不结球白菜BrCDF1的克隆和蛋白亚细胞定位及其与BrFKF1蛋白的互作验证

[目的]本文旨在揭示CDF1基因在不结球白菜(Brassica rapa ssp.chinensis)抽薹开花过程中的调控机制,验证其是否与FKF1蛋白发生互作。[方法]以‘苏州青’为材料,采用同源克隆方法获得BrCDF1基因全长序列,并与其他物种进行氨基酸序列比对;将BrCDF1与报告基因YFP融合构建亚细胞定位载体p Early Gate101-BrCDF1-YFP,采用农杆菌介导的方法将其瞬时表达于本氏烟(Nicotiana benthamiana)叶片中;激光共聚焦显微镜观察,利用酵母双杂交和双分子荧光互补技术验证不结球白菜BrCDF1和BrFKF1蛋白是否存在互作。[结果]BrCDF1基因含有876 bp开放阅读框,编码292个氨基酸。与甘蓝型油菜(Brassica napus)、野甘蓝(原变种)(Brassica oleracea var.oleracea)、萝卜(Raphanus sativus)的氨基酸序列比对结果显示:BrCDF1在进化过程中的保守程度分别为91.11%、88.25%、84.76%,保守性较高。BrCDF1蛋白定位于细胞核中,BrCDF1和BrFKF1之间存在相互作用。[结论]BrCDF1定位于细胞核,并且与BrFKF1互作,在进化过程中保守性较高,并可能参与了不结球白菜的光周期开花途径。     

不结球白菜开花相关基因BcGI的克隆、亚细胞定位及基因沉默功能验证

[目的]本文旨在揭示不结球白菜GIGANTEA(GI)基因的功能,验证其与CONSTANS(CO)、FLOWERING LOCUS T(FT)基因之间的调控关系以及其在植物抽薹开花中的作用。[方法]以不结球白菜品种‘苏州青’为材料,提取RNA并反转录成cDNA,同源克隆BcGI基因,Gateway构建表达载体pEarleyGate101-BcGI-YFP,利用农杆菌介导法将表达载体注射入本氏烟草中,激光共聚焦显微镜观察其亚细胞定位。Gateway构建沉默载体BcGI-RNAi,利用农杆菌介导法将沉默载体导入拟南芥中,观察野生型和转基因植株抽薹期的表型变化。采用RT-qPCR技术,检测GI、CO、FT基因在转基因和野生型拟南芥植株抽薹期的基因表达量。[结果]通过同源克隆,得到BcGI基因,其含有1个3 516 bp的开放阅读框(ORF),编码1 171个氨基酸。亚细胞定位结果显示,BcGI定位于细胞核中。RT-qPCR结果表明,BcGI基因在沉默转基因植株中的相对表达量比野生型植株低;同时当GI基因表达受到抑制时,CO、FT基因在沉默转基因植株中的相对表达量也比野生型明显降低,沉默转基因植株与野生型相比表现为开花延迟且抽薹期莲座叶数明显增多。[结论]BcGI定位于细胞核,参与正向调控下游CO、FT基因的表达,进而影响不结球白菜光周期开花途径。     

不结球白菜耐盐品种筛选

研究了我国目前广泛栽培的30个不结球白菜品种种子萌发期的抗盐性,以期筛选出适合盐碱地种植的不结球白菜品种。采用水培的方法,测定了各品种在盐胁迫下的相对发芽率、相对胚芽长、相对胚鲜质量、相对胚根长和相对根毛区宽度等指标(各指标的相对值为盐处理与去离子水培养的比值),在此基础上分析各指标的隶属函数值,计算耐盐指数。结果表明,30个不结球白菜耐盐性差异较大,耐盐指数位于前3位的品种分别为四倍体矮脚黄(0.93)、秦白二号(0.68)和北京小杂56(0.61),改良605耐盐指数最低(0.05)。从耐盐等级分析结果可以看出,四倍体矮脚黄为高耐品种,秦白二号、北京小杂56两个品种为耐盐品种,郑研小包23、上海鸡毛菜、丰抗90等10个品种为中等耐盐品种,美味四季小白菜、郑白小包头、新优抗70、精品四月白等14个品种为盐敏感品种,而日本绿宝、改良605和矮抗青等3个品种为高感品种。     

ToMV外壳蛋白互作IP-L蛋白的亚细胞定位及表达分析

【目的】前期研究显示To MV外壳蛋白(coat protein,CP)可以与烟草蛋白L(CP-interacting protein-L,IP-L)相互作用,本研究旨在明确To MV CP与IP-L的共定位情况、IP-L的组织表达和在To MV侵染条件下烟草IP-L及其编码蛋白的表达变化情况,为进一步明确IP-L的功能提供依据。【方法】通过双酶切法从笔者实验室构建保存的p GBKT7-CP和p GADT7-IP-L重组载体上切下To MV CP和IP-L目的片段,构建融合蛋白植物表达载体p PZP-IP-L-N-EGFP和p PZP-CP-N-Ds Red及原核表达载体p EGX-IP-L。通过热激法将融合表达的植物表达载体转化至农杆菌EHA105,在烟草表皮细胞瞬时表达IP-L-N-EGFP和CP-N-Ds Red,共聚焦荧光显微镜下观察IP-L和To MV CP共定位情况。用实时荧光定量RT-PCR(q RT-PCR)分析IP-L在本氏烟各组织部位的表达量。原核表达载体p EGX-IP-L,转化原核表达菌BL21,优化GST-IP-L可溶性表达条件后大量表达该蛋白,用GST亲和层析法纯化获得可溶性GST-IP-L蛋白,免疫家兔制备多克隆抗体。ELISA测定抗体效价,Western印迹法明确抗体的特异性后,利用该抗体分析To MV侵染条件下番茄IP-L蛋白表达情况,用q RT-PCR检测IP-L表达变化与蛋白水平是否一致。【结果】To MV CP在本氏烟叶片表皮细胞的细胞质和细胞质膜以及叶绿体均有分布,而IP-L只在本氏烟叶片表皮细胞质膜表达,二者共定位在细胞质膜。IP-L在本氏烟叶片中特异高表达,显著高于茎、根和花中的相对表达量。在温度为30℃,IPTG诱导浓度为0.3 mmol·L-1条件下表达出大小为42.8 k D的可溶性GST-IP-L融合蛋白。纯化获得约4.2 mg可溶性蛋白,免疫家兔制备了效价为1/6400的多克隆抗体。Western印迹结果表明,该抗体可以与IP-L的原核产物特异性结合。在To MV侵染本氏烟1、3、7 d后,Western印迹分析表明IP-L在叶片内表达量随接种时间呈明显上调趋势。q RT-PCR检测结果与Western印迹结果一致,显示IP-L在To MV侵染本氏烟第7天后的叶片内表达量是健康对照的3倍多,差异达到显著水平。【结论】To MV CP和IP-L共定位于本氏烟表皮细胞质膜,IP-L在本氏烟叶片内特异高表达。制备的IP-L多克隆抗体具有良好的免疫反应活性,可以用于IP-L表达量检测;To MV侵染烟草可诱导IP-L及其编码蛋白表达量显著上调。     

适宜机械化栽培的不结球白菜品种筛选

为筛选出适宜机械化栽培的不结球白菜品种,以高梗白为对照CK,试种7个品种进行比较,试验品种分别为T1热火8号;T2东京绿;T3热火740;T4热火9号;T5金品5号;T6全美;T7二月白,分析不同品种出苗、生长、产量、品质和机械采收指标.结果表明:热火9号(T4)和二月白(T7)...     

不结球白菜调控开花时间候选基因BcVIL1的克隆与表达分析

[目的]本文旨在克隆和研究不结球白菜BcVIL1基因在春化过程中的表达情况,初步了解不结球白菜BcVIL1基因的结构及功能。[方法]以普通白菜PC-175和菜心‘CX-49’为试验材料,利用RT-PCR技术克隆BcVIL1基因全长,并采用生物信息学方法进行氨基酸序列比对和进化分析。通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术分析2种材料春化过程中BcVIL1的表达情况。构建亚细胞定位载体pEZS-NL-BcVIL1,利用亚细胞定位技术,分析BcVIL1基因在真核细胞中表达的位置。[结果]2种材料中BcVIL1基因序列基本一致,开放阅读框为1020bp,编码339个氨基酸。进化分析表明:BcVIL1基因与大白菜进化关系最近,同源性最高(99%)。在PC-175中,春化处理7d就可以诱导BcVIL1基因的表达,且在整个春化过程及春化之后都有较高的水平表达,而在‘CX-49’中,BcVIL1基因在春化过程中的表达与未春化处理相比无显著差异。亚细胞定位结果表明:BcVIL1主要在细胞核与细胞膜上表达。[结论]BcVIL1基因在春化过程中其表达具有品种特异性,且在不结球白菜中该基因主要在细胞核与细胞膜上发挥作用。     

转CpTI基因不结球白菜的抗虫性表现

通过卡那霉素筛选、目的基因分子检测和生物学抗虫性鉴定 ,从转豇豆胰蛋白酶抑制剂基因不结球白菜遗传工程植株自交后代中选育出抗虫性可遗传的纯合材料。用室内人工饲喂方法 ,以鳞翅目小菜蛾、斜纹夜蛾幼虫为靶害虫 ,对转基因植株进行抗虫性鉴定。试验结果显示 ,转CpTI基因纯合材料对 1～ 2龄小菜蛾和斜纹夜蛾幼虫具有抗性 ,但不同株系间和同一株系内植株间的抗虫性程度差异较大     

不结球白菜BcCNL基因的克隆及功能分析

[目的]CC-NBS-LRR(卷曲螺旋-核苷酸结合位点-富含亮氨酸重复,CNL)是高度保守的植物抗病蛋白家族。本文旨在克隆和研究CNL基因在不结球白菜抗霜霉病中的作用。[方法]以‘苏州青’c DNA为模板克隆获得BcCNL基因全长,并进行生物信息学分析、实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测、亚细胞定位及病毒诱导基因沉默(VIGS)验证。[结果]BcCNL基因含有2 790 bp开放阅读框,编码929个氨基酸,蛋白质相对分子质量为226.7,等电点为2.7。系统进化树结果显示,不结球白菜BcCNL蛋白与野甘蓝的进化关系最近,含有RX-CC、NB-ARC和LRR-3结构域;亚细胞定位显示其定位于细胞膜上。霜霉菌侵染后,BcCNL基因在抗病品种‘苏州青’中的表达量高于感病品种‘矮脚黄’; BcCNL基因的沉默降低了‘苏州青’对霜霉病的抗性。[结论]BcCNL蛋白在进化过程中保守性较高,定位于细胞膜上,BcCNL基因的沉默降低了‘苏州青’对霜霉病的抗性。     

葡萄VvGCN5基因的鉴定及互作蛋白筛选

[目的]本文旨在揭示组蛋白乙酰转移酶GCN5(general control non-repressible 5)在葡萄生长发育过程中的调控机制,并筛选出与VvGCN5互作的蛋白,以期为进一步构建VvGCN5在葡萄生长发育中的调控网络提供理论基础。[方法]利用生物信息学技术对VvGCN5的蛋白二级结构、基因结构、功能域、启动子的顺式作用元件以及抗逆的表达量和时空表达进行分析,并在烟草中进行亚细胞定位,研究VvGCN5表达位置。通过酵母双杂交技术筛选与VvGCN5互作的蛋白,并通过双分子荧光互补(BIFC)技术进行验证。[结果]VvGCN5的二级结构由α-螺旋、延伸链、β-折叠以及无规则卷曲构成,含有10段内含子序列和11段CDS序列,具有Acetyltransf＿1和Bromodomain结构域,以及ARE、GT1-motif、TGACG-motif、CAT-box、CGTCA-motif等顺式作用元件。通过查询GEO数据库发现VvGCN5可能受到光照和灰霉病的影响。VvGCN5主要表达于葡萄的成熟茎、萌芽初期、心皮、种子中。亚细胞定位发现VvGCN5位于细胞核和细胞膜上。此外,以pG...     

不同春化时间对不结球白菜现蕾开花的影响

为探求不同品种不结球白菜(Brassica campestris ssp.chinensis Makino)的冬性强弱,找出其适宜的春化时间,以4个不结球白菜品种为试材,在3℃条件下分别对萌动种子春化处理10、15、20、25 d,调查不同春化时间对各品种现蕾开花的影响,综合评价植株现蕾开花早晚及开花期植株形态。结果表明,奶白菜最适春化时间为10 d,青梗白菜最适春化时间为15 d,乌塌菜最适春化时间为20 d,京水菜最适春化时间为25 d。4个不结球白菜品种冬性由弱到强为奶白菜、青梗白菜、乌塌菜、京水菜。     

不结球白菜病程相关蛋白基因BcPR5的克隆及表达分析

[目的]本文旨在研究不结球白菜病程相关蛋白基因Bc PR5的结构与表达特征。[方法]通过RACE技术,从抗病品种‘苏州青’叶片克隆到Bc PR5基因的全长c DNA序列。采用RT-q PCR方法分析该基因在霜霉病菌诱导,水杨酸(SA)、茉莉酸(Me J)和脱落酸(ABA)等激素处理条件下的表达模式。SDS-PAGE技术分析该基因的原核表达特征。[结果]Bc PR5基因的c DNA全长为954 bp,其中开放阅读框长度为732 bp,共编码243个氨基酸,相对分子质量为26.1×103,理论等电点是9.3。氨基酸同源系统进化分析表明,不结球白菜Bc PR5基因与同属植物的进化关系相近,其中与大白菜第6号染色体上的基因同源性最高(100%)。RT-q PCR分析表明,抗病品种‘苏州青’和感病品种‘矮脚黄’在霜霉病菌和非生物胁迫(SA、Me J和ABA)诱导过程中,Bc PR5基因的表达量均呈先升高后降低的趋势,且抗病品种高于感病品种。原核表达结果表明,该蛋白在终浓度为1.0 mmol·L-1的IPTG诱导4 h后能实现融合蛋白的高效表达。[结论]Bc PR5在不结球白菜抗霜霉病防御反应中发挥着重要作用,研究结果为该基因的功能验证提供理论基础。     

鸡卵泡膜细胞中膜联蛋白A2互作细胞蛋白的筛选及其功能分析

【目的】从鸡卵泡膜细胞蛋白中筛选和鉴定与膜联蛋白A2（ANXA2）相互作用的细胞蛋白并进行功能分析,为深入研究ANXA2调控鸡卵泡发育的作用机制提供理论依据。【方法】制备开产后30周龄贵州黄鸡的卵泡膜细胞,提取卵泡膜总蛋白后利用His Pull-Down联合质谱技术（LC-MS/MS）从卵泡膜细胞中筛选出与鸡ANXA2互作的细胞蛋白,然后通过GO数据库和KEEG数据库分别进行GO功能富集分析及KEEG信号通路注释分析,并利用STRING Version 11.0绘制蛋白互作网络图。【结果】通过His Pull-Down联合LC-MS/MS共鉴定获得41个鸡ANXA2互作细胞蛋白,GO功能富集分析发现这些互作细胞蛋白在分子功能、生物学进程和细胞组成均发挥作用。其中,在分子功能方面主要涉及蛋白结合（占58.06%）、催化活性（占19.35%）、核糖体结构（占16.13%）及细胞骨架结构组成（占6.45%）,在生物学进程方面主要参与细胞骨架（占19.35%）、刺激反应（占19.35%）、翻译（占16.13%）、代谢过程（占12.90%）、细胞迁移（占12.90%）、蛋白折叠（占9.68%）和蛋白运输（占9.68%）,而细胞组分显示以定位于细胞膜的蛋白为主（占32.26%）。鸡ANXA2蛋白互作细胞蛋白参与的KEEG信号通路主要有应激反应、代谢、翻译、信号转导、免疫系统和蛋白定位等。鸡ANXA2互作细胞蛋白互作网络可分为3条,即CNN2-FN1-MYH9-MYH10-ACTN1-CSRP1、ANXA1-ANXA2-ENO1-PRDX4-GPI-ATP5B-PRDX3-HSPA8-TUBB2A和CCT7-CCT4-GNB2L1-ATP5A1-RPS3-RPS3A-RPL23A-RPL22-RPS7;互作细胞蛋白间存在复杂的互作关系,其中又以膜联蛋白A1（ANXA1）与烯醇化酶-1（ENO1）及ANXA2的互作关系最明显。【结论】鸡ANXA2互作细胞蛋白主要参与细胞骨架形成、应对刺激和翻译等生物学过程,涉及应激反应、代谢、翻译、信号转导、免疫及蛋白定位等信号通路。其中,PRDX3、PRDX4、MYH9和TCSC可能通过与ANXA2蛋白相互作用而参与鸡卵巢相关疾病的发生,而ANXA1与ANXA2相互作用可能在鸡卵泡的发育及排卵过程中发挥重要调节作用。     

不结球白菜BcICE1基因的克隆与功能分析

[目的]本文旨在分析不结球白菜BcICE1基因的表达模式并探索其在冷胁迫中的功能。[方法]以不结球白菜品种‘NHCC001’为材料,采用同源克隆的方法获得BcICE1基因的全长序列,并进行生物信息学分析;对‘NHCC001’进行4℃低温和PEG-6000模拟干旱处理,检测BcICE1基因对胁迫的响应;构建过表达载体pEarly Gate-BcICE1,利用注射法将载体农杆菌菌液导入烟草细胞进行BcICE1基因的瞬时表达并检测;构建酵母诱饵载体p GBKT7-BcICE1,转化AH109验证其转录激活活性;将pEarly Gate-BcICE1农杆菌菌液利用蘸花法进行BcICE1基因的遗传转化,并用RT-qPCR和Western blot对阳性苗进行鉴定。通过RT-qPCR对BcICE1过表达拟南芥中冷胁迫相关基因的表达水平进行分析。[结果]克隆获得不结球白菜BcICE1基因,其含有1 338 bp的开放阅读框,编码466个氨基酸,相对分子质量为47.40×103,等电点为5.42;氨基酸的多序列比对和系统进化树结果表明,BcICE1蛋白与欧洲油菜、荠菜和拟南芥ICE1蛋白同源关系较近。亚细胞定位表明BcICE1蛋白定位在细胞核中,具有转录激活性且对冷胁迫与干旱胁迫有响应。BcICE1过表达株系能增强植株的抗寒性,同时在低温处理后BcICE1过表达植株中冷胁迫相关基因At CBF3和COR15A的表达量显著高于野生型植株。[结论]克隆并获得BcICE1过表达拟南芥植株,功能分析表明BcICE1基因能增强植株抗寒性。     

不结球白菜BcOPR3基因的克隆与功能分析

[目的]12-氧-植物二烯酸还原酶(12-oxo-phytodienoic acid reductase,OPR)是茉莉酸生物合成途径的关键酶,催化12-氧-植物二烯(OPDA)还原反应生成茉莉酸化合物,广泛参与植物生长过程中的防御系统。本文旨在克隆和研究不结球白菜Bc OPR3基因,研究其对信号分子和非生物胁迫应答的影响。[方法]对不结球白菜OPR3基因进行克隆、生物信息分析、亚细胞定位,并对其在霜霉病菌、脱落酸(ABA)、茉莉酸(JA)、水杨酸(SA)、机械伤害、低温和热激胁迫下的表达水平进行了分析。[结果]Bc OPR3在2个不结球白菜品种中的序列一致,其Bc OPR3蛋白与同科油菜(Brassica napus)的同源性高达98%,进化关系与之最相近;亚细胞定位结果显示Bc OPR3定位在细胞膜上;实时荧光定量PCR(RT-q PCR)检测结果表明,不结球白菜霜霉病菌、ABA、JA、SA、机械伤害、低温和热激胁迫均能诱导Bc OPR3基因表达。霜霉病菌侵染下,Bc OPR3在抗性自交系‘苏州青’和感病自交系‘矮脚黄’中存在差异表达,并且在抗病自交系中表达量较高。[结论]从不结球白菜克隆得到的Bc OPR3,通过表达分析发现,Bc OPR3可能存在对非生物胁迫的共响应,且在不结球白菜中该基因是在细胞膜上起作用。在非生物胁迫下,基因具有不同的应答模式,抗性自交系Bc OPR3基因的高表达是其具有更高抗性的主要原因。     

不结球白菜BrABF3基因的克隆与功能分析

[目的]本文旨在研究BrABF3基因在不结球白菜开花时间调控中的功能。[方法]以不结球白菜‘苏州青’为材料,通过同源克隆获得BrABF3基因全长序列,再与其他物种中的同源序列进行进化树分析;利用注射法将农杆菌导入烟草叶片研究BrABF3基因的亚细胞定位;利用PlantCARE在线软件分析启动子motif元件;采用荧光定量PCR(RT-qPCR)技术分析BrABF3基因在早花品种‘苏州青’和晚花‘五月慢’品种不同生长期的表达情况。[结果]BrABF3基因含有1 242 bp开放阅读框,编码413个氨基酸,其蛋白定位于细胞核。在进化过程中BrABF3的氨基酸序列与甘蓝型油菜亲缘关系最近。BrABF3启动子序列中含有大量的motif元件,如光响应元件、激素响应元件和胁迫响应元件等。RT-qPCR结果表明,开花前BrABF3基因在晚花品种‘五月慢’中的表达显著高于早花品种‘苏州青’。[结论]本试验克隆并获得BrABF3基因,其蛋白定位于细胞核,而且在晚花品种中高表达,推测该基因可能参与调控不结球白菜的开花时间。     

不结球白菜硝酸还原酶基因BcNR的克隆及其在拟南芥中的转化

 【目的】克隆不结球白菜硝酸还原酶基因（BcNR ）,并转化拟南芥做初步的功能鉴定。【方法】采用分段RT-PCR及3′RACE和5′RACE技术克隆了BcNR基因的全长cDNA,利用生物信息学方法进行序列分析和蛋白结构分析。构建pCAM-BcNR植物过量表达载体,通过农杆菌介导的真空渗透法将其转入野生拟南芥中,经抗性筛选及PCR验证获得T0代转基因植株,用Real-time PCR方法对30 mmol?L-1 KNO3溶液处理的转基因拟南芥的硝酸还原酶基因表达进行检测,并测定转基因植株的硝酸还原酶活性。【结果】获得了编码不结球白菜硝酸还原酶基因(BcNR )的cDNA全序列3 049 bp,包含有2 733 bp的开放阅读框,编码910个氨基酸。其氨基酸序列与拟南芥、烟草、甘蓝型油菜、马铃薯等编码的氨基酸序列具有较高同源性。蛋白质结构域分析表明,所推导的氨基酸序列具有完整的硝酸还原酶结构,同时证明从不结球白菜中克隆的这条基因属于NADH-NR型。GenBank登录号为EU662272。转基因拟南芥T0代植株进行GUS基因PCR检测,证明重组质粒已整合到转基因植株基因组中。硝酸盐处理后的转基因植株硝酸还原酶基因的表达比野生型显著提高,且硝酸还原酶活性有不同程度的提高。【结论】本研究首次从不结球白菜中克隆获得BcNR基因的全长cDNA序列,揭示了其序列特征并对其进行了初步的功能鉴定,为进一步利用该基因开展蔬菜硝酸盐含量的基因调控研究奠定了基础。     

ZmCIPK8互作蛋白CBLs的筛选

利用酵母双杂交技术,以PGBKT7-ZmCIPK8载体为诱饵质粒,筛选能与ZmCIPK8互作的CBLs蛋白.结果表明,ZmCBL1,4,9能够与ZmCIPK8相互作用.表达分析结果为进一步研究ZmCIPK8与ZmCBL1,4,9在植物体内的相互作用提供了又一证据,这为深入解析ZmCIPK8参与逆境胁迫的作用机制奠定了基础.