甘蓝型油菜TIP4;1基因的克隆与表达分析

水孔蛋白是位于质膜和液泡膜等生物膜上主要负责水分跨膜运输的通道蛋白。为了分析甘蓝型油菜种子萌发过程水分调控的分子机制,采用RT-PCR法从甘蓝型油菜种子中克隆了液泡膜内在蛋白(Tonop last intrinsic proteins,TIPs)TIP4;1基因片段序列,并对甘蓝型油菜种子TIP4;1基因在种子萌发过程及干旱、低温和盐胁迫下的表达进行了qRT-PCR(Quantitative Real-time PCR)分析。结果表明,TIP4;1基因在干种子中表达水平很低,但是在种子萌发过程中表达量增加。此外,在干旱、低温及盐的胁迫处理下,TIP4;1基因的表达上调,结果暗示着该基因可能参与了甘蓝型油菜种子萌发和逆境响应过程。随着研究的深入,水孔蛋白的水分调控机制将进一步被揭示,这对于解决干旱胁迫和盐胁迫等实际问题具有重大现实意义。     

陆地棉开花相关基因GhFLP1的克隆与功能验证

为了明确陆地棉开花促进因子基因的作用,以中棉所36叶片基因组DNA和cDNA为材料克隆得到了开花相关基因Gh FLP1,分析了其特征及功能。该基因全长为537 bp,包含339 bp开放阅读框,编码112个氨基酸。预测分子量约为12.176 kDa,理论等电点为9.13。组织特异性表达分析表明,该基因在花蕾中优势表达,且在早熟品种(中棉所36、中棉所74)中表达量高于中熟品种(中棉所60、鲁棉研28)。启动子序列分析和外源激素处理实验表明该基因受水杨酸和赤霉素调控。农杆菌介导转化拟南芥发现,该基因能促使拟南芥莲座叶减少,开花期提前。荧光定量结果表明,在转基因拟南芥中,内源开花相关基因AtFT、AtLFY、AtAP1和AtSOC1表达量不同程度上调,AtFUL表达量基本不变,AtFLC表达量下调。研究结果显示该基因可能参与陆地棉开花时间的调控,为创制转基因早熟棉花新材料打下基础。     

抗水稻黑条矮缩病转基因材料的鉴定分析

针对水稻黑条矮缩病毒(RBSDV)的核心粒子外壳蛋白基因(S8)、毒质与非结构蛋白基因(S9)及其嵌合基因(S8S9)构建了6个RNAi载体,经农杆菌介导转化武陵粳1号获得转基因植株。通过潮霉素溶液浸泡法对转基因植株进行初步筛选,剔除假阳性植株;再通过PCR从DNA水平进行转基因阳性鉴定;进一步通过q RT–PCR从RNA水平进行转基因表达量分析。选取q RT–PCR表达量高的单拷贝纯系S8后代进行灰飞虱传毒试验,结果表明,含有S8 RNAi片段的转基因水稻材料对RBSDV具有一定抗性。     

转基因阿尔巴斯白绒山羊外源DsRed基因拷贝数与外源基因表达的关系

转基因动物的外源基因通过使用体细胞克隆与胚胎移植的方法将表达载体转入细胞后获得,大多以随机整合的形式存在于受体动物的基因组中,而转基因动物中外源基因的整合拷贝数是影响外源基因表达水平及遗传稳定性的重要因素之一,作为转基因动物遗传稳定性的鉴定指标,获得存活的转基因动物后便有必要对其外源基因拷贝数进行检测.为了研究转基因阿尔巴斯白绒山羊(Capra hircus)基因组内外源海葵红色荧光蛋白(red fluorescence protein from Discosoma sp.,DsRed)基因的拷贝数与其表达量之间是否存在一定的联系,本研究采用较鉴定外源基因拷贝数的传统方法DNA印迹杂交(Southern blot)更为高效率、高灵敏度、高准确性的绝对定量qRT-PCR法检测了6只转基因白绒山羊外源DsRed基因表达框中3个不同片段的拷贝数.结果表明,外源基因3个片段的拷贝数分别为巨细胞病毒(Cytomealovirus,CMV)启动子:2.80±0.38～13.68±0.16;DsRed基因:1.34±0.04～11.84±0.02;CMV启动子与DsRed连接处:1.58±0.04～19.22±0.38.通过qRT-PCR中相对定量的方法检测了6只转基因白绒山羊外源DsRed基因mRNA表达量,将其与外源基因中3个不同片段的拷贝数数据分别使用SPSS软件进行相关性分析后,相关性系数P值的结果为:CMV启动子为P=0.763;DsRed基因为P=0.665;CMV启动子与DsRed连接处为P=0.803,3组P值均大于0.05,无显著性相关.上述结果表明,在所检测的6只转基因阿尔巴斯白绒山羊中外源CMV启动子启动的DsRed基因的表达量与其在转基因白绒山羊基因组内的拷贝数在0.05的水平没有显著相关性.另外验证了绝对定量qRT-PCR法在大型转基因家畜的外源基因拷贝数的研究中的可靠性:其重复性良好,误差可控,可以成为检测转基因动物外源基因拷贝数的首选方法.     

促黄体生成素和17β-雌二醇对牦牛输卵管糖蛋白表达的影响

为研究相关激素是否通过体细胞参与哺乳动物胚胎发育的调控,本研究探讨了促黄体生成素(luteinizing hormone,LH)和17ββ-雌二醇(17β-estradiol,E2)对牦牛(Bos grunniens)输卵管上皮细胞分泌输卵管糖蛋白(oviductin,Ovn)的影响.体外培养牦牛输卵管上皮细胞,分别添加0、10、25、50、100和200 ng/mLLH和E2,作用72h后,运用qRT-PCR和免疫荧光技术,从基因和蛋白水平检测Ovn表达.获得如下结果:(1)LH和E2可以提高牦牛输卵管上皮细胞的Ovn mRNA相对表达量;当LH浓度为10 ng/mL时,Ovn mRNA的相对表达量最高,显著高于LH浓度为25、50、100和200 ng/mL组(P＜0.05),对照组Ovn mRNA的表达量最低(P＜0.05);当E2浓度为25 ng/mL时,输卵管上皮细胞的Ovn mRNA相对表达量最高,显著高于E2浓度为10、50、100和200 ng/mL组(P＜0.05),对照组Ovn mRNA表达量最低(P＜0.05).(2)Ovn主要分布于核膜,细胞质也有表达;LH和E2可以提高输卵管上皮细胞的蛋白相对表达量,当LH浓度为10ng/mL时,Ovn的蛋白表达量达到最高,LH浓度达到25 ng/mL时,Ovn的蛋白表达量降低;当E2浓度为10～25 ng/mL时,Ovn的蛋白表达量随着E2浓度的上升不断增加,在25 ng/mL的E2作用后,Ovn的蛋白表达量达到最高,E2浓度达到50 ng/mL时,Ovn的蛋白表达量降低.上述结果表明,LH和E2对牦牛输卵管上皮细胞分泌Ovn具有明显的促进作用,LH的最佳作用浓度为10 ng/mL,E2的最佳作用浓度为25ng/mL.本研究为揭示LH和E2对输卵管上皮细胞分泌Ovn的作用机制提供了基础资料,为进一步研究相关激素对牦牛胚胎发育的调控提供了一定理论依据.     

高粱SbSKIP基因的克隆及其在烟草中的抗旱功能分析

SKIP(ski-interacting protein)是一种RNA代谢相关蛋白,在植物抵抗非生物胁迫伤害中起着很重要的调节作用,本研究克隆了高粱(Sorghum bicolor)SbSKIP基因,cDNA编码区全长1 485 bp,编码494个氨基酸;进化树分析表明,高粱SbSKIP基因编码的氨基酸序列与节节麦(Aegilops tauschii)相似性为52％;定量PCR分析表明,在模拟干旱条件下SbSKIP基因表达量上调,在干旱处理16h后,表达量显著增加了2倍以上.构建植物表达载体pSH-SbSKIP,利用农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的叶盘法遗传转化烟草(Nicotiana tabacum),获得25个转基因植株.选取3个不同株系TP4、TP9和TP13,在不同浓度甘露醇模拟干旱条件下对种子发芽率和幼苗期进行抗旱性分析,结果发现,在300 mmol/L甘露醇处理10d,种子的发芽率比野生型高60％以上,而且从苗期根的生长发现,野生型根的生长明显受到抑制.在自然条件下生长的烟草幼苗,用20％ PEG 6000处理14d,结果显示,转基因烟草正常生长,而野生型烟草大部分叶片黄化甚至出现萎蔫,其中转基因植株超氧化物歧化酶(super-oxide dismutase,SOD)的平均活性值比野生型高91.2％,H2O2和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量分别比野生型降低了42％和32.7％,可溶性糖(soluble sugar)含量达野生型的1.1倍.结果表明,SbSKIP基因表达提高了烟草植株的干旱耐受能力.本研究为进一步研究SbSKIP基因功能提供依据,同时该基因的克隆和功能分析可为创制转基因抗旱材料提供基础资料.     

低温下冬小麦与中国春的TPS基因表达分析

海藻糖-6-磷酸合成酶基因(trehalose-6-phosphate synthase,TPS)是海藻糖合成途径中的关键酶基因,在植物耐寒过程中发挥着重要作用。为了分析不同耐寒性的小麦品种中TPS基因在低温处理下的表达差异,明确TPS基因在抗寒中所起的关键作用,以抗寒品种东农冬麦1号(D1)和对照品种中国春(CS)为材料,设定一系列低温处理,用qRT-PCR分析7个TPS基因的表达差异。结果表明,低温驯化初期,TPS4和TPS7在D1中大量表达。低温驯化后期,D1中TPS1、TPS2、TPS4、TPS6和TPS7基因的表达量均明显高于CS中的表达量。TPS2、TPS3、TPS5和TPS6基因在小麦低温冷冻中后期相对表达量达到最高。-16℃下D1中的TPS1、TPS6和TPS7基因相对表达量分别为同时期CS的72.8倍、308.68倍和32.83倍。D1中的TPS3基因在7个冷处理中有6个为下调表达,而TPS7基因在各处理下均为上调表达。本研究结果对高抗寒性新品种的选育具有重要意义。     

CSFV及美洲型、欧洲型PRRSV多重qRT-PCR鉴别检测方法的建立及应用

根据猪瘟病毒(CSFV)以及猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)基因组序列特点,设计3对特异性引物和3条TaqMan探针,经过反应条件的优化,建立了能同时检测并区分CSFV以及美洲型、欧洲型PRRSV的多重TaqMan荧光定量RT-PCR(qRT-PCR)方法。该方法具有特异性强、敏感性高、重复性好的特点,可以特异扩增CSFV和PRRSV,而与猪的其它常见病毒无交叉反应;对CSFV及美洲型、欧洲型PRRSV3种重组质粒标准品的检出下限均为2.68拷贝/μL;组内及组间重复试验的变异系数均小于1.5%。应用该方法对253份临床疑似样品进行检测,结果病原阳性106份,其中20份为CSFV阳性,86份为美洲型PRRSV阳性,11份为CSFV和美洲型PRRSV混合感染,未检测到欧洲型PRRSV。试验表明,研究建立的多重qRT-PCR方法可用于CSFV和PRRSV的快速鉴别检测及流行病学调查。     

彩色棉多药和有毒化合物输出蛋白MATE家族基因的鉴定及表达分析

植物多药和有毒化合物输出家族(multidrug and toxic compound extrusion, MATE)是一类可转运阳离子染料、氨基葡糖、多种抗生素与药物等次生代谢产物的转运蛋白家族。本研究利用生物信息学手段从陆地棉基因组数据库中鉴定了MATE家族基因, 并从基因的系统进化关系、染色体分布、基因结构和表达模式等方面对该基因家族特征进行了比较分析。共鉴定出91个陆地棉MATE基因, 命名为GhMATE1~GhMATE91。陆地棉MATE蛋白与拟南芥MATE蛋白均可分为A、B、C、D、E、F和G 7个亚家族, 其中84个GhMATE蛋白具有12个典型的跨膜结构域。染色体定位显示, GhMATE家族成员定位在不同的25条染色体上, 共形成5个基因簇。qRT-PCR分析发现, GhMATE家族基因在棉花各组织中均有表达, 但表达模式各不相同, 其中GhMATE13和GhMATE23在棕色棉纤维中的表达量明显高于在白色棉中, 表明它们可能与棕色棉纤维的颜色形成相关。本研究为进一步解析棉花MATE家族基因的功能和作用机制积累了有价值的资料。     

瘤背石磺多糖对人宫颈癌细胞的体外抑制作用

体外试验研究瘤背石磺多糖（Onchidium reevesii polysaccharides, OSP）和硫酸酯化修饰后瘤背石磺多糖（Sulfated Onchidium reevesii polysaccharides, S-OSP）对Hela人宫颈癌细胞生长的影响,并以阳性药物顺铂(0.5 μg/ml、0.75 μg/ml、1.5 μg/ml)作为对照。将不同浓度（50 μg/ml、75 μg/ml、150 μg/ml）的OSP和S-OSP作用于Hela细胞,用CCK-8法分析Hela细胞在12h、24h、48h和72h的增殖情况,用流式细胞仪分析细胞周期,并应用qRT-PCR检测相关凋亡基因的表达变化。结果表明OSP和S-OSP均能降低Hela细胞活性并诱导其凋亡,而且S-OSP比OSP更能显著抑制Hela细胞增殖活性（P<0.05）,表明硫酸酯化修饰改变了多糖结构进而影响多糖抗肿瘤活性。作用48h后,三种浓度OSP组Hela细胞生长抑制率分别为60%、67%、71%;S-OSP组Hela细胞生长抑制率分别为74%、77%、84%;顺铂组Hela细胞生长抑制率分别为82%、86%、90%。流式细胞术检测显示OSP和S-OSP作用24h后,细胞早期和晚期凋亡的比率显著（P<0.05-0.01）,G0/G1期细胞比例增多,S期细胞比例不断降低;实时荧光定量表明促凋亡基因Caspase-3的表达量随药物浓度的提高显著增加,抗凋亡基因Bcl-2和Bcl-xl的表达量随药物浓度的提高无明显变化,说明OSP和S-OSP可通过调节Caspase信号通路诱导Hela细胞凋亡。