柽柳谷胱甘肽转移酶基因(ThGSTZ1)转入酵母的抗逆能力分析

[目的]研究盐、重金属、低温和高温胁迫下,柽柳GST基因（命名为ThGSTZ1）的抗性作用。[方法]将ThGSTZl基因构建到酵母表达载体pYES2中,转入酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）获得重组型酵母,同时以转化空载体pYES2的重组酵母作为阴性对照;对2种重组酵母分别进行LiCl、NaCl、KCI、CdCl2、ZnCl2、MgCl2、-20和53qC胁迫处理,比较2种酵母的成活率。[结果]ThGSTZ1能有效的提高酵母的抗盐碱及极端温度的能力,表明ThGSTZ1可能参与柽柳的逆境胁迫应答过程。[结论]GST基因具有参与多种胁迫响应和调节的功能。     

黄野螟硫氧还蛋白过氧化物酶Tpx基因的鉴定及表达分析

为阐明硫氧还蛋白过氧化物酶Tpx基因的表达模式并研究温度胁迫对其表达的影响,从黄野螟(Heortia vitessoides)成虫转录组文库中筛选获得黄野螟硫氧还蛋白过氧化物酶Tpx基因全长cDNA,命名为HvTpx(GenBank:MF521978)。序列分析显示,该序列开放阅读框长度为588bp,共编码195个氨基酸。HvTpx属于典型2-Cys类Tpx。HvTpx的氨基酸序列与棉铃虫(Helicoverpa armigera)同源性最高,为87%,与其他昆虫的同源性在75%以上。黄野螟与棉铃虫处在系统发育树的同一分支。RT-qPCR分析结果显示:HvTpx在成虫中的表达量高于其他发育阶段;HvTpx在幼虫中肠表达量最高;HvTpx在成虫腹部表达量最高,足部表达量最低;HvTpx在0℃、10℃和35℃的基因表达量显著高于对照(25℃)。结果说明这些温度可以诱导HvTpx表达上调。     

二色补血草硫氧还蛋白过氧化物酶基因LbTPx的克隆及其表达

从二色补血草(Limonium bicolor)cDNA文库中分离出一个新的硫氧还蛋白过氧化物酶基因(LbTPx)全长cDNA序列.基因全长1016 bp,其中:5'非翻译区146 bp,3'非翻译区69 bp,开放读码框(ORF)801 bp,共编 码266个氨基酸;编码蛋白的分子质量为47.99× 10-24...     

甜橙硫氧还蛋白基因CsTRXh1克隆与表达分析

【目的】通过甜橙硫氧还蛋白基因CsTRXh1克隆与表达分析,以期为解析甜橙硫氧还蛋白基因的功能及胁迫应答机制提供参考依据。【方法】基于甜橙基因组数据使用同源克隆法克隆甜橙硫氧还蛋白基因,利用生物信息学分析CsTRXh1蛋白与其他物种同源蛋白的相似性、系统进化和理化性质,使用qRT-PCR方法分析CsTRXh1基因在健康甜橙树和感染黄龙病甜橙树叶片中的表达模式,通过瞬时转化烟草叶片分析CsTRXh1蛋白在植物细胞中的亚细胞定位。【结果】获得1个甜橙硫氧还蛋白基因CsTRXh1,GenBank登录号为ON125405。蛋白质序列比对分析表明,CsTRXh1与其他植物来源的硫氧还蛋白具有较高的序列相似度,包含保守结构域Thioredoxin。聚类分析表明,CsTRXh1为h型硫氧还蛋白。表达分析结果表明,CsTRXh1基因在感染黄龙病甜橙叶片中上调表达。亚细胞定位分析表明,CsTRXh1定位于细胞质和细胞膜。【结论】CsTRXh1基因受黄龙病菌侵染诱导表达,推测CsTRXh1在黄龙病菌侵染柑橘过程中参与生理生化调控功能。     

植物硫氧还蛋白研究进展

硫氧还蛋白是一类广泛存在于生物体内的多功能酸性蛋白,具有保守的活性中心,通过还原靶蛋白中的二硫键而参与细胞的许多生化反应。本文主要对植物硫氧还蛋白的种类、硫氧还蛋白还原酶、靶蛋白以及其功能进行了综述。     

柽柳金属硫蛋白基因的克隆及分析

应用生物信息学技术从柽柳cDNA文库中分离出了一种金属硫蛋白全长cDNA序列,去除PolyA后该基因全长517bp。其中,5′非翻译区31bp,3′非翻译区267bp,开放读码框(ORF)长219bp,编码72个氨基酸,含13个半胱氨酸Cys,分布在蛋白质的N端和C端,呈CXC形式排列,基因编码蛋白的分子量为7.1kD,等电点为4.71。疏水性分析表明,蛋白的30～50个氨基酸之间有较强的疏水性,经过Pfam15.0(St.Louis(USA))分析证明,为金属硫蛋白家族基因。金属硫蛋白基因参与了植物的发育、胚胎发生、抵抗逆境胁迫等多种生理过程,是一种重要的功能基因。此基因的Genbank登录号为AY620987(基因),AAT39518(蛋白)。     

硫氧还蛋白的研究

硫氧还蛋白 (thioredoxin,Trx)广泛地存在于生物界中 ,是一种低分子量 (12 KD)、有还原双硫键活力的蛋白质。越来越多的研究表明 ,它是重要的酶活力调节蛋白 ,参与许多重要的生命活动。文章主要以植物硫氧还蛋白为对象 ,对前人在硫氧还蛋白的分类、理化特点、生物功能等方面已取得的研究成果作一回顾。     

猪脑中硫氧还蛋白还原酶的纯化与表征

[目的]用新的方法从猪脑中提取纯化硫氧还蛋白还原酶(TrxR)并对其进行表征。[方法]通过硫酸铵盐析、DEAE-Sepharose Fast Flow弱阴离子交换凝胶色谱柱层析、Blue-Sepharose亲和色谱柱层析、Resource Q强阴离子交换色谱柱层析和Superdex 200 prep grade凝胶过滤色谱柱层析等方法,从猪脑中分离并纯化TrxR。采用聚丙烯酰胺电泳法、等电聚焦法、DTNB还原法和胰岛素还原法对TrxR的性质进行表征。[结果]从猪脑中分离并纯化出TrxR,其纯度大于99%,是酶粗提液的6 000倍,最终产率为13.9%。猪脑TrxR的分子量为56.0 kD,等电点为5.0。以DTNB为底物测得其K m和k cat值分别为62.9μmol/L和467 min-1,以硫氧还蛋白为底物测得其K m和k cat值分别为3.9μmol/L和2 813 min-1。[结论]用新的方法从猪脑中纯化得到较高纯度的TrxR,为进一步研究该蛋白的结构和功能奠定了基础。     

叶绿体硫氧还蛋白调控谷氨酸-1-半醛氨基转移酶氧化还原状态的研究

5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid,ALA)是四吡咯化合物合成的前体分子,它以谷氨酰-tRNA为底物经过一个两步反应形成,分别由谷氨酰-tRNA还原酶(glutamyl-tRNA reductase,GLTR)与谷氨酸-1-半醛氨基转移酶(Glutamate-1-semialdehyde aminotransferase,GSAAT)催化。GSAAT作为调控ALA合成的酶之一,对四吡咯化合物的合成起着至关重要的作用。硫氧还蛋白是一类小分子量的氧化还原蛋白(大约12kD)。它们介导其靶蛋白中半胱氨酸的二硫键与巯基之间的转变从而调控其靶蛋白的功能和稳定性。酵母双杂交试验结果显示,GSAAT与叶绿体硫氧还蛋白F(Thioredoxin-F)发生相互作用。利用VIGS技术沉默豌豆叶片中的叶绿体硫氧还蛋白基因,借助Western Blotting分析体内GSAAT的氧化还原状态,发现叶绿体硫氧还蛋白基因的沉默影响了GSAAT的氧化还原状态。     

小麦h型硫氧还蛋白Trx-h酵母双杂交诱饵载体的构建和自激活检测

为构建小麦h型硫氧还蛋白Trx-h酵母双杂交诱饵载体,并检测其对酵母细胞的自激活作用.利用RT-PCR扩增Ta Trx-h基因的ORF区域,并与pGBKT7载体连接构建诱饵载体pGBKT7-Trx-h,利用PEG/LiAC法转化酵母AH109后,通过表型筛选检测诱饵蛋白对酵母有无自激活作用.结果表明,含pGBKT7-Trx-h质粒的酵母在SD/-Trp-Leu培养基上能正常生长,说明诱饵载体表达产物对酵母细胞无毒性作用;在SD/-Trp-Leu-His-Ade培养基上不能生长,说明诱饵质粒无自主激活报告基因的作用.因此,可以利用该诱饵载体通过酵母双杂交方法筛选与Trx-h蛋白相互作用的蛋白.     

柽柳类锌指基因ThZFL酵母诱饵表达载体的构建及其表达验证

利用PCR技术从柽柳cDNA文库中克隆出ThZFL目的基因序列,连接到pMD18-T载体,转化大肠杆菌DH5α感受态,经检验后提取质粒,用BamH I和EcoR I限制性内切酶双酶切pMD18-T-ThZFL载体和pG-BKT7-BD空载体,并将酶切产物胶回收后,用T4 DNA连接酶连接过夜后转化大肠杆菌DH5α感受态...     

柽柳类锌指基因ThZFL的功能分析

为了研究柽柳ThZFL基因的功能,将ThZFL基因过表达转入烟草后,对转基因烟草进行盐胁迫、干旱胁迫,并利用酵母双杂交及染色体步移技术,获得柽柳ThZFL基因的互作蛋白与启动子。结果表明:柽柳ThZ-FL基因能显著提高转基因烟草盐胁迫下种子的发芽率、离体叶片的分化和植株的生长能力;通过酵母双杂交筛选出两个与ThZFL蛋白互作的蛋白;ThZFL基因启动子驱动GUS活性显示,在幼苗的整体、叶脉和毛状体中表达显著,但在幼叶和茎尖处表达微弱。     

柽柳ThGSTT1基因的抗旱耐盐表达分析

[目的]研究柽柳ThGSTT1基因的抗旱耐盐表达.[方法]通过对柽柳7个转录组分析,克隆获得一条谷胱甘肽转移酶基因,通过Blast比对及进化分析其结构,并采用qPCR分析基因的抗旱耐盐表达.[结果]该基因为谷胱甘肽Theta家族基因,因此命名为ThGSTT1基因;该基因编码的蛋白氨基酸残基数为231,分子量为26.1 kDa,理论等电点为7.14.表达谱分析显示,ThGSTT1在柽柳根和叶中的表达不同,具有一定的组织表达特异性.qPCR分析结果表明,盐胁迫明显诱导了ThGSTT1基因的表达,叶中胁迫7d表达量为对照的7.48倍,根中胁迫9d时最大.PEG胁迫下ThGSTT1基因的表达明显受抑制,根中胁迫第3天的表达仅为对照的23.7％,而叶中胁迫第5d表达量最低,为对照的12.7％.[结论]谷胱甘肽转移酶是一种重要的抗逆保护酶类,进行抗旱耐盐表达分析具有重要意义.     

柽柳转录因子基因ThbZIP1的原核表达及重组蛋白纯化

柽柳是重要的抗逆植物,提取柽柳总RNA,克隆了柽柳的16.5 k D b ZIP转录因子基因Thb ZIP1,构建原核表达载体p GEX-Thb ZIP1,导入宿主菌获得重组菌株BL21-Thb ZIP1,用异丙基-β-D-硫代半乳糖(IPTG)进行重组蛋白r Thb ZIP1诱导表达。试验结果表明:IPTG浓度为1.0 mmol/L,诱导温度为37℃条件下,诱导4 h,大肠杆菌提取液提取50 min时,所获得重组蛋白r Thb ZIP1表达量最大,占总蛋白的76.42%;经过10%SDS-PAGE电泳检测,发现重组蛋白r Thb ZIP1主要以包涵体的形式存在;并利用电纯化法成功获得纯化的目的蛋白。     

刚毛柽柳水通道蛋白ThPIP基因启动子的克隆及其活性分析

[目的]研究刚毛柽柳水通道蛋白ThPIP基因启动子的克隆及其活性分析.[方法]采用染色体步移技术,克隆到刚毛柽柳ThPIP基因起始密码子上游1241bp启动子序列,并通过PLACE和HantCARE预测启动子序列中所包含的主要顺式作用元件.将该启动子替换pCAMBIA1301上的35S启动子,构建融合表达基因proThPlP∷GUS,通过基因枪瞬时转化烟草,并进行GUS组织化学染色.[结果]该启动子具有活性,能够驱动GUS基因的表达.[结论]为进一步鉴定该启动子中的顺式作用元件及相互作用的调控因子奠定基础,从而为揭示刚毛柽柳ThPIP基因的分子调控机制提供依据.     

刚毛柽柳体内Na~＋积累对盐分与水分胁迫的响应研究

[目的]研究刚毛柽柳体内Na＋积累对盐分与水分胁迫的响应。[方法]以盐生植物刚毛柽柳为材料,对其进行了不同水平的盐分和水分胁迫处理,并用电感耦合等离子发射仪（ICP-AES）测定了样品内的Na＋含量。[结果]刚毛柽柳植株中Na＋的积累顺序为叶〉根〉茎,叶是Na＋累积的主要部位,茎只是一个Na＋传输通道,不存在累积过程;盐胁迫下刚毛柽柳体内Na＋含量随NaCl浓度的增加而逐渐升高,随胁迫时间的延长而增加;水分胁迫下刚毛柽柳体内Na＋含量随灌溉量的减少而增加,降低了根系的渗透势,并使根系在外界高NaCl浓度下保持水分,随着胁迫时间的延长,根和茎中的Na＋含量逐渐升高,但叶中则是先升高后降低。[结论]为塔里木河下游受损生态系统的恢复与重建提供了参考。     

刚毛柽柳Dof基因的克隆及盐胁迫表达谱

Dof蛋白是植物所特有的一类DNA结合蛋白,参与多个生物学过程.通过对7个柽柳转录组分析,获得14个Dof全长基因序列,这些基因推导蛋白氨基酸残基数为263～507,编码蛋白的相对分子质量为27.52～55.24 kD,理论等电点为5.94 ～9.51.对7个柽柳转录组中Dof基因表达的分析表明,ThDof3、ThDo...     

柽柳甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因的克隆与表达分析

从柽柳(Tamarix hispida)cDNA文库中分离出甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因(ThGAPDH)全长cDNA序列,该基因全长1294bp。其中:5′非翻译区84bp,3′非翻译区184bp,开放阅读框1206bp,编码含341个氨基酸的蛋白质,编码蛋白的相对分子质量为37200,理论等电点(pI)为6.97。采用实时定量RT-PCR方法研究了刚毛柽柳在PEG、NaCl、NaHCO3及CdCl2胁迫下不同时间该基因ThGAPDH的表达模式。结果表明:PEG、NaCl及CdCl2处理均能诱导ThGAPDH基因在根中的表达而抑制其在茎和叶中的表达,而NaHCO3处理均能诱导该基因在根、茎、叶中的表达。基因ThGAPDH的cDNA序列在GenBank中的登录号为GQ478708。     

2个柽柳Prx基因的克隆及表达分析

过氧化还原蛋白（Prxs）是植物体内重要的抗氧化酶。为深入研究Prx基因在柽柳非生物胁迫中的作用,从柽柳cDNA文库中获得了2条Prx的单一序列ThPrx1与ThPrx2,其中ThPrx1为部分序列,ThPrx2为全长序列。生物信息学分析表明,2条ThPrx与植物Prx同源基因的氨基酸序列具有较高的同源性,并且ThPrx1和ThPrx2分别属于Prx的PrxⅡ和2-Cys Prxs亚家族。通过实时定量PCR对这2个ThPrx基因在不同非生物胁迫（NaCl、PEG、CdCl2、低温及ABA）处理的柽柳根和叶中的表达模式分析显示, 2个ThPrx基因在胁迫下的表达模式不同:NaCl、PEG和ABA均能够诱导ThPrx1基因在根中的表达,而CdCl2和低温胁迫则抑制了该基因在根和叶中的表达;ThPrx2基因在低温处理的柽柳中的表达量下降,其他胁迫处理不同程度上影响了ThPrx2基因的表达。结果表明,ThPrx1与ThPrx2是2个新的Prx基因,推测其可能参与植物的逆境胁迫过程。      

柽柳THWRKY12基因的克隆及表达分析

[目的]克隆柽柳THWRKY12基因,并对其进行表达分析。[方法]分别用400 mmol/L NaCl溶液、20%PEG及100μmol/L ABA对柽柳幼苗进行胁迫处理后,用RT-PCR技术研究THWRKY12基因在各组织中的表达情况。[结果]在NaCl和PEG处理下,THWRKY12基因在柽柳幼苗各组织中表达总体呈上调趋势,表明该基因与柽柳的抗盐碱及抗旱过程有关;且ABA处理后THWRKY12基因的表达模式与前两者大致相同,表明该基因可能通过ABA调控的信号通路参与柽柳的抗盐碱及抗旱调控。[结论]该研究为研究WRKY基因在柽柳抗逆性中的作用奠定了基础。