【目的】小麦吸浆虫（Sitodiplosis mosellana）是最重要的小麦害虫之一，滞育使其度过酷暑和严寒。本研究旨在探讨小麦吸浆虫小热激蛋白（small heat shock protein,sHsp）基因Hsp21.9在滞育中的作用。【方法】利用RACE和RT-PCR技术从小麦吸浆虫滞育前幼虫中克隆Hsp21.9全长cDNA序列；利用生物信息学软件对其核苷酸和编码蛋白特性进行分析；采用RT-qPCR技术分析Hsp21.9在滞育进程（滞育前、滞育、滞育后静息期和滞育后发育）不同阶段幼虫及夏滞育幼虫在短期（≤120 min）极端高温（35—50℃)和越冬幼虫在短期（≤120 min）极端低温（0—-15℃）胁迫下的表达模式；通过大肠杆菌原核表达系统诱导表达及纯化其编码蛋白，采用吸光值法测定重组蛋白抑制猪心苹果酸脱氢酶（malate dehydrogenase,MDH）热聚沉的能力。【结果】克隆获得了cDNA全长为1 087 bp的小麦吸浆虫Hsp21.9，命名为SmHsp21.9(GenBank登录号：KT749988)，其开放阅读框长度为582 bp，编码193个氨基酸，其中谷氨酸含量最高（12.4%），半胱氨酸含量最低（0.5%）；预测的蛋白分子量为21.9 kD，等电点为5.67。SmHsp21.9氨基酸序列具有小热激蛋白家族典型的α-晶体结构域，该结构域由6个β-折叠组成，其在空间上形成β-三明治结构。蛋白序列相似性和系统进化分析表明，SmHsp21.9蛋白与长角亚目昆虫摇蚊（Chironomus riparius）Hsp27的相似性最高、亲缘关系最近。RT-qPCR分析结果表明，小麦吸浆虫滞育不同时期幼虫SmHsp21.9表达量存在显著差异，进入滞育后表达量显著降低，10月后逐渐升高，滞育后静息阶段的12月和翌年1月显著高于其他季节。与未处理的对照相比，35—45℃高温、-5—-10℃低温处理可显著诱导越夏、越冬幼虫SmHsp21.9的表达，以30—60 min处理诱导效果较明显；高于50℃或低于-15℃诱导效果不明显。获得的SmHsp21.9重组蛋白可显著抑制MDH在高温（43℃）下聚集，具有显著的分子伴侣活性。【结论】小麦吸浆虫SmHsp21.9的表达不仅受滞育发育影响，而且受环境温度的调控，其可能参与滞育的启动和终止，且与滞育期间的耐热和耐寒性相关。

克隆药材甲热激蛋白９０（Ｈｅａｔ ｓＨｏｃｋ ｐｒｏｔｅｉｎ ９０，Ｈｓｐ９０）基因并探讨其对高温胁迫适应性的分子机制，采用生物测定法研究了药材甲的热激存活率，并采用ｒｔ－ｐｃｒ技术克隆了药材甲Ｈｓｐ９０基因的ｃ Ｄｎａ全长序列（Ｇｅｎ Ｂａｎｋ登录号：ｋＸ３５６６９１），命名为ｓｐ Ｈｓｐ９０，通过实时定量ｐｃｒ技术检测其在高温胁迫后的表达量变化。结果显示，药材甲成虫的存活率随温度的升高而明显下降，４４℃热激处理可导致成虫全部死亡。药材甲ｓｐ Ｈｓｐ９０基因开放阅读框全长２ １７２ Ｂｐ，编码７２３个氨基酸，理论分子量和等电点分别为８２．６ ｋ Ｄａ和５．０１。ｓｐ Ｈｓｐ９０具有Ｈｓｐ９０．．．

越来越多的研究表明,非生物胁迫影响植物的生长发育与栽培范围。为了通过转基因方法提高栽培番茄、马铃薯对热和干旱组合胁迫的抗性,利用RT-PCR结合RACE技术,从热处理的烟草叶片中分离出了细胞质小分子热激蛋白基因。分析表明,该基因cDNA全长876 bp,包含一个480 bp的开放阅读框,编码159个氨基酸,相对分子量约为17.8 kDa,被命名为Nt-HSP17.8。Northern杂交结果显示,该基因在烟草中的表达不仅受单一胁迫如热或干旱的诱导,而且在干旱与热组合胁迫下表达量大大增加,说明该基因在耐热与干旱交叉胁迫中起重要作用。

桃小食心虫（Ｃａｒｐｏｓｉｎａ ｓａｓａｋｉｉ ＭａｔｓｕＭｕｒａ）是果树上重要的食心虫类害虫，热激蛋白Ｈｓｐ９０和Ｈｓｐ７０在昆虫抵御温度胁迫反应中具有重要作用。采用ｒｔ－ｐＣｒ方法克隆获得了高温胁迫下桃小食心虫热激蛋白Ｈｓｐ９０和Ｈｓｐ７０基因Ｃ Ｄｎａ部分序列，并对其进行分析，为深入揭示桃小食心虫对环境适应的分子机理提供理论依据。已获得的桃小食心虫热激蛋白Ｈｓｐ９０基因（Ｇｅｎ Ｂａｎｋ登录号：ｋＪ１３９６４２）序列长４２０Ｂｐ，编码１３９个氨基酸残基，推导的氨基酸序列中含有热激蛋白９０家族的一段序列为ＹｓｎｋｅｉＦＬｒｅ的特征序列，并且Ｃ Ｄｎａ序列在ｎ端具有Ｈｓｐ９０基因保守的ａｔｐ．．．

利用RT-PCR和RACE-PCR技术,从热激处理的紫茎泽兰叶片总RNA中扩增出了细胞质小分子量热激蛋白(sHSP)全长683 bp的cDNA基因序列。在GeneBank上的登录号是EF105483。通过半定量分析,HSP17.7基因编码的热激蛋白在常温下有表达,且叶、茎中的表达量比根中的高;在热激(40℃)和冷处理(4℃)的情况下,根、茎、叶中的表达量均有增加。为研究基因在温度胁迫下的功能,将HSP17.7基因在大肠杆菌中表达。在细胞致死温度(50℃)下,HSP17.7能够改善细胞死亡的现象;4℃条件下,也得到相同结果。这些结果表明,HSP17.7可能在紫茎泽兰耐温度胁迫中发挥作用。

热胁迫相关蛋白Hsa32主要存在于陆生植物中,Hsa32参与植物获得性耐热性的维持。本研究以37℃热胁迫1 h的小麦幼苗叶子为材料,提取总RNA,结合RT-PCR和RACE的方法克隆获得小麦Hsa32基因,该基因完整的开放阅读框全长885 bp,编码294个氨基酸。编码的氨基酸与水稻中Hsa32(OsHsa32)同一性最高,达83%,与拟南芥中Hsa32(AtHsa32)有66%的同一性,与番茄中Hsa32(LeHsa32)有63%的同一性,由此将其命名为TaHsa32。Northern杂交结果表明,TaHsa32是一个诱导型热激蛋白。

通过青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)转录组数据获得热激蛋白60基因(GpHsp60)的序列片段,利用RACE克隆完善GpHsp60的mRNA全序列,得到序列全长2 995 bp:包括开放阅读框1 728 bp, 5′UTR和3′UTR分别为137 bp和113 bp;编码氨基酸575个,分子量为61.34 kDa,理论等电点为5.38,具有线粒体Hsp60高度保守序列。通过实时荧光定量PCR检测发现,青海湖裸鲤幼鱼受碳酸盐碱度(29 mmol·L~(-1))胁迫后,GpHsp60基因在脑、鳃、肝、肾、心脏、肠、肌肉、脾脏和皮肤等组织都有所表达。与对照组相比,胁迫组青海湖裸鲤幼鱼鳃(1.99倍)、脑(1.95倍)、肝脏(3.52倍)、心脏(2.29倍)、肌肉(3.53倍)和肾脏(4.34倍)中GpHsp60基因都呈现高表达,说明以上组织细胞中的Hsp60可能被招募参与应答水环境碱度胁迫;而肠(0.257倍)和脾脏(0.251倍)组织中的Hsp60表达量却呈现下降,这可能与组织细胞线粒体功能效率降低有关;皮肤组织在受碱度胁迫后GpHsp60基因表达量无显著变化,表明青海湖裸鲤幼鱼皮肤组织未参与对碳酸盐碱度胁迫的应答。研究结果为揭示Hsp60基因在青海湖高碳酸盐碱度环境中生活的特有物种青海湖裸鲤在碱度胁迫下发挥的作用,为探讨和研究高碳酸盐碱度胁迫下水生生物体内分子响应机制研究提供了基础数据。

【目的】克隆小麦蛋白磷酸酶2A(PP2A)调节亚基(PR55)基因TaBβ-1,分析其在非生物胁迫下的表达特性,为小麦抗逆育种提供候选基因。【方法】以小麦品种旱选10号为材料,通过电子克隆和RT-PCR获得TaBβ-1的全长cDNA序列,采用生物信息学软件分析TaBβ-1及其编码蛋白TaBβ-1的序列特征,预测其功能,利用实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR)技术分析该基因在小麦孕穗期不同组织中、不同生育时期新叶中的表达情况,以及在PEG、NaCl、低温及外源激素ABA等非生物胁迫下的表达模式,检测不同水分条件下成株期转基因拟南芥的叶片细胞膜稳定性。【结果】...

实验克隆了中华鲟(Acipenser sinensis)热休克蛋白hsp30基因cDNA的全长、分析了其分子结构与特征,并研究了其在高温胁迫下的表达水平。结果显示,中华鲟hsp30基因cDNA序列全长为1 037 bp,其中开放阅读框(ORF)636 bp,5′端非编码区(5′UTR)38 bp,3′端非编码区(3′UTR)363 bp,共编码211个氨基酸。氨基酸多序列比对发现含有一个保守的α晶状体结构;系统进化分析显示,中华鲟HSP30与鱼类HSP30聚为一支,与小体鲟HSP30氨基酸序列相似性最高,为79%。荧光定量PCR结果表明,中华鲟hsp30基因在皮肤中的表达量最高,肝脏次之,在肠中的表达量最低。高温胁迫后,心脏、脾脏、肾脏和皮肤中hsp30基因表达量均显著增加,表明这些器官在中华鲟应对高温胁迫中可能起着重要作用。

白蜡虫对低温的高度耐受性对其生存、繁殖及白蜡生产都至关重要。为探讨低温胁迫对白蜡虫hsp表达的影响,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR),对白蜡虫二龄雄虫在低温胁迫下7个不同的hsps(hsp21.5,hsp21.7,hsp40,hsp60,hsp70,hsc70,hsp90)的基因表达情况进行了检测。结果发现,除hsc70外,其余hsps均能被低温不同程度地诱导,其中hsp70、hsp21.7和hsp90的上调量十分显著。说明多数hsps都与白蜡虫幼虫应对低温胁迫相关。

小麦经过适当高温锻炼可产生获得耐热性,为揭示其分子生物学机理,选取耐热品种邯6172和热敏感品种石新733,对34℃热锻炼和42℃高温胁迫条件下叶片2个热激蛋白基因和6个抗氧化酶基因转录表达进行了荧光定量分析,并测定了热致死时间。结果显示,34℃热锻炼可不同程度地提高耐热品种和热敏感品种叶片的热致死时间,42℃高温胁迫下耐热品种表现出更强耐热性。34℃热锻炼可诱导耐热品种热激蛋白TaHsp70和TaHsp16.9基因在不同时间点出现不同程度表达高峰,植株遭受高温胁迫时基因表达上调幅度更强于热敏感品种。34℃热锻炼,耐热品种和热敏感品种Ta(Cu/Zn)SOD、TaMnSOD、TaApx1、Ta...

克隆马尾松Ｐｉｎｕｓ ｍａｓｓｏｎｉａｎａ水通道蛋白（ａＱＰ），并对其生物信息学与干旱胁迫表达模式进行分析。采用逆转录聚合酶链式反应（ＲＴ－ＰＣＲ）以及互补脱氧核糖核酸（Ｃ Ｄｎａ）末端快速扩增（ＲａＣＥ）方法克隆马尾松水通道蛋白基因。采用实时荧光定量聚合酶链式反应（Ｑ ＲＴ－ＰＣＲ）分析其在干旱胁迫下的响应模式。结果克隆到一个马尾松水通道蛋白基因，命名为Ｐｍ ＰｉＰ１（ＧＥｎ Ｂａｎｋ登录号为ｋＦ５８２０３８）。此基因Ｃ Ｄｎａ全长序列为１ ３０１ ＢＰ，包括８６７ ＢＰ的完整开放阅读框，９９ ＢＰ的５′末端非翻译区和３３５ ＢＰ的３′末端非翻译区。编码２８８个氨基酸残基，分子量为３０．８６．．．

【目的】通过克隆Hsp70相关基因,并利用VIGS分析叶用莴苣热胁迫下Hsp70表达量和形态变化,为解析热激蛋白基因Hsp70在高温胁迫下的响应机制及分子机理奠定基础。【方法】通过同源克隆及RACE技术,获得叶用莴苣热激蛋白LsHsp70-2711的cDNA全长序列,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析该基因在不同温度和不同高温时间下的叶用莴苣热敏品种‘P-S11’和耐热品种‘G-S59’的表达差异,确定基因和高温的相关性。根据VIGS技术,构建p TRV-LsHsp702711瞬时沉默载体,转化

【目的】克隆叶用莴苣热激蛋白Hsp90基因并探讨其响应热胁迫的相关机制,为揭示叶用莴苣抗热分子机制奠定理论基础。【方法】采用同源克隆和RACE技术相结合,从叶用莴苣叶片总RNA中克隆LsHsp90 cDNA序列。通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析LsHsp90在叶用莴苣耐热品种Z36和热敏品种S106受37℃和42℃热激后叶片的表达差异。【结果】该基因cDNA序列全长2 330 bp,开放阅读框2 097 bp,编码698个氨基酸,推导的蛋白质分子量约79.8 kD。蛋白质结构预测及同源比对分析表明,LsHsp90基因编码蛋白含ATPase位点和Hsp90保守结构域,并与拟南芥(AY...

坛紫菜栽培中经常遭遇高温胁迫危害而产生烂菜现象,为研究坛紫菜在高温胁迫条件下的分子应答机制,分离并克隆高温胁迫应答的相关基因,应用引物退火控制(ACP)技术对耐高温型纯系Z-61叶状体在高温胁迫条件下的差异表达基因进行筛选时,获得一条在高温胁迫条件下表达水平显著降低的基因片段,通过5′-RACE技术获得了它的全长,命名为Phrps15a(GenBank登录号:JN991055.1)。该基因序列全长676 bp,包含一个390 bp的开放阅读框编码130个氨基酸的核糖体S15a蛋白(PhRPS15a),蛋白分子式为C664H1066N188O180S7,由3条螺旋、7个片层及8个环状连接组成,与...