植物抗寒基因工程研究

低温伤害严重影响植物的生存和分布,有关植物抗寒的分子生物学研究成为近10年的研究热点之一。文章综述了几种植物抗寒基因的研究途径:抗冻蛋白基因的特性与功能研究、与抗寒相关的脂肪酸代谢途径和抗氧化酶基因工程的研究概况,并探讨了今后的研究方向。     

利用高密度SNP对猪血糖和糖基化血清蛋白性状的全基因组关联分析

【目的】测定苏太猪和白色杜洛克×二花脸F₂资源家系240 d血糖（glucose,GLU）和糖基化血清蛋白（glycosylated serum proteins,GSP）浓度,采用全基因组关联分析定位影响GLU和GSP的染色体位点,为最终鉴别影响该性状的因果基因奠定基础,同时为人类低血糖症和糖尿病的遗传学研究提供参考。【方法】分别将435头苏太猪和760头白色杜洛克×二花脸F2资源家系F₂个体在相同条件下饲养至240日龄进行统一屠宰,收集血液后分离血清,利用全自动生化分析仪测定GLU和GSP浓度。采集猪只耳组织提取DNA并测定DNA浓度。将质检合格的DNA样品利用Illumina porcine 60K SNP芯片判定基因型。运用PLINK软件对SNP判型结果进行质控,将合格的SNP标记用于后续的关联性分析,利用广义混合线性模型及R语言GenABEL软件包进行全基因组关联分析,定位影响苏太猪和白色杜洛克×二花脸F₂资源家系240 d血清GLU和GSP含量的染色体位点。根据全基因组关联分析结果从Ensembl或NCBI网站上分析可能的位置候选基因。【结果】全基因组关联分析共检测到5个与血清GLU和GSP达染色体显著水平相关的SNP位点。其中白色杜洛克×二花脸F₂资源群体在10号染色体（SSC10）24.67Mb处定位到与血清GSP含量显著相关的SNP（ALGA0057739,P=1.58×10^-5）,解释表型变异为3.72%。苏太猪群体共检测到2个与血清GSP显著相关的SNP（ALGA0108699和DRGA0017552,P=1.45×10^-5）,解释表型变异均为3.72%。使用猪参考基因组序列（10.2版本）,无法定位到具体的染色体位置。通过人、猪比较基因组分析,这两个SNP都位于SSC8,距STPG2基因3’端约180.0-193.0 kb。将两个群体进行Meta分析,未发现新的与GSP显著相关的SNP;在1号染色体250.32Mb处（DRGA0002016,P=2.48×10^-5）和14号染色体43.97Mb处（ASGA0062984,P=1.29×10^-5）,定位到与血清GLU显著相关的SNP。通过搜寻显著相关SNP所在染色体区域内的注释基因,发现ASPM、TRPM3和KCTD10 等基因是影响血清GSP和GLU的重要候选基因。【结论】检测到5个显著影响猪血清GLU和GSP的SNP位点。这些SNP位点所处染色体区域内的ASPM、TRPM3、STPG2和KCTD10基因是影响血清GSP和GLU的重要候选基因。     

寻常型银屑病不同证型蛋白组学表达的比较研究

目的 对寻常型银屑病（血热证、血瘀证、血虚证）患者与正常人差异蛋白进行分析,探求三证之间差异性表达蛋白,从蛋白质组学角度揭示三证之间的差异。方法 取寻常型银屑病血瘀证、血虚证、血热证患者的血清,应用蛋白提取、定量、双向电泳技术、质谱鉴定和数据库检索,寻找出三证之间的差异蛋白和共有蛋白,并将这些蛋白进行组间比较。结果 发现了15种显著性差异蛋白（P<0.05）,其中补体C3、凝聚素、血清转铁蛋白、间-α-胰蛋白酶抑制剂H4重链（片段）、载脂蛋白E、补体C4-B、甘露糖结合蛋白C及富亮氨酸-α-2-糖蛋白在血虚型银屑病患者血清表达水平高于血热型和血瘀型（P<0.05）。纤维蛋白原β链、血液接合素、纤维蛋白原γ链、HPX蛋白、α-抗胰蛋白酶、甲状腺素转运蛋白及载脂蛋白Ⅳ在血热型银屑病患者血清中的表达水平高于血瘀型患者（P<0.05）。共同蛋白有5种（P<0.05）,分别为血液结合素、纤维蛋白原γ链、HPX蛋白、α-抗胰蛋白酶、载脂蛋白A-Ⅳ。结论 寻常型银屑病（血热证、血瘀证、血虚证）血清中存在表达差异性蛋白质,可能与寻常型银屑病的发病机制和银屑病不同证型的物质基础有关。     

嗜水气单胞菌低分子质量蛋白的相关研究

以水产养殖中鱼类致病细菌-嗜水气单胞菌为材料,采用DS法对该菌的低分子质量蛋白(LMW)进行分离提取,LMW蛋白的纯度为90%,通过LC MS/MS分析鉴定了97个蛋白,其中理论分子质量小于25 ku的蛋白有57个,这些蛋白在蛋白合成转录、细胞代谢调控等方面都具有重要功能.实验结果表明,该方法在研究LMW蛋白中具有广阔的应用潜力.     

核糖体失活蛋白及其在植物抗立枯丝核菌基因工程中的应用

核糖体失活蛋白(RIPs)是一类主要出现在植物中并具有r RNA N-糖苷酶活性的蛋白质,大体上分为Ⅰ型和Ⅱ型2类。介绍了RIPs在抗真菌活性、毒性和免疫原性方面的研究进展,并对其在抗立枯丝核菌植物基因工程方面的应用进行了综述。     

利用SDS-PAGE电泳快速检测茎用芥菜细胞质雄性不育系特异表达蛋白(英文)

本研究利用SDS-PAGE电泳直接检测到茎用芥菜细胞质雄性不育系花器中存在两种特异表达白,分子量约分别为14.4 kD和43.0 kD,其中14.4 kD蛋白在不育系花器中存在明显的过量表达现象;而不育系和保持系营养生长和生殖生长期叶片和根中蛋白电泳谱带未发现差异,特异蛋白的表达有很强的器官特异性.我们推测此两种特异蛋白的产生可能与茎用芥菜细胞质胞质雄性不育的表达有关.     

不同鲜食葡萄品种对霜霉病菌的抗性分析

以48个鲜食葡萄品种为试材,通过室内离体叶盘接种霜霉病菌试验,对各品种的霜霉病抗性分级,结合对抗病相关基因PR1、PR5和NPR1的半定量RT-PCR试验,分析不同抗性级别品种在霜霉病菌侵染后表达模式的差异,以期为抗葡萄霜霉病的新品种选育提供参考依据。结果表明:48个品种中有30个品种对霜霉病高度敏感,7个品种对霜霉病敏感,4个品种中抗,6个品种高抗霜霉病,"金星无核"对霜霉病完全免疫。PR1和PR5基因在接菌前有本底表达,抗病和高抗品种接菌后均上调表达,感病品种接菌后无明显变化,仅"无核翠宝"和"红地球"有微量下调。NPR1基因接菌后在抗病品种中表达量上升,而在感病品种和高抗品种中均表现为半数品种上升,半数品种下降。     

高温胁迫下糙皮侧耳胞内钙离子对热激蛋白基因表达的调控

以糙皮侧耳(Pleurotus ostreatus)菌株CCMSSC00389为材料,研究高温胁迫(40℃、120min)下钙离子的响应及其对热激蛋白的调控。在高温胁迫条件下,在培养基中添加胞内钙离子螯合剂、胞外钙离子螯合剂、钙调蛋白抑制剂、质膜钙通道抑制剂、三磷酸肌醇受体拮抗剂,利用钙离子特异性荧光探针检测菌丝体胞内钙离子含量,采用荧光定量PCR检测热激蛋白的基因表达量。结果表明,高温胁迫促进胞内钙离子浓度升高,增加Hsp60、Grp78、Hsp90、Hsp104等4种热激蛋白的基因表达量;培养基中添加钙离子螯合剂或抑制剂会降低胞内钙离子浓度,抑制这些热激蛋白的基因表达。研究结果表明高温胁迫会诱导糙皮侧耳胞内钙离子浓度升高,参与信号转导,从而调控热激蛋白的表达来缓解高温胁迫引起的伤害。     

小麦DREB转录因子TaAIDFa的互作蛋白筛选

为进一步探讨DREB类蛋白的作用机理,以DREB类转录因子TaAIDFa为探针,利用酵母双杂交技术从cDNA文库中筛选TaAIDFa的互作蛋白,进而探讨DREB转录因子介导的互作网络,以初步阐明DREB转录因子的抗逆机制。结果表明,通过酵母双杂交从cDNA文库中筛选到84个克隆,对其进行测序和Blast序列比对分析,得到4类与TaAIDFa互作的候选蛋白。同源性分析发现,这4类候选蛋白多与信号转导或免疫过程有关,说明TaAIDFa参与了植物逆境胁迫下的信号转导,可调控与逆境胁迫相关基因的表达。     

麝香百合液泡膜水孔蛋白基因LlTIP2的克隆及生物信息学分析

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,属于膜主要内在蛋白(major intrinsic proteins,MIP)超家族.采用RT-PCR和RACE法从麝香百合(Lilium longiflorum)叶片克隆得到1个液泡膜内在蛋白(tonoplast intrinsic proteins,TIPs)基因的全长cDNA序列,命名为LTIP2(GenBank登录号:JN085950).该基因cDNA全长986 bp,包括208bp的3’-非翻译区,744 bp开放阅读框以及34 bp的5’-非翻译区,共编码247个氨基酸.由L1TI P2推导的氨基酸序列具有2个高度保守的水孔蛋白NPA (Asn-Pro-Ala)基序以及MIP的特征序列SGGHVNPAVTFG.同源性分析表明,LITIP2氨基酸序列与陆地棉(Gossypium hirsutum)、大麦(Hordeum vulgare)、黑麦草(Lolium perenne)和小麦(Triticum aestivum)等植物TIP2的同源性分别达77％、74％、73％和72％.系统进化树分析表明LlTIP2属于液泡膜水孔蛋白TIP2亚类新成员.