简介:【目的】探究不同品种烟草镉积累差异的分子机制。【方法】采用同源克隆方法从烟草不同镉积累基因型品种中克隆拟南芥AtNramp1同源基因NtNramp1;应用生物信息学方法分析烟草不同镉积累基因型品种中NtNramp1基因序列差异;通过酵母异源表达系统研究烟草不同镉积累基因型品种的NtNramp1对镉的转运活性差异。【结果】金英和KomotiniBasma两个烟草品种对镉的积累存在显著差异;从镉积累显著差异的两个烟草品种中克隆到的NtNramp1基因(分别命名为NtNramp1a和NtNramp1b)编码区存在57个单碱基差异,其中NtNramp1a1305位碱基变异(G>A)导致所编码蛋白比NtNramp1b编码蛋白缺少C端两次跨膜;酵母异源表达结果表明来自低镉含量品种金英的NtNramp1a转运镉的活性比来自高镉含量品种KomotiniBasma的NtNramp1b转运镉活性显著降低。【结论】金英和KomotiniBasma两个烟草品种中NtNramp1蛋白活性差异是导致两烟草品种镉积累差异的重要原因。
简介:硬酯酰辅酶A脱氢酶(Stearoyl-CoADesaturase,SCD)是参与脂肪酸脱氢反应的限速酶和关键酶,此酶编码基因SCD对增加膜磷脂的不饱和脂肪酸成分,提高细胞膜在低温下的流动性发挥重要作用,可能是抗寒过程中的关键基因成员。本研究采用cDNA末端快速扩增技术(RapidAmplificationsofcDNAEnds,RACE)克隆了鲤(Cyprinuscarpio)脑组织CcSCD基因的全长cDNA序列,采用实时荧光定量PCR技术检测该基因在低温(6℃)和常温(23℃)条件下的转录表达差异,对其蛋白编码序列的结构和功能进行了预测分析。结果显示,CcSCD基因cDNA全长2618bp,包含一个由324个氨基酸残基组成的长度为975bp的阅读框(ORF);蛋白分子进化树显示鲤的SCD和草鱼(Ctenopharyngodonidella)的SCD蛋白同源性最高,相似性达88%;实时荧光定量结果表明,低温刺激下(6℃),CcSCD基因表达水平是常温条件下(23℃)的13.9倍,差异非常显著(P〈0.01)。本研究旨在为今后构建表达载体,通过遗传操作等研究手段鉴定其抗寒功能奠定基础。
简介:SUPL(SUPERMAN-like)是一类单C2H2型锌指蛋白,SUPL基因在植物生长发育过程中起着重要的调控作用。利用生物信息学分析方法,我们从水稻中找到了一个SUPL基因ZOS11-11,它位于水稻第11号染色体上,编码245个氨基酸。序列分析结果表明,ZOS11-11具有与其它SUPL蛋白相同的功能结构域,包括N端高度保守的"QALGGH"序列、核定位信号序列以及C端具有转录调节功能的EAR结构域。定量PCR与GUS表达分析表明,ZOS11-11几乎在水稻所有的组织、器官中都有表达,其中在根、茎、叶和雌雄蕊分化阶段的幼穗中表达较强,而在其它发育阶段的穗中表达相对较弱,表明ZOS11-11可能参与了水稻生长发育的调控。但是,增加ZOS11-11的表达量并没有明显影响水稻的生长发育。这些结果为ZOS11-11基因功能的深入研究奠定了基础。
简介:人工核酸酶介导的基因组编辑(genomeeditingwithengineerednucleases)技术是近几年发展起来的一种技术手段,被《NatureMethods》杂志评为2011年的年度技术。家蚕的基因组编辑在研究家蚕功能基因、培育家蚕新型素材、家蚕生物反应器开发领域有着巨大的应用潜力。西南大学家蚕功能基因组研究团队紧跟国际上基因组编辑技术的最新发展趋势,迅速在家蚕基因组编辑研究领域开展相关研究工作。2012年9月,该团队在《PLoSONE》杂志上公布了其利用近期发展起来的基因组编辑工具-TALE核酸酶技术(TALEN)实现对家蚕内源靶基因的可遗传敲除的研究成果,该论文发表以后受到国内外众多媒体的转载与评论,发表之后的短短一年时间内即被包括《NatRevMolCellBiol》、《GenomeRes》等高水平杂志在内的论文引用28次。随后,研究团队又围绕着建立高效的家蚕基因组编辑技术平台开展研究工作,建立了适用于家蚕基因组编辑的TALEN高效组装技术体系和活性检测平台。通过组装平台,研究人员可以高效的对人工设计的TALEN打靶载体进行组装。通过活性检测平台,研究人员可以便利地对组装的TALEN打靶载体的打靶效率进行评估,筛选高活性的TALEN打靶载体,这对提高对家蚕功能基因敲除,尤其是可遗传敲除的成功率有着重大意义。该体系的建立标志着家蚕基因组编辑技术平台的完善和成熟,为实现家蚕功能基因的大规模敲除打下了坚实基础。相关研究论文“High-efficiencysystemforconstructionandevaluationofcustomizedTALENsforsilkwormgenomeediting”于2013年9月28号在国家权威杂志《MolecularGeneticsandGenomics》上在线发表(http://link.springer.com/article/10.1007/s00438-013-0782-4)。西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室博士研究生王峰、马三垣为论文�
简介:双精氨酸蛋白转运系统(twin-argininetranslocationsystem,Tat)在伴侣蛋白的校正监控下将已正确折叠的蛋白通过细菌细胞质膜和植物叶绿体类囊体膜。Tat分泌产物的信号序列具典型的双精氨酸基序,包含多拷贝的膜蛋白TatA、TatB和TatC。其中TarA和TatB基因在细菌中已进行了大量研究,但是植物中的作用机理尚不清楚。本实验以茄科植物马铃薯为研究对象,克隆基因并采用生物信息学手段进行序列比对,通过烟草脆裂病毒介导的基因沉默技术,结合半定量RT—PCR来解析StTatA和StTatB的功能。结果表明:马铃薯StTatA和StTatB与大肠杆菌、衣藻、番茄具有高度同源性,且在叶绿体发育过程中起重要作用。
简介:2013年3月20日,研究论文《VitellogeninReceptorMutationLeadstotheOogenesisMutantPhenotype‘scantyvitellin’oftheSilkworm,Bombyxmori》在《Journalofbiologicalchemistry》杂志在线发表http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23515308。文章详细地阐释卵黄原蛋白受体在卵的形成及胚胎发育中扮演的重要角色:如果受体缺乏或异常会导致卵不能正常形成,卵中营养物质严重缺乏,最终导致后代不能正常生长而致死。这一结果为鳞翅目害虫的卵黄原蛋白受体的研究奠定了基础,为害虫防治提供了新的靶标基因。
简介:利用转sck基因高代稳定水稻亲本和组合为材料,研究了外源sck基因的遗传表达特性。结果表明:外源sck和hpt基因都能自交连锁稳定遗传到T11并表达,且连锁基因和表达活性可杂交转移到不育系和杂交组合中,外源sck基因在杂种F2代以单基因显性遗传3:1的模式进行分离,但也出现自交hpt基因丢失,杂交hpt基因甚至sck基因未获得成功转移的现象。田间抗虫性观测表明,转sck基因水稻对钻蛀性螟虫抗性不足,对卷叶螟具有一定抑制作用。外源sck基因在转化或杂交转育的亲本及组合中均获得表达,且具有一定的空间分布特性和基因累加效应,基本为叶片的表达活性高于叶鞘。
简介:植物时常受到高盐和干旱等各种各样的环境胁迫,因此植物也进化出了各种防御机制以应对胁迫所带来的毒害作用。脱落酸(ABA)是一种植物激素,调控植物的生长发育并对非生物胁迫产生响应。本研究从经ABA处理的甜辣椒(Capsicumannuum)叶片中鉴定出了一个耐旱基因CaDRT1(DroughtTolerence1)。CaDRT1基因在叶片中的表达受环境胁迫大幅诱导。经ABA处理后,CaDRT1在辣椒叶片中大量表达,表明CaDRT1蛋白在非生物胁迫响应中具有着重要功能。通过病毒诱导基因沉默(VIGS)技术沉默CaDRT1基因后,叶片气孔关闭受限,蒸腾失水量上升,植株受到显著伤害。CaDRT1过表达(CaDRT1-OX)的拟南芥在发芽期、幼苗期及成株阶段均呈ABA敏感的表型。此外,CaDRT1-OX植株呈耐旱表型,其特点是气孔关闭程度高,蒸腾率低,叶片温度高,叶片中干旱应答基因表达量增加。上述结果表明CaDRT1在ABA介导的干旱胁迫响应中起正向调控的作用。