甘蔗糖分积累早期、中期和后期的糖分含量。结果显示,在功能叶和茎第二节中,三个阶段SPS家族成员在高糖品种的含量整体趋势高于低糖品种,结合蔗糖积累特点分析表明其可能在蔗糖合成中扮演着重要的角色。与正三叶相反,在幼叶中,三个阶段SPS家族成员在高糖品种的表达量整体趋势低于低糖品种,表明其可能与嫩叶的生长等其他生理性状相关,在成熟茎中,随着蔗糖积累时间的增加,高糖品种中的优势表达基因减少,而低糖品种中的优势表达基因增加,这可能与低糖品种中、后期大量积累蔗糖相关。     

水稻可溶性淀粉合成酶基因SSⅡa和SSⅢa的功能、等位变异及其互作研究进展

水稻淀粉合成对稻米品质的影响研究一直备受关注,是水稻基础科学研究的热点和难点之一。淀粉合成途径受众多酶催化调控,可溶性淀粉合成酶(soluble starch synthase, SSS)是其中较重要的一种,极大地影响稻米食味品质的形成。可溶性淀粉合成酶基因SSⅡa和SSⅢa是控制稻米糊化温度和胚乳支链淀粉生物合成途径中的两个关键基因。本文重点回顾并归纳了国内外关于SSⅡa和SSⅢa基因的功能、等位变异及其互作对稻米蒸煮食味品质影响的最新研究进展,同时对SSⅡa和SSⅢa基因的育种利用前景进行了展望,以期为稻米品质分子改良和育种提供参考依据。     

苎麻木质素合成酶CAD基因的cDNA克隆及表达分析

采用PCR结合RACE技术克隆苎麻栽培种湘苎3号CAD基因全长cDNA序列;再运用qRT–PCR技术对木质素含量不同的代表性苎麻品种湘苎1号、湘苎3号、湘潭大叶白和城步青麻的CAD基因在其茎秆韧皮部和木质部的表达进行定量分析;使用1%间苯三酚和25%盐酸对4种苎麻茎横切片进行特异染色,观察品种间木质素染色度。结果表明,获得的苎麻CAD基因cDNA序列全长为1 378 bp(GenBank登录号,KF758396),编码359个氨基酸,推导为苎麻肉桂醇脱氢酶(BnCAD)。该推导蛋白质与已报道的几种植物木质素合成酶CAD的同源性均达90%以上,其中与蒺藜苜蓿的同源性达97%。运用qRT–PCR方法对BnCAD基因表达的定量分析结果显示,苎麻CAD基因在湘苎1号和湘苎3号的韧皮部表达水平明显高于其在木质部的表达水平,而在城步青麻木质部的表达水平高于其在韧皮部的表达水平,该基因在湘潭大叶白的韧皮部和木质部表达量接近。4种苎麻茎横切片的木质素染色结果表明,品种间木质素染色度与CAD基因在其韧皮部的表达量成正相关。     

不同植物黄酮醇合成酶FLS的生物信息学分析

采用生物信息学方法和工具分析19种不同植物中的黄酮醇合成酶基因的核苷酸序列及编码氨基酸序列,对其理化特性、功能结构域、亲/疏水性、二级结构、信号肽、跨膜结构域以及分子系统进化关系等进行预测和推断,并构建分子进化树。结果表明,不同植物FLS基因的开放阅读框全长在1.0 kb左右,编码蛋白含330余个氨基酸,呈酸性,是一个没有任何信号肽、转运肽和跨膜结构域的亲水性蛋白。不同植物FLS氨基酸序列包含有黄酮醇合成酶功能域,而且琢-螺旋和不规则盘绕是其蛋白质二级结构的最大量结构元件。19个植物FLS在分子进化树中主要聚成3小支,来源于同科植物的FLS首先聚在一起,再与其他物种FLS聚在一起,进化分析在一定程度上反映了这些物种FLS的进化关系。     

不同植物LDOX/ANS基因的生物信息学分析

花青素是一类重要的植物次生代谢产物。本文采用生物信息学的方法对已在GenBank上登录的拟南芥、西洋梨、苹果、桃、葡萄、芥菜、菊花新品种和水稻等植物的无色花青素双加氧酶/花青素合成酶(LDOX/ANS)基因的核酸及氨基酸序列、组成成分、导肽、信号肽、跨膜结构域、疏水性/亲水性、蛋白质二级结构、三级结构及功能域等进行预测和推断。结果表明,ORF除了桃和菊花新品种为500bp左右之外,其它几种植物都在1070bp左右,分子量均为4kD左右,理论等电点均低于7,说明LDOX/ANS呈酸性。Glu、Leu和Val是这些植物共有的主要氨基酸。核苷酸同源性比对结果显示,拟南芥LDOX/ANS与其它植物LDOX/ANS的同源性较高;8个物种的LDOX/ANS基因被分为两个大类,单子叶植物水稻LDOX/ANS基因被单独分为一类,其它的均聚成一大类。研究还发现这些植物的LDOX/ANSN端不存在导肽和信号肽,无跨膜结构域,肽链表现为亲水性。蛋白质二级结构中最主要的结构元件是α-螺旋和无规则卷曲,包含一个20G-FeⅡOxy功能结构域。通过此次研究,希望为今后深入研究该类酶的功能和结构特征提供依据。     

广东省水稻田稗对五氟磺草胺的抗性分析

为明确广东省水稻田杂草稗Echinochloa crus-galli对五氟磺草胺的抗性现状及其可能的抗性机理，采用整株剂量反应法测定不同地区稗种群对五氟磺草胺的抗性水平，对不同稗种群的乙酰乳酸合成酶（acetolactate synthase，ALS）基因片段进行扩增测序，分析细胞色素P450酶（cytochrome P450 monooxygenase，P450）和谷胱甘肽-S-转移酶（glutathione-S-transferase，GST）抑制剂胡椒基丁醚（piperonylbutoxide，PBO）和4-氯-7-硝基-2，1，3-苯并氧杂噁二唑（4-chloro-7-nitro-1，2，3-benzoxadiazole，NBD-Cl）对不同稗种群抗性水平的影响，并对替代药剂进行筛选。结果显示，广东省水稻田多数稗种群对五氟磺草胺仍表现敏感，但采自湛江市的1个种群BC-7对五氟磺草胺产生了抗性，抗性倍数达6.5倍。与敏感种群BC-2相比，BC-7种群并未发生已报道的ALS靶标抗性相关突变。PBO和NBD-Cl均可显著提高BC-7种群对五氟磺草胺的敏感性，其干重抑制中量GR₅₀由31.1 g/hm²分别降为11.0 g/hm²和24.7 g/hm²。BC-7种群对氰氟草酯和噁唑酰草胺仍较敏感，但对二氯喹啉酸和双草醚产生了抗性。表明P450和GST介导的代谢抗性是稗BC-7种群产生抗性的重要原因，氰氟草酯和噁唑酰草胺适用于治理该抗性种群。     

马铃薯野生种CHS基因cDNA的克隆与表达分析

设计简并引物,用RT-PCR法从马铃薯野生种(Solanum pinnatisectum)克隆到了CHS(Chalcone synthase,查尔酮合酶)基因的全长cDNA,并用半定量RT-PCR法进行了表达分析.序列分析表明,CHS基因编码一个389个氨基酸残基的多肽,在氨基酸水平上与其他茄科植物的同源性达到89%～93%,多重比较和系统发育分析均表明该基因为CHS家族中的一个新成员;检测了CHS基因的空间表达模式,该基因在花和匍匐茎中表达量最高,在根和块茎中没有检测到,这与花和匍匐茎呈淡紫色有花色苷合成,而根和块茎呈白色无花色苷合成是相一致的;发现在块茎中CHS受光诱导表达,光照后的第3天表达量最高,而在光照前检测不到,光照前块茎为白色,随着光照时间的延长,其表层颜色因积累花色苷而变成紫红色.     

Interleukin-1β inhibits AKT to down-regulate eNOS Ser1177 phosphorylation in human umbilical vein endothelial cells

AIM To investigate whether interleukin-1β （IL-1β） regulates endothelial nitric oxide synthase （eNOS） phosphorylation at Ser1177 site in human umbilical vein endothelial cells （HUVECs）， and to explore its possible mechanism. METHODS The HUVECs were randomly divided into normal control group， tumor necrosis factor-α （TNF-α） group， IL-1β group， IL-6 group， SC79 ［protein kinase B （PKB/AKT） specific agonist］ group and SC79+IL-1β group. Western blot was used to determine the protein levels of eNOS， p-eNOS-Ser1177， AKT and p-AKT-Ser473 in the HUVECs. Chemical colorimetry was used to detect the nitric oxide （NO） content in the culture medium of HUVECs. RESULTS No statistically significant difference of p-eNOS-Ser1177 level in HUVECs treated with TNF-α and IL-6 was observed as compared with normal control group （P>0.05）， while the protein level of p-eNOS-Ser1177 in the HUVECs and the content of NO in the culture medium of HUVECs decreased significantly in IL-1β group （P<0.05）， and the protein level of p-AKT-Ser473 in the HUVECs was decreased as compared with normal control group （P<0.05）. The AKT agonist SC79 blocked the down-regulation effect of IL-1β on p-eNOS-Ser1177 level in the HUVECs and NO content in the culture medium of HUVECs （P<0.05）. CONCLUSION IL-1β down-regulates the protein level of p-eNOS-Ser1177 in HUVECs and affects the activity of eNOS， which may be involved in AKT/eNOS signaling pathway.