Decomposition of (1–3,1–4)-β-Glucan and Expression of the (1–3,1–4) -β-Glucanase Gene in Rice Stems during Ripening

Abstract

To elucidate the possible participation of hemicellulose decomposition in lodging resistance, we studied the change of hemicellulose and cellulose content in the stems of rice during the ripening stage by methylation analysis and the expression of related genes by Northern blotting. In the rice stem in ripening stage, content of (1-3,1-4)-β-glucan, a component of hemicellulose, decreased markedly although the content of arabinoxylan, a major component of hemicellulose, and cellulose showed little change during the same growth period. On the other hand, expression of the Gns 1 gene, which may encode (1-3,1-4) -β-glucanase that catalyzes the degradation of (1-3,14) -β-glucan, increased sharply in the stem. The mechanism of decomposition of (1-3,1-4) -β-glucan in rice stem and the possible association with lodging resistance is discussed.     

含蛋氨酸二肽影响奶牛乳腺上皮细胞乳蛋白合成相关基因表达

本试验旨在研究含蛋氨酸(Met)二肽对奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)内乳蛋白合成相关基因表达的影响。试验分3部分,均采用单因子完全随机试验设计,Met的添加浓度及培养时间分别为60μg/m L(0.402 mmol/L)、48 h。第1部分,培养液添加8种含Met二肽[蛋氨酸-蛋氨酸(P-Met-Met)、蛋氨酸-赖氨酸(P-Met-Lys)、蛋氨酸-色氨酸(P-Met-Trp)、蛋氨酸-苯丙氨酸(P-Met-Phe)、蛋氨酸-苏氨酸(P-Met-Thr)、蛋氨酸-异亮氨酸(P-Met-Ile)、蛋氨酸-亮氨酸(P-Met-Leu)、蛋氨酸-缬氨酸(P-Met-Val)],以不添加二肽为对照,测定BMECs乳蛋白合成相关基因(αs1-酪蛋白、β-酪蛋白、κ-酪蛋白、β-乳球蛋白、Ⅱ型小肽转运载体和氨肽酶氮)的表达量;第2部分,培养液添加8种与上述二肽对应的游离氨基酸(F-Met-Met、F-Met-Lys、F-MetTrp、F-M et-Phe、F-M et-Thr、F-M et-Ile、F-M et-Leu、F-M et-Val),以不添加游离氨基酸为对照,测定BM ECs乳蛋白合成相关基因的表达量;第3部分,用二肽等物质的量替代相应游离氨基酸,测定BMECs乳蛋白合成相关基因的表达量以及细胞内外氨肽酶含量。结果表明:P-Met-Met和P-M et-Lys组较对照组和其他二肽组上调了αs1-酪蛋白和β-酪蛋白基因的表达量,且P-M et-M et组优于P-Met-Lys组。F-Met-Met和F-Met-Lys组较对照组和其他游离氨基酸组显著提高了αs1-酪蛋白基因的表达量(P0.05)。除P-Met-Val和P-Met-Leu组外,其他二肽替代游离氨基酸后均不同程度地提高了乳蛋白和Ⅱ型小肽转运载体基因的表达量,其中P-Met-Met表现出较好的促进效果。总之,含Met二肽等量替代对应的游离氨基酸能够促进乳蛋白基因的表达,其中尤以P-Met-Met的效果最好。     

基于CBR的羊病诊断专家系统分析与研究

鉴于基于规则的专家系统在知识获取上存在的瓶颈问题,分析研究了基于案例推理的羊病诊断专家系统关键问题的设计思想和实现方法。同时,针对羊病症状信息的特点,提出了建立症状索引表描述字符型数据、特征权值反映症状对案例的影响;采用特征向量空间的加权检索算法,提出了症状特征相似性计算方法。采用SQL Server数据库管理和Java语言进行系统实现,并通过实例进行了验证,达到了设计要求,对生产实践具有指导价值。     

黄瓜低霜霉威残留性相关基因SDH克隆及表达

通过Solexa技术和比较基因组学方法鉴定霜霉威胁迫下黄瓜果实差异表达基因,筛选黄瓜低霜霉威残留性相关基因SDH。研究利用PCR克隆获得SDH基因全长,命名为Cs SDH。构建亚细胞定位表达载体,利用农杆菌浸润法注射烟草叶片后激光共聚焦显微镜下观察;分别用荧光定量RT-PCR方法和酶联免疫法研究高、低农残品系D9320和D0351中Cs SDH基因在农药霜霉威处理后,不同时间点、不同组织部位时空表达特征和琥珀酸脱氢酶活性。结果表明,Cs SDH基因在烟草叶片细胞中被定位在细胞膜上。黄瓜低农残品种D0351中,Cs SDH基因在果实受霜霉威胁迫后反应迅速,主要在处理前期响应表达强烈,琥珀酸脱氢酶活性显著增加,且该基因表达量显著高于其在高农残品种D9320中表达量。Cs SDH果、叶中表达量较茎中高,且各组织部位表达量高低顺序稳定,为叶果茎。黄瓜高农残品种D9320中,Cs SDH基因表达量在0.5、1、3、12 h呈现上调表达,6、9 h基因表达量差异不显著,48 h出现上调表达高峰。说明克隆得到的Cs SDH基因属农药处理前期响应基因,且该基因可能在降低黄瓜农药残留过程中发挥重要作用。试验通过研究黄瓜琥珀酸脱氢酶基因(SDH)在霜霉威胁迫下表达情况,为挖掘黄瓜低农药残留性功能基因以及探明其作用分子机制奠定基础。     

微量营养素与脂肪对动物基因表达的调控作用

微量营养素与脂肪作为动物新陈代谢的重要营养物质,只有满足生长发育的营养需要,动物才能平稳的进行各项生命活动,更重要的是它们还作为基因表达的调控物,可以在多途径、多水平对动物基因表达进行调控。动物日粮中营养素含量和类型都会影响动物的基因表达,进而导致动物机体的代谢途径和效率发生改变,最终影响动物的营养需求和生产性能。近年来,随着分子生物技术的发展,营养素对动物基因表达的调控作用及其机制逐渐被揭示出来,新的研究发现纷纷涌现。作者针对微量营养素与脂肪对动物基因表达的调控作用研究进展进行综述,旨在为更准确、更合理地确定动物对营养素的需要量提供理论依据。此外,本综述还对营养素调控基因表达的研究与应用前景作了展望。     

牦牛CRH基因克隆及其在生殖轴中的表达研究

为了探讨促肾上腺皮质激素释放激素（corticotropin-releasing hormone,CRH）基因在牦牛繁殖中的调控作用,试验分别采集5头成年母牦牛和5头成年母黄牛的下丘脑、脑垂体前叶、输卵管、卵巢和子宫等组织,通过RT-PCR技术及生物信息学软件对牦牛CRH基因编码区进行扩增、克隆及序列分析,并构建系统进化树;采用实时荧光定量PCR法检测CRH基因的组织表达。结果表明,牦牛CRH基因编码区全长573 bp,编码190个氨基酸。牦牛与黄牛、猫、鸡、人、小鼠、大鼠和猪的CRH基因核苷酸同源性分别为99.8%、43.3%、36.1%、46.2%、39.0%、38.5%和56.4%。系统进化树表明,牦牛与黄牛亲缘关系最近,并与其他物种类聚,符合物种进化规律。CRH蛋白分子式为C₉₂₀H₁₅₀₃N₂₇₉O₂₆₃S₃,分子质量为20776.95 u,理论等电点为10.95,其氨基酸组成中亮氨酸（L）、脯氨酸（P）、丙氨酸（A）和精氨酸（R）所占比例较高,分别为15.8%、12.6%、12.1%和10.5%。CRH蛋白为不稳定亲水蛋白,存在信号肽和跨膜结构。CRH蛋白二级结构中α-螺旋、β-转角、延伸链和无规则卷曲分别占41.05%、1.05%、8.42%和49.48%,三级结构分析结果与其相一致。CRH基因mRNA在牦牛下丘脑中表达量最高,显著高于其他组织（P<0.05）,在子宫中表达量最低。牦牛脑垂体前叶CRH基因mRNA表达量极显著高于黄牛（P<0.01）,在卵巢、输卵管中表达量显著高于黄牛（P<0.05）,而两个品种在下丘脑、子宫中的表达量差异不显著（P>0.05）。提示CRH基因在牦牛繁殖调控中具有重要作用。     

水稻C端结合蛋白家族基因OsCtBP-A的克隆及表达分析

利用5′-RACE方法克隆了在水稻与白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae,简称Xoo)互作过程中下调表达的水稻C端结合蛋白家族基因OsCtBP-A的全长序列。通过生物信息学方法分析了该基因及编码蛋白质的结构特征,OsCtBP-A由424氨基酸组成,N端具有2-Hacid_dh_C保守结构域,C端具有植物CtBPs家族特有的NLS和PEST基序,氨基酸序列与拟南芥和牵牛花CtBPs同源物的同源性为63%;基因启动子区推测具有ABA和SA应答调控元件。OsCtBP-A基因对不同信号分子应答的RTQ-PCR分析表明,水杨酸(SA)、茉莉酸甲酯(MeJA)、乙烯(ETH)和脱落酸(ABA)处理水稻后均能诱导该基因的转录表达,但诱导能力有所差异,其中ABA诱导活性最强。     

草原红牛不同组织雄激素受体基因表达量检测及比较研究

采用实时荧光定量RT-PCR技术检测雄激素受体基因(Androgen receptor gene,AR)在草原红牛公牛和母牛多种组织中的表达情况,探讨该基因在草原红牛公牛和母牛不同组织中的表达差异.结果表明,AR基因在所检测的公牛和母牛的心、肝、脾、肺、肾、肠、胃及睾丸(卵巢)等8种组织中均有表达,且肝脏中的表达量高于其他组织;草原红牛公牛和母牛相同组织闻比较结果显示:AR基因在草原红牛公牛肝脏中表达量与母牛相比较差异不显著,其他不同组织间表达量均有显著差异(P<0.05),且公牛各组织中的表达量均高于母牛.本试验为深入研究AR基因的生物学功能及了解该基因对不同性别个体肉质性状的形成的作用机制奠定了基础.     

RT-PCR法克隆广谱抗病基因TGA2及其蛋白表达载体构建

本试验采用Trizol Reagent提取拟南芥总RNA,设计相关引物,采用反转录PCR方法克隆TGA2转录因子;利用酶切连接方法,将该基因正向导入蛋白表达载体.经过相关检验,TGA2转录因子连接到pMXB10载体内含肽(Intein)的N端,成功构建包含TGA2转录因子的pMXB10-TGA2蛋白表达载体.