拟南芥Alpha-dioxygenase2(AtDOX2)在毕赤酵母中的表达、纯化及活性鉴定

为了获得具有生物活性的拟南芥(Arabidopsis thaliana)alpha-dioxygenase2(AtDOX2),将其对应基因AtDOX2编码区克隆到酵母表达载体pPIC9k中,获得重组表达载体pPIC9k-AtDOX2,将线性化的重组载体电击转化入毕赤酵母(Pichia pastoris)表达菌株GS115,经G418筛选、PCR鉴定和甲醇诱导时间优化,获得重组AtDOX2的高效表达菌株GS115/pPIC9k-AtDOX2。SDS-PAGE分析结果显示,0.5%甲醇诱导96h重组蛋白表达量最高,其表达量占胞外总蛋白的15%。重组AtDOX2的表观分子量约为70kD,经Ni-NTA柱亲和层析可获得纯度大于80%的重组蛋白。2,2′-Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)(ABTS)法测定结果表明重组蛋白具有过氧化物酶活性,且其活性受Ca2+和Mg2+激活,受EDTA、咪唑和Mn2+抑制;2,4-二硝基苯肼(2,4-DNP)法测定结果显示,重组AtDOX2具有双加氧酶活性,Ca2+对其双加氧酶活性也有激活作用。结果说明利用酵母表达系统获得...     

Deg2蛋白酶在拟南芥光损伤D1降解及光保护中的作用

己有研究表明叶绿体内有200种蛋白酶,然而,多数蛋白酶的作用机制尚不清楚,尤其哪些蛋白酶参与了D1蛋白周转。其中Deg2蛋白酶体外实验证明,其参与了光损伤D1蛋白的的初步剪切。为了进一步研究Deg2蛋白酶在植物体内的作用机制,我们筛选了拟南芥De醇蛋白酶功能缺陷型突变体。在120μmol·m-2：·S^-1光照生长条件下,出萨突变体与野生型的生长曲线基本一致;在进一步的高光胁迫（1800μmol·m-2·S^-1）处理及相同的光胁迫处理条件下,无论林可霉素存在与否,突变体PSⅡ的最大光化学效率（Fv／Fm）都和野生型没有区别;利用蛋白免疫印迹实验同样证明了光损伤D1蛋白的降解速度在cfe霞突变体和野生型之间也没有明显区别。我们认为Deg2蛋白酶在光抑制情况下对于光损伤D1蛋白的降解以及PsⅡ的修复不是必需的。     

拟南芥AtHOS10基因的克隆及其表达载体的构建

AtHOS10基因对植物冷调节起到重要作用,可以通过控制ABA合成来改变植物的脱水胁迫耐性。本文利用PCR方法从Columbia生态型的拟南芥基因组中扩增出冷调节基因AtHOS10,并插入克隆载体。序列分析表明,克隆片段长3453bp,与目前发表的序列完全一致。将pUC-AtHOS10和pBI-HEM进行酶切重组构建表达载体pBI-AtHOS10,然后将表达载体转化导入农杆菌中,为侵染烟草作准备。     

拟南芥低温诱导cor15a基因的启动子克隆及在转基因马铃薯中的表达

利用PCR方法从拟南芥(Arabidopsis thaliana)品种Columbia的基因组中扩增出低温诱导基因cor15a的启动子片段并插入克隆载体。序列分析表明，克隆的启动子长900bp，与目前已经发表的启动子序列完全一致。将此启动子插入pBI121的gus基因及NOS终止子上游构成表达载体pLB，通过直接法导入根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)LBA4404，并转化马铃薯(Solarium tuberosum)获得转化再生植株。再生植株PCR检测和PCR-Southern鉴定结果证明，cor15a基因启动子已经成功地转入到马铃薯植株基因组中。GUS组织染色证明拟南芥cor15a启动子在马铃薯中也同样具有低温诱导表达的能力。     

植物SUMO 化修饰研究进展

SUMO(Small ubiquitin-related modifier)化作为一种重要的真核生物翻译后修饰方式,广泛参与真核细胞的各种代谢调控过程。SUMO化修饰过程是一个动态、可逆的循环,需要经过一系列步骤,如SUMO分子的活化、E1激活酶、E2缀合酶、E3连接酶和特异性蛋白酶的去SUMO化。植物的SUMO化修饰参与了植物对激素的响应、花的发育、开花控制、营养元素的吸收和逆境响应等重要生物学过程。近年来,SUMO 化已成为植物功能基因研究中的新生长点。以拟南芥和水稻为主,综述了SUMO化修饰过程的组成成分、SUMO化与植物对激素响应的关系、SUMO化参与的植物开花控制、SUMO化与植物对非生物胁迫的响应等方面的研究现状,并对植物SUMO化研究中存在的问题提出建议,以期更好地理解SUMO化修饰在植物生长发育中的作用。     

拟南芥核苷磷酸化酶基因的组织表达及其T-DNA插入突变体鉴定

为探明植物核苷磷酸化酶家族基因信息及生理功能,采用PCR扩增的方法,研究了模式植物拟南芥核苷磷酸化酶家族基因在不同组织中的表达,并对其核苷磷酸化酶基因T-DNA插入突变体进行鉴定。结果表明:At4g24340和At4g28940基因在根组织中大量转录表达,其他组织均微量检测到转录表达;At4g24350在各个组织中均有少量转录表达;经T-DNA插入结合转录表达鉴定,At4g28940和At4g24350基因为敲除突变体。     

改进的拟南芥CAPS标记方法

在模式植物拟南芥（Ambidopsis thaliana）的一种生态型Columbia（Col）中，存在大多数CAPS（切割扩增的多态性序列）标记的标记酶识别位点；而用于分析的酶中，只有37．5％～47．5％的酶在Col基因组的扩增区段存在酶识别位点，超过半数的酶在大多数CAPS标记的开发中无作用。因此，建立了一种改进的开发CAPS标记的方法。首先进行限制性内切酶分析，筛选出在Col基因组的扩增区段存在酶识别位点的候选酶，然后再在候选酶中筛选CAPS标记酶；只有在候选酶中找不到CAPS标记酶时，才在其它酶中筛选。应用实验结果表明，即使不知道拟南芥的另两种生态型Landsberg erecta（Let）和Cape Verde Islands（Cvi）的基因组序列，也可利用Col基因组序列开发Let和Cvi的CAPS标记，可节约超过500／0酶的费用。这种基于基因组的CAPS（geCAPS）方法在其它植物如水稻（Oryza sativa）和茶叶（Camellia sinensis）中的应用进行了讨论。     

拟南芥抗葱链格孢相关基因的差异表达分析

选取病拟南芥转基因NahG(抗病)、生态型WS-2(抗病)和Shakh-dara(感病)为材料,利用mRNA差异显示技术(DDRT-PCR)对抗、感病材料接种葱链格孢后抗性相关基因的差异表达情况进行了分析,共获得135个与拟南芥抗葱链格孢侵染相关的差异表达片段。反式Northern杂交结果表明,38个差异表达片段为阳性片段,阳性率为28.1%。同源性分析结果表明,拟南芥抗感生态型感染葱链格孢后,诱导了呼吸过程、参与细胞壁构建和蛋白质水解等相关基因的表达。其中,接种3 h诱导表达的WS-2-47序列编码含有SH3保守域的Sla1蛋白,表明拟南芥受葱链格孢侵染后可能是通过寄主细胞壁的改变来提高寄主的抗病性。     

拟南芥ft-1突变体对非生物胁迫的响应

对植物生存与生长不利的不良环境称逆境。在逆境条件下,植物往往提早开花,快速完成生活史来适应逆境。因此,开花基因与逆境有着密切的关系。本研究以拟南芥(Arabidopsis thaliana)开花基因FLOWERING LOCUST(FT)突变体ft-1和野生型Col-0为材料,对在胁迫下生长的幼苗主根长进行了表型分析。结果显示,在正常条件下生长的ft-1突变体与Col-0根长相似。突变体ft-1和野生型Col-0对NaCl处理显示出极显著差异,且只在高浓度渗透胁迫下表现出显著差异。表明ft-1可能参与植株抗盐过程,与渗透胁迫关系不大。磷盐与钾盐处理与渗透处理结果类似。铵盐下生长的突变体ft-1和野生型Col-0的根长无显著差异,表明ft-1可能不参与铵盐胁迫。硝盐和混合氮盐处理下,两者均产生了极显著或显著差异,表明ft-1可能参与硝盐胁迫过程。     

利用酵母磷酸甘露糖异构酶基因作为拟南芥遗传转化的筛选标记

利用PCR反应克隆来自酿酒酵母的磷酸甘露糖异构酶(PMI)基因pmi,通过农杆菌介导的花序侵染法将PMI的基因导入受体拟南芥中,将转化后的拟南芥种子放在质量浓度为1g/L的甘露糖MS培养基上进行筛选培养,共得到抗性拟南芥植株4株。PCR反应证明酵母PMI的基因pmi已经整合到拟南芥基因组中,RT-PCR检测证明该基因的内含子能够在拟南芥中被正确剪切,同时通过GUS化学组织染色方法证明了伴随转化的GUS基因gus在拟南芥中得以表达,以上研究结果说明酵母PMI/甘露糖系统可以作为拟南芥遗传转化的筛选标记。