小麦钾离子通道蛋白基因TaAKT1的功能分析

小麦AKT1具有钾离子转运功能。为了给小麦钾离子吸收转运机制的研究提供参考,本研究从普通小麦品种石4185中扩增得到TaAKT1基因,其编码区序列全长2 694bp,生物信息学分析表明,TaAKT1蛋白包含897个氨基酸,相对分子质量为100.92kDa,具有钾离子通道蛋白的特征序列TxxTxGYGD。多序列比对发现,TaAKT1蛋白与大麦HvAKT1蛋白的进化关系最近,相似性达97.22%。利用qRT-PCR分析发现,在正常条件下TaAKT1基因在小麦根部表达量约为叶片中表达量的5倍,低钾环境下TaAKT1的表达量在小麦根部明显上调,叶部的表达量无明显变化。利用酵母功能互补实验发现,转TaAKT1基因的酵母在含有5mmol·L~(-1) KCl的AP培养基上正常生长,而转空载体的酵母长势受到抑制,说明TaAKT1具有钾离子转运功能。同时转TaAKT1基因与TaCIPK23基因的酵母能在含60μmol·L~(-1) KCl的AP培养基上生长,而转空载体与转TaAKT1基因的酵母菌株均不能生长,说明TaCIPK23可以增强TaAKT1的钾离子吸收能力。     

高粱花叶病毒Hcpro、CP和PIPO基因酵母双杂交载体构建及自激活验证

采用同源克隆技术获得侵染甘蔗高粱花叶病毒(Sorghum mosaic virus,SrMV)的Hcpro、CP、PIPO基因片段.将该基因片段连接至pGBKT7载体,分别构建酵母双杂交诱饵载体pGBKTT-Hcpro、pGBKT7-CP和pGBKTT-PIPO,经PCR、酶切及测序鉴定,证明重组诱饵载体构建成功后,将重组质粒导入Y2H Gold酵母菌株,检测其表达产物对酵母细胞有无毒性及对报告基因有无激活作用.结果表明,含重组诱饵质粒的酵母菌株在SD/-Trp营养缺陷平板上生长良好,表明重组诱饵质粒表达产物对酵母细胞无毒性.含重组诱饵质粒的酵母菌株在SD/-Leu、SD/-Trp/-Ade和SD/-Trp/-His营养缺陷平板上不能生长,表明重组诱饵质粒表达产物对ADE2、HIS3报告基因无自激活作用.研究结果为下一步利用酵母双杂交系统检测与高粱花叶病毒Hcpro、CP、PIPO蛋白相互作用的甘蔗蛋白提供基础.     

大豆GmERF6基因的原核表达及重组蛋白纯化

将大豆中已克隆的一个新的ERF转录因子基因(GmERF6)构建到原核表达载体pET28上,导入大肠杆菌Rosetta(DE3)中,对其进行IPTG诱导.结果表明:在IPTG浓度为0.3 mol·L-1,诱导时间为3h时,重组蛋白得到表达,分子量大约为30 kDa.SDS-PAGE电泳结果表明重组蛋白主要以包涵体形式存在...     

香蕉ROP1基因酵母双杂交体系的诱饵载体构建及毒性与自激活效应检测

用PCR技术获得香蕉ROP1基因片段,构建酵母双杂交系统表达载体pGBKT7-ROP1,测序正确后将重组质粒导入AH109酵母菌株,检测其表达产物对酵母细胞有无毒性作用及对报告基因有无激活作用.结果表明,用PCR技术获得了正确的ROP1基因片段,并正确构建了ROP1基因的酵母双杂交表达载体,并转化到AH109酵母菌株中,含诱饵载体的AH109在SD/-Trp营养缺陷平板上生长良好,说明表达产物对酵母细胞无毒性,含诱饵载体的AH109在His、Trp二重营养缺陷平板上不能生长,说明对报告基因无自激活作用,为下一步利用酵母双杂交系统筛选与ROP1蛋白相互作用的蛋白奠定基础.     

镉胁迫下能源甜菜BvGST基因在酵母中的功能分析

植物谷胱甘肽转移酶(GSTs)在正常生长条件下的细胞代谢以及由于重金属胁迫所带来的解毒过程中,都发挥着重要作用。为了进一步研究BvGST基因在能源甜菜镉逆境胁迫中的功能,本研究利用RT-PCR的方法,从能源甜菜体内克隆获得了Beta vulgaris glutathione S-transferase(BvGST,LOC104898671)基因。利用酵母表达载体构建pYES2-BvGST重组质粒,并转化到酵母InVSc1中。SqRT-PCR结果表明,与内参基因ACT1相比,BvGST基因可以受到半乳糖的诱导从而适量表达。当施加0.5 mmol/L CdCl2逆境胁迫后,适量表达BvGST重组菌的生长状态和趋势要明显优于对照菌株(转化pYES2的酵母),并具有相对更高的Cd耐受性。因此可以推断,能源甜菜BvGST基因在镉逆境胁迫过程中发挥着重要的作用,并有可能通过GST介导的氧化逆境的活性解毒,从而参与到细胞对重金属镉离子的代谢平衡调控过程中。     

酵母双杂交技术研究NS3蛋白及其与CP，SP，NSvc4之间的互作

采用RT-PCR扩增水稻条纹病毒基因NS3,构建酵母表达载体,将其分别连接酵母诱饵载体pGBKT7与酵母捕获载体pGADT7,得到重组子pGAD-NS3和pGBK-NS3。自身毒性的实验结果表明,NS3蛋白对酵母细胞无毒性,其自身也没有自激活活性,不存在自身互作。将这2个重组子分别与水稻条纹病毒外壳蛋白CP、病害特异性蛋白SP、运动蛋白NSvc4两两共转化到酵母感受态细胞AH109中,转化产物涂布营养缺陷型培养基二缺、三缺、四缺平板,后经X-a-Gal染色观察,结果表明,NS3与SP的转化产物能在三缺平板上生长并在相应培养基中变蓝色,说明NS3与SP蛋白存在互作,该结果有助于进一步研究NS3蛋白的功能及彼此的互作在水稻条纹病毒致病机理上的作用。     

大豆GmGBP1基因的原核表达及重组蛋白纯化

将大豆中已克隆的一个新的SKIP基因(GmGBP1)构建到原核表达载体pGEX-6p-1上,导入大肠杆菌BL21(DE3)中,对其进行IPTG诱导.结果表明:在IPTG浓度为0.1 mmol·L-1,诱导时间为8h,诱导温度为37℃时,重组蛋白得到表达,分子量大约为95 kDa,SDS-PAGE电泳结果表明重组蛋白主要以包涵体形式存在,用8 mol·L-1尿素对其进行溶解后经GST柱纯化,得到较好的纯化效果.     

PRSV NIa-pro、NIa-vpg、NIb酵母双杂交诱饵表达载体的构建及自激活检测

用PCR技术获得NIa-pro、NIa-vpg、NIb基因片段,将这些基因分别克隆到pBD-GAL4载体中,构建酵母双杂交系统的诱饵载体pBD-GAL4-NIa-pro、pBD-GAL4-NIa-vpg和pBD-GAL4-NIb.测序正确后,将重组质粒导入YRG-2酵母菌株,检测其表达产物对酵母细胞有无毒性及对报告基因有无激活作用.结果表明,获得了正确的NIa-pro、NIa-vpg、NIb基因片段,并成功克隆到pBD-GAL4诱饵载体中,且转化有诱饵载体的YRG-2在SD/-Trp营养缺陷平板上生长良好,说明表达产物对酵母细胞无毒性,对报告基因也无自激活作用,为下一步利用酵母双杂交系统检测与NIa-pro、NIa-vpg、NIb蛋白相互作用的蛋白奠定基础.     

角果木Mn-SOD基因分离及其在酵母中的功能鉴定

为明确抗氧化系统在植物抵御盐胁迫中的作用,采用RT-PCR的方法分离角果木抗氧化酶相关基因Mn-SOD,采用酶切连接法构建酵母表达载体p YES2/Mn SOD,获得含有重组质粒的酵母菌INVScⅠ(p YES2/Mn SOD)能有效表达Mn SOD特异蛋白带。高浓度盐胁迫筛选结果表明,Mn-SOD基因在酵母中的表达能明显提高酵母菌INVSCⅠ的耐盐性。     

栽培大豆Rubisco小亚基基因（rbcS）全长cDNA的克隆及原核表达

根据NCBI中发表的大豆Rubisco小亚基基因（rbcS）序列（AF303939-1）设计特异引物,以吉农13大豆为实验材料,采用Trizol法提取叶片总RNA,通过RT-PCR克隆大豆rbcS的cDNA。将该基因与原核表达载体pET-30a（+）连接,转化大肠杆菌E.coli BL21感受态细胞,双酶切鉴定后筛选阳性克隆,测序结果显示：rbcS全长 696bp,其中开放阅读框为537bp,编码178个氨基酸;选择含大豆rbcS cDNA阳性克隆菌液IPTG诱导,经SDS-PAGE分析,诱导表达出分子量为29.1kDa的融合蛋白,表达产物大小与预计理论值相符。诱导7h蛋白表达量最高,为64.15%。     

蓖麻三磷酸甘油脱氢酶基因 (RcGPDH)的克隆及功能分析

为了阐明蓖麻三磷酸甘油脱氢酶基因（glycerol-3-phosphate dehydrogenase, RcGPDH）在蓖麻油累积过程中的作用,本研究根据已报道的蓖麻种子表达序列标签（Expressed Sequence Tags,EST）设计引物,通过RACE（rapid-amplification of cDNA ends)方法克隆蓖麻RcGPDH基因的全长并对其序列进行分析,构建了该基因的酵母表达载体PYES2.1/V5-His-TOPO-RcGPDH,以载体PYES2.1/V5-His/lacZ质粒DNA为对照,转化酵母野生型菌株BY4742,运用分光光度法测定转基因酵母的生长曲线,通过香草醛法测定稳定生长期的转基因酵母的油脂含量。结果表明,转基因菌株比转空载体对照菌株生长慢,两者均在培养18h后进入平台期;两个菌株的油脂含量没有明显的差别,表明RcGPDH基因对酵母油脂的累积没有起到积极的作用,在蓖麻种子中可能还存在另一个GPDH同源基因参与TAG的合成。     

橡胶树蛋白激酶HbBIN2基因的克隆、蛋白表达纯化及酶活分析

橡胶树是天然橡胶的唯一材料来源。寒害是橡胶树面临的主要自然灾害之一,严重限制了橡胶树的生长发育和种植区域分布,克隆和鉴定橡胶树低温应答基因尤为重要。蛋白激酶BIN2（brassinosteroid insensitive 2）是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,在调控植物应对低温胁迫中发挥重要作用,但橡胶树蛋白激酶HbBIN2还未被克隆与鉴定。本研究从橡胶树cDNA中成功克隆出HbBIN2,序列分析表明：HbBIN2的开放阅读框为1143 bp,编码380个氨基酸,蛋白的分子量为42.9 kDa,理论等电点为8.74,是亲水性蛋白且无跨膜结构域。将HbBIN2构建到原核表达载体pET28a上,转化大肠杆菌BL21（DE3）表达菌株,摸索合适的诱导条件后成功诱导表达出HbBIN2蛋白。比较HbBIN2在不同的诱导温度（16、28、37℃）、诱导时间（3、6、12 h）和IPTG浓度（0.1、0.3、0.5 mmol/L）下的表达量,结果表明,HbBIN2在37℃,0.3 mmol/L IPTG诱导12 h的表达量最大。对HbBIN2蛋白体外纯化条件进行探索,结果表明,100 mmol/L咪唑能将目的蛋白完全洗脱。纯化HbBIN2蛋白并进行激酶活性鉴定,结果表明,该蛋白具有激酶活性。该研究为后续HbBIN2蛋白功能分析和橡胶树应对低温胁迫的调控机制研究提供参考,为橡胶树耐寒品种分子育种提供重要的基因资源。     

暹罗炭疽菌转录因子CsAtf1互作蛋白的筛选和鉴定

碱性亮氨酸拉链bZIP是真核生物转录因子家族之一,通过调控基因的表达来参与调控生长发育及生物、非生物胁迫应答等生理过程.已有报道表明bZIP转录因子Atf1与多种病原真菌的生长发育及致病力相关.由于转录因子通常能够在其他互作蛋白的参与下与顺式作用元件特异性结合,从而调节靶基因表达,因此筛选其互作蛋白对深入了解转录因子的...     

Rice Heavy Metal P-type ATPase OsHMA6 Is Likely a Copper Efflux Protein

P_(1B)-type heavy metal ATPases(HMAs) are transmembrane metal-transporting proteins that play a key role in metal homeostasis. We here reported the characterization of rice OsHMA6, a member of the P_(1B)-type ATPase family. Phylogenetic tree analysis showed that Os HMA6 belonged to the Cu/Ag subgroup of the HMA family and had a close evolutionary relationship with OsHMA9. Amino acid sequence alignment showed 82.78% consistency between OsHMA6 and OsHMA9. OsHMA6 expressed in all organs at different growth stages, including spikelet, and abundant in leaf blades, however, OsHMA9 most strongly expressed in roots, but very low in spikelet. Excessive Cu~(2+) can up-regulate the expression of OsHMA6 and OsHMA9 in rice seedlings. The heterologous expression in yeast showed that OsHMA6 can significantly rescue the growth of yeast strain CM52 when supplied with 3 or 6 mmol/L Cu~(2+). Compared with the empty vector pYES2, the Cu concentration in OsHMA6-pYES2 decreased by 23.4% and 30.3% under 3 or 6 mmol/L Cu~(2+), respectively. Subcellular localization revealed that OsHMA6 was located in the plasma membrane. These results suggested that OsHMA6, similar to OsHMA9, is likely a copper efflux protein located in the plasma membrane.     

甘蔗线条花叶病毒RNA沉默抑制子的寄主互作蛋白鉴定

甘蔗线条花叶病毒（Sugarcane streak mosaic virus, SCSMV）是引起甘蔗花叶病的一种主要病原。SCSMV编码的P1蛋白是RNA沉默抑制子,在SCSMV抑制寄主的RNA沉默防御中发挥关键作用,但其作用机制尚未清楚。与寄主蛋白互作是RNA沉默抑制子发挥其抑制作用的主要途径之一,因此鉴定与病毒RNA沉默抑制子互作的寄主蛋白是研究抑制子作用机制的一个重要方法。为探究SCSMV P1抑制寄主RNA沉默的机制,本研究首先将SCSMV P1基因连接到质粒pGBKT7上构建诱饵质粒pGBKT7-P1,然后对pGBKT7-P1进行毒性和自激活检测,最后以pGBKT7-P1为诱饵,采用酵母双杂交技术从甘蔗cDNA文库中筛选与P1互作的寄主蛋白。结果显示,成功构建pGBKT7-P1诱饵质粒。将pGBKT7-P1诱饵质粒转入Y2H Gold酵母菌株后,酵母菌株在SD/-Trp平板及液体培养基中生长良好,表明pGBKT7-P1诱饵质粒对Y2H Gold酵母菌株无毒性。含pGBKT7-P1诱饵质粒的酵母菌株在SD/-Trp/X-α-Gal平板上长出白色菌落未变蓝,在SD/-Trp/X-α-Gal/AbA和SD/-Trp/-Leu/X-α-Gal/AbA平板上无菌落生长,表明pGBKT7-P1诱饵质粒无自激活活性。用pGBKT7-P1诱饵质粒对甘蔗cDNA文库进行筛选,经SD/-Trp/-Leu/X-α-Gal/AbA平板筛选1次及SD/-Trp/-Leu/-His/-Ade/X-α-Gal/AbA平板筛选3次后,获得42个阳性酵母克隆,提取阳性酵母质粒并导入大肠杆菌中扩大培养,经测序及blastx比对分析,获得13个可能与SCSMV P1互作的寄主甘蔗蛋白,分别是生长素应答蛋白IAA1、IAA15,转录因子NAC、GATA4、OFP4,真核翻译起始因子eIF5A,分子伴侣DnaJ,辅分子伴侣SBA1,重金属相关异戊二烯化植物蛋白HIPP35,mec-8和unc-52蛋白同系物抑制子SMU2,外膜孔蛋白OEP24,及2个未表征蛋白。基于这些蛋白的功能,推测P1可能通过与寄主蛋白互作来调控寄主防御反应相关基因的表达,和/或通过与寄主蛋白互作来影响寄主RNA沉默相关蛋白的合成、加工或转运,从而发挥其RNA沉默抑制子的功能。研究结果为后续深入解析P1抑制RNA沉默的作用机制奠定了重要基础。     

水稻瘤矮病毒 P3、P7、P8、Pn9、Pn10、Pn11、Pn12 的酵母双杂交载体的构建及自激活效应检测

将编码水稻瘤矮病毒P3、P7、P8、Pn9、Pn10、Pn11、Pn12的S3,S7,S8,S9,S10,S11和S12基因分别克隆到酵母表达载体pGBKT7和pGADT7中,转化AH109酵母细胞,结果显示:除pGBK-S10转化子可以在SD/-Trp和SD/-His营养缺陷固体培养基上正常生长外,其它转化子均只能在SD/-Trp或SD/-Leu营养缺陷固体培养基上正常生长.通过α-半乳糖苷酶活性分析揭示,除pGBK-S10可以在SD/-Trp/X-α-Gal平板上生长并变蓝外,其它均不变蓝.结果证实:RGDV Pn10在酵母细胞中具有转录激活活性,融合GAL4的RGDV Pn10蛋白可以在酵母细胞内激活HIS3和MEL1报告基因的表达.暗示该蛋白可能在病毒的侵染和复制过程中参与调控病毒或寄主基因的转录表达.     

激素IAA和ABA对小球藻（Chlorella sp.）生长和油脂积累的影响

从北部湾地区淡水水域分离得到一株高含油量小球藻藻株,将其培养在高碳培养基TAP上,研究不同浓度IAA和ABA对其生物量和油脂积累的影响。结果表明：添加10μmol/L IAA对藻株的生长有明显的促进作用,其最大生物量比对照组增加了58.24%,但其油脂含量却比对照组降低了34.71%;而当增加IAA浓度为20μmol/L时,对藻株的生长表现出明显的抑制作用,其最大生物量比对照组减少了53.60%,但其油脂含量与对照组相比显著增加,增加了95.46%。添加2μmol/L ABA对藻株生长的抑制作用极其明显,其生物量比对照组降低了57.52%,但其油脂含量与对照组相比显著提高,提高了121.49%。同时添加IAA（20μmol/L）和ABA（2μmol/L）的实验藻种的蛋白质和总糖的含量较对照组有所降低,此外也使叶绿素含量和光合效率降低。       

香蕉束顶病毒海口分离物Rb蛋白的原核表达、纯化及多克隆抗血清制备

应用PCR方法从感染香蕉束顶病毒的香蕉植株幼嫩假茎和叶片总DNA中克隆了Rb(Rb-binding-like protein)基因的编码区,将其插入原核表达载体pET-28b中构建重组质粒pET28b-Rb。转化重组质粒的E.coli BL21(DE3)进行IPTG诱导表达,SDS-PAGE分析结果表明,表达产物大小为22.6ku,且主要以包涵体形式稳定表达。目的蛋白经Ni2+-NTA琼脂糖亲和层析纯化后免疫家兔并获得抗血清。Western blot检测结果表明,抗血清与诱导表达的BBTV编码Rb蛋白发生特异性反应。间接ELISA法测定的抗血清效价大于1:250000。用抗血清对感病香蕉和健康香蕉进行检测,结果表明,抗血清对感病香蕉有很高特异性,最佳工作浓度为1:1500。     

金龟子绿僵菌菌株培养基的改良

采用液体振荡与固体平板双培养的方法,对金龟子绿僵菌MA4,MAIml两菌株的培养基进行改良.研究结果表明:MA4,MAIml菌株的最适复合碳源均为玉米粉、最适氮源为蛋白胨、最适碳氮比为4:1(m:m,下同)、碳浓度分别为0.5,1.0mol/L,即改PPDA培养基为:MA4菌株以11.8g/L的玉米粉代替蔗糖,17.1g/L的酵母浸膏代替蛋白胨;而MAlml菌株的则以23.6g/L的玉米粉代替蔗糖,蛋白胨由10.0g/L更换为16.2g/L.