玉米蔗糖非酵解型蛋白激酶2底物蛋白的筛选与鉴定

【目的】筛选玉米蔗糖非酵解型蛋白激酶2(Sucrose non-fermenting protein kinase 2,SnRK2)的底物蛋白,鉴定其在玉米脱落酸(Abscisic acid,ABA)信号转导中的作用,为进一步解析玉米中ABA介导的非生物逆境抗性机制提供参考。【方法】根据前期研究结果,通过与拟南芥SnRK2已知底物蛋白的序列比对和保守基序分析,从磷酸化水平响应ABA诱导且上调的238个蛋白中预测ZmSnRK2作用的底物蛋白,用酵母双杂交试验验证ZmSnRK2家族成员与候选蛋白的相互作用,分析其在玉米ABA信号转导中的作用。【结果】从前期鉴定的玉米磷酸化水平响应ABA诱导且上调的238个蛋白中,预测出10个ZmSnRK2候选底物蛋白,实际扩增出其中8个蛋白的编码基因以及10个ZmSnRK2基因家族成员。酵母双杂交试验结果表明,GenBank序列号为XP_008666965.1、NP_001142137.1和XP_008656995.1的候选底物蛋白,因自体磷酸化不能用酵母双杂交检测,GenBank序列号为NP_001183680.1的候选底物蛋白可以与ZmSnRK2.1、2.2、2.4、2.5、2.7、2.8、2.10、2.11蛋白相互作用,GenBank序列号为NP_001145831.1和NP_001167942.1的候选底物蛋白分别可以与ZmSnRK2.1和ZmSnRK2.10蛋白相互作用。【结论】NP_001183680.1和NP_001167942.1蛋白是ZmSnRK2家族部分成员的磷酸化底物,是玉米ABA信号转导途径的下游组分;NP_001183680.1蛋白与拟南芥丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶同源,NP_001167942.1蛋白为包含SAM结构域的蛋白,这2个蛋白均涉及许多生理生化过程,说明ZmSnRK2下游的ABA信号转导呈发散状。     

Kisspeptin对鱼类生殖轴的调控机制研究

Kisspeptin(简称Kiss或者Kp)是由KISS1/Kiss1基因编码的一种下丘脑神经肽,通过其受体KissR(也称作GPR54)的介导参与了多种生理过程,如抑制肿瘤转移和参与生殖调控。目前,尽管在鲤形目(Cypriniformes)、鲈形目(Perciforms)、鲽形目(Pleuronectiforms)、鲀形目(Tetraodontiforms)、颌针目(Beloniforms)、鲉形目(Scorpaeniformes)、鲑形目(Salmoniformes)及鳕形目(Gadiformes)等多种鱼类中均鉴定出了kiss/kissr基因,但Kiss/KissR系统在鱼类生殖调控中的精确作用及其分子机制尚未完全阐明。尤其是在鱼类中存在2种kiss及3种kissr基因,Kiss/KissR系统对鱼类生殖调控的作用方式更加复杂。本文简要总结鱼类Kiss及其受体的研究进展,并对Kiss的生理学功能、信号转导机制以及kiss/kissr表达调控研究进行概括讨论,旨在加深对鱼类Kiss/KissR系统的认识和了解,为后续研究指明方向。     

家蚕基因组中G四链体特征序列分布及关联基因的功能分析

G-四链体(G-quadruplex,G4)是一种不同于双螺旋的特殊结构,由富含鸟嘌呤的DNA链在阳离子的参与下形成的四链DNA螺旋高级结构,在哺乳动物中被证明是具有重要生物学功能的表观遗传学元件。以鳞翅目模式昆虫家蚕(Bombyx mori)为对象,利用Quadparser程序,在家蚕全基因组范围预测G4结构,对其分布特征以及对其潜在调控基因的表达特性和功能的影响进行初步分析。在家蚕全基因组共预测到6 278个G4结构,其中有63.5%位于转座子区,35.3%分布在编码基因区。在基因的5'端侧翼序列转录起始位点和3'端转录终止位点附近都有相对明显的G4结构富集,暗示G4结构可能对于基因表达具有一定的调控作用。相对于基因组背景,上游含有G4结构的基因其编码区长度偏短,下游含有G4结构的基因其编码区则显著加长。上游含有G4结构的基因主要富集于核酸结合活性尤其是转录因子活性分子功能上,主要参与核酸代谢相关的调控过程,G4结构主要位于编码链;下游含G4结构的基因则主要富集于激酶和转移酶活性以及受体活性分子功能上,主要参与蛋白质加工及信号转导过程,G4结构主要位于模板链。上述结果提示G4结构位于基因上、下游所调控的靶基因有所分歧,作用机制可能也有所差异。结合家蚕基因组芯片数据分析发现,含有G4结构的基因没有明显的组织表达特异性,提示该类基因在广泛的生物学过程中均发挥作用。以上结果为后续深入研究该类表观遗传学结构在家蚕中的生物学功能提供了重要线索和参考依据。     

回乳期奶牛血清PRL、E2、P4和STAT5含量的变化规律

为探究回乳期奶牛血清中促乳素(PRL)、雌二醇(E2)、孕酮(P4)、信号转导和转录激活因子5(STAT5)含量和产奶量变化规律及其相关性,选择规模化奶牛场产奶量为(15.43±0.60)kg,将干乳的妊娠后期奶牛20头为研究对象。干乳开始当天记为第0天,分别在第0、1、3、5、7、9和11天上午8:00采集奶牛尾静脉血,ELISA法检测血清中PRL、E2、P4和STAT5含量并对结果进行统计学处理,分析其在奶牛回乳过程中的变化规律及其相关性。结果表明:回乳期奶牛血清PRL含量和产奶量在0~1d变化不显著(P0.05),3~11d依次降低且差异极显著(P0.01);血清E2含量0~1d、3~5、7~9d、9~11d之间差异均不显著(P0.05),依次呈阶梯式下降趋势;血清STAT5含量同样呈下降趋势,回乳0~5d、7~11d差异不显著(P0.05),但0~5d与7~11d两阶段间差异极显著(P0.01);血清P4含量从回乳0~11d变化不显著(P0.05);回乳期奶牛产奶量与PRL、E2、STAT5含量呈极显著正相关(P0.01),PRL、E2和STAT5含量变化两两间均呈极显著正相关(P0.01);P4含量变化与PRL、E2、STAT5含量和产奶量变化的相关性均不显著(P0.05)。综上所述,在奶牛回乳期间,血清中PRL、E2和STAT5含量均呈降低趋势并显著正相关,而P4含量变化不显著且与其他激素无显著相关性,为进一步研究泌乳相关激素调控奶牛回乳的作用机理提供理论依据。     

内生细菌EBS05对烟草诱导抗性的信号转导途径研究

 樟树内生枯草芽胞杆菌EBS05是一株对多种植物病原菌具有较强拮抗活性,并能诱导烟草系统抗性的生防菌株。本文以缺失Surfactin A合成相关基因的突变菌株EBS05^T为材料,研究了内生细菌EBS05对烟草诱导系统抗性的激发子及其信号转导途径。结果表明,菌株EBS05产生的Surfactin A是诱导烟草对TMV系统抗性的有效激发子;Surfactin A诱导处理后,SA信号转导途径下游的关键调节基因NPR1首先被激活,并持续超量表达,进而触发PR1b和PR1a基因持续超量表达,表明Surfactin A诱导烟草对TMV的系统抗性是通过激活SA信号转导途径实现的。同时,Surfactin A诱导处理后24~72 h,JA/ET信号转导途径调节基因PDF1.2被激活,且超量表达,表明在Surfactin A诱导烟草对TMV系统抗性的信号转导过程中,可能存在SA信号途径和JA/ET信号途径的交叉协同作用。     

植物的AUX/IAA基因家族研究进展

AUX/IAA是生长素早期响应基因家族，其编码的蛋白质能通过与生长素响应因子特异性结合来调控生长素响应基因的表达，在整个植物生长素信号转导过程中具有重要作用。为了深入研究生长素信号转导分子机制，本文就AUX/IAA基因结构特征、组织表达特异性及其在植物生长发育中的功能作了介绍；为提高Aux/IAA基因的应用价值和进行分子水平改良植物物种提供依据。     

植物TIR1/AFBs基因家族研究进展

TIR1/AFBs基因家族是一种存在于细胞核中的生长素受体,属于F-box蛋白基因中的一个小亚族。它们通过与相关生长素相结合活化转录因子来促进基因的表达,从而进行调控,是生长素信号转导过程中的关键部分。为了深入研究生长素信号转导机制,从TIR1/AFBs基因家族的发现与结构,家族成员表达模式的差异及对植物生长发育方面的调节等方面概括介绍了TIR1/AFBs基因家族的分子调控机制,总结了TIR1/AFBs基因的功能。最后探讨了TIR1/AFBs基因的研究方向。     

植物脱落酸受体PYR/PYL/RCAR的研究进展

脱落酸(Abscisic acid,ABA)是一种重要的植物抗胁迫激素,其受体的筛选和鉴定为植物中ABA信号转导通路的阐明奠定了重要基础。目前发现了几种ABA受体,大多数都受到质疑,但PYR/PYL/RCAR被普遍认为是真正的ABA受体蛋白。简略介绍了发现PYR/PYL/RCAR之前ABA受体的研究概况,重点介绍了目前国内外对于PYR/PYL/RCAR蛋白的研究进展。