TALEN介导水稻OsTZF9基因定点突变研究

RR-TZF锌指基因在植物生长发育和胁迫反应中起着重要作用。利用TALEN基因组编辑技术定点突变水稻RR-TZF基因OsTZF9,结果表明:根据日本晴基因组中的OsTZF9基因序列,设计3对TALEN靶序列,并构建相应的3个TALEN植物敲除表达载体;通过农杆菌介导法分别将3个TALEN敲除载体导入水稻明恢86和秀水134的胚性愈伤组织中,获得了100个转化再生植株,PCR检测获得87个阳性植株;PCR扩增转基因植株靶突变区并测序列,发现所有转基因植株均未出现靶突变。     

金荞麦二氢黄酮醇4-还原酶基因（FdDFR1）的克隆及序列分析

 【目的】克隆金荞麦二氢黄酮醇4-还原酶基因（FdDFR1）,分析其序列特征。【方法】利用同源克隆的原理,采用RACE结合cDNA文库筛选的方法,从金荞麦cDNA文库中克隆DFR基因（FdDFR1）;对其序列进行生物信息学分析和Southern杂交检测。【结果】克隆到一个DFR蛋白基因（FdDFR1）,通过Southern杂交分析,推测在金荞麦基因组中DFR基因是1～2个基因的小家族,FdDFR1是单拷贝基因;FdDFR1基因编码一个长341个氨基酸的蛋白质,在N端存在一个NADP结合位点“VTGASGFVGSWLVMRLLEHGY”,还存在一个底物结合特异性决定的氨基酸基序“TVNVEEKQKPVYDETCWSDVDFCRRV”。【结论】首次从金荞麦中克隆到类黄酮代谢的中期关键酶基因（FdDFR1）,它具有DFR同源基因的典型特征。     

甘蔗蔗糖磷酸合成酶磷酸化位点的突变及相应表达载体的构建

用Clontech公司的定点突变试剂盒TransformerTMSite-Directed Mutagenesis Kit对克隆载体pMD18T-SPS3L上的SPS基因SPS3L进行定点突变,使其459位的丝氨酸密码子分别突变为编码苏氨酸、丙氨酸和谷氨酸的密码子。然后将突变后的和未突变的SPS3L基因分别克隆至表达载体质粒pCAMBIA1301中,构建重组质粒pCAMBIA1301-SPS3L。经测序鉴定,对SPS3L基因的定点突变成功,构建表达载体pCAMBIA1301-SPS3L成功。     

三角梅二氢黄酮醇-4-还原酶基因的克隆及表达特异性分析

【目的】克隆分析三角梅（Bougainvillea spectabilis）二氢黄酮醇-4-还原酶（Dihydroflavonol-4-reductase,DFR）基因（BsDFR）,探讨其在三角梅苞片呈色中的作用。【方法】基于三角梅转录组数据,利用PCR技术克隆BsDFR基因,并通过生物信息学工具分析其分子特性;通过分子对接技术预测BsDFR底物特异性;采用实时荧光定量PCR分析该基因在不同颜色三角梅中的表达量差异。【结果】三角梅BsDFR基因（GenBank ID:ON417750）编码区全长987 bp,编码328个氨基酸。BsDFR理论相对分子质量为36.48 kDa,等电点pI为6.33;具有DFR特有的NADPH及底物特异结合位点,属于Asn型DFR;不具有跨膜结构及信号肽,定位于细胞质中;二级结构中α螺旋占比最多,三级结构预测显示为二聚体蛋白。底物对接模拟预测BsDFR对二氢山柰酚（Dihydrokaempferol,DHK）、二氢槲皮素（Dihydroquercetin, DHQ）和二氢杨梅素（Dihydromyricetin, DHM）3种底物均具有催化活性,与结构分...     

CRISPR/Cas9系统介导小鼠MSTN基因定点修饰研究

利用CRISPR/Cas9系统突变小鼠Myostatin基因,为制备MSTN基因修饰猪奠定了理论和实践基础。结果表明,成功构建了CRISPR/Cas9定点敲除技术平台,并获得MSTN基因发生缺失突变的小鼠模型。     

大肠杆菌中dctA基因敲除及其苹果酸摄取功能鉴定

大肠杆菌(Escherichia coli)K12基因组中,仅dctA基因编码1个在有氧条件下负责摄取四碳-二羧酸的转运蛋白。为鉴定Dct A能否摄取四碳-2-羟基羧酸(如苹果酸),首先以p KD3为模版PCR扩增含有氯霉素抗性dctA基因同源臂,电转入E.coli K12/p KD46感受态细胞,筛选具有氯霉素抗性的基因敲除突变株E.coliΔdctA/p KD46。通过消除质粒p KD46构建大肠杆菌dctA基因敲除突变株E.coliΔdctA。构建dctA基因表达载体p Easy T3-dctA。通过苹果酸摄取功能互补试验,证实基因敲除菌株E.coliΔdctA丧失摄取苹果酸功能,四碳-二羧酸摄取蛋白Dct A具有摄取苹果酸功能。研究首次报道Dct A具有摄取苹果酸功能,该基因敲除突变株的构建可为其他菌株来源2-HCT转运蛋白的基因克隆与功能分析奠定基础。     

苏云金芽胞杆菌CT-43内生质粒pBMB0558上virD4基因的功能

苏云金芽胞杆菌CT-43高产苏云金素,其内生质粒pBMB0558上virD4基因编码的VirD4蛋白与Ⅳ型分泌系统中结合底物的偶合蛋白(T4CPs)高度同源.本研究利用插入缺失突变方法,构建同源双交换载体,敲除CT-43中的virD4基因,得到1株突变株BMB1122.HPLC检测结果显示,突变株BMB1122发酵上清...     

R262K点突变将紫穗槐二烯合酶变为(3R)-(E)-nerolidol合酶

倍半萜合酶家族催化单一底物法尼基焦磷酸形成近300多种链式、单环、双环和三环倍半萜烯、醇,进一步的加工修饰产生种类更加繁多的倍半萜衍生物。详细了解倍半萜合酶产物特异性性决定机制将会为倍半萜合酶的理性设计,定向生成新型化合物打下基础。本研究利用定点突变技术,对紫穗槐二烯合酶RxR基序及相关的D300位点进行了点突变,发现保守基序中R262K单点突变后其酶促反应主产物为(3R)-(E)-nerolidol,而R262L突变使酶失去活性,R264K突变则对产物比例无影响,显示保守基序中第一个精氨酸在活性中心疏水环境的维持中非常关键。D300突变结果显示此氨基酸对酶的活性维持非常必要,结合R262突变结果,推测R262和D300间的非键相互作用对酶活性的维持起重要作用。由于RxR基序在倍半萜合酶家族中非常保守,因此其作用是否具有普遍性值得进一步验证。     

杨树二氢黄酮醇-4-还原酶基因(DFR)的克隆及反义表达对儿茶素合成的影响

为了验证二氢黄酮醇-4-还原酶基因(DFR)在杨树上的功能,明确DFR对抗病物质儿茶素合成的影响,利用抗病基因防治树木溃疡病提供候选基因。以接种欧美杨细菌性溃疡病菌后6 d的一年生中林46杨树苗干的树皮为材料,利用RT-PCR技术克隆DFR基因的ORF序列,并构建DFR的反义表达载体anti-p BI121-DFR。采用农杆菌介导叶盘法转化84K杨,获得了转反义DFR基因的84K杨4株。用高效液相色谱法检测转基因植株叶片中的儿茶素质量分数,结果显示,4株转反义DFR株其内源儿茶素质量分数分别为0.97、2.4、1.6和0.87 ng/g,与84K野生型植株中儿茶素质量分数(8.9 ng/g)相比显著降低。上述结果表明DFR基因参与了杨树类黄酮生物合成途径,该基因与儿茶素的合成有关。     

芸薹属DFR基因家族RNA干扰载体的构建

二氢黄酮醇-4-还原酶(dihydroflavonol-4-reductase,DFR)是类黄酮途径的一个关键酶,对种皮色泽和花色的形成具有重要作用。本研究从甘蓝型油菜克隆了600 bp(不计人工酶切位点)的芸薹属DFR基因家族的RNA干扰片段BDFRI,将其反义片段和正义片段分别插入到本课题组新近改造的植物RNAi平台载体pFGC5941M的启动子与间隔区之间、间隔区与终止子之间,构建了11 400 bp的RNAi干扰载体pFGC5941M-BDFRI,通过多重PCR鉴定证实载体构建成功,并转化到根癌农杆菌菌株LBA4404中形成了工程菌株。此载体的构建为进一步研究DFR基因参与决定芸薹属种皮色素和茎叶彩色性状的分子机理和代谢调控奠定了基础。     

甜樱桃DFR基因内含子2和内含子3的多态性

【目的】研究70个甜樱桃品种DFR基因多态性与果皮颜色的相关性。【方法】通过DNA序列分析,以不同果皮颜色的10个甜樱桃品种（Prunus avium L.）为材料,检测DFR基因的多态性。根据多态性出现的位点设计特异引物,通过PCR扩增检测70个甜樱桃品种DFR基因的多态性。【结果】获得甜樱桃DFR基因约1 kb的片段,测序结果用BLAST分析发现,其核苷酸序列与樱桃李（Prunus cerasifera）的核苷酸相似性为80 %,预测的氨基酸序列与已知的甜樱桃（P. avium）DFR氨基酸序列相似性达99 %。该片段由3个外显子和3个内含子组成,2个多态性位点分别在内含子2和内含子3上。在黄色、黄底红晕和红色果皮3个组的70个甜樱桃品种中发现3个单倍型,共5种单倍型组合。通过SAS 9.0软件分析发现,所检测到的DFR基因的等位基因频率在黄底红晕果皮品种组和红色品种果皮组中的分布无显著差异。【结论】本研究在甜樱桃DFR基因座上得到2个差异位点,分别在内含子2和内含子3内,其优势基因频率依次为：0.864和0.679;但未发现DFR基因内含子2和内含子3的多态性与果皮颜色之间存在直接关系。     

石榴等观赏植物DFR基因生物信息学分析

根据GenBank中已登录的红花石榴、粉花石榴、姜荷花、芍药、水母雪莲、大丽花、瓜叶菊和兰花等植物二氢黄酮醇4-还原酶(DFR)基因的核苷酸序列和氨基酸序列,应用生物信息学软件对其核苷酸序列的外显子、氨基酸序列的理化性质、疏水性/亲水性和跨膜结构等进行了预测。结果表明,这几种植物DFR基因均存在1个外显子,含量最丰富的氨基酸是Ala、Gly、Cys和Thr;除红花石榴和粉花石榴DFR属于不稳定蛋白外,其余植物均属于稳定蛋白。这几种植物DFR蛋白均为亲水性蛋白,存在明显的疏水区和亲水区以及跨膜结构等。     

亚临界R134a体系中的绿色酶促反应研究(英文)

以环境友好的亚临界1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)作为反应介质,用磷脂酶D催化卵磷脂(PC)的酰基转移反应制备磷脂酰丝氨酸(PS)。探讨了压力、温度、水分、酶量、底物对酶促反应的影响。结果表明,磷脂酶D在亚临界R134a中(303～323 K、2～8MPa)表现出较高的催化活性。与传统的有机溶剂反应体系相比,亚临界R134a体系能够改善酶促反应动力学,即需要较少的酶量即可迅速达到较高的转化率;在亚临界R134a体系压力6 MPa、体系温度313 K的条件下,9.6 U磷脂酶D催化反应240 min,磷脂酰丝氨酸的含量达到84.88%。     

茄萼花色苷合成相关基因DFR和MYB克隆及表达分析

【目的】花色苷是一类通过类黄酮途径合成的水溶性次生代谢产物,既能使植物的不同器官呈现红、紫、蓝等颜色,还有利于人体健康。紫茄富含花色苷,但是有关茄萼花色苷生物合成的分子机制还不是很清楚。本研究旨在通过克隆茄萼花色苷合成相关基因DFR和MYB,测定其在不同发育时期不同颜色茄萼中的表达量,探究DFR和MYB在茄萼花色苷合成中的作用。【方法】选用绿萼和紫萼长茄(Solanum melongena L.)果萼为试材,测定不同p H条件下茄萼花色苷含量;通过RACE方法分离克隆DFR和MYB cDNA全长序列,分析DFR和MYB的保守结构域及序列特征;分别对DFR和MYB及其同源蛋白序列进行系统进化分析,构建系统进化树来进一步分析鉴定基因;使用Ex PASy网站提供的在线分析软件SOPMA预测蛋白质二级结构;利用实时荧光定量PCR方法检测目的基因在不同发育阶段果萼中的表达情况。【结果】从绿萼和紫萼长茄果萼中克隆了DFR和MYB片段,分别命名为ouSmDFR、dongSmDFR和ouSmMYB、dongSmMYB,Gen Bank登录号分别为:KX224250、KX224251和KX224253、KX224254。ouSmDFR和dongSmDFR全长分别为1 285 bp和1 249 bp,开放阅读框为858 bp和864 bp,分别编码285个和287个氨基酸;ouSmMYB和dongSmMYB全长分别为969 bp和959 bp,开放阅读框均为462 bp,编码153个氨基酸。蛋白质二级结构分析表明α-螺旋和无规则卷曲均为两个DFR蛋白和两个MYB蛋白的主要二级结构元件。序列比对表明DFR蛋白具有NADPH结构域(NADPH binding domain)和底物特异性结合结构域(Substrate specific binding domain),属于NADB-Rossmann超基因家族;MYB蛋白属于R2R3-MYB转录因子,具有R2、R3两个MYB结构域和b HLH结合域。ouSmDFR和dongSmDFR与St DFR和Sl DFR具有相对较高的同源性;ouSmMYB和dongSmMYB与Es MYB同源性较高。花色苷含量测定显示,紫萼果茄萼花色苷含量较高且随着果实的发育成熟而逐渐增加;而绿萼茄萼几乎检测不到花色苷。荧光实时定量PCR分析表明,DFR和MYB在紫萼长茄果萼中表达量均远高于绿萼长茄;从初蕾期到盛花期,紫萼长茄果萼中DFR和MYB表达量逐渐升高,而绿萼长茄则几乎没有变化,与两个品种茄萼颜色变化相一致。【结论】ouSmDFR和dongSmDFR属于NADB-Rossmann超基因家族,ouSmMYB和dongSmMYB为典型R2R3-MYB转录因子,DFR和MYB在紫萼长茄果萼中表达明显高于绿萼长茄。推测DFR和MYB在茄萼呈色中发挥作用,并且参与花色苷生物合成。     

拟南芥psc1突变体降低蔗糖诱导的花青素积累

以拟南芥野生型和psc1突变体为材料,研究蔗糖(30、60、90、120、150 mmol/L)诱导花青素的积累.结果表明:蔗糖浓度高于60 mmol/L时,拟南芥psc1突变体中花青素的积累比野生型明显降低,花青素生物合成关键基因DFR的表达量减少.在无蔗糖和有蔗糖(90 mmol/L)条件下,添加表油菜素内酯进一步...     

棉铃虫不同地理种群滞育诱导的光敏感性的比较

为探明棉铃虫(Helicoverpa armigera)滞育诱导的)光敏感性的地理变异,本文系统调查了棉铃虫江西永修种群、山东泰安种群和辽宁喀佐种群幼虫在20℃,交替接受长光周期(L16:D8)和短光周期(L12:D12)下的滞育诱导的光敏感阶段.当用5d长光周期干扰生长在短光周期(L12:D12)背景条件下的幼虫时,最高光敏感期:永修种群出现在4龄第4天至5龄第3天(77.5％～ 93.7％个体发育),泰安种群出现在3龄第5天至5龄第1天(64.06％～ 89.55％个体发育),喀佐种群出现在第6龄(57.69％～60.78％个体发育).当泰安和喀佐种群幼虫分别饲养在交替的短光周期(L12:D12)和长光周期(L16:D8)时,泰安种群幼虫光敏感龄期主要出现在5龄前,而喀佐种群幼虫光敏感龄期主要出现在4龄后.这些结果揭示了棉铃虫滞育诱导的光敏感性存在地理变异.     

水培生菜适宜营养液配方筛选研究

以生菜为材料,对4种不同的营养液配方水培生菜的形态指标和生理指标进行测定,并作差异显著性分析,结果表明:B(N 190.0 mg/L,P 44.4 mg/L,K 367.9 mg/L,Ca 42.0 mg/L,Mg 28.8mg/L,S 26.7 mg/L)和D(N 151.1 mg/L,P 61.5 mg/L,K 451.3 mg/L,Ca 48.0 mg/L,Mg 60.8mg/L,S 155.6 mg/L)2个配方比较适宜生菜的水培生产。     

二氢黄酮醇-4-还原酶基因的结构与功能研究

二氢黄酮醇-4-还原酶（DFR）是花色素苷生物合成途径的关键酶,其基因已从多种植物中克隆出来。从该基因的结构、功能和表达特性等方面进行了总结,为DFR基因的进一步研究和利用提供参考。