蜡梅非特异性脂转移蛋白基因nsLTP家族3个成员的分子特征及非生物胁迫应答分析

为了探索脂转移蛋白在蜡梅(Chimonanthus praecox)应对非生物胁迫过程中的可能功能,在构建蜡梅花cDNA文库及EST分析的基础上,通过对文库cDNA克隆全长测序,得到了3个蜡梅非特异性脂转移蛋白的基因(nsLTPs),分别命名为CpLTPI.1、CpLTPI.2和CpLTPI.3,GenBank登录号为FJ889521、FJ904082和FJ904083.它们的cDNA全长分别为611,1016和656 bp,ORF分别为360,360和351 bp,5'和3'端的非翻译区的长度不等,存在的调控基序有所不同.3个基因的编码蛋白均具有植物nsLTP的典型结构,即4对二硫键,4个α-螺旋,有1个可结合和容纳脂肪酸分子的类似口袋状的疏水结构,分子量约为9kD,为nsLTPI类.定量RT-PCR分析和比较蜡梅叶片中3个基因对非生物胁迫的应答情况,结果表明,3个nsLTP基因在蜡梅幼苗中的表达受干旱、ABA、低温和NaCl处理的影响程度不同,表明这些基因可能在蜡梅幼苗的水分平衡、耐受低温、离子代谢等过程中发挥着不同的作用.     

彩叶草叶片cDNA文库的构建与分析

用植物(叶)总RNA抽提试剂盒提取彩叶草红色品种顶部叶片总RNA,用SMART cDNA Library Construction Kit构建cDNA文库。经测定原始文库滴度为1.2×106 pfu/ml,扩增总文库滴度为6.7×109 pfu/ml,重组率达到98%,插入片段在0.5 kb到2 kb之间,1 kb以上的占60%。通过PCR检测,从总文库中检测到了彩叶草CHS、DFR 及ANS基因的特异片段。各项指标都表明,已获得较高质量的cDNA文库,为彩叶草叶色基因的分离克隆,彩叶草类黄酮类色素合成的分子调控的研究奠定了基础。     

能谱-显微红外光谱技术分析水稻硅体中的有机物

利用低温研磨、离心和连续自然沉降的方法从新鲜水稻叶片中分离得到了纯净的天然硅体,避免了传统方法中高温和强酸对硅体中有机物的破坏。由于硅体中有机物及其痕量,无法用常规生理生化方法进行化学成份分析,因此采用能谱和显微红外技术加以观测。扫描电镜和X-射线能谱分析发现硅体中除含有硅、氧元素外,还含有碳元素。进一步对硅体逐级分离后,用显微红外光谱分析,结果表明硅体中除显示多糖和少量蛋白质谱峰外,还有明显的多酚化合物的特征峰。     

Oleosin与GUS融合蛋白基因的植物表达载体的构建及融合蛋白性质的预测

将油菜油脂蛋白Oleosin基因与报告基因GUS通过6个氨基酸编码的凝血酶识别位点(Gly-Val-Arg-Gly-Pro-Arg)连接起来,形成一个融合蛋白。其中编码区基因长2415bp,共编码804个氨基酸和一个终止密码子。使用蛋白质分析软件Antheprot.5.0和DNAstar对融合蛋白的理化特性,二级结构,潜在信号肽断裂位点,跨膜区进行分析表明:融合蛋白较好的保持了原来两个蛋白的理化特性和二级结构。将该融合基因克隆到中间载体pUC-121上,并用棉花LEA蛋白D-113基因启动子替换CaMV35S启动子,构建成植物表达载体pBI-LEA-O::G121。     

资源植物野生金荞麦的研究进展

中国地大物博,有30000多种高等植物,居北半球之首,其中资源植物十分丰富,也是天然药物主产国之一。自20世纪70年代以来,中国的资源植物研究尤其是药用植物的研究发展迅猛,近20年来,从天然产物中开发各种新药成为世界科学家研究的热点。中国是世界荞麦的起源中心,也是遗传多样性中心。野生金荞麦(Fagopyrumdibotrys)系蓼科荞麦属多年生草本植物,原产于中国西南,分布于陕西、江苏、浙江、江西、河南、湖北、湖南、广西、广东、四川、重庆及云南等省区,是一种营养丰富并具有重要药用价值的资源植物。野生金荞麦中蕴涵着丰富的优异基因,作为中国重要的传统中药材,金荞麦的块根活性提取物(植物次生代谢产物)具有显著的抗癌,抑制肿瘤细胞肺侵袭和转移,以及消炎抗菌等重要作用,是多种有效药物的主要成分之一。除此之外,由于其籽粒蛋白质的组分全,必需氨基酸含量高,富含维生素和微量元素,使其成为一种较理想的保健食品的选用成分。目前,由于人工栽培产量的限制,加之栽培品种在营养价值上、药用有效活性成分和效价上均低于野生品种,这就造成了对野生金荞麦资源的大量需求,从而对野生资源造成了极大的破坏。鉴于此,中国现已将其列为国家二级保护植物。国内外已经展开了资源收集、多样性、生理特性、育种、药效学以及生态环境等方面的研究,基于活性成分合成的功能基因的研究,国内外还未见报道,为了进一步开发野生金荞麦的利用价值,发掘其优异的功能基因,并保护其野生基因资源,综述了野生金荞麦在本草、原植物分类及分布、多样性、核形、化学及功能成分、药理药效、生态环境、栽培及组织培养方面研究的新进展,并从基础研究、组织培养、基因工程、抗癌机理研究、育种研究、保健品开发等方面作了展望。     

白桦TGA基因家族全基因组鉴定及表达特性分析

TGA转录因子是bZIP转录因子(basic region-leucine zippers)家族成员，是植物中最早鉴定得到的一类转录因子，可以结合基因启动子的TGACG序列，调节靶基因的转录水平，在植物防御反应及花器官发育中发挥重要作用。本研究从白桦的基因组数据库中筛选出6条TGA基因，分别命名为BpTGA1～BpTGA6。生物信息分析结果表明：白桦TGA家族蛋白主要富含酸性氨基酸，亚细胞定位在细胞核，无信号肽结构，二级结构以α-螺旋为主，均属于亲水性蛋白，无跨膜结构。白桦TGA家族基因启动子区存在10～40个不等的增强启动元件(CAAT-box)和核心启动子元件(TATA-box),还具有非生物胁迫和逆境胁迫响应相关元件。系统进化分析结果表明：白桦TGA家族基因与拟南芥TGA家族基因亲缘关系较近。RT-qPCR结果表明，白桦TGA家族基因在根、茎、叶中的表达各有不同，BpTGA3在根中的表达量较高；BpTGA1、BpTGA2、BpTGA4和BpTGA6在茎中的表达量较高；BpTGA5在叶片中表达量较高。该家族成员中BpTGA2、BpTGA4、BpTGA5响应链格孢霉菌和立枯丝核菌侵染...     

新型DNA碱基编辑器的研究进展

DNA碱基编辑技术是由CRISPR/Cas系统发展而来，能对基因组碱基进行精准编辑。目前已开发的DNA碱基编辑器包括介导C·G至T·A转换的胞嘧啶单碱基编辑器、介导A·T至G·C转换的腺嘌呤单碱基编辑器、介导C·G至G·C颠换的糖基化酶单碱基编辑器、介导C·G至T·A和A·T至G·C同时转换的双碱基编辑器、介导任意碱基之间转换的引导编辑器以及线粒体DNA编辑器。本文系统总结了上述6种DNA编辑器的原理、优化历程及最新研究进展，着重介绍了应用到植物研究中的碱基编辑器工具及其在作物遗传改良中的应用，并对碱基编辑技术今后的发展进行了展望。