光温交互作用对柑橘植株叶绿素荧光和D1蛋白的影响

    利用叶绿素荧光分析、SDS-PAGE电泳和Western-blotting蛋白质印迹技术,研究高光高温交互作用(30 ℃和1300 μmol ·m-2·s-1)对3年生温州蜜柑叶片叶绿素荧光特性和D1蛋白水平的影响.试验结果表明,在高温高光条件下生长50 d后,温州蜜柑叶片的总叶绿素、叶绿素a含量及叶绿素a/b值均显著下降,而叶绿素b的含量变化不显著.叶片叶绿素荧光参数的初始荧光Fo升高,而反映光化学效率的Fv/Fm值、光化学猝灭系数qP及光系统Ⅱ(PSⅡ)电子传递能力ΦPSⅡ下降,同时反映热耗散的非光化学猝灭系数qN上升.表观电子传递(ETR)光响应的"光饱和点"和低于200 μmol · m-2· s-1光强下的斜率降低.在荧光动力学快相中,反映QA还原活性的 (Fi-Fo)/(Fp-Fo)值下降,反映失活的PSⅡ反应中心比例的Fi到Fp的斜率显著增加.此外,PSⅡ反应中心D1蛋白的合成速率小于降解速率,导致D1蛋白的净降解.这些结果说明,高温高光抑制了D1蛋白的修复,致使PSⅡ反应中心失活,电子传递和光化学效率下降.     

植物RNA结合蛋白的研究进展

从RNA结合蛋白的鉴定方法,RNA结合蛋白的基序,以及植物RNA结合蛋白在调控叶绿素mRNA的稳定和转录、植物抗逆反应、开花和激素信号传导等过程中的作用等方面介绍了植物RNA结合蛋白的研究进展。     

拟南芥HCF243蛋白参与叶绿体PSⅡ稳定调控机制的研究

核基因编码的调控因子在光系统Ⅱ（PSⅡ）的组装过程中起着关键的调控或辅助作用。已有研究证明,HCF243蛋白是一个重要的核基因编码的调控因子,推测它可能作为一个辅因子通过与D1蛋白的直接相互作用来维持后者在PSⅡ蛋白复合物中的稳定。为了探究HCF243蛋白在光抑制条件下在PSⅡ核心亚基尤其D1蛋白周转过程中的作用机制,首先利用TAIL-PCR的方法鉴定了hcf243突变体T-DNA的插入位点,并通过半定量RT-PCR对该基因（At3g15095）进行了表达模式分析,发现其表达量在叶中最高并随发育阶段逐渐上调,不同胁迫条件下的表达量也有变化。利用体内蛋白质同位素标记实验,发现hcf243突变体中D1蛋白组装到PSⅡ复合体中的速度明显低于野生型;进一步通过蛋白免疫印记分析证实,在光抑制条件下,相比野生型,hcf243突变体中PSⅡ复合物核心亚基D1降解速度显著加快,可能是造成PSⅡ复合体组装速率降低的原因。因此,通过上述实验推测HCF243蛋白作为一个辅因子,在PSⅡ反应中心D1蛋白的周转尤其降解过程中起着关键的调控作用。     

盐胁迫下植物光系统Ⅱ的光谱学和蛋白质亚基研究进展

光系统II(Photosystem II,PSII)是光合作用光反应过程重要的光合膜蛋白复合体。本文介绍了组成PSII的核心复合物(Photosystem II core complex,PSIICC)和外周天线复合物(Light harvesting complex,LHCII)的亚基名称、组成、分子量和聚集状态。重点介绍了盐胁迫对不同植物PSII光谱学及亚基组成和表达的影响,而盐生植物和非盐生植物在光谱学和蛋白质组成和表达上对盐胁迫的响应是不同的。这对于了解盐生植物在高盐渍环境下,维持PSII的结构与稳定,从而保持较高的光能利用效率具有重要意义。     

拟南芥at3g57680基因编码的CtpA蛋白对光系统Ⅱ功能的影响

采用电镜技术、Northern印迹技术、蓝绿温和胶电泳、SDS-PAGE电泳和蛋白免疫印迹等方法对拟南芥at3g57680基因缺失的突变体植株研究。结果表明:(1)突变体植株和野生型植株的叶绿体都呈扁球状,叶绿体的大小基本一样,叶绿体内部基质,基粒均匀分布,基粒类囊体垛叠层数相近;(2)psbA、psbB、psbC和psbO基因mRNA水平没有变化;(3)类囊体膜蛋白复合物的组成、表达量以及蛋白复合物各亚单位的组成和含量也是基本一致,且突变体与野生型植株中D1蛋白的表达量也保持一致。说明在正常生长环境中,拟南芥at3g57680基因的缺失对叶绿体显微结构、D1蛋白的成熟加工以及PSⅡ蛋白组成等没有影响,即at3g57680基因编码的类CtpA蛋白对PSⅡ功能没有影响。     

动物硒蛋白功能、表达及其肉质调控机制研究进展

硒蛋白是微量元素硒(Se)在动物体内发挥生物学功能的主要形式,其表达调控与动物生长和畜禽肉质密切相关。介绍动物体内Se元素吸收代谢的过程及其主要存在形式,系统总结动物硒蛋白的结构、种类、表达分布、生物学功能、合成过程、影响因素与候选功能基因等,重点分析硒蛋白在活体肌肉中的作用,以及对畜禽肉质调控的影响。通过梳理上述方面的研究进展,以期为新饲料添加剂开发和畜禽肉质调控研究提供科学依据。     

细胞因子信号转导负调控蛋白-1的研究进展

细胞的生长、分化和成熟进程受到很多因素的影响,细胞因子作为一类重要的生物分子在其中发挥着重要的作用.目前认为:细胞因子是通过与相应的受体结合介导细胞外的信号向细胞内传导,发近其生物学活性.细胞因子的信号转导过程受到多种调节机制的影响.     

胰岛素样生长因子结合蛋白-1基因的研究进展

胰岛素样生长因子结合蛋白-1（IGFBP-1）是IGFBP～1家族的重要成员,它具有很多生物学功能。现介绍了IGFBP-1基因的定位、基因结构、生物学功能以及IGFBP-1的表达、多态及遗传效应研究,进而阐述了其在生物学研究中的重要意义及研究进展。     

高温强光对小麦叶绿体Deg1蛋白酶和D1蛋白的影响及水杨酸的调节作用

以小麦品种矮抗58为材料,采用0.3 mmol/L水杨酸(SA)溶液预处理灌浆期小麦叶片,以水预处理为对照,进行3种不同的光温处理:适宜温度中等光强(25℃,600 μmol m-2 s-1)2h、高温强光(38℃,1600μmol m-2 s-1)2h、高温强光2h后置于适宜温度中等光强下恢复3h.测定不同光温条件下,小麦叶绿体的Deg1蛋白酶、D1蛋白和PSⅡ功能的变化及SA的调节效应.结果表明,高温强光胁迫导致Deg1蛋白酶和D1蛋白降解,PSⅡ功能发生可逆损伤.与对照相比,水杨酸预处理不仅能够抑制高温强光下小麦叶绿体Deg1蛋白酶和D1蛋白的降解,维持较高的PSⅡ原初光化学效率(Fv/ Fm)、实际光化学效率(φPSⅡ)、电子传递速率和净光合速率(Pn),而且加快回到非逆境下PSⅡ功能的恢复.     

绿竹光系统Ⅰ捕光叶绿素a/b结合蛋白基因的cDNA全长克隆及分析

为了从分子水平研究竹子光合作用的机理,采用RT-PCR及RACE方法从绿竹中分离了cab家族的一个基因,命名为BoLhca4-1(GenBank注册号为EF690303).BoLhca4-1的cDNA序列全长931 bp.含有一个735 bp的开放阅读框,编码了一个244 aa的蛋白,分子量大小约为26.8 ku.序列分析结果表明,BoLhcn4-1是光系统Ⅰ的一个捕光叶绿素复合蛋白基因,编码肽链与禾本科植物水稻的cab蛋白有着很高的同源性,达到86.1%.系统进化树分析表明,BoLhca4-1编码蛋白与水稻的cab蛋白亲缘关系较近.另外,对绿竹不同组织中BoLco4-1基因的表达进行RT-PCR检测发现,其在叶片中的表达量较鞘和茎中要高.     

光系统Ⅱ的抑制增强N基因介导的抗性但减弱烟草非寄主抗性

以除草剂敌草隆为光合作用电子传递系统中光系统Ⅱ的抑制物, 携带抗病基因/无毒基因互补基因对N/P50的杂交一代烟草为植物基因对基因抗病性研究材料, 以及炭疽菌薏苡分离物及其非寄主植物烟草为非寄主抗病性研究系统, 研究了光照通过光合作用途径对植物基因对基因抗病性和非寄主抗病性的影响. 结果显示, 23.3 mg·L-1敌草隆处理加速N/P50烟草苗中过敏性反应的产生. 原本为烟草非病原的炭疽菌薏苡分离物成功侵染经23.3 mg·L-1敌草隆处理的非寄主植物的烟草, 形成细小炭疽病病斑. 但病斑扩大受到明显限制,不产生大量分生孢子. 因此, 光系统Ⅱ介导的途径减弱N介导的抗性, 但增强烟草对炭疽菌薏苡分离物的非寄主抗性. 这些结果表明, 光系统Ⅱ介导的途径影响多种形式的抗病性, 并且对不同形式抗病性的影响作用不同.     

金叶女贞遮阴复绿过程中光系统Ⅱ功能转变研究

金叶女贞的阳生金叶经遮阴后可以复绿。借助调制式与非调制式2种叶绿素荧光仪,探测了该生物学现象中叶片光系统Ⅱ（PSⅡ）生理功能的转变过程。结果表明：遮阴处理前,阳生金叶Fv/Fm、F0均比阴生绿叶低;阳生金叶OJIP的P峰实际强度显著低于阴生绿叶,而OP双重标准化后阳生金叶J相的相对强度强于阴生绿叶。遮阴处理后,金叶逐渐...     

拟南芥at3g57680基因编码的CtpA蛋白对光系统Ⅱ功能的影响

采用电镜技术、Northern印迹技术、蓝绿温和胶电泳、SDS-PAGE电泳和蛋白免疫印迹等方法对拟南芥at3g57680基因缺失的突变体植株研究。结果表明:(1)突变体植株和野生型植株的叶绿体都呈扁球状,叶绿体的大小基本一样,叶绿体内部基质,基粒均匀分布,基粒类囊体垛叠层数相近;(2)psbA、psbB、psbC和psbO基因mRNA水平没有变化;(3)类囊体膜蛋白复合物的组成、表达量以及蛋白复合物各亚单位的组成和含量也是基本一致,且突变体与野生型植株中D1蛋白的表达量也保持一致。说明在正常生长环境中,拟南芥at3g57680基因的缺失对叶绿体显微结构、D1蛋白的成熟加工以及PSⅡ蛋白组成等没有影响,即at3g57680基因编码的类CtpA蛋白对PSⅡ功能没有影响。     

细菌全局性调控因子CsrA功能及其作用机制研究进展

CsrA最初在研究碳储存调节系统(carbon storage regulation system)时被发现并被命名,是一个在肠杆菌、假单胞菌及芽孢杆菌等微生物中广泛存在的转录后调节因子,它可通过与靶标基因mRNA结合进而影响其稳定性或者抑制mRNA的翻译最终影响靶基因的表达。研究表明,CsrA属全局调控因子,不仅参与细菌的中心碳代谢、运动、生物膜形成、群体感应、致病性等多种生命活动,而且也参与了细菌多种次级代谢物的合成,具有重要的生物学意义。最近的研究表明,CsrA功能的实现与两个非编码调控RNA具有重要关联,它们组成了复杂而精细的调控单元。综述了不同微生物中CsrA功能的多样性,并阐述了CsrA参与分子调控的机制,对于深入认识碳储存系统的调控机制以及针对性的改造和利用该系统具有重要的理论意义。     

奶牛SREBP1蛋白在乳腺上皮细胞的表达定位及对SCD1基因启动子的转录调控

【目的】固醇调节元件结合蛋白1(SREBP1)作为核转录因子,对于细胞脂肪合成酶基因的表达发挥着重要的调控作用。论文旨在奶牛乳腺上皮细胞中研究SREBP1对于SCD1基因启动子的转录调控作用,为进一步明确SREBP1对于靶基因的转录调控机制提供理论基础。【方法】以荷斯坦奶牛乳腺组织的c DNA为模板,采用分段克隆的方法获得SREBP1基因的编码序列,通过重组酶与pc DNA3.1载体进行重组环化构建pc DNA3.1-SREBP1表达载体,将构建的载体测序验证后提取质粒,转染奶牛乳腺上皮细胞。以EIF3K基因为内参基因,采用荧光定量PCR检测SREBP1基因m RNA的表达差异;采用免疫荧光的方法对SREBP1进行标记,以DAPI复染细胞核,激光共聚焦观察SREBP1蛋白的亚细胞定位;转染含有不同调控元件的SCD基因启动子,同时转染1.0μg pc DNA3.1-SREBP1作为处理,荧光素酶报告基因系统分析启动子活性;分别转染0.25、0.5和1μg的pc DNA3.1-SREBP1载体,分析p GL3-SCD 2和p GL3-SCD3启动子活性与SREBP1之间的量效关系。【结果】分段克隆得到的PCR产物分别为1 170、1 116、363和900 bp的片段,经过与pc DNA3.1载体重组后获得pc DNA3.1-SREBP1表达载体,经酶切和测序验证,发现除1个无义突变外,与标准序列完全相同,整个序列长度达到3 510bp;将pc DNA3.1-SREBP1载体转染乳腺上皮细胞后,Real-time PCR检测发现与转染空载体的对照组相比,SREBP1基因的m RNA表达倍数增强130.4倍(P0.001);激光共聚焦观察发现,DAPI染色的细胞核呈蓝色,免疫荧光标记的SREBP1呈绿色,二者融合后呈现青色,共定位在乳腺上皮细胞核中;启动子活性检测发现,与p GL3-SCD1、p GL3SCD 2相比,SREBP1处理能够极显著增加p GL3-SCD3、p GL3-CD4启动子的活性(P0.001),分别比对照组提高了1.0倍和0.7倍,进一步分析发现,在用0.25—1μg的pc DNA3.1-SREBP1处理后,与p GL3-SCD2的启动子活性持续下降相比,p GL3-SCD3的启动子活性从59.81上升到108.43(P0.001),二者存在剂量效应关系,结合SCD2和SCD 3启动子上主要的结构差异SRE元件(5′-AGCAGATTGCG-3′),推测此序列可能是SREBP1调控SCD基因启动子转录的结合序列。【结论】克隆构建奶牛SREBP1基因表达载体,亚细胞定位SREBP1蛋白主要在乳腺上皮细胞核中,SREBP1可以与SRE调控元件结合促进SCD1基因启动子的转录。     

IGF-1调控RBM3表达抑制低温应激诱导牦牛卵丘细胞凋亡

【目的】探索动物机体遭受低温应激及细胞冷冻过程中胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor, IGF-1)与RNA结合基序蛋白3(RNA-binding motif protein 3, RBM3)之间的作用关系,及IGF-1参与哺乳动物细胞抑制低温损伤的机制。【方法】体外培养牦牛卵丘细胞,采用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR, qRT-PCR)、蛋白免疫印迹(Western blot, WB)和免疫荧光技术检测不同浓度(0、50、100、200ng·mL^-1)IGF-1和低温应激(30℃、25℃)对RBM3表达影响。卵丘细胞经最佳浓度IGF-1(100 ng·mL^-1)和对照组(0IGF-1)作用30 h后,低温(30℃、25℃)应激8 h,比较RBM3表达水平。评估在低温应激组、100 ng·m L^-1 IGF-1处理组和100 ng·mL^-1 IGF-1+RBM3抑制剂处理组,卵丘细胞25℃应激8 h后凋亡水平差异,并从基因...     

苹果蠹蛾性信息素结合蛋白Ⅱ(CpomPBP2)基因的克隆及原核表达

【目的】获得苹果蠹蛾性信息素结合蛋白Ⅱ(CpomPBP2)基因的全长序列,并在大肠杆菌BL21(DE3)中融合表达,为探明苹果蠹蛾雌雄间的信息素交流机制奠定基础。【方法】提取苹果蠹蛾触角总RNA,利用RT-PCR、3′-RACE和5′-TAIL-PCR扩增技术获得CpomPBP2基因的全长序列;通过构建原核表达载体pET28a-CpomPBP2对CpomPBP2进行重组表达与检测;并对融合蛋白pET28a-CpomPBP2进行Western blot鉴定及可溶性鉴定。【结果】以苹果蠹蛾触角总RNA为模板合成cDNA第一链,以cDNA为模板经RT-PCR、3′-RACE和5′ TAI PCR扩增,得到CpomPBP2基因约3 000 bp的全长序列;测序结果表明,CpomPBP2基因开放阅读框长约510 bp,编码169个氨基酸,预测的成熟蛋白分子质量为16.45 ku,等电点(pI)为5.09。经SDS-PAGE电泳分析表明,融合蛋白CpomPBP2以包涵体形式存在,蛋白分子质量约为20 ku。Western blot鉴定结果显示,获得了目标蛋白CpomPBP2。用终浓度1.0 mmol/L IPTG诱导8 h后,可获得大量融合蛋白。【结论】获得CpomPBP2的全长序列,成功构建了CpomPBP2的原核表达载体,经Western blot鉴定,CpomPBP2表达正确。     

叶绿体小分子量热激蛋白与植物光系统保护研究进展

对叶绿体小分子量热激蛋白的研究进行了简要的回顾和总结。详细介绍了植物遇到冷、热胁迫时,叶绿体小分子量热激蛋白对光合系统的保护;初步分析了叶绿体小分子量热激蛋白与植物的耐热性和耐冷性关系及其潜在的作用方式。     

胰岛素样生长因子结合蛋白-4的基因结构及表达调控研究

IGFBP-4是分子最小的IGFBP,它以糖基化和非糖基化两种形式存在于所有的生物流体中.表达IGFBP-4的细胞和组织极其广泛,并且其表达调控机制也因细胞类型不同而有所差异.本文主要是对IGFBP-4的基因组成、基因表达与调控、IGF-BP-4蛋白结构与功能的关系进行了综述.     

斜卧青霉转录调控蛋白Hac1过表达菌株的构建

【目的】以增强型绿色荧光蛋白为报告基因,构建斜卧青霉转录调控蛋白Hac1激活形式基因(Hac1i)随机插入过表达菌株和非激活形式基因(Hac1u)原位插入过表达菌株,并初步观察Hac1基因的2种不同编码蛋白在菌丝内部的运动情况,为进一步研究转录调控蛋白Hac1的功能奠定基础。【方法】分别克隆ptrA筛选标记、gpdA启动子、Hac1i编码区、eGFP编码区及终止子,利用融合PCR融合克隆片段,构建Hac1i随机插入表达盒;再分别克隆Hac1上游臂及编码区、eGFP编码区及终止子、ptrA筛选标记、Hac1下游臂序列,融合克隆片段,构建Hac1u原位插入表达盒。将2种表达盒分别转化斜卧青霉原生质体,通过吡啶硫胺素筛选标记、PCR扩增等检测获得阳性转化子,荧光显微镜观察融合蛋白的表达及运动情况。【结果】成功构建了Hac1i基因随机插入表达盒和Hac1u基因原位插入表达盒,利用原生质体转化将2种表达盒转入宿主斜卧青霉菌株,经PCR初步验证,得到了阳性转化子。阳性转化子在麸皮培养基上培养2~4d后,可在菌丝内部清晰观察到强烈的绿色荧光信号,表明融合蛋白在菌丝体内得到了正确表达。【结论】成功构建了Hac1i基因随机插入和Hac1u基因原位插入菌株。