NaCl浓度对杜氏盐藻中1种NAD+依赖的3-磷酸甘油脱氢酶基因表达的影响

考察NaCl浓度变化对杜氏盐藻细胞形态和单细胞甘油含量变化的影响,并应用实时定量PCR技术检测NaCl浓度变化对杜氏盐藻3-磷酸甘油脱氢酶同工酶中1种NAD+依赖的3-磷酸甘油脱氢酶基因表达的影响。结果表明:不同浓度NaCl长期培养时杜氏盐藻细胞形态和体积的变化较小,但当NaCl浓度快速变化时细胞形态和体积变化显著。杜氏盐藻在不同浓度NaCl条件下长期培养,随着NaCl浓度增长,单细胞甘油含量不断积累,且杜氏盐藻能通过快速降低或提高单细胞甘油含量来应对低渗或高渗震动。不同浓度NaCl长期培养时,杜氏盐藻中3-磷酸甘油脱氢酶基因的表达水平与NaCl浓度呈显著负相关,但低渗或高渗震动处理2 h后,3-磷酸甘油脱氢酶基因的表达水平与NaCl浓度无显著性关系。     

筛选GPAT基因的酵母遗传互补体系的优化

3-磷酸甘油酰基转移酶(glycerol-3-phosphate acyltransferase,GPAT)是甘油脂生物合成途径中催化第1步酰化反应的关键酶,参与生物体的不同代谢途径,发挥着不同的生理功能。本研究对已构建的GPAT基因酵母遗传互补筛选体系进行优化,通过替换酵母表达载体pYES2-Kan-yADH1 v1中ADH1启动子,增强目的基因的表达;同时,在酵母遗传转化后对菌株进行复苏培养,提高遗传转化效率,增加阳性菌落数目。该体系的优化将进一步提高GPAT酶的筛选效率。     

龙眼子叶胚3-磷酸甘油醛脱氢酶基因的cDNA克隆及序列分析

从龙眼子叶胚中分离得到一个大量表达的表达序列标签(EST),该EST编码序列与金鱼草3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)基因的同源性为84%,利用cDNA末端快速扩增(RACE)技术成功克隆了龙眼GAPDH基因全长序列.序列分析表明,龙眼GAPDH基因的cDNA全长为1395 bp,包括一个长1008 bp、编码336个氨基酸的开放阅读框(ORF),5′端非编码区(UTR)长71 bp,3′-UTR长316 bp.龙眼GAPDH基因编码的氨基酸序列与水稻、葡萄、小果野蕉、拟南芥、银杏等GAPDH基因的氨基酸序列同源性均高达85%以上,该基因在GenBank中的登录号为FJ694011.     

产甘油假丝酵母基因CgZWF片段的克隆与序列分析

以产甘油假丝酵母基因组DNA为模板,通过简并PCR和反向PCR扩增得到了一个长为1 244bp片段,并将其克隆到pMD18-Tvector.基因序列分析表明,此片段编码的氨基酸序列与Kluyveromyces lactis的G6pdp同源性最高(62.7%),表明已经得到编码葡萄糖6-磷酸脱氢酶的目的基因片段.该研究为阐明磷酸戊糖途径在产甘油假丝酵母耐高渗和甘油高产中的作用奠定了基础.     

稻瘟病菌3-磷酸甘油醛脱氢酶基因(gpd)的快速克隆(英文)

本文描述了一种简便而有效的克隆基因未知５＇和３＇末端序列的方法,并用此方法克隆了稻瘟病菌的３－磷酸甘油醛脱氢酶基因（ｇｐｄ）．即通过比较１２种真菌的已知ｇｐｄ基因序列,寻找内部的保守区段,设计并合成一对特异性引物．引物Ｐ１为靠近基因５＇端的一个特异性序列,引物Ｐ２则与３＇端的一段特异性序列互补．以双链ｃＤＮＡ－ｐＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔⅡＳＫ载体连接物为模板,利用基因的特异性引物Ｐ１和载体上的标准测序引物Ｔ７,ＰＣＲ扩增出包含ｃＤＮＡ３＇末端的序列;利用特异性引物Ｐ２和标准测序引物Ｔ３,扩增出包含ｃＤＮＡ５＇末端的序列．将两片段分别克隆、测序和合并后,得到全长１０１１ｂｐ的稻瘟病菌３－磷酸甘油醛脱氢酶基因（ｇｐｄ）的编码区序列．该序列及其相应的氨基酸序列与已知真菌的ｇｐｄ基因序列有着６１．４％－８６．６％和６４．６％－８６．３％的同源性．特别在酶的活性功能区不同真菌间有着近乎相同的氨基酸序列．     

耐盐性Imt1基因表达载体的构建及其在酵母中的高效表达

 将Imt1（Inositol O-methyltransferase，肌醇甲基转移酶）构建成酵母表达载体pBD#-3，在酵母双突变体gpd#+（-）(glycerol 3-phosphate-dehydrogenase,3-磷酸甘油脱氢酶)中高效表达，使gpd#+（-）突变株对氯化钠的耐性由2.5%提高到5.0%。生化分析表明，在每mg干酵母细胞内积累高达2.2nmol的Ononitol(芒柄醇)含量。Western blot分析证明了Imt1基因的表达。这一研究为植物耐盐基因工程开辟了一条新途径。     

玉米甘油-3-磷酸酰基转移酶基因ZmGPAT13生物信息学及表达特性分析

【目的】对玉米（Zea mays L.）甘油-3-磷酸酰基转移酶（Glycerol-3-phosphate acyltransferase,GPAT）家族成员ZmGPAT13进行生物信息学分析和在不同非生物胁迫处理下的基因表达模式变化检测，为进一步研究ZmGPAT13的生物学功能奠定理论基础。【方法】通过TAIR和MaizeGDB数据库获得拟南芥（Arabidopsis thaliana）和玉米中GPAT家族蛋白序列，利用生物信息学方法进行理化性质、蛋白结构、亚细胞定位、保守基序、系统进化、磷酸化位点和启动子顺式作用元件等分析，并采用荧光定量PCR(qRT-PCR)技术对ZmGPAT13在不同组织部位及甘露醇（Mannitol）、NaCl、脱落酸（ABA）、高温（42℃）、低温（4℃）处理下的相对基因表达量进行分析。【结果】ZmGPAT13是一个定位于线粒体的跨膜蛋白，与部分GPAT家族成员含有排序相同的15个保守基序（motif），且与拟南芥中AtGPAT1的亲缘关系最近；预测分析发现ZmGPAT13含有62个磷酸化位点，可能与玉米中多个GPATs存在相互作用关系；ZmGPAT13基...     

高温胁迫下转甜椒正义甘油-3-磷酸酰基转移酶基因（GPAT）烟草缓解PSⅡ光抑制

 【目的】探讨类囊体膜脂组成与高温光抑制的关系。【方法】以转甜椒正义甘油-3-磷酸酰基转移酶基因（GPAT）的烟草植株为试验材料，测定了类囊体膜脂组成，高温胁迫后的光合参数和叶绿素荧光参数。【结果】转基因烟草植株类囊体膜的单半乳糖甘油二脂（MGDG），双半乳糖甘油二脂（DGDG），硫代异鼠李糖甘油二脂（SQDG）和磷脂酰甘油（PG）的饱和程度均上升，其中MGDG饱和程度增加了16.2%，上升幅度最为显著。随胁迫温度的升高，转基因烟草植株与野生型植株Fv/Fm，ΦPSⅡ和Pn逐渐下降，但转基因植株下降幅度小于野生型，48℃时差异最为显著。【结论】转基因烟草植株类囊体膜脂脂肪酸饱和度增加，提高了PSⅡ热稳定性，缓解了PSⅡ光抑制。     

拟南芥甘油-3-磷酸乙酰转移酶家族研究进展

甘油-3-磷酸乙酰转移酶催化甘油-3-磷酸酯与脂肪酸发生酰化反应。在拟南芥的甘油-3-磷酸乙酰转移酶家族中包括8个成员。介绍拟南芥的甘油-3-磷酸乙酰转移酶在甘油脂类合成以及在角质和木栓质合成的研究进展,并进一步展望甘油-3-磷酸乙酰转移酶今后在基础研究及农作物遗传育种上可能发挥的重要作用。     

ssc-miR-17-3p调控脂肪沉积的靶基因生物信息学分析

[目的]找到与猪脂肪沉积相关的候选靶基因,为ssc-miR-17-3p参与脂肪沉积调控机制研究提供相关理论依据. [方法]利用miRDB,miRWalk和TargetScan数据库获得了miRNA-17-3p候选靶基因;利用DAVID和KOBAS数据库对候选靶基因进行了KEGG/GO功能富集分析,并通过Cytoscape可视化工具构建了其可能参与的调控网络.[结果]结果表明,ssc-miR-17-3p候选靶基因TSTD2、CSDE1、SCGB1 D1、TEAD1、GPD2、NFATC3、MBNL1、PPP1R12B、CAMK2D、HBEGF、LRRC28、UBE2D4、MAP4与脂肪沉积有关.GPD2、CAMK2D、HBEGF等可能在催产素信号通路、MAPK信号通路、GnRH信号通路,以及脂质代谢、甘油磷脂代谢、糖醇代谢、大分子代谢,细胞代谢等过程发挥了作用.[结论]ssc-miR-17-3p可能通过调控多个靶基因,信号通路和生物过程影响脂肪的沉积与代谢,其功能有待进一步实验室试验验证.     

苹果L-半乳糖-1-磷酸磷酸酶cDNA克隆及其表达

 【目的】了解苹果果实L-半乳糖-1-磷酸磷酸酶(L-galactose-1-phosphate phosphatase, GPP)基因的特性,探索苹果GPP基因表达特性及其与抗坏血酸(ascorbic acid,AsA)水平的关系。【方法】通过RT-PCR从苹果果实中克隆GPP 全长 cDNA,分析其序列特征,进行原核表达,制备GPP特异抗体,分析GPP mRNA及其蛋白表达水平与苹果不同组织AsA的关系。【结果】从‘嘎啦’苹果果实中克隆的GPP cDNA(GenBank登录号为 FJ752240)包含的最大开放阅读框(open reading frame,ORF)为813 bp,编码270个氨基酸残基,预测分子量为29 kD,该基因与其它植物报道的GPP基因具有较高的相似性,但与肌醇-1-磷酸磷酸酶基因差异较大。构建的pET-32a(＋)-GPP载体在大肠杆菌BL21(E. coli BL21)中异源表达后,获得主要以包涵体存在约50 kD的融合蛋白GPP-His(His约21 kD)。以该蛋白制备抗体,与重组蛋白的Western杂交表明该抗体能与GPP发生特异反应。对苹果可溶性蛋白杂交显示,苹果体内GPP蛋白约33 kD。在苹果不同组织中,GPP mRNA与蛋白质的相对表达水平与AsA含量存在明显的一致性。【结论】以单体形式存在的苹果GPP蛋白具有翻译后修饰特性,且该基因的表达在苹果AsA合成调控中可能起重要作用。     

巴夫杜氏藻GAPDH基因部分序列的克隆

3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)是糖酵解途径中的一个关键酶,由于其基因表达量相对恒定.因此在定量和半定量PCR试验中常被用作内源参照基因来确定目标基因的相对表达量.从巴夫杜氏藻(Dunaliella pmva)中克隆GA PDH基因,并对基因序列进行了分析.以巴夫杜氏藻cDNA为模板,根据GAPDH的保守序列设计引物...     

黄瓜果实维生素C合成关键基因克隆与分析

【目的】鉴定调控黄瓜果实中L-半乳糖途径维生素C(Vc)合成相关基因的位置、数量及表达特征,同时对关键基因进行克隆分析,旨在为黄瓜果实中Vc合成调控研究奠定基础。【方法】根据已报道的拟南芥中L-半乳糖途径合成Vc相关基因,利用蛋白编码的氨基酸序列在黄瓜9930＿V2参考基因组数据库中进行BLAST比对,确定黄瓜中的同源基因,借助TBtools软件绘制基因在染色体上的位置。通过q RT-PCR分析上述基因在果实Vc含量差异显著的两份黄瓜材料中的表达量。利用PCR扩增对限速酶GDP-L-半乳糖磷酸化酶（GGP）及GDP-甘露糖-3′5′-差向酶（GME）同源基因进行克隆,测序分析这些基因在高Vc含量与低Vc含量黄瓜果实中的序列差异。构建系统进化树,分析黄瓜果实GME、GGP与其他物种中同源基因的亲缘关系。【结果】在黄瓜基因组中比对到21个参与L-半乳糖途径合成Vc相关酶PMI、PMM、GMPase、GME、GGP、GPP、Gal DH、Gal LDH的同源基因,7条染色体均有分布,在5号染色体和1号染色体上分布最多。通过对21个基因在两份果实Vc含量高低差异显著的两份材料CG45（高Vc含...     

褐飞虱一个新的海藻糖合成酶基因的特性、 发育表达及RNAi效果分析

背景 昆虫海藻糖合成酶基因是昆虫海藻糖合成的主要基因,大多数昆虫中只拥有一个海藻糖-6-磷酸合成酶（trehalose-6-phosphate synthase,TPS）基因,部分昆虫存在一个海藻糖-6-磷酸酯酶（trehalose-6-phosphate phosphatase,TPP）基因。前期研究发现褐飞虱（Nilaparvata lugens）中拥有两个TPS,对其功能研究发现TPS不仅能够调控海藻糖代谢,还可介导海藻糖酶调控几丁质合成与降解途径,控制昆虫的蜕皮过程。目的 通过对褐飞虱转录组测序分析获得了一个新的TPS,检测该基因在褐飞虱不同发育阶段的表达情况,探究该基因的功能与前期发现的两个TPS的区别。方法 对获得的新TPS基因序列采用克隆技术获得全长cDNA序列,经验证正确后,对其蛋白的一级、二级、三级结构及与其他昆虫的TPS进行比对分析,最后采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术测定3个不同TPS在褐飞虱不同发育阶段的表达,并采用RNA干扰（RNAi）技术抑制TPS3的表达。结果 在前期研究的基础上,克隆出一个新的TPS,并命名为TPS3。TPS3开放阅读框长度为2 352 bp,编码783个氨基酸,预测蛋白分子量为88.9 kD,等电点为5.47,具有亲水性结构。生物信息学分析表明,褐飞虱3个TPS蛋白具有较高的同源性,都具有TPS和TPP两个保守结构域及其他特征序列,并且α-螺旋、β-折叠和无规则卷曲所占的比例较为接近。褐飞虱不同发育阶段3条TPS的相对表达量不同,TPS1的相对表达量从4龄0 h开始逐渐上升,至成虫阶段达到最高,TPS2的相对表达量从4龄末期开始明显上升且在整个5龄阶段都有较高的表达,TPS3的相对表达量在5龄末期和成虫初期较高。单独干扰褐飞虱TPS3 48 h后被干扰基因的相对表达量下降,dsTPS3能有效抑制TPS3的表达。结论 在褐飞虱中发现一个新的TPS（TPS3）,其与褐飞虱中已经报道的TPS1和TPS2具有较高的同源性。不同发育阶段表达结果表明,3个TPS在发育过程中行使的功能不同。RNAi能够有效抑制TPS3的表达并导致褐飞虱蜕皮障碍和翅发育畸形。     

植物乳杆菌Lp基因表达时内参基因的选择

实验以植物乳杆菌Lp为实验材料,用荧光定量PCR技术分析16S rRNA、Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenas、L-lactate dehydrogenase以及rec A protein四个候选内参基因的表达情况。应用两种软件ge Norm和Norm Finder程序对实验结果进行分析。实验结果显示在植物乳杆菌Lp中,稳定值最小的是16S ribosomal RNA,用Norm Finder软件分析,稳定值最小的也是16S ribosomal RNA。揭示16S ribosomal RNA适合做植物乳杆菌正常生长状态下的内参基因。     

南疆植被总初级生产力对区域降水的响应规律

为研究总初级生产力(Gross primary productivity,GPP)对区域降水的响应规律,本研究通过对南疆地区喀什、阿克苏、和田3个市2000—2014年的GPP进行分析,得出GPP的时空分布规律,进而与2000—2011年同期的降水进行耦合分析,以探寻植被GPP与降水之间的响应关系,从而为南疆地区植被生态保持和可持续发展提供依据。结果表明:1)从时间尺度来看,GPP呈现出与季节相关的波动性,年均GPP的极值点基本出现在每年的7月;2)在空间分布上,和田地区的GPP在空间上呈现北低南高的空间格局,阿克苏地区的GPP呈现北高南低的空间格局,并且在数值上存在较大的差异性,喀什地区的GPP呈现北高南低的空间格局,西北部GPP分布比较集中并有较高的值;3)变化趋势上,和田地区呈现上升趋势、阿克苏地区整体比较稳定、喀什地区呈现上升的趋势;4)研究区域内GPP与降水之间均为正相关关系。当降水滞后1个月时,和田及喀什GPP与降水之间的相关系数显著提高,但是阿克苏地区没有表现出时滞性,说明响应关系更加明显。     

家蚕JAK/STAT信号通路相关基因克隆与分析

【目的】鉴定家蚕JAK/STAT信号通路组成原件,并预测家蚕JAK/STAT信号通路主要相关基因的功能。【方法】在电子克隆的基础上,通过RT-PCR获得家蚕JAK/STAT信号通路的主要相关基因;利用在线软件对相关蛋白进行结构域分析;基于microarray数据库或qPCR分析各基因的组织表达特征。【结果】克隆了家蚕JAK/STAT信号通路主要相关基因,包括BmSTAT、BmHOP、BmSOCS2、BmSOCS5A、BmSOCS5B、BmSOCS6、BmDRK、Bmken、BmPIAS1、BmPIAS2以及BmPI3K,但没有能克隆到果蝇Upd1、Upd2和Upd3的同源体基因。序列分析显示BmHOP具CRD_FZ、Kringle、转膜区域和PKc超家族蛋白激酶催化结构域TyrKc;BmSTAT有2种亚型,均具SH2、STAT_bind、STAT_int和STAT_alpha结构域;在克隆的BmSOCS家族的3个基因中,BmSOCS2A和BmSOCS6A具典型的SH2和SOCS结构域;BmDRK由SH3和SH2两种结构域形成了SH3-SH2-SH3串联结构;BmKen存在BTB和锌指结构域,BmPIAS1和BmPIAS2具有LCR结构域,BmPI3K具有2个SH2结构域。【结论】成功克隆了家蚕JAK/STAT信号通路主要相关基因。相关蛋白的保守结构域分析显示,在家蚕JAK/STAT信号通路中,BmHOP是JAK激酶的一种,可以磷酸化BmSTAT转录因子,激活靶基因转录;BmSOCS、Bmken、BmPIAS1以及BmPIAS2对JAK/STAT通路起负反馈作用。     

干旱影响下光能利用率模型模拟常绿针叶林总初级生产力的比较

  目的  研究干旱影响下不同光能利用率模型估算常绿针叶林总初级生产力(GPP)的能力,为精准模拟北半球常绿针叶林的GPP提供参考依据。  方法  采用MODIS数据和通量站点观测数据,在8 d尺度上对常绿针叶林的GPP进行参数化建模。首先利用皮尔逊相关系数和随机森林因子评价方法分析GPP各个驱动因子的重要性。使用降水量和潜在蒸散量(PET)构造干湿度指数,对各个站点进行干湿分类。其次在植被光合模型(VPM)的基础上,去除其中的水分参数,得到改进的植被光合模型(VPMsw)。最后定量比较各站点在不同干湿类型下,VPM模型与VPMsw模型拟合GPP的精度。  结果  ①由驱动因子分析可知:GPP与温度、PET相关性较强,与陆表水指数(LSWI)相关性较弱,温度对GPP的重要性大于水分。②与VPM模型相比,VPMsw模型在干旱和半干旱站点拟合GPP的精度有所提高,均方根误差分别减少6.5%和23.4%,在半干旱地区精度提升效果更明显。  结论  干旱影响下,LSWI不能较好地反映干旱和半干旱地区常绿针叶林的水分情况,所以在干旱和半干旱地区,VPMsw模型拟合GPP的精度更高。图3表3参25     

水稻3型金属硫蛋白基因的分离和表达研究

[目的]对从水稻幼苗中分离的2个3型金属硫蛋白基因OsMT-I-3a和OsMT-I-36的结构进行了分析,并对其表达模式进行了检测。[方法]利用Blast搜索水稻数据库,设计引物并利用RT—PCR的方法克隆OsMT-I-3基因cDNA全长。通过多重比对等方法对其基因和蛋白结构进行了分析。利用Northem杂交对这两个基因的组织表达模式和环境应答模式进行了检测。[结果]OsMT-I-3a和OsMT-I-3b分别编码62和65个氨基酸的多肽,具有典型的3型金属硫蛋白的半胱氨酸分布模式。OsMT-I-3a基因在叶片中没有检测到表达,OsMT-I-3b在叶片中高表达,且各种非生物胁迫因素会影响两种基因的表达模式。[结论]I类3型2个水稻MT基因可能参与水稻多种环境胁迫的信号通路,在水稻抗非生物胁迫过程中起作用。