棉花DELLA蛋白基因GhGAI3和GhGAI4启动子的克隆及序列分析

棉纤维是纺织行业的重要原材料。赤霉素能够促进棉纤维的生长发育,而DELLA蛋白又是赤霉素信号转导通路中的关键调控因子,因此研究棉花DELLA蛋白基因表达的调控模式,对阐明棉纤维生长发育的分子生物学机理具有重要意义。本研究根据两个棉花DELLA蛋白基因GhGAI3和GhGAI4序列设计特异引物,以陆地棉新陆早13号的基因组DNA为模板,用基因组步移法克隆了棉花DELLA蛋白基因GhGAI3和GhGAI4的启动子。对两个启动子进行序列分析表明,这两个启动子均具有真核生物典型的核心启动子区,同时也都具有一个或多个光响应元件和赤霉素响应元件,说明这两个基因可能受到光信号和赤霉素信号的调控,这与其它植物中DELLA蛋白的表达模式是一致的。此外,这两个启动子还具有各种转录调控相关的顺式作用元件,比如其它激素类的响应元件和逆境胁迫响应元件,说明棉花中DELLA蛋白基因可能在响应其它激素信号以及逆境胁迫中也起到一定的作用。     

谷子GRAS转录因子家族的全基因组鉴定、表达分析及标记开发

为了鉴定谷子GRAS家族基因并揭示SiGRASs响应外源植物激素和逆境胁迫过程的表达规律,本研究采用生物信息学方法对谷子GRAS转录因子家族进行全基因组鉴定,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)进行4种激素和2种胁迫处理后的表达分析,并根据SiGRAS23序列差异开发分子标记。结果表明,谷子全基因组共包含52个GRAS转录因子基因,大部分编码亲水性蛋白;82.69%的基因编码酸性蛋白,长度为362~734 aa,分子量为39.81~100.09 kDa,等电点为4.85~9.53。系统发育分析将谷子GRAS家族划分为10个亚家族。组织表达量分析表明,各亚族基因具有明显的组织表达特异性,LISCL、DELLA和SHR亚族基因分别在叶、茎和根中有较高的表达量,PAT1和HAM亚族大部分基因为组成型表达,但在叶中的表达量最高。SiGRASs启动子区含有多种植物激素、逆境响应相关的顺式作用元件;qRT-PCR结果显示,SiGRASs在不同激素和非生物胁迫下的表达水平存在较大差异,其中PAT1亚族中Seita.2G369400对6种不同的处理响应最为敏感;少数SiGRASs基因在各组织和各种激素和非生物胁迫处理下,表达量均在极低水平。DELLA亚族中的SiGRAS23在遗传群体AJF₅的双亲矮宁黄和晋谷21号间存在序列差异,据此开发的分子标记D8-1与该群体株高性状紧密连锁。本研究为解析谷子GRAS家族基因参与激素信号转导及逆境胁迫响应的功能研究奠定了基础,SiGRAS23的分子标记可用于今后谷子种质资源株高等位变异的筛选。     

PCAM蛋白功能分析及其与油菜素内酯(BR)信号转导关系

为阐明油菜素内酯(BR)和Ca2+信号转导的关系及其在调控植物生长发育过程中的作用机理,本研究利用2D-DIGE技术结合质谱分析在水稻(Oryza sativa L.ssp.Japanica)BR不敏感突变体(d61-4)和BR合成突变体(brd1-3)中鉴定到一个与野生型水稻相比明显上调的蛋白质,通过质谱鉴定,此蛋白为一Ca2+信号转导相关蛋白(putative calmodulin,PCAM);在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中过表达PCAM后转基因株系表现为生长缓慢,植株矮小,整个植株的生长周期明显延长。在过表达PCAM转基因株系中BR信号转导关键基因SaurAC被明显下调。研究结果表明,PCAM参与到BR信号转导途径过程中,在BR调控的植物生长发育过程中起负调节作用,过表达PCAM的转基因植株是抑制BR生理作用的表型。     

氨基酸转运蛋白介导植物免疫研究进展

植物生长发育需要大量的氮素养分,氨基酸作为大多数植物体内主要的氮素运输形式,影响植物整个生命活动。氨基酸转运蛋白负责氨基酸在组织和细胞间的跨膜运输,其通过调节植物体内氨基酸稳态,影响着植物的生长发育和抗逆能力。近年来,氨基酸和氨基酸转运蛋白在植物免疫和抗病中的功能及其调控机制取得了一些突破性的研究进展。我们详细阐述了氨基酸运输、代谢在植物防御中的作用,总结了参与植物免疫的氨基酸透性酶家族(AAPs)、赖氨酸组氨酸转运蛋白家族(LHTs)、阳离子氨基酸转运蛋白家族(CATs)以及多种酸进出转运蛋白家族(UMAMITs)基因在病原菌侵染植物过程中的调节机制。转运蛋白LHT1不仅介导植物根系氨基酸的吸收和地上部氨基酸的转运,还参与了植物生长和免疫调节。本文以LHT1为例,对比了拟南芥和水稻lht1突变体植物在感染病原菌后自身的免疫过程,突出其在参与植物感染活体营养型和死体营养型病原菌过程中功能的差异性,构建了氨基酸转运蛋白调控植物免疫过程的基本分子模型。未来研究需要重点解析：1)哪些氨基酸是植物防御机制的关键营养或信号物质;2)病原菌侵染植物后,植物体内氨基酸信号的传导过程;3)植物氨基酸转...     

大白菜ABCB/PGP基因家族的鉴定与分析

ABCB/PGP蛋白为ABC转运蛋白的一个亚家族,能够参与植物中生长素的极性运输,在植物生长发育过程中具有重要作用.为深入认识大白菜ABCB/PGP基因家族,利用生物信息学方法对大白菜中ABCB/PGP基因家族成员进行了全基因组水平鉴定,并对其基因组信息、蛋白质生理生化特征、基因结构和系统进化等方面进行研究.结果表明,...     

钙调蛋白(CaM)对附植前小鼠胚胎热休克蛋白70(HSP70)表达的影响

体外培养的奶牛,绵羊和小鼠的附植前胚胎在热应激条件下能够合成热休克蛋白70以增强胚胎的耐热性保护其不受热损伤.而钙调蛋白(CaM)是细胞内最重要的Ca2+受体蛋白并参与细胞活动中重要基因的转录活动.本实验旨在研究CaM参与小鼠(Mus musculus)胚胎热应激诱导型热休克蛋白70(HSP70)的表达,且明确CaM参与HSP70表达的具体途径.将发育至早期囊胚的胚胎分成空白对照(37℃)组、W7处理非热应激(37℃+W7)组、热应激(39℃)组和W7处理热应激(39℃+W7)组.提取总RNA并分别检测HSP70、CaM和热休克转录因子1(HSFl) mRNA表达;提取胞浆蛋白用Western blot技术检测HSP70、CaM和HSF1表达;用免疫共沉淀法检测HSP70-CaM和HSP70-HSF1复合物.结果发现,W7能显著抑制39℃热应激1h小鼠胚胎HSP70 mRNA和蛋白的表达(P＜0.05); W7对其他各组胚胎HSF1mRNA表达的影响不显著(P＞0.05),但能显著降低39℃热应激1h小鼠胚胎HSF1蛋白表达(P＜0.05); 39℃热应激时,胚胎HSP70-CaM复合物增多,HSP70-HSF1复合物减少.本研究表明,小鼠胚胎受热应激时,CaM通过与HSP70竞争性结合,解离出HSF1,从而使HSP70大量表达.本研究揭示了CaM参与小鼠胚胎热激反应中HSP70表达的一种途径.可为研究胚胎耐热性以及热激信号转导提供基础资料.     

菜豆根瘤菌Rhizobium etli CFN42全基因组含信号肽分泌蛋白的鉴定与分析

利用菜豆根瘤菌Rhizobium etli CFN42全基因组测序结果,结合计算机技术和生物信息学分析方法,对菜豆根瘤菌蛋白质组中的分泌蛋白进行预测和分析,以便更深入地了解共生固氮的分子机制。经过分析发现,在该根瘤菌5 963个蛋白质中,具有信号肽的分泌蛋白332个,占总数的5.4%主要涉及底物转运、物质代谢和信号转导等方面。在有功能描述的186个分泌蛋白中,识别了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型分泌系统和丝氨酸蛋白酶,这些蛋白质可能参与了根瘤菌对宿主植物的侵染,是两者分子对话的关键参与者;在假定蛋白中,通过结构域分析,发现了SH3b、BA14K和EFh结构域,含有这些结构域的分泌蛋白可能参与了根瘤信号转导途径。在根瘤菌共生结瘤过程中,分泌蛋白发挥了重要作用。     

精原细胞分化与凋亡的影响因素

人们对哺乳动物精子发生过程已经有了相当多的了解，但对精子发生过程的调控机制仍然了解甚少。生殖激素及原癌基因和肿瘤抑制基因的表达产物对维持正常精子发生中各类细胞的存活、增殖和凋亡，以及各类细胞受损伤后的清除均具有十分重要的作用。本文论述了促卵泡激素、雌激素、雄激素、干细胞因子、Bcl-2家族蛋白及p53蛋白在原细胞的分化和凋亡中的作用，以便人们进一步了解精子发生的调控机制。     

应用酵母双杂交技术筛选猪Calsarcin-2蛋白结合蛋白

Calsarcins是钙调磷酸酶肌小节特异性结合蛋白家族,本实验旨在研究Calsarcin-2(CS2)在猪骨骼肌纤维形成和信号通路调控中的功能。应用酵母双杂交方法筛选猪骨骼肌组织中CS2蛋白结合蛋白,从猪骨骼肌文库中筛选出180个阳性克隆,经分析得到12个相互作用的蛋白,研究发现骨骼肌α-肌动蛋白1(ACTA1),肌联蛋白(TTN)及钙调素1(CALM1)为CS2互作蛋白。ACTA1参与肌肉收缩过程,TTN调节肌小节动力传导及Z线装配,CALM1参与钙离子信号传导。结果表明,CS2在维持Z线结构稳定和参与钙离子信号传导方面起重要作用。     

Shift of grain protein composition in bread wheat under summer drought events

Climate change bears the risk of more frequent drought stress in the northern hemisphere with more frequent early summer drought events affecting main grain crops. Winter wheat (Triticum aestivum L.) is susceptible for such drought events at the flowering and grain filling stages. After drought, the grain yield decrease of three hybrids was about 20% lower compared to three wheat lines analyzed. Wheat grain proteins are classified into four main components such as albumin and globulin, gliadin, and glutenin. The latter two are closely related to the baking quality of flour and might be affected by drought. However, detailed knowledge about the influence of drought on the synthesis of specific storage protein fractions is scarce. By analyzing the grain protein fractions by means of SDS‐PAGE technique, we detected an increase in grain protein content as well as in HMW and some LMW glutenin sub‐fractions. The glutenin fraction seems to be most variable in gene expression under different environmental scenarios such as drought. However, the protein yield as well as the grain yield may be strongly decreased, which might be not acceptable in practice.     

加热法提取叶蛋白的工艺研究

该文对加热法提取苜蓿叶蛋白的工艺进行了深入研究,以提高其蛋白质含量。分别进行了提取液加盐量和絮凝温度对蛋白质含量影响的单因素试验研究,还进行了不同加水、加盐量和ｐＨ值的提取液及不同絮凝温度对蛋白质含量影响的多因素试验研究,得到了提高蛋白质含量的可靠工艺条件。     

马氏珠母贝肌肉提取蛋白热变性动力学

为进一步了解水产蛋白的受热影响规律,更好利用它们的机能特性,该文研究热处理过程中马氏珠母贝肌肉提取蛋白(水溶性蛋白和盐溶性蛋白)的变性动力学,水溶性蛋白和盐溶性蛋白可分别用反应级数为1.1和1.3的方程较好地描述。研究结果表明,在60、70、80、90和100℃条件下水溶性蛋白变性的D值(90%蛋白变性所需时间)分别为33333、12500、3333、1667和769s,而盐溶性蛋白热变性D值为50000、12500、5000、2000和1250s;水溶性蛋白和盐溶性蛋白的Z值(D值降低90%的温度变化)分别为24.1和25.0℃,变性活化能分别为101.83和112.78kJ/mol,盐溶性蛋白比水溶性蛋白更为耐热。研究结果为进一步开发利用马氏珠母贝肌肉蛋白提供参考。     

Effect of sulfur on yield and amino acids of soybeans

Abstract

In a greenhouse study on Morrison Sandy Loam an increase in yield, protein, percent lysine and methionine was observed in soybeans when 10 ppm and 20 ppm of sulfur were applied.     

传统风干牦牛肉加工中肌原纤维蛋白氧化与体外消化性变化

为了评价传统风干牦牛肉在加工过程中肌原纤维蛋白消化率的变化,并探讨蛋白质氧化影响其消化性的潜在机制。在牦牛肉自然风干加工过程中(40 d)采集样本,测定肌原纤维蛋白羰基、巯基、二硫键、二聚酪氨酸、粒径分布、体外消化率及脂质氧化等指标,并分析脂质氧化和蛋白质氧化对蛋白质消化性的影响。结果显示,脂质初级氧化产物(Primary Oxidation Value, POV)、硫代巴比妥酸反应物(Thiobarbituric Acid Reaction Substrates, TBARS)和蛋白质羰基化合物随加工时间的延长而显著增加(P0.05),并且相互间存在极显著相关性(P0.01)。此外,二硫键和二聚酪氨酸含量显著增加(P0.05),这是蛋白质交联的主要形式。蛋白质被胃蛋白酶和胰蛋白酶总的水解率在整个加工过程中降低了19.58%(P0.05),蛋白质的水解率与羰基、二硫键、二聚酪氨酸和蛋白质粒径呈现极显著负相关性(P0.01)。综上所述,在风干牛肉加工期间,脂质氧化产物促进了蛋白质氧化,蛋白质的羰基化和交联导致蛋白酶对蛋白质的水解率降低。研究结果对了解风干牦牛肉传统加工方式和进一步改进加工工艺具有积极的促进作用。     

复合组织蛋白挤压加工工艺的初步研究

该文利用FTS-50型双螺杆食品挤压机，进行了复合组织蛋白挤压加工工艺的研究。试验研究了各个工艺参数对产品组织化的影响，得出了较佳的工艺条件。结果表明：适量的油脂(2%～10%)可以降低主机功耗，并稳定组织化结构；原料的pH为6.5～7.5时，产品的纤维强度较好；淀粉添加量在10%以内，产品的纤维化结构明显而且口感适中；含水率和螺杆转速对挤压产品组织化质量有着复杂的影响；挤压变性段温度提高，产品的组织化程度提高。     

脱脂麦胚蛋白粉的持水能力和蛋白溶解度试验研究

脱脂麦胚蛋白粉是一种优质植物蛋白资源,采用均匀设计方法研究了ｐＨ值（４．０～８．０）、加热温度（２０～７０℃）和加热时间（１０～３０ｍｉｎ）对其持水能力和蛋白溶解度的影响。随着温度的升高,持水能力显著增强,ｐＨ值的影响相对较小,而温度的影响可以忽略。ｐＨ值为４．０,温度为７０℃时,持水能力最强。ｐＨ值对蛋白溶解度的影响显著,时间的影响可以忽略。ｐＨ值为８．０,温度为２０℃时,蛋白溶解度最大。研究结果还表明,脱脂麦胚蛋白粉可作为食品添加剂以改善食品的营养和品质。     

真核双顺反子表达载体pcDNA3.1AB的构建与表达

为了构建由双CMV启动子调控的真核双顺反子表达载体pcDNA3.1AB,首先在pcDNA3.1(+)的基础上,构建出pcDNA3.1A和pcDNA3.1B,通过PCR扩增pcDNA3.1A上含-PCMV-MCS-BGHpolyA-表达单元的片段,定向克隆入pcDNA3.1B,即得载体pcDNA3.1AB。将DsRed与EGFP基因插入pcDNA3.1AB,分别构建pcDNA-DsRed、pcDNA-EGFP和pcDNA-DsRed-EGFP。质粒转染COS-7细胞瞬时表达,用荧光显微镜进行检测。结果双价质粒pcDNA-DsRed-EGFP能同时表达红色和绿色荧光蛋白基因,两基因表达强度无显著差异,且双价与单价质粒相比荧光蛋白表达强度相当。双顺反子表达载体pcDNA3.1AB的成功构建和表达,为进行基因表达及双价核酸疫苗的研究奠定了基础。     

猪细小病毒主要非结构蛋白与结构蛋白的密码子偏爱性分析

通过分析猪细小病毒（porcine parvovirus,PPV）主要非结构蛋白（non-structural protein,NS1）及结构蛋白（VP1、VP2）的密码子偏爱性,为三种蛋白基因表达中宿主系统的选择提供参考。运用EMBOSS（The European Molecular Biology Open Software Suite）的CHIPS（Codon Heterozygosity in a Protein Coding Sequence）和CUSP（Create a codon usage table）程序对PPV的NS1、VP1和VP2蛋白基因进行分析,并将分析结果与大肠杆菌、酵母及人的密码子偏爱性进行比较。结果显示,PPV的NS1、VP1、VP2基因的Nc（Effective number of codons）值分别为39．696、36．638和36．482,表明三种蛋白存在较明显的密码子偏爱性,并且均偏爱选择第三位核苷酸为A的密码子。PPV三种蛋白与大肠杆菌、酵母及人的密码子偏爱性也有一定差异,其中与酵母的密码子偏爱性差异最小,其表达系统选择酵母较为合适。