基因组学与应用生物学杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

基因组学与应用生物学 2010年第06期杂志 文档列表

基因组学与应用生物学杂志研究论文

宏基因组文库中的组成型启动子在大肠杆菌中的克隆1013-1018

摘要：启动子是决定基因表达水平的重要因素之一。组成型表达启动子被认为是工业上表达重要蛋白质的理想启动子。本研究利用蔗糖为唯一碳源的基本培养基对榨糖废水浸润的土壤微生物宏基因组文库进行筛选,获得两个阳性克隆。对其中一个克隆的柯斯质粒进行亚克隆,利用在线启动子预测和序列比对工具对其中一个亚克隆子进行分析,获得一个启动子序列。然后,利用PCR方法将该启动子和地衣芽孢杆菌的α-淀粉酶基因一起克隆到T载体上。结果表明该启动子在不加诱导剂的条件下能够在大肠杆菌中启动外源基因的高效表达。本研究结果为在生物领域中组成型启动子的应用研究提供了基础。

马铃薯α-淀粉酶基因的克隆及生物信息学分析1019-1025

摘要：本研究利用RT-PCR从马铃薯（Solanum tuberosum）茎段总RNA中扩增、克隆了一cDNA分子。该cDNA分子含有一长为1224bp的开放读框,可编码一含407个氨基酸残基的多肽、理论分子量为46.40kD、可能为亲水性的胞外酶。因其氨基酸序列同源于α-淀粉酶,故将该基因命名为amyA1（NCBI收录号：GQ406048.1）。采用半定量RT-PCR方法检测了amyA1基因在马铃薯茎、叶等不同组织中的表达强度,表明在茎组织中的表达丰度略高。利用生物信息学软件分析了amyA1密码子的偏好性,以期为选择适宜的表达系统提供依据;同时对amyA1的理化性质、细胞内定位、保守结构及高级结构进行了预测。基于NCBI数据库中有物种代表性的29种α-淀粉酶基因序列构建了基因进化树。与NCBI收录的马铃薯α-淀粉酶基因（NCBI收录号：M79328.1）的核苷酸及氨基酸序列同源性达98%。第20至第348范围内的氨基酸残基含有与淀粉酶13家族及亚家族相似的催化活性域（PF00128、SM00624）,第349至第407范围内的氨基酸残基含有α-淀粉酶C-末端β折叠区域（PF07821）。蛋白质结构预测表明氨基酸残基序列有维持淀粉酶活性的（β/α）8桶状结构以及其它几个功能域结构。所构建的基因进化树表明,2个马铃薯α-淀粉酶基因与木薯、苹果的序列同源性较高,与菜豆的次之,与水稻、大麦和玉米等单子叶植物的序列同源性较低。

基因组学与应用生物学杂志研究报告

细胞穿膜肽pep-1与vMIP-Ⅱ的融合表达与纯化1026-1032

摘要：细胞穿膜肽是一类能携带大分子物质进入细胞的短肽,其穿膜能力不依赖经典的胞吞作用。本研究构建了含有细胞穿膜肽pep-1和病毒巨噬细胞炎症蛋白-Ⅱ（viral macrophage inflammatory protein-Ⅱ,vMIP-Ⅱ）的融合表达质粒pET15b-pep-1-vMIP-Ⅱ,并将其转化大肠杆菌BL21（DE3）plysS中经IPTG诱导表达,经SDS-PAGE和Western-blot鉴定出可溶性的融合蛋白pep-1-vMIP-Ⅱ。通过对IPTG浓度、温度等诱导表达条件进行优化,确定在IPTG浓度为0.2mmol/L、28℃下诱导7h可溶性蛋白的表达量相对较高,经Ni-NTA亲和层析,超滤除盐纯化获得高纯度的融合蛋白pep-1-vMIP-Ⅱ,将该蛋白作用于Hela细胞,激光共聚焦显微镜观察结果显示该融合蛋白能够携带目的基因穿透细胞膜。本文结果将为进一步研究vMIP-Ⅱ的功能和细胞穿膜肽技术的应用奠定基础。

翘嘴鳜肌球蛋白轻链3b基因（MLC3b）的分子克隆和特征分析1033-1038

摘要：翘嘴鳜以其优良肉质性状近期已成为中国极具商品价值和大力推广的人工养殖名贵鱼类之一。为了解其控制优良肉质性状的遗传基础,本文采用同源克隆RT-PCR方法,获得该鱼肌球蛋白轻链MLC3b基因cDNA序列,该基因cDNA序列为453bp,编码150个氨基酸残基,通过PROSITE tools软件预测显示,该轻链具有两个保守的EF-手相结构和一个C-末端保守序列,且该MLC3轻链N端没有高等脊椎动物特有标志序列。MLC3b基因cDNA序列与MLC3a编码区的同源性达97.7%。本研究结果将为名贵鱼类肉质结构基因及功能的研究提供分子生物学基础。

猪肺泡巨噬细胞感染PRRSV进程中差异表达基因及基因功能富集分析1039-1046

摘要：猪呼吸和繁殖综合症病毒（porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV）感染猪后会引起妊娠母猪严重繁殖障碍和仔猪呼吸困难及高死亡率,给养猪产业造成了巨大经济损失,因此挖掘PRRSV感染猪肺泡巨噬细胞进程中差异表达的基因及机理有重要意义。本研究对来自GEO数据库的PRRSV感染猪肺泡巨噬细胞sage表达谱数据GSE10346进行后续挖掘。先用sage软件处理,经sagemap注释得到上调已知基因49个,下调已知基因41个。利用AgBase网站上的GORetriever工具和GOSlim Viewer工具进行细胞组分（cellular component）、分子功能（molecular function）及参与的生物过程（biological process）分类后发现有4个基因与病毒的复制相关：其中IL8已有报道认为与抗PRRSV相关;TNF-α能够抑制PRRSV复制;PPIA可能与GP5蛋白胞外区中和决定簇与抗体发生作用的24位脯氨酸有关;ICAM-1在嗜中性粒细胞的产生中起关键作用,与病毒吸附相关。这4个基因与PRRSV的致病机制相关,可望用于抗PRRSV研究。进一步利用David在线工具进行基因功能富集分析后,发现几个免疫通路,如趋化因子通路,Toll-like受体信号通路和NOD-like受体信号通路具有检验显著性,这些免疫通路在PRRSV感染过程中起着一定作用,有望成为抗PRRSV的靶通路。

野油菜黄单胞菌6-磷酸果糖激酶基因的初步分析1047-1054

摘要：6-磷酸果糖激酶是糖酵解途径中的关键酶,它催化糖酵解途径中第一个不可逆反应。本研究利用pK18mobsacB自杀质粒采用同源双交换的方法对野油菜黄单胞菌Xcc8004中的6-磷酸果糖激酶基因（XC_0872）进行缺失突变,获得无标记的缺失突变体DM0872。表型检测结果显示DM0872突变体不影响野油菜黄单胞菌对葡萄糖和果糖的利用,不影响胞外多糖的合成,也不影响其致病性。该结果显示糖酵解途径在野油菜黄单胞菌的地位并不重要。另外,我们利用RT-PCR方法检测了XC_0872的转录情况,结果显示XC_0872在Xcc8004中是转录的。而之前曾有报道称黄单胞菌中无法检测出6-磷酸果糖激酶活性,这表明XC_0872进行了转录后调控从而使6-磷酸果糖激酶活性受到限制。本研究为野油菜黄单胞菌中糖酵解途径的调控提供了理论依据,对揭示野油菜黄单胞菌中该途径的调控机制具有一定的意义。

棉花DELLA蛋白基因GhGAI3和GhGAI4启动子的克隆及序列分析1055-1063

摘要：棉纤维是纺织行业的重要原材料。赤霉素能够促进棉纤维的生长发育,而DELLA蛋白又是赤霉素信号转导通路中的关键调控因子,因此研究棉花DELLA蛋白基因表达的调控模式,对阐明棉纤维生长发育的分子生物学机理具有重要意义。本研究根据两个棉花DELLA蛋白基因GhGAI3和GhGAI4序列设计特异引物,以陆地棉新陆早13号的基因组DNA为模板,用基因组步移法克隆了棉花DELLA蛋白基因GhGAI3和GhGAI4的启动子。对两个启动子进行序列分析表明,这两个启动子均具有真核生物典型的核心启动子区,同时也都具有一个或多个光响应元件和赤霉素响应元件,说明这两个基因可能受到光信号和赤霉素信号的调控,这与其它植物中DELLA蛋白的表达模式是一致的。此外,这两个启动子还具有各种转录调控相关的顺式作用元件,比如其它激素类的响应元件和逆境胁迫响应元件,说明棉花中DELLA蛋白基因可能在响应其它激素信号以及逆境胁迫中也起到一定的作用。

马铃薯X病毒完整基因组上微卫星分布1064-1071

摘要：本文利用自编计算机程序提取并展示马铃薯X病毒完整基因组（NC_011620.1）上微卫星分布特性。借助MATLAB软件和借用最优完全子图算法,分析NCBI数据库中该基因组（NC_011620.1）微卫星分布特性。结果表明,计算出所有各种N-碱基组（N取1至6）在完整基因组序列上重复出现次数和出现位置,展示它们的分布规律（指数函数）,马铃薯X病毒完整基因组（NC_011620.1）上各种N-碱基组最大的重复出现次数随N按指数函数数减少;且呈现出重复出现次数由少到多排序,重复出现次数随序号增加;本文使用的方法,可以系统地应用到其它病毒完整基因组序列微卫星分布特性分析,从而为有效利用微卫星分布特性研究完整基因组的结构和功能、遗传和变异规律提供完整的数据支撑。

香蕉条斑病毒ORFⅠ、ORFⅡ在大肠杆菌中的原核表达和自激活特性的鉴定1072-1077

摘要：目前,香蕉条斑病毒所有3个ORF表达产物功能均不明确,通过双杂技术研究病毒未知蛋白与宿主蛋白的互作,可以初步推断未知蛋白的功能。本实验旨在构建香蕉条斑病毒ORFⅠ和ORFⅡ在细菌双杂系统中的诱饵质粒。首先以课题组保存的连接有香蕉条斑病毒河口分离物全基因组的pMD-18T载体DNA为模板,经过PCR扩增,切胶回收,并通过与带有λcI基因的pBT载体共同双酶切及T4连接酶连接后,得到与λcI基因融合表达的重组载体pBT-ORF1和pBT-ORF2。转化大肠杆菌XL1-BlueMRF＇报告菌株,用IPTG（0.1mmol/L）诱导目的基因片段表达。Westernblotting结果表明,ORF1-λcI和ORF1-λcI两种融合蛋白均成功表达,且大小与预期一致。之后,pBT-ORF1及pBT-ORF2分别与空质粒pTRG共转化XL1-BlueMRF＇报告菌株,pBT空质粒和pTRG-Gal11p共转化作为阴性对照。结果显示pBT-ORF1及pBT-ORF2均无自激活现象,可以进行后续的细菌双杂工作。本实验为BSV与宿主的细菌双杂系统的建立及蛋白组学的研究奠定了基础。

香蕉茎纤维提取微生物初筛的一种新策略1078-1081

摘要：我国是香蕉的主产国之一,随着香蕉茎杆的综合处理、利用技术的不断深化,香蕉纤维的开发和利用在我国呈现出良好的应用前景。然而目前香蕉纤维开发利用程度不高,主要原因是还没有获得高效的微生物提取菌株。本文以香蕉茎杆纤维脱胶为背景,采用脱胶菌侵染新鲜土豆片的方法,探讨了一种香蕉茎纤维提取微生物初筛的新策略,为香蕉纤维产业的开发利用提供了一个可资利用的新思路。

中国96个荔枝种质资源的EST-SSR遗传多样性分析1082-1092

摘要：根据本实验室已获得的荔枝果皮cDNA文库EST序列,通过SSRIT在线检索,从3391条EST序列中,发现305条含有SSR,占整个文库EST的8.99%。利用SSR-ESTs序列共设计100对EST-SSR引物,其中62对在荔枝上有扩增产物,50对有扩增多态性,即具有一定的通用性。接着从96份荔枝种质中选取12个品种的基因组DNA,开展核心引物筛选,共筛选出多态性较好的EST-SSR分子标记30个;这30个EST-SSR分子标记在96份资源共扩出284条带,不同引物的扩增条带在3～18条之间,平均9.47条,其中有282条为多态性带,多态率高达99.30%,每对引物的Nei＇s基因多样度范围为0.186～0.396,香农信息指数范围为0.318～0.558;此外,系统聚类分析结果表明,在相似系数0.5525处,可将96份荔枝种质资源分成了8大类群,该8大类群基本与其生态类型和植物学性状特征相符。在此基础上,还对荔枝的主栽品种和特殊种质进行鉴别,结果表明,该30个EST-SSR分子标记在不同品种间可产生较清晰可辨的多态性差异,为荔枝品种以及种质资源鉴别和鉴定的分子指纹的构建奠定了良好基础。

转KN1毛果杨细胞分裂素、赤霉素含量及其相关形态结构1093-1096

摘要：为了研究KN1基因超量表达对木本植物生长发育的影响,本研究测定了转KN1基因毛果杨细胞分裂素类激素及赤霉素的含量,并进行表型及解剖结构观察。结果表明,转基因毛果杨植株细胞分裂素类激素ZR、dhZR和iPA的含量分别为14.14ng/g、18.29ng/g和12.43ng/g,明显高于对照的9.44ng/g、12.47ng/g和7.60ng/g,而赤霉素GAs含量为9.61ng/g,低于对照的12.14ng/g,从而引起其植株矮化、分枝增加、叶片增厚、叶色变深、表皮细胞增大、栅栏和海绵组织发达等现象。本研究将为探索KN1基因对木本植物生长发育的影响提供依据。

苹果杂交后代植株果实着色性状的遗传分析和预测1097-1101

摘要：苹果着色问题是影响我国许多产区苹果质量的重要因素,本研究利用苹果着色相关基因MdMYB1（GenBank登录号：DQ886414）设计引物进行PCR扩增,开发出一个酶切位点为HaeⅢ的CAPS标记Mb2,该标记可用于区分杂交亲本‘富士’和‘嘎拉’苹果及分析其杂交后代植株。进一步利用Mb2标记对该杂交组合的后代植株进行遗传分析,结果表明,可将77个后代植株分为2组,一组42个后代植株含有来自‘嘎拉’亲本的非红色性状等位基因以及来自‘富士’亲本的非红色性状等位基因或者红色性状等位基因,其果实颜色预测为非红色与红色或者非红色与桔红色;另一组35个后代植株含有来自‘嘎拉’亲本的红色性状等位基因以及来自‘富士’亲本的非红色性状等位基因或者红色性状等位基因,其果实颜色预测为桔红色与红色或者只有红色。本研究结果将为选育优质苹果新品种提供依据和方法参考。

两种激活处理促进小鼠孤雌胚胎原核形成1102-1107

摘要：不同人工处理方法激活哺乳动物卵母细胞的机理相似,但其激活效率存在差异。本研究以昆明（KM）、129/Sv×KM F1和C3H×KM F1雌鼠来源的卵母细胞为对象,利用氯化锶（SrCl2,Sr2＋）联合细胞松弛素B（cytochalasin B,CB）（Sr2＋＋CB）和离子霉素（ionomycin,Ion）联合6-二甲胺基嘌呤（6-dimethylaminopurine,6-DMAP）（Ion＋6-DMAP）两种激活方法处理下对比分析不同品系小鼠卵母细胞的激活效率,并以卵母细胞原核形成率、原核数量和孤雌胚胎体外发育来评价两种激活剂的激活效率。研究结果表明,Ion＋6-DMAP激活卵的1原核比率显著高于2原核（p〈0.05）,Sr2＋＋CB激活卵的2原核比率显著高于1原核（p〈0.05）;KM、129/Sv×KM F1和C3H×KM F1各组孤雌胚胎卵裂率和激活率没有显著差异（P〉0.05）,但129/Sv×KM F1和C3H×KM F1囊胚发育率显著高于KM组（p〈0.05）。3种小鼠品系的卵母细胞用Sr2＋＋CB处理的孤雌胚胎发育率显著高于Ion＋6-DMAP。结果证明,Sr2＋＋CB处理小鼠卵母细胞的激活效率明显优于Ion＋6-DMAP;129/Sv×KM F1和C3H×KM F1的孤雌胚胎体外发育率显著高于KM小鼠,为研究小鼠遗传背景影响孤雌胚胎发育的机理提供参考。

泰州市奶牛乳房炎调查及其病原菌的分离1108-1110

摘要：奶牛乳房炎是奶牛场的常发病和难以防治的疾病,为进一步了解引起奶牛乳房炎的病原微生物,本研究通过对泰州市3个奶牛场572头泌乳牛的乳房炎发病率进行了调查并对乳房炎主要病原菌进行分离和鉴定。结果表明,奶牛临床型乳房炎的发病率为7.69%,隐性型乳房炎发病率为56.64%,乳区阳性率为33.8%,其中临床型：隐性=1：7.36。从65份确定患有乳房炎的奶样中共分离获得8种细菌、156株分离株,且引起乳房炎的主要病原菌是金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌,其次是停乳链球菌、大肠杆菌、乳房链球菌和无乳链球菌,其检出率分别为42.31%、23.08%、8.97%、6.41%、5.13%和1.28%。该项调查结果初步明确了泰州市乳房炎发病情况,同时为进一步综合防治奶牛乳房炎和研制乳房炎治疗药物提供了科学依据。

利用组织培养技术提取甘草黄酮1111-1117

摘要：本研究筛选了两种能快速诱导甘草疯长型愈伤组织的培养基MS5和MS7,用微波法提取甘草愈伤组织和野生甘草根中总黄酮。测定结果显示：三年生野生型胀果甘草根中总黄酮的含量约为6.02%,培养3~4周的胀果甘草愈伤组织中总黄酮的含量约为1.1%。结果表明：组织培养生产黄酮在生产效率、工厂化生产、避免季节限制、保护野生甘草资源及实际应用中更具优势。本研究可为从甘草中提取总黄酮提供一条可借鉴的途径。

绿豆幼苗的超弱发光规律及盐胁迫下的变化1118-1121

摘要：为了研究绿豆幼苗的超弱发光规律及盐胁迫对其的影响和改变,本研究首次采用以EMCCD（电子倍增式CCD）为主的、自行搭建的超弱光图像探测系统,以豫绿2号绿豆为实验材料,检测了绿豆幼苗的自发超弱发光以及在盐胁迫下的改变情况。结果发现：绿豆幼苗自发发光的强度远小于延迟发光的强度,不同的盐胁迫时间对延迟发光强度和自发发光强度的影响各不相同,故可以用延迟发光强度的变化来表征盐胁迫对植物的伤害程度。实验数据的统计结果表明：盐胁迫下绿豆幼苗的发光强度-时间曲线遵循指数衰减规律,说明生物光子具有一定的相干性。本文结果将为农田实时监测植物盐胁迫生理状况提供一种新的光子学手段。

基因组学与应用生物学杂志评述与展望

MADS-box基因控制植物成花的分子机理1122-1132

摘要：植物花器官的发育和开花是植物生殖发育中最重要的过程,植物在长期的进化过程中产生了春化（低温）途径、自主途径、光周期途径以及不依赖于光温环境条件的赤霉素信号途径来适应多变的环境和调控植物开花过程。本文综述了模式植物拟南芥中由LEAFY（LFY）、CONSTANS（CO）、FLOWERING LOCUSC（FLC）、FLOW ERING LOCUS T（FT）和SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CO1（SOC1）等基因构成的双子叶植物响应光温条件变化的开花调控网络;以及大麦、小麦中由VERNALIZATION1（VRN1）、VRN2、ODD-SOC2（OS2）和拟南芥CO、FT同源基因构成的禾本科植物开花调控网络。其中最重要的是转录调控因子MADS-box基因FLC、SOC1、VRN1和OS2,并发现组蛋白的乙酰化/脱乙酰化,赖氨酸的甲基化/脱甲基化在调控FLC、VRN1染色质活性状态及基因表达,从而产生开花控制的机理。这些研究发现将有助于对具有重要经济价值的单双子叶植物,通过生物技术手段改良其品种特性以应对非生物逆境,特别是低温胁迫的指导。