植物叶绿体细胞色素b6f复合体的研究进展

细胞色素b6f复合体(Cytochrome b6f,Cyt b6f)是光合电子传递链的四大复合体之一,介导电子从光合系统II(PSII)传向光合系统I(PSI),是类囊体膜两侧质子梯度形成的主要部位。一直以来,人们对Cyt b6f的关注远少于PSII和PSI,研究表明:Cyt b6f在调节电子传递链的电子流向、PSII与PSI之间的状态转移等重要过程中有关键的调节作用,是光合磷酸化的调控中心。本文介绍了Cyt b6f的蛋白组成、组装过程、复合体内部电子传递过程及其在光合电子传递过程的中心调节功能,对目前Cyt b6f复合体的最近研究进展做了一个总结。     

普通小球藻细胞包色素b559α亚基编码基因的克隆及序列分析

细胞色素b559是南α和β两个亚基组成的一种血红蛋白,是光系统Ⅱ的必需组分,可以保护光系统Ⅱ免受光抑制的危害.为了从分子水平深入了解细胞色素b559的功能,从普通小球藻(Chlorella vugaris)中克隆了编码细胞色素b559 α亚基的基因序列及其5’-侧翼序列.结果表明,DNA全长包括1个252 bp的开放读...     

黄瓜COP9信号复合体亚基CsCSN5b的亚细胞定位和表达分析

COP9信号复合体( Constitutively photomorphogennic sig-nalosome, CSN)是一种在黑暗条件下抑制光形态建成的调节蛋白[1] ,1992年在研究调控拟南芥的光形态建成的转录因子时被发现,突变体拟南芥在黑暗条件下,子叶展开,下胚轴缩短,这一表型与野生型拟南芥在光照下幼苗生长...     

金纹细蛾细胞色素CYP6家族基因的克隆及表达

【目的】克隆并鉴定金纹细蛾(Phyllonorycter ringoniella)细胞色素CYP6家族基因,并观察氯氟氰菊酯药剂处理后mRNA相对表达量的变化,为金纹细蛾细胞色素CYP6家族基因全长cDNA的获得,以及防止或延缓金纹细蛾抗药性的产生提供理论依据。【方法】以GenBank上公布的CYP6家族基因编码区序列为基础设计并合成简并引物;利用RT-PCR扩增获得序列后在NCBI上进行Blastx对比,根据P450基因命名法进行命名并向GenBank提交序列获得登录号;利用点滴法和qRT-PCR技术,将金纹细蛾3龄幼虫在氯氟氰菊酯(LC50=12.88mg/L)条件下处理24h后,观察其体内细胞色素P450基因的相对表达量。【结果】成功扩增出3个长度分别为415,412和421bp的cDNA片段。同源性分析表明,3条基因序列与CYP6AN5、CYP6B5和CYP6ab氨基酸相似性分别达61%,59%和71%,可将其初步均归类为CYP6家族,并分别命名为phCYP6AN5、phCYP6B5和phCYP6ab,将序列信息提交至GenBank,获得GenBank登录号分别为KJ559411、KJ559412和KJ559413。药剂处理对3种基因发生了不同的诱导或抑制作用,phCYP6AN5基因在受到药剂处理后相对表达量显著上升,而phCYP6B5和phCYP6ab在受到药剂处理后相对表达量显著下降。【结论】成功获得3条金纹细蛾细胞色素CYP6家族基因片段;诱导剂的诱导作用存在一定程度的特异性,对某种或几种P450酶有效应的化合物并不一定诱导其他类型的P450。     

紫外诱导下麦长管蚜细胞色素b基因和SOD基因的克隆与序列分析

【目的】证实前期消减文库的研究结果,揭示紫外诱导条件下麦长管蚜的生态遗传机理。【方法】根据前人研究证明的细胞色素b基因和SOD基因的保守性区域,设计特异性引物,采用RT-PCR方法,扩增紫外线照射24,48h和对照麦长管蚜变异基因的部分序列,进行测序及核苷酸分析,并推导氨基酸序列。【结果】RT-PCR扩增分别得到长度420bp的细胞色素b基因cDNA片段和357bp的超氧化物歧化酶(SOD)基因cDNA片段。序列分析表明,细胞色素b基因编码140个氨基酸残基,30W紫外辐射48h处理的麦长管蚜细胞色素b基因突变位点为3个,其编码的氨基酸序列变异位点为2个;SOD基因编码119个氨基酸残基,且对照与处理的序列一致,未发现变异位点。【结论】紫外诱导条件下,麦长管蚜细胞色素b基因发生突变部分的具体位点已经找到,其突变方式为转换和颠换;SOD基因未发现变异位点。     

矮牵牛细胞色素b5蛋白编码基因difF的克隆及序列分析

以紫红色、蓝紫色矮牵牛(Petunia hybrida)的花瓣为材料,提取总RNA,用Oligo(dT)作为引物反转录合成cDNA第一链:以此为模板,用Genebank上的矮牵牛细胞色素b5蛋白DIF-F(difF)的mRNA序列设计成的引物进行PCR扩增,扩增到一条约450 bp的片段,将此片段克隆到pGM-T载体上.对重组克隆进行序列分析,结果表明所克隆到的矮牵牛细胞色素b5蛋白的cDNA的编码区含有450个核苷酸,编码149个氨基酸残基;其核苷酸及氨基酸的序列与Genebank上的同源性分别达到99.93;和100;.     

江苏山羊品种细胞色素b基因(Cyt b)变异特点及其系统地位分析

测定了江苏山羊品种的细胞色素b基因全序列1 140 bp,并引用10个山羊品种(群体)细胞色素b基因全序列进行比较,分析碱基组成和变异情况以及核苷酸序列差异.以绵羊为外群,分别采用邻近法、最大简约法和最大似然法构建分子系统树,得到的拓扑结构一致,初步提示了江苏山羊品种的系统进化关系:长江三角洲白山羊和黄淮山羊的亲缘关系较近,可能来自同一个母系;它们与日本山羊可能在较早的世代具有共同的祖先.本研究结果也支持将东亚、南亚和东南亚固有山羊群体划分为"东亚"和"南亚"两大亲缘系统的观点.     

海鲢细胞色素b基因的序列分析

[目的]分析中国海鲢的分类地位。[方法]从浙江、海南和广东3个地区的4尾海鲢中提取DNA,测定其线粒体细胞色素b(Cytb)基因部分序列,结合GenBank中Elops hawaiensis、E.saurus和E.affinis的相关序列,采用Kimura 2-parameter模型计算各类群间的遗传距离,并以大海鲢为外类群,用邻接法构建系统发育树。[结果]海鲢Cytb 5′端646 bp同源序列中A+T的含量(51.9%)高于G+C含量(48.1%);变异位点有29个,其中单碱基变异位点24个,简约信息位点数为5;转换/颠换比>4.0。在分子系统树上,中国海鲢与E.hawaiensis以98%的自展置信值聚为一支,然后与E.saurus成姐妹群。中国海鲢与E.saurus和E.affinis遗传距离分别为0.013~0.015和0.034~0.035,处于3个已知种的种间水平,而与E.hawaiensis间遗传距离为0.000~0.004,比自身之间的遗传距离还要小。[结论]推测中国东南沿海的海鲢或为E.hawaiensis。     

甘蔗光合系统Ⅰ psaD基因的克隆和表达分析

采用RACE-PCR方法,以甘蔗心叶为材料克隆了甘蔗PSⅠ反应中心亚基Ⅱ基因全长,命名为SopsaD,GenBank登录号JX866950。该基因cDNA序列全长为904bp,编码200个氨基酸多肽,预测其分子质量和等电点分别为21.85ku和10.5,其中N端的1~44aa是叶绿体转运肽序列,62~199aa是保守的Pfam:PasD结构域。SopsaD与玉米(EU953246)、水稻(AY224449)、大麦(M98254)和短柄草(XM003564060)psaD基因核苷酸同源性分别为85%、85%、84%和81%,氨基酸序列的同源性分别为92%、88%、87%和85%。荧光定量PCR表明甘蔗在叶、花序、芽、茎和根中都能检测到SopsaD基因表达,其中在叶中表达量最高,其次是花序中,而在根中的表达量最低。甘蔗在工艺成熟期和生理成熟期SopsaD基因整体上表现为功能叶中基因表达量高,而老叶中基因表达量低,证实该基因参与光合作用反应。     

美国红鱼细胞色素b基因和控制区基因序列的初步分析

采用PCR技术扩增了美国红鱼线粒体DNA的细胞色素b和控制区基因片段,PCR扩增产物直接测序,分别得到1140bp和623bp的核苷酸序列。将所得序列与从Genbank中查到的美国红鱼序列进行比较,分析了序列中碱基的组成及变异情况,为美国红鱼的合理开发利用及养殖发展规划的制定提供遗传学数据,为保护中国海域生物种质资源多样性提供科学依据。     

甘蔗S-腺苷蛋氨酸脱羧酶基因Sc-SAMDC的克隆和表达分析

【目的】克隆甘蔗(Saccharum officinarum)S-腺苷蛋氨酸脱羧酶(S-adenosylmethionine decarboxylase,SAMDC)基因,并进行序列特征、原核表达和不同逆境胁迫下表达特性分析。【方法】通过对甘蔗茎全长cDNA文库测序和分析,获得SAMDC基因cDNA全长,命名为Sc-SAMDC,并进行序列分析。随后将编码S-腺苷蛋氨酸脱羧酶的cDNA片段克隆到原核表达载体pET29a(+)中,构建融合表达质粒,转化至Esherichia coli BL21(DE3)中进行表达。最后利用定量PCR技术分析甘蔗幼苗中该基因在不同外源胁迫下的表达特性。【结果】序列分析显示,甘蔗Sc-SAMDC基因(GenBank Accession number:GQ246459)cDNA全长1968bp,存在3个读码框(袖珍读码框tORF、上游读码框uORF和主读码框mORF),mORF长1200bp,编码399个氨基酸的SAMDC酶原,预测分子量为43.6kD,该酶原含有两个高度保守的功能结构域(酶原剪切位点和PEST结构域)。原核表达产物经SDS-PAGE表明,Sc-SAMDC以融合蛋白形式表达,相对分子量约为50kD。定量PCR分析表明,Sc-SAMDC基因在聚乙二醇(PEG)、NaCl、水杨酸(SA)和H2O2外源胁迫下表达特性不同,受PEG和NaCl的诱导,受SA和H2O2的抑制。【结论】本研究成功地克隆了Sc-SAMDC基因并在原核生物中进行了表达研究,分析了该基因的表达特性,为其进一步的生物学功能研究及其应用奠定了基础。     

夏枯草RuBPCase大亚基基因的克隆与表达

为从夏枯草中克隆参与光合作用和光呼吸代谢的关键酶RuBPcase大亚基基因rbcL,为今后研究夏枯草RuBPcase的结构和功能以及从分子水平探讨夏枯草的光合作用机理提供必要的基础数据,以夏枯草基因组DNA为模板,采用PCR法对夏枯草RuBPCase大亚基基因(PvrbcL)的克隆与表达进行研究。结果表明:PCR法扩增出夏枯草RuBPcase大亚基基因片段PvrbcL,基因长837bp,编码278个氨基酸,GenBank登录号为JN 692563;经BLAST序列比较,夏枯草PvrbcL基因核苷酸序列与大花夏枯草、鼠尾草、烟草、大豆、水稻、菜豆、葡萄、油菜的相似性为86%～100%,氨基酸同源性为92%～100%;Northern杂交分析表明,PvrbcL基因在夏枯草叶和茎中表达,且在叶中的表达量最大;发育表达模式结果显示,Pvr-bcL基因的表达量随着叶片的生长而增加。PvrbcL基因的克隆和表达模式分析为进一步研究夏枯草RuB-Pcase的结构和功能奠定了基础。     

亚洲黑熊四川亚种线粒体NADH脱氢酶亚基5和亚基6基因的克隆与初步分析

[目的]克隆与分析亚洲黑熊四川亚种线粒体NADH的脱氢酶亚基5和亚基6基因（ND5和ND6）。[方法]根据已报道的部分熊科动物ND5和ND6基因序列的相关信息设计引物,运用PCR技术,首次从亚洲黑熊四川亚种的肌肉组织总DNA中成功克隆了ND5和ND6基因的编码序列,分析了其序列特征,并与已报道的9种熊科动物进行比较分析。[结果]该克隆片段包括ND5和ND6两个基因共2456bp,共编码781个氨基酸,与9种熊科动物的ND5和ND6具有很高的同源性;该克隆片段ND5和ND6的蛋白分子量分别为68.2621和19.0386kDa,等电点分别为9.19和4.25,与9种熊科动物的均十分接近。[结论]四川黑熊与9种熊科动物的ND5和ND6基因及其编码蛋白具有很高的相似性,在功能上具有一致性,尤其与东北黑熊在功能上具有高度一致性。     

一个毛竹细胞色素P450基因的克隆与表达研究

从毛竹全长cDNA文库中分离到1个细胞色素P450基因,命名为PheCYP-1。相似性分析表明,其编码蛋白与拟南芥CYP706A亚家族蛋白相似性较高(42%~46%),属于CYP706家族;实时定量PCR结果表明,PheCYP-1在正在伸长的笋中表达丰度最高;将PheCYP-1构建到pBI121的多克隆位点,在拟南芥中过量表达,转基因拟南芥的次生木质部导管壁厚度显著增加,表明PheCYP-1基因可能与毛竹次生木质部的细胞壁发育有关。     

利用细胞色素b（Cyt b）基因分析绿孔雀和蓝孔雀的遗传分化

 采用PCR产物直接测序法测定了10只绿孔雀和5只蓝孔雀的mtDNA细胞色素b基因516 bp序列, 结合已发表的孔雀细胞色素b基因序列数据进行了序列比较分析;以雉鸡和家鸡的同源序列为外群,采用NJ法和ME构建了系统发育树。结果表明蓝孔雀群体内遗传差异程度低于绿孔雀,绿孔雀和蓝孔雀之间的核苷酸差异的平均数为21.417,净遗传距离为0.039±0.01,推断出绿孔雀与蓝孔雀的分化时间至少为2.96百万年,从而在分子水平揭示出绿孔雀和蓝孔雀属于两个不同的物种。重建的系统树将所有序列聚为支持率较高的绿孔雀与蓝孔雀2大类群,显示云南的绿孔雀至少存在两种类型,且这两种类型可能达到了亚种分化水平,而白孔雀和杂色孔雀在分类上则属于蓝孔雀类群。     

太湖大银鱼(Protosalanx chinensis)细胞色素b基因序列多态性分析

为科学保护太湖大银鱼种质资源,制定合理的野生资源保护策略,实现太湖大银鱼资源的可持续发展和利用,以细胞色素b基因(cyt b)作为分子标记,对太湖大银鱼野生群体进行遗传多样性分析。通过PCR扩增与序列测定获得了cyt b基因全长序列(1 141 bp)。在35条同源cyt b基因序列中,A、T、G和C碱基的平均含量分别为21.67%、29.25%、16.71%和32.36%,A+T的含量(50.92%)略高于G+C的含量(49.07%)。Cyt b中共检出13个变异位点,总变异率为1.14%,其中9个为简约信息位点,4个为单一信息位点。35条cyt b序列共定义12个单倍型,单倍型之间的平均遗传距离为0.003,NJ法构建的单倍型系统进化树显示所有单倍型聚为一支,单倍型多样性指数和核苷酸多样性指数分别为0.850±0.045和0.002 96±0.000 17,平均核苷酸差异数为3.378。中性检验分析结果显示Tajima’s D值为0.224 52,且差异不显著(P0.10),这表明太湖大银鱼种群稳定,没有经历种群扩张。     

河川沙塘鳢线粒体细胞色素b(Cytb)基因序列分析

采用特异性引物PCR扩增获得了河川沙塘鳢细胞色素b基因序列,并与塘鳢科其余22种细胞色素b基因序列进行比对,运用Mega 3.1软件通过NJ法构建了塘鳢科鱼类系统发育树。结果显示:2尾试验鱼构成1支;Eleotris、Hypseleotri 2个属构成1支;Odontobutis、Perccottus glehni 2个属构成1支;Bostrychus、Butis、Oxyeleotris、Ophiocara 4个属构成1支;Ptereleotris heteroptera单独构成1支。该研究结果可为深入探讨沙塘鳢属及塘鳢科鱼类的系统分类与重新整理提供依据。