苎麻UDPGDH基因的cDNA克隆及表达分析

【目的】分离苎麻尿苷二磷酸葡萄糖脱氢酶（UDPGDH）基因。【方法】通过简并引物RT- PCR 结合 RACE 技术和半定量RT-PCR。【结果】成功克隆苎麻Boehmeria nivea (Linn.) Gaud.尿苷二磷酸葡萄糖脱氢酶（UDPGDH）基因cDNA序列,序列长1 837 bp,编码一480个氨基酸的蛋白质（GenBank No.EF178294）。半定量RT-PCR分析显示,UDPGDH在苎麻根、皮、茎和叶组织中均有表达,其表达量为茎＞皮＞叶＞根,相对表达量依次为0.7075,0.3051,0.2651,0.1490。【结论】苎麻UDPGDH与其它植物相应序列具有较高同源性,在苎麻茎中有较高的表达。     

苎麻纤维素合成酶基因BnCesA4 cDNA序列的克隆与表达分析

利用本地BLAST工具,从先期获得的苎麻转录组数据中发掘出与多种植物纤维素合成酶基因有较高同源性的序列CL6473.以苎麻（Boehmeria nivea）栽培种湘苎3号为材料,根据CL6473设计引物,先采用PCR扩增克隆了苎麻一个纤维素合成酶基因cDNA的核心片段,再运用5′及3′RACE获得该基因全长cDNA,序列分析表明该cDNA为一个新的苎麻纤维素合成酶基因cDNA,命名为BnCesA4.BnCesA4cDNA序列全长4008bp,其中编码区全长3270bp,编码一个含1090aa的多肽,具有植物纤维素酶的保守结构域及特征氨基酸序列.根据该cDNA高可变区序列设计其特异性引物,采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）对BnCesA4基因在几个代表性苎麻品种：湘苎3号、湘苎1号、湘潭大叶白及城步青麻的木质部和韧皮部两种组织中的表达情况进行了定量分析.qRT-PCR显示BnCesA4基因在不同品种苎麻的木质部及韧皮部均有表达,表达量差异不大.     

ABP1参与BY2细胞生长素响应的Ca2+信号转导过程

将Ca2+响应实时荧光报告系统引入雌二醇诱导生长素结合蛋白(ABP1)调控表达的BY2细胞中,获得了 ABP1过表达(ABP1-ox)、抑制表达(ABP1-anti)同时对Ca2+标记的几个BY2细胞株.对这些细胞株进行雌二醇诱导调控其ABP1过表达或抑制表达后,分析ABP1的表达量,并通过在细胞外添加IAA处理,实时观察ABP1调控表达后细胞的Ca2+信号变化.结果表明:ABP1-ox细胞在雌二醇诱导后细胞内ABP1表达量显著提高,细胞经IAA处理后,细胞膜内、核膜周围均有迅速而强烈的荧光信号,说明ABP1过表达后细胞能快速响应胞外的IAA作用,将信号转导到细胞内,使细胞质内Ca2+信号迅速增强;而ABP1-anti细胞经雌二醇诱导后,细胞内ABP1表达显著下调,细胞经IAA处理后,相对于对照,细胞内的荧光信号微弱且呈点状,细胞核附近的荧光不明显,说明细胞内Ca2+信号的转导受到抑制.这证明BY2细胞中ABP1参与生长素信号与细胞内Ca2+响应的信号转导过程.     

十字花科植物PIN3基因调控元件及表达分析

为探明十字花科不同物种PIN3基因的表达调控差异,从拟南芥(Arabidopsis thaliala)、红花荠菜(Capsella rubella)、白菜(Brassica rapa)、油菜(Brassica napus)和甘蓝(Brassica oleracea)等17个已完成基因组测序的十字花科物种基因组数据库中鉴定出18个PIN3同源基因。对这18个同源基因编码序列上游1 500bp启动子区域顺式作用元件进行预测及比对分析,结果发现,光响应、多种激素响应及胁迫响应等相关元件呈现出较大差异,其中生长素以及向地性响应相关元件具有较高的保守性。克隆普通荠菜PIN3同源基因(CbPIN3)并构建普通荠菜PIN3基因启动子的GUS报告系统CbPIN3pro::GUS转化拟南芥。与拟南芥基因表达数据库比较,荠菜启动子表达与拟南芥PIN3具有基本一致的组织表达模式,但也存在一定的组织差异,说明植株形态建成中生长素极性转运调控的差异。拟南芥和荠菜PIN3的表达差异是十字花科物种适应性进化模式的缩影。     

生长素结合蛋白与纤维素合成酶在同一细胞中的标记与定位

生长素通过其结合蛋白(ABP1)促进细胞纤维素合成并使细胞伸长生长。为探明ABP1与纤维素合成酶(CesA1)这2种蛋白质之间的相互关系,分别对这2种蛋白质进行了荧光标记,构建了绿色荧光蛋白(GFP)对ABP1融合标记以及青色荧光蛋白(CFP)对CesA1融合标记的2种载体。采用烟草叶片侵注法,将2种重组体转入烟草叶片同一细胞进行瞬时表达。扫描激光共聚焦显微成像观察到转基因瞬时表达的烟草铺列细胞的细胞膜上有强烈两色荧光信号,表明这2种蛋白集中在细胞膜上分布,其分布区域存在明显的重叠。在细胞的内膜系统中绿色荧光信号相对较强,青色荧光信号较弱,表明内膜系统中也分布着一定量的ABP1,而纤维素合成酶在内膜系统中不会集中分布。在叶片铺列细胞间嵌合交错区可以观察到青色荧光的高亮点,表明此处存在纤维素合成酶的高密度分布,也说明在此部位有更多的纤维素合成。     

两种苎麻纤维素合酶基因cDNA序列的克隆及表达

从苎麻转录组数据出发, 利用Blast工具从中分析出与多种植物纤维素合酶高度相似的片段CL789和Unigene20360。根据片段信息设计特异性引物, 从苎麻[Boehmeria nivea (Linn.)Gaud.]栽培种湘苎3号中克隆纤维素合酶核心片段, 并利用5'及3'RACE技术获得2个片段的全长cDNA。两者都具有典型的纤维素合酶特征结构域, 表明为2个苎麻纤维素合酶基因CesA的cDNA序列, 分别命名为BnCesA2和BnCesA3。BnCesA2基因编码区全长度3240 bp, 编码1 079氨基酸多肽; BnCesA3基因编码区全长3120 bp, 编码1039氨基酸多肽。对BnCesA2和BnCesA3基因在湘苎1号、湘苎3号、湘潭大叶白和城步青麻苎麻品种木质部和韧皮部荧光定量PCR分析显示, 2个基因在不同品种苎麻的木质部及韧皮部都有表达, 但表达量存在着一定差异, 整体而言BnCesA2具有更高的表达水平, 其木质部和韧皮部的表达都为BnCesA3的2~5倍。推测BnCesA2和BnCesA3都参与了苎麻细胞壁的次生合成。     

十字花科植物17个物种PIN3基因的系统进化分析

为了探明十字花科植物不同物种PIN3基因之间的进化差异,运用Brassica Database数据库及十字花科基因数据库在线平台,对拟南芥(Arabidopsis thaliala)、红花荠菜(Capsella rubella)、芜青(Brassica rapa)、油菜(Brassica napus)、甘蓝(Brassica oleracea)等17个已完成基因组测序的十字花科物种的18个(油菜含有2个)PIN3同源性基因进行分析,并对其推导的编码蛋白(PIN3)进行了系统进化分析。结果表明,18个PIN3序列间的相似性为86.74%,PIN3推导蛋白之间的相似度为90.93%,蛋白等电点约为7.15~9.44,芜青PIN3等电点明显偏高。PIN3的氨基酸比对分析结果表明,在多个糖基化位点出现具有种属差异性和符合进化关系的氨基酸替换现象,盐芥属植物中条叶蓝芥(Thellugiella parvula)PIN3在更多的位点出现氨基酸的替换,这可能是导致十字花科不同种属PIN3蛋白的功能和活性出现差异的原因。     

转iaaM基因黄花蒿中基因表达量与其腺毛密度相关性分析

以转化腺毛中特异表达iaa M基因的13株黄花蒿单株为材料,用半定量RT-PCR法对转基因各单株中转基因的表达进行定量,并利用荧光显微镜对这些转基因个体叶片腺毛的密度进行观察。结果:iaa M基因在转基因黄花蒿植株中均有表达,基因表达量与腺毛密度呈正相关,其中表达量最高的转基因植株个体iaa M-2腺毛密度达到59.9枚/mm^2,为对照的2倍以上,表明腺毛特异启动子调控的iaa M基因转化黄花蒿,能显著促进黄花蒿腺毛的发育,增加其腺毛密度。由于黄花蒿腺毛是其有效成分青蒿素的主要合成和贮存部位,可望通过这种特异的转基因手段有效提高黄花蒿中青蒿素的含量。     

琥珀酰辅酶A转移酶硝基化酪氨酸位点特异单克隆抗体的制备

线粒体琥珀酰辅酶A转移酶(SCOT)含有4个酪氨酸残基,其4、76位点酪氨酸(Tyr4、Tyr76)的硝基化可导致其酶活性下降,制备特定的抗体可对其硝基化水平和位点进行检测.应用淋巴细胞杂交瘤技术,以化学合成的含琥珀酰辅酶A转移酶硝基化Tyr4和Tyr76肽段为半抗原,偶联钥孔血蓝蛋白(KLH)后,作为免疫原免疫Bal...