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摘要:拟南芥超雄基因(SUPERMAN,SUP)是一个单C2H2锌指基因。该基因突变后会造成雌蕊同源转化为雄蕊,正常的心皮发育受阻,因此SUP在控制花第3/4轮边界的建立和胚珠的发育中起重要作用。为了探知水稻中的SUP同源基因是否也存在类似的功能,我们根据拟南芥SUP的功能结构域,从水稻中克隆了一个与SUP类似基因,命名为ZOS2-01,并对其表达和功能进行了分析。结果表明,ZOS2-01与拟南芥的SUP和矮牵牛的PhSUP1在系统进化树上处于同一分支且与SUP的功能结构域完全相同。定量PCR和GUS表达分析表明,除胚乳外,ZOS2-01几乎在所有组织和器官中表达,但在幼穗中的表达量最高,暗示它可能参与了水稻的营养生长和花器官发育的调节。然而,采用RNA干扰和过量表达的方法减少和增加ZOS2-01的表达并没有明显影响水稻的生长发育,转基因水稻的营养生长正常,花器官发育也没有明显异常且结实正常。这些结果表明,尽管水稻ZOS2-01与拟南芥SUP具有相同的功能结构域,但它们的表达和功能可能已出现了分化,或者水稻中存在多个功能冗余的SUP类似基因。
摘要:细菌Ⅵ型分泌系统(type Ⅵ secretion system,T6SS)是近年发现的一种分布广泛且与细菌致病性密切相关的新型分泌系统,ClpⅤ型ATPase是不同细菌T6SS中均含有的关键保守组分,据推测可能为底物蛋白的分泌提供动力,但对其生化功能尚未进行深入鉴定。在本研究中,我们克隆了根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)C58中的ClpⅤ型ATPase基因atu4344并在大肠杆菌中表达,酶学检测证实了其ATPase活性,定点突变分析发现K232/608和E299/675突变体均丧失ATPase活性,表明Walker A模体和Walker B模体与其活性密切相关。这是首次对植物病原细菌T6SS中的ClpⅤ型ATPase进行生化鉴定和突变分析研究。
摘要:本研究主要探讨ipt基因对矮牵牛遗传转化不定芽诱导影响及拟南芥热激启动子hsp18.2驱动重组酶基因flp的热诱导外源基因删除表达载体在矮牵牛中的基因删除效果。本研究中将植物表达载体pBin-hsp18.2:flp-35S:ipt及对照载体pBin-hsp18.2:flp遗传转化矮牵牛,以获得转基因植株,分析比较不定芽的诱导和转基因植株进行的热激基因删除。研究结果表明,ipt基因可促进矮牵牛遗传转化过程中不定芽的诱导,其不定芽诱导率为21.5%,显著高于对照的8.7%。在44℃,6h,热激6次的条件下,转基因矮牵牛植株表型恢复正常,经GUS蛋白表达分析及PCR、RT-PCR检测,证明外源基因已经被删除。转基因矮牵牛基因删除效率最高可达43.8%。本研究为ipt基因在一些遗传转化困难植物转基因中的应用奠定了基础。
摘要:高羊茅在生长季出现生殖枝,抑制新枝形成,不利于草坪质量及其持久性生长。研究春化基因的分子特征,探索抑制生殖生长的分子育种新途径,对坪用型高羊茅品种改良具有重要意义。本研究在克隆高羊茅春化基因FaVRN1的基础上,构建高羊茅春化基因FaVRN1与绿色荧光蛋白基因GFP融合的植物表达载体p-FaVRN1-hGFP,利用基因枪转化法转入洋葱表皮细胞,荧光显微镜检测融合基因的瞬时表达,并运用实时荧光定量PCR分析春化基因FaVRN1在春化与非春化条件下的表达差异。研究结果表明,FaVRN1基因编码的蛋白产物位于细胞核,符合它作为转录因子特性;春化条件下,FaVRN1基因的表达随处理时间延长逐渐增加。非春化条件下,FaVRN1基因的表达随处理时间延长而降低。FaVRN1基因在春化条件下的表达水平远高于非春化条件,FaVRN1基因的表达受春化条件正调控。
摘要:桃流胶病是一种严重危害桃树的真菌性病害,为研究PGIP基因在桃抗流胶病及抗其它真菌性病害中的作用,本研究以桃抗流胶病品种‘南京白沙’叶片为材料,对其PGIP基因及启动子序列进行克隆与分析。克隆测序获得了‘南京白沙’桃PGIP基因cDNA序列(GenBank登录号:HQ453972)和PGIP基因组DNA序列以及起始密码子上游453bp的启动子序列(GenBank登录号:HQ453974),并将该PGIP基因命名为PpPGIP2。‘南京白沙’桃PpPGIP2序列分析显示,该DNA序列具有完整的阅读框,无内含子,与GenBank中登录的李属PGIP基因序列同源性在93%~98%之间,与测序完成的桃全基因组中该基因的序列同源性为96%;PpPGIP2编码的氨基酸序列分析显示,该氨基酸序列含有2个典型的亮氨酸重复序列,信号肽为第1~第24个氨基酸残基;PGIP基因的序列聚类图显示,除了科、属、种间的同源性差异外,桃的种内PGIP基因同源性也有较大差异;PpPGIP2启动子序列分析发现3个抗病相关元件,分别为:GT1CONSENSUS、SEBFCONSSTPR10A和WBOXATNPR1,另外还有与激素调控、胁迫有关的调控元件。本研究对‘南京白沙’桃PGIP基因和启动子的克隆与分析,将为进一步研究桃PGIP基因的表达调控及其功能分析提供参考。
摘要:在过去几十年,斑马鱼(Danio rerio)由于其发育周期短且速度快,胚胎发育透明,已经成为众多研究领域的典型模式生物。斑马鱼的性腺发育和分化非常特殊,雄性和雌性幼鱼的性腺在早期全部发育成"类卵巢"结构。目前,对于斑马鱼的性别分化和性腺分化机制还不清楚。本文以孵化后不同时期的斑马鱼仔鱼和幼鱼的生殖腺为材料,经石蜡切片和苏木精染色后,荧光显微镜下观察了斑马鱼仔鱼性腺从出现、分化到成熟的发育过程。结果发现:孵化后5~10日龄仔鱼腹腔两侧可以观察到没有分化的生殖腺,其中的生殖细胞明显比周围的体细胞大;孵化后14~24日龄仔鱼的生殖腺中可见由卵原细胞分裂形成的生殖包囊,其中的生殖细胞进一步分化、分裂形成体积更大、数量更多的卵母细胞;25日龄左右的仔鱼,其性腺成为在腹腔两侧对称,而且在组织结构上也较为典型的卵巢样结构。到35日龄前后可见一部分仔鱼的性腺逐步由卵巢样结构向精巢结构转变的过程。我们在2周左右的仔鱼的性腺中观察到了生殖包囊存在,这一现象还未见有前人报道。在本试验中,我们不仅清楚地观察到类似卵巢的性腺中"卵母细胞"逐渐凋亡消失的过程,还观察到性腺由最初的类似卵巢样结构逐渐变成典型的精巢结构的整个过程。这些研究成果将为发育生物学提供有价值的信息和第一手资料。
摘要:本研究对成团泛菌低分子脂多糖(Pantoea agglomerans lipopolysaccharide,LPSp)的安全性进行初步评估。本研究采用一次限量法,用昆明种小鼠进行LPSp急性经口毒性试验,了解LPSp的急性毒性;采用新西兰兔分别进行LPSp急性和多次皮肤刺激性试验以及急性眼刺激性试验,了解LPSp的皮肤和粘膜刺激性;采用豚鼠进行LPSp皮肤变态反应试验,了解LPSp的致敏性;应用平板掺入法进行鼠伤寒沙门氏菌/回复突变试验和小鼠骨髓细胞微核试验考察LPSp的遗传危害。急性毒性试验结果显示,LPSp对小鼠经口一次灌胃的LD50大于5000mg/kg体重,属实际无毒级别;LPSp急性和多次皮肤刺激性试验以及急性眼刺激性试验结果显示,皮肤刺激和眼刺激积分均为0分,LPSp对皮肤无刺激性、对眼睛无急性刺激性;在皮肤变态反应试验中,LPSp在各观察时间点的皮肤变态反应积分均为0分,其致敏率均为0%,说明LPSp对豚鼠无致敏性;LPSp的鼠伤寒沙门氏菌/回复突变试验结果呈阴性(P〉0.05);LPSp的小鼠骨髓细胞微核试验结果亦呈阴性,LPSp各剂量组的微核发生率与阴性对照组未见统计学差异(P〉0.05),而与阳性对照组有明显差异(P〈0.01)。本研究结果表明,在本实验剂量范围内,LPSp对小鼠经口毒性极低,属实际无毒级别,对家兔皮肤和眼睛无明显刺激性,对豚鼠无致敏性,对所试菌株和小鼠体细胞无诱变性和致突变性。
摘要:罗布麻是中国药典收录的传统中药,本研究提取它的主要有效成分罗布麻总黄酮,采用经典抗抑郁评价模型小鼠强迫游泳实验对罗布麻叶总黄酮进行抗抑郁活性评价。试验中给小鼠罗布麻叶总黄酮提取物25mg/kg、50mg/kg和100mg/kg后,观察罗布麻叶总黄酮对小鼠强迫游泳不动时间的影响,结果显示罗布麻总黄酮提取物能显著缩短小鼠强迫游泳不动时间(P〈0.05),药效与氟西汀相似,表明罗布麻具有明显的抗抑郁活性。在此基础上,应用皮质酮损伤的PC12细胞模型,采用荧光相对定量RT-PCR法检测罗布麻对皮质酮损伤的PC12细胞中脑内脑源性神经营养因子(BDNF)和环磷酸腺苷反应元件结合蛋白(CREB)表达水平的影响。结果表明,皮质酮处理后PC12细胞中BDNF、CREB基因的表达量最低,罗布麻处理后,表达量显著增加,较处理前增加了近十倍,且呈剂量依赖性。本研究结果提示罗布麻抗抑郁机制可能是通过(AC-cAMP-CREB)信号通路促进BDNF、CREB的基因表达而发挥的。
摘要:采用RT-PCR方法从水牛外周血白细胞总RNA中扩增出髓样分化因子88(mydoid differentiation factor88,MyD88)cDNA序列,PCR产物分离纯化后,与pMD20-T载体连接,重组质粒经PCR、酶切鉴定后测序,并进行生物信息学分析;构建pET28a-MyD88表达载体,并将其转化至E.coli BL21(DE3),经IPTG诱导表达后,进行SDS-PAGE、镍柱亲和层析纯化和Western blotting分析。结果显示,克隆到的水牛MyD88cDNA全长为1189bp,含有1个891bp的开放阅读框,编码296个氨基酸,理论等电点为5.65。经IPTG诱导表达后,得到一个带His·Tag的约39kD的重组融合蛋白。用抗His单克隆抗体进行Western blotting,得到1条约39kD特异性抗体结合带,表明水牛MyD88原核表达载体成功构建并表达。本研究为进一步开展水牛MyD88的结构功能分析奠定了基础。
摘要:本文利用SPSS13.0分析软件对194尾松浦镜鲤的体重、体长和尾长值进行相关分析,并选用扩增效果好的30个微卫星标记,检测新品种松浦镜鲤繁殖群体的有效等位基因数(Ne)、观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)和多态信息含量(PIC)等遗传参数,以卡方检验估计群体Hardy-Weinberg平衡,最后还将30个基因座的不同基因型与个体的体重、体长和尾长进行了相关分析。结果显示,体重与体长高度线性相关,差异极显著;尾长与体重、体长分别呈显著相关,差异显著。多样性指数结果表明共检测到172个等位基因,片段长度在115~432bp之间,有效等位基因数为1.14~5.32;观测杂合度为0.07~0.92,期望杂合度为0.13~0.91;多态信息含量为0.12~0.79,其中高度多态(PIC≥0.5)21个,中度多态(0.25≤PIC≤0.5)7个,表明这个群体的多样性较高,信息含量比较丰富。我们还发现有4个遗传位点:HLJ328、HLJ693、MFW29和MFW48与体长性状显著相关(P〈0.05),其中,位点HLJ328、HLJ693和MFW48还与体重性状显著相关(P〈0.05),未发现与尾长性状相关的位点。本文获得的这些标记具有生长特性优势,可作为松浦镜鲤分子辅助育种的参考标记。
摘要:MicroRNAs(miRNAs)作为一类21碱基左右的非编码小RNAs,参与植物生长发育的调控,并在植物对生物与非生物胁迫的应答过程中发挥重要作用。本研究依据miRNA高度保守特点,利用已公布的毛果杨(Populus trichocarpa)基因组序列设计引物,从甜杨(Populus suaveolens)基因组中克隆获得了12个miRNA基因座序列。序列比对结果表明,这些miRNA基因均为毛果杨低温响应miRNA基因的同源序列。同时,以低温(0℃)处理0~48h的甜杨幼苗为试材,通过半定量RT-PCR法对miRNA基因的成熟体序列在不同处理时间下的表达谱进行分析,结果显示,大多数miRNA成熟体序列在甜杨低温胁迫下的表达模式与其在毛果杨中的表达极为相似,由此可推测这些保守性miRNAs可能在甜杨和毛果杨两物种对低温胁迫的应答反应中发挥相似的功能,而miR168a、miR168b和miR475a在两物种间表达现象的差异,表明它们可能通过调控多种靶基因而发挥不同作用。本文结果将为进一步研究甜杨基因功能提供基础。
摘要:异硫氰酸苄酯(benzyl isothiocyanate,BITC)是医学界公认的具有防癌抗癌活性的成分,对多种癌症具有很好的作用。BG是BITC的前体物质,可以在芥子酶的作用下水解生成BITC。研究表明,BG在热带水果番木瓜中含量丰富。本研究在克隆了番木瓜中6个相关基因和测定了BG在番木瓜不同组织中含量的基础上,采用实时荧光定量PCR技术,对6个基因在番木瓜不同组织中的表达量进行测定,并与BG的含量进行比较,考察其相关性。结果表明各基因的表达量相对较高时BG的含量也较高,即6个基因在番木瓜中的表达量与BG的含量存在相关性。我们推测,这6个基因可能是番木瓜中BG生物合成相关基因。本文结果为进一步研究基因的功能提供了理论依据。
摘要:本文研究了不同浓度甘露醇(MA)对海水胁迫下冬小麦种子萌发及幼苗生长的影响。我们采用不同浓度的甘露醇溶液处理海水胁迫的小麦种子及幼苗,记录小麦种子发芽率、发芽势及发芽指数并在幼苗生长期测定幼苗相关生理指标。结果表明低浓度甘露醇(≤0.5mmol/L)可提高种子的发芽率、发芽势及发芽指数,高浓度的甘露醇溶液(〉1mmol/L)对种子的萌发有抑制作用,一定浓度的甘露醇溶液(≤1mmol/L)可以提高海水胁迫下幼苗的叶绿素含量,降低游离脯氨酸(Pro)和游离丙二醛(MDA)含量,并可通过分析结果观察施加海水胁迫与甘露醇后叶绿素、类胡萝卜素、脯氨酸(Pro)和丙二醛(MDA)的含量随时间在冬小麦幼苗中的积累情况。低浓度的甘露醇对海水胁迫下的冬小麦萌发及幼苗生长具有一定的保护作用,为缓解农业生产中的盐害问题提供了新的思路。本研究为小麦的盐渍化土壤种植提供了新思路,并为甘露醇进一步开发利用于农业提供了一定的理论依据。
摘要:为快速评价短序与阔叶十大功劳不同部位化学成分差异,本研究运用FTIR采集短序和阔叶十大功劳不同部位的红外光谱并比较短序与阔叶十大功劳不同部位盐酸小檗碱含量差异。研究结果显示,生物碱、黄酮和丁香酯等化学成分,短序十大功劳根、茎及叶片中均较阔叶十大功劳丰富,但是,多糖和苷类含量在两种十大功劳根中相当,在茎和叶片中均以阔叶十大功劳含量高,尤其是叶片中这种差异更明显。最后,与盐酸小檗碱标准品比较发现,2种十大功劳中盐酸小檗碱含量均以茎中最高,叶片中含量最低;2种十大功劳比较各部位盐酸小檗碱含量均以短序十大功劳中高。故运用FTIR技术可以快速找出2种十大功劳化学成分的差异,本研究结果将为十大功劳属植物资源合理开发利用及良种选育提供参考。
摘要:NAC基因家族是植物所特有的一类重要转录因子,广泛参与植物生长、发育以及器官建成、逆境胁迫应答等反应。目前,基因组信息的挖掘和分析已经成为葡萄功能基因组学研究的重要组成部分。本文利用生物信息学方法对葡萄143条NAC蛋白序列的系统发生和NAC基因组定位进行分析,然后对其氨基酸组成成分、理化性质以及二级和三级结构进行预测和分析,同时还分析了葡萄与拟南芥的NAC基因家族之间的联系。结果显示这143条蛋白序列与拟南芥94个NAC基因蛋白序列一起分成了16个亚族,说明拟南芥与葡萄NAC基因间具有较高的保守性。基因组定位结果发现143条NAC基因分布在17条染色体上。研究还发现不同亚家族间氨基酸数目、氨基酸序列间的疏水性存在一定的差异;而它们的二级结构都主要以随机卷曲为组成部分,且143条氨基酸序列三维结构十分相似。本文试验结果将为葡萄NAC基因家族的进一步功能分析提供重要研究基础。
摘要:南极假丝酵母脂肪酶B是用途最为广泛的脂肪酶之一,可用于许多有机化合物、医药中间体等的合成。为了改善南极假丝酵母脂肪酶B的催化性能,提高其环境适应性,同时提高蛋白的表达量,降低生产成本,从而使其更适于工业化应用,许多针对酶蛋白分子的修饰及改造方法已在南极假丝酵母脂肪酶B中得到大量应用。本文从化学修饰、理性设计和非理性设计3个方面详细综述了南极假丝酵母脂肪酶B的修饰与改造的关键技术,包括定点突变、蛋白质融合、易错PCR和DNA改组等,同时也介绍了以上技术在改良南极假丝酵母脂肪酶B特性方面的诸多成功实例。
摘要:植酸酶是应用最广泛的饲料添加剂之一,它在自然界中广泛存在,能提高饲料中磷的利用率,对减轻动物高磷粪便导致的环境水域污染有着重要意义。玉米是动物饲料的主要原料,在玉米饲料中添加植酸酶易造成饲料成本升高和生产效率降低等问题。近年来随着基因工程技术的发展,已克隆出多个真菌植酸酶基因,并成功在微生物、植物系统中表达。本文主要介绍了植酸酶基因的微生物来源与相关研究成果,阐述了转基因技术的常用方法和转植酸酶基因玉米的研究进展,并详细评价了转植酸酶基因玉米的安全性。通过对转植酸酶基因玉米的深入探讨,对改善玉米的品质,降低成本及推广植酸酶在饲料工业中的应用具有重要意义。
摘要:1 刊登范围 本刊主要刊登现代生物技术的前沿学科和基础学科如基因组学、分子细胞遗传学、生化与分子生物学和应用生物学等相关的原始研究成果。刊登植物、动物及微生物领域的生物在组织、器官、细胞、染色体、蛋白质、基因、酶和发酵工程等不同水平上的现代生物技术等基础与应用基础研究的成果。