家稗丙酮酸磷酸双激酶序列分析及三维结构建模

【研究目的】目前已从许多种植物中克隆了其PPDK基因,但是对于其蛋白结构的分析尚未报道,此文通过生物信息学方法对家稗PPDK的序列进行了分析,并对其三维结构进行了建模分析;【研究方法】利用DNASTAR、Vector NTI 9、SignalP等生物信息学平台对[Echinochloa crusgalli var frumentacea(Roxb.)W.F.Wight]丙酮酸磷酸双激酶(Pyruvate orthophosphate dikinase)进行了序列分析和三维结构建模;【研究结果】家稗丙酮酸磷酸双激酶(PPDK)同来自于高等植物的PPDK具有较高的同源性,无信号肽,存在17个跨膜结构区,二级结构是由许多螺旋、转角和少量折叠构成。同时在一二级结构分析的基础上,利用同源建模的方法完成了三维结构的建模。【结论】家稗PPDK蛋白同来自高等植物中的更为相近,无信号肽,有17个跨膜结构区,其三维结构为一同源四聚体。     

科技论文写作规范——缩略语

采用国际上惯用的缩略语。如名词术语DNA（脱氧核糖核酸）、RNA（核糖核酸）、ATP（三磷酸腺苷）、ABA（脱落酸）、ADP（二磷酸腺苷）、CK（对照）、cv（变异系数）、CMS（细胞质雄性不育性）、IAA（吲哚乙酸）、LD（致死剂量）、NAR（净同化率）、PMC（花粉母细胞）、LAI（叶面积指数）、LSD（最小显著差）、RGR（相对生长率）,单位名缩略语IRRI（国际水稻研究所）、FAO（联合国粮农组织）等。     

鱼腥蓝细菌PCC 7120中两个磷酸酶N端结构域活性分析

为了研究鱼腥蓝细菌(A nabaena sp.)PCC 7120中两个PP2C类蛋白磷酸酶PrpJ1和PrpJ2的磷酸酶活性,将编码两个蛋白N端至跨膜区的基因片段重组到质粒中,转化大肠杆菌进行原核表达,获得了可溶性的PrpJ1up和PrpJ2up蛋白.并且以pNPP为底物测定了所得蛋白的磷酸酶活性,双倒数作图法结果显示PrpJ1up蛋白的KK为0.30 mmol/L,Vmax为7.10 nmol/min;PrpJ2up蛋白的Km为0.24 mmol/L,Vmax为0.43 nmol/min.     

甜瓜属野生种Cucumis hystrix Chakr.胞质葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因的克隆与启动子结构分析

根据植物葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH,EC1.1.1.49)氨基酸保守区域,设计简并引物,采用RT-PCR技术克隆得到甜瓜属野生种Cucumis hystrix Chakr.(2n=24)G6PDH基因cDNA片段;随后基于该序列设计特异引物,PCR方法筛选野生种BAC文库,获得2个BAC阳性单克隆。测序后获得了G6PDH基因全序列及其上游启动子序列,GenBank登录号:JQ771576。序列分析显示:G6PDH基因全长约6.5 kb,由15个外显子和14个内含子组成;内含子序列均符合5’-gt-ag-3’结构。外显子拼接后获得了G6PDH基因的开放阅读框(ORF)序列,序列全长1 551 bp,编码516个氨基酸,与黄瓜基因组网站公布的G6PDH基因核苷酸序列和氨基酸序列同源性分别为98.71%和99.03%。野生种G6PDH氨基酸序列N端缺少转运肽序列,确定为野生种胞质G6PDH。氨基酸序列与烟草、马铃薯、荷兰芹、猕猴桃、拟南芥、大豆、小麦、玉米、葡萄、杨树等植物胞质G6PDH同源性高达77%以上。系统发育树分析发现,甜瓜属胞质G6PDH与茄科植物最先聚类,植物胞质G6PDH在分子进化水平上与物种进化相符。启动子结构分析表明:序列含有启动子基本元件TATA-box、CAAT-box,还含有丰富的光响应元件,与环境胁迫响应相关的不同顺式作用元件,促进高水平转录的5UTR Py-rich stretch元件和提高表达的CAT-box元件等。     

结球甘蓝抗虫转基因植株及其后代的抗性表现

应用农杆菌介导法将含有豇豆胰蛋白酶抑制剂 (CpTI)基因和新霉素磷酸转移酶 (NPTⅡ )基因的重组质粒导入结球甘蓝栽培品种春甘蓝“鸡心 2 3”和秋甘蓝“黑叶头”。对转基因当代植株 (T0 )及其自交后代 (T1、T2 、T3)群体进行卡那霉素抗性、抗虫性鉴定和分子检测。经PCR DNA分子杂交检测 ,确认抗虫基因———豇豆胰蛋白酶抑制剂基因已整合到受体植株的基因组中 ,并在有性生殖过程中传递给后代。卡那霉素抗性和抗虫性状在T0 代植株上得到表达 ;T1代植株中发生分离 ;T2 代中呈现出 3种不同类型的株系 :抗性纯合、杂合型和敏感性纯合株系 ;从T3 代中获得卡那霉素抗性和抗虫性纯合的株系。试验结果显示 ,卡那霉素抗性和抗虫性状在转基因植株自交后代中的表现基本符合显性单基因的分离规律。在T2 、T3 代抗虫性纯合的株系中 ,鳞翅目小菜蛾、甜菜夜蛾和斜纹夜蛾的 1～ 2龄幼虫校正死亡率为 6 %～ 10 0 % ,从中选出一批校正死亡率达 80 %左右的单株     

外源基因在不结球白菜转基因植株后代中的表达

应用农杆菌介导法将含有豇豆胰蛋白酶抑制剂基因和新霉素磷酸转移酶基因的重组质粒导入不结球白菜地方品种———“中脚黑叶”和“矮脚黑叶”中 ,获得抗虫转基因植株。卡那霉素抗性和抗虫性在转基因植株自交后代T1代植株中发生分离 ;在T2 代中出现 3种不同类型的株系 :抗性纯合、杂合型和敏感性纯合株系。卡那霉素抗性和抗虫性在转基因植株自交后代中的表现基本符合孟德尔显性单基因的分离规律。从T2 、T3 、T4代中选择出抗虫性纯合株系 ,并获得一批对 1～ 2龄鳞翅目小菜蛾、斜纹夜蛾幼虫的校正死亡率达 6 0 %左右的单株     

大群体转基因大麦后代快速筛选研究

以携带有潮霉素标记基因的RNAi转基因大麦和常规大麦为材料,采用叶片涂抹法进行了潮霉素筛选浓度确定及转基因大麦T2代和回交后代的筛选和PCR检测。结果表明,3 000mg/L潮霉素连续涂抹3次,5 d后转基因大麦涂抹区域无受害症状,生长受害率显著低于无涂抹处理。潮霉素涂抹检测结果与其PCR检验结果的符合度为96.2%,目的基因筛选准确率可达61.8%。表明所建立的活体幼苗潮霉素叶片涂抹法筛选转基因大麦快速,直观、准确,具有一定可行性。     

虾夷扇贝闭壳肌蛋白溶解性与三磷酸腺苷的关联性

刚采捕的活品虾夷扇贝立即进行4℃冷却干藏,分别于0、48、72、96、120 h采5只样本,分离出横纹肌与平滑肌,测定其三磷酸腺苷及其关联化合物含量,同时测定贮藏0、48、120 h扇贝肌肉的蛋白溶解性,以探究肌肉蛋白溶解性与扇贝活品品质的关系。试验结果表明,冷却干藏期间扇贝活力呈下降趋势,三磷酸腺苷在贮藏120 h后几乎消耗殆尽,而蛋白溶解性在高离子浓度范围内有明显上升趋势,120 h后表现出最好的溶解性。此外,三磷酸腺苷酶活性受到乙二醇双(2-氨基乙基醚)四乙酸(EGTA)抑制时肌肉匀浆表现较好的溶解性,碎肉经漂洗处理会导致肌肉三磷酸腺苷含量下降,肌原纤维蛋白溶解性升高。最后,对比肌肉均质前后三磷酸腺苷含量,发现均质处理导致肌肉三磷酸腺苷全部降解。虾夷扇贝闭壳肌蛋白质的溶出机制受三磷酸腺苷影响,对于捕后早期活力状态较好的扇贝,其三磷酸腺苷含量与蛋白溶解性的关联需要进一步系统探索。     

油菜PEPase基因的克隆及其对应RNAi载体的构建

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPase)是控制油菜蛋白质/油脂含量比例的一个关键酶.采用RT-PCR方法从甘蓝型油菜中双4号中扩增出PEPase基因cDNA片段,与已发表的PEPase基因(登录号为D13987)序列同源性为98%.根据RNA 干扰(RNAi)目标序列的选取原则选取两段长度约为400bp的DNA序列,分别克隆到RNAi载体pHBM1301中,构建了油菜中对应于PEPase基因的RNAi载体pHBM1301-PEP1和pHBM1301-PEP2.     

磷水平对杂交水稻及其亲本根系酸性磷酸酶活性的影响

为了解优良亲本和杂交组合的磷营养遗传特性,以7份亲本及其4个组合为材料,采用水培试验研究了不同磷水平对水稻亲本及其杂交组合根系酸性磷酸酶(APase)活性的影响。在低磷条件下,磷低效型保持系材料Ⅱ-32B的APase活性较对照增加不显著,而磷高效型保持系材料D62B和D83B则通过显著提高根系APase活性增强了对磷胁迫环境的适应性。磷高效型恢复系材料R892和R527在分蘖期和孕穗期的APase活性均较对照显著提高,而磷低效型恢复系材料R549和R781除在分蘖期APase活性增加明显外,在孕穗期和灌浆期APase活性与对照差异不显著。不同亲本配制的杂交稻在低磷水平下,根系APase活性增加的幅度有所不同。磷低效型杂交组合Ⅱ优549分蘖期、孕穗期和灌浆期根系的APase活性在不同供磷水平下差异不显著;磷高效型杂交组合D83A/R527在低磷水平下3个时期APase活性均明显提高。由磷低效型保持系材料Ⅱ-32B与磷低效型恢复系材料R549配制的Ⅱ优549,根系APase活性受低磷胁迫增幅不大;磷高效型保持系材料D83B与磷高效型恢复系材料R527配制的D83A/R527,根系APase活性在低磷水平下上升显著;磷低效型保持系材料Ⅱ-32B与磷高效型恢复系材料R892配制的Ⅱ优892,以及磷高效型保持系材料D62B与磷低效型恢复系材料R781配制的D62A/R781,受低磷胁迫时根系APase活性上升幅度介于磷低效组合Ⅱ优549和磷高效组合D83A/R527之间。