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[期刊] 水产学报
[作者]
郑诚 薛程 赵倩倩 孙盛明
为了研究类固醇激素合成急性调节蛋白 (StAR)在日本沼虾应答低氧胁迫过程中所发挥的作用,实验应用cDNA末端快速扩增 (RACE) PCR技术克隆了日本沼虾StAR全长cDNA序列,并利用在线软件对其序列特征进行生物信息学分析,采用半定量RT-PCR方法分析StAR在日本沼虾不同组织的分布情况,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)与Western blot技术对其在不同低氧胁迫阶段中的表达规律进行检测,观察低氧胁迫下精巢组织中StAR蛋白免疫组化定位。结果显示,日本沼虾StAR其cDNA全长3 361 bp (NCBI登录号:MW263908),包括5′-UTR 323 bp,3′-UTR 2 129 bp,开放阅读框909 bp,编码302个氨基酸。氨基酸序列比对及系统进化分析结果显示,日本沼虾StAR基因与三疣梭子蟹等甲壳动物StAR聚类一支,具有最近的亲缘关系。半定量RT-PCR检测结果显示,StAR在日本沼虾不同组织中均有表达,其表达量在肝胰腺和心脏组织中最低,在精巢组织中表达处于较高水平。使用qRT-PCR技术检测日本沼虾精巢中StAR在低氧胁迫下时空表达情况,结果表明,与对照组相比,低氧处理组精巢中StAR基因表达量在1~48 h均显著上调,而在低氧处理组96 h显著降低。此外,本实验对StAR进行了原核表达及抗血清制备,采用Western blot检测StAR蛋白表达丰度基本与基因表达模式相似,免疫组化结果显示,StAR 蛋白在精细胞与间质细胞中均有表达。综上所述,长期低氧胁迫显著降低了StAR基因的转录表达水平,并且该基因可能在类固醇合成路径及精子发生过程中均发挥重要作用。本研究结果为进一步解析日本沼虾类固醇激素合成分子机制奠定基础。
关键词:
日本沼虾 StAR 克隆 低氧 表达分析
[期刊] 水产学报
[作者]
赵倩倩 孙西超 郑诚 薛程 孙盛明
为探究细胞凋亡相关基因Bax (B-cell lymphoma-2 associated X protein)在日本沼虾低氧胁迫过程中所发挥的作用,实验采用cDNA末端快速扩增(RACE) PCR技术获得日本沼虾细胞凋亡基因Bax基因cDNA全长序列,采用半定量RT-PCR与实时荧光定量PCR(qPCR)分析其在日本沼虾不同组织、不同低氧阶段的表达情况,同时采用Western blot与免疫组化分析了低氧下日本沼虾Bax蛋白的表达与定位。日本沼虾Bax基因cDNA全长2 287 bp (NCBI登录号:MZ823353),包括5 '非编码区(UTR)为42 bp,3' UTR为814 bp,开放阅读框(ORF) 1 431 bp,编码476个氨基酸。通过软件和生物信息网站对其序列进行分析,氨基酸相似度比对显示,日本沼虾细胞凋亡基因Bax富含高度保守的BH1、BH2及BH3结构域;系统进化树分析显示,日本沼虾Bax基因与斑节对虾等甲壳动物Bax聚类一支,具有最近的亲缘关系。RT-PCR结果表明,日本沼虾Bax基因在肝胰脏中表达最高,在脑中表达最低。在低氧胁迫1~96 h时,日本沼虾鳃和肝胰腺组织Bax基因表达量均显著高于对照组,这与日本沼虾Bax蛋白表达丰度基本相似。通过构建原核表达载体获得体外重组蛋白Bax,并将纯化重组蛋白免疫兔子获得抗血清。免疫组化结果显示,鳃和肝胰腺Bax蛋白阳性信号主要定位在鳃上皮细胞和肝细胞中。最后,采用流式细胞仪分析表明,日本沼虾血细胞凋亡率在低氧胁迫96 h时显著高于对照组,这与日本沼虾Bax基因转录水平和蛋白表达丰度相吻合。日本沼虾Bax基因在日本沼虾不同组织应答低氧胁迫分子过程中均具有促凋亡作用。为探明日本沼虾不耐低氧的分子机制提供理论参考。
[期刊] 华北农学报
[作者]
郭昭阳 殷宇航 刘钰 解一桐 裴玉贺 宋希云 赵美爱
干旱胁迫对玉米生长发育造成严重影响,从而导致玉米产量降低。紫色酸性磷酸酶是一种参与植物多种生理生化功能的磷脂酶蛋白,为进一步深入研究紫色酸性磷酸酶家族基因在玉米抗逆过程中的作用,探究了ZmPAP26b基因在干旱胁迫下响应模式,利用实时荧光定量分析模拟干旱条件下不同玉米自交系中的基因相对表达量;从玉米中克隆ZmPAP26b(GenBank:NC_050104.1),并对玉米、拟南芥、水稻、小麦、高粱和二穗短柄草中的PAP基因进行鉴定和生物信息学分析;同时构建原核过表达菌株进行功能验证。结果表明,干旱胁迫下该基因在耐旱材料中表达量下降,干旱敏感材料中表达量上升。该基因CDS全长1 431 bp,编码476个氨基酸。在6个物种中共发现228个PAP基因,系统发育分析发现,共分成4个亚家族。玉米中的19个PAP基因分布在9条染色体上并且具有相似的保守结构域,启动子顺式作用元件分析显示含有响应干旱和激素等元件。原核表达试验发现,含有重组质粒pET28a-ZmPAP26b的菌株在10%PEG-6000和15%PEG-6000模拟干旱胁迫下的生长与空载菌株都受到了抑制。综上所述,推测ZmPAP26b在干旱胁迫下呈负调控模式。
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
韩一鸣 鲁苏皖 许志强 徐宇 林海 潘建林 杨家新 李旭光
虾青蛋白(Crustacyanin, CRCN)在甲壳动物脂类代谢及低氧胁迫应激调控等方面具有重要的功能。为获取虾青蛋白在克氏原螯虾(Procambarus clarkii)性腺发育和低氧胁迫应答中的作用,本研究在克氏原螯虾肝胰腺组织中鉴定出1个类虾青蛋白PcCRCN-L基因的cDNA序列,分析了PcCRCN-L基因的结构特征和进化模式,研究了PcCRCN-L基因在不同组织与性腺不同发育时期的表达特征,探讨了PcCRCN-L在低氧–复氧胁迫下的表达响应模式。结果显示,PcCRCN-L基因cDNA序列长2 700 bp,其开放阅读框(ORF)长度为1 587 bp,编码528个氨基酸残基;DNA序列长6 130 bp,位于克氏原螯虾基因组的第12号染色体,包含5个外显子和4个内含子,内含子/外显子剪接方式符合GT-AG规则。PcCRCN-L具有1个完整的lipocalin结构域,包含典型的序列保守区Ⅰ(SCR1)序列G-X-W、保守区Ⅱ(SCR2)序列T-D-Y和保守区Ⅲ(SCR3)序列精氨酸R。多序列比对与系统进化分析结果显示,PcCRCN-L独立于传统虾青蛋白A和C亚族,单独聚为一支。PcCRCN-L在克氏原螯虾多个组织中均有表达,在肝胰腺中表达量最高;在性腺不同发育时期,肝胰腺以及卵巢组织中的PcCRCN-L基因表达量显著降低;低氧胁迫下,肝胰腺组织中PcCRCN-L表达量显著降低,复氧后显著升高。研究结果表明,PcCRCN-L与克氏原螯虾性腺发育密切相关,并参与了克氏原螯虾的低氧–复氧胁迫应激调控。
[期刊] 中国水产科学
[作者]
孙盛明 戈贤平 傅洪拓 朱健 张世勇
利用cDNA末端快速克隆方法获得了青虾(Macrobrachium nipponense)的过氧化物还原酶基因(Prx)全长cDNA序列。该基因cDNA全长878 bp,包括72 bp的5′末端非翻译区,594 bp的开放阅读框(ORF),212 bp的3′末端非翻译区,开放阅读框编码198个氨基酸。氨基酸相似度比对显示,所分离的青虾过氧化物还原酶基因包括两个半胱氨酸残基的区域"FYPLDFTFVCPTEI"和"GEVCPA"。系统进化树分析表明,青虾过氧化物还原酶基因与南美白对虾(Litopenaeus vannamei)过氧化物还原酶聚在一起,具有最近的亲缘关系。荧光定量PCR检测显示,过...
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
魏威 何玉英 李朝霞 周雨欣 李健 谢拥军
采用cDNA末端快速扩增(RACE)技术获得中国对虾(Fenneropenaeus chinensis) ATG5基因cDNA全长,命名为FcATG5。利用实时荧光定量技术分析了FcATG5的组织表达及其在pH和碳酸盐碱度胁迫下的表达特征,并利用RNAi技术验证其功能。基因分析显示,FcATG5 cDNA全长为2225 bp,开放阅读框为810 bp,编码269个氨基酸,预测其编码的蛋白质分子量为31.10kDa,理论等电点为5.59,为疏水性蛋白,包含一个APG5自噬相关蛋白结构域,无跨膜结构,不包含信号肽。同源性和系统进化分析显示,FcATG5具有高度保守性,与凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)同源性最高,达98.14%。组织表达分析显示,FcATG5在中国对虾各组织中均有表达,其中,肌肉中表达量最高(P<0.05),血淋巴细胞中最低(P<0.05),表明该基因的表达量越高,越有利于中国对虾存活。结果表明,FcATG5在pH、碳酸盐胁迫下的表达量均显著升高(P<0.05),推测自噬可能参与中国对虾应对非生物胁迫的调控。本研究结果对水生动物特别是甲壳动物中细胞自噬研究具有重要的借鉴意义,有助于推进中国对虾盐碱水养殖的研究进程。
[期刊] 中国水产科学
[作者]
胡硕 何玉英 李健 张海恩 韩旭
采用RACE技术克隆了中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)V-ATPase c亚基基因,命名为FcVHA-c基因,检测该基因在高pH胁迫下的基因应答,并采用RNAi技术验证其功能。基因分析表明,FcVHA-c基因cDNA全长为2128bp,开放阅读框483bp,编码160个氨基酸,预测蛋白分子量为16kD,理论等电点7.82,具有4个跨膜结构域。同源性和系统进化分析表明,FcVHA-c具有较高的保守性,其中与南美白对虾(Penaeusvannamei)同源性最高,为99%,与南美白对虾首先聚为一支。组织表达分析显示, FcVHA-c基因在中国对虾各个组织中均有表达,在鳃中表达量显著高于其他组织(P<0.05),表明该基因表达量越高,越有利于中国对虾的存活。本研究结果表明,FcVHA-c基因参与了高pH胁迫下中国对虾的离子调控,高pH胁迫抑制FcVHA-c基因的调控能力。
[期刊] 水产学报
[作者]
姚万龙 何玉英 刘萍 李健 王清印
为初步研究中国明对虾MKK4的生物学功能,采用RACE技术克隆获得中国明对虾MKK4基因全长c DNA序列,并对该序列进行分析。结果显示,中国明对虾MKK4基因全长为2 064 bp,开放阅读框长1 221 bp,5'非编码区长214 bp,3'非翻译区长629 bp。将该基因命名为Fc MKK4。推测该基因编码406个氨基酸,预测分子量为45.94 ku,理论等电点为8.50。同源性和系统进化分析发现Fc MKK4与肩突硬蜱和印度跳蚁的同源性分别为80%和78%,与其他节肢动物MKK4聚为一支。荧光定量RT-PCR结果表明,Fc MKK4基因在肌肉中的相对表达量最高,其次为肝胰腺。氨氮胁迫后...
[期刊] 西南农业学报
[作者]
农倩 李长宁 Mukesh Kumar Malviya 苏琴 张艳 陈艳露 覃丽萍 谢玲
【目的】克隆甘蔗烟酰胺转氨酶(Nicotianamine Aminotransferase,NAAT)基因,分析其基本生物学信息及在缺Fe胁迫下的表达量变化,为进一步探讨SoNAAT1基因在甘蔗麦根酸类Fe载体生物合成途径中的作用提供理论依据。【方法】根据前期获得的EST序列设计引物,利用RT-PCR和RACE-PCR获得甘蔗SoNAAT1基因c DNA全长,应用在线软件程序对氨基酸序列进行分析,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析基因在不同缺Fe胁迫时长下的表达情况。【结果】甘蔗SoNAAT1基因全长1593 bp,编码区长度1206 bp,编码401个氨基酸,理论分子量为44.2 kD,等电点为5.64,主要在细胞质中表达,蛋白结构以α-螺旋为主。SoNAAT1与玉米、水稻、高粱的NAAT基因序列具有高度的同源性,系统发育进化树显示其与高粱Sb NAAT3优先聚在一起。qRT-PCR分析结果表明,SoNAAT1的表达随着缺Fe胁迫时间的延长而增强,缺Fe胁迫引起甘蔗根系内源ABA含量和相关抗氧化酶活性增加,并与SoNAAT1表达密切相关。【结论】甘蔗SoNAAT1基因编码序列具有较高的保守性,表达量随着缺Fe胁迫时间的延长而增加,推测该基因参与了甘蔗麦根酸类Fe载体生物合成途径的调控过程。
关键词:
甘蔗 烟酰胺转氨酶 基因克隆 表达分析
[期刊] 中国水产科学
[作者]
李政道 李健 葛倩倩 王佳佳 何玉英 王培春
为研究钠/氢交换体(Na+/H+-exchanger,NHE)在中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)响应pH胁迫过程中发挥的作用,首先采用静水毒性实验方法确定了中国明对虾酸碱半致死pH,然后利用RACE技术克隆了中国明对虾Na+/H+-exchanger isoform 3(命名为FcNHE3)基因,并通过荧光定量PCR及RNA干扰技术分析了其在pH胁迫下的表达特征及功能。结果显示,72 h酸性半致死pH和碱性半致死pH分别为5.2和9.1。克隆获得FcNHE3基因(Gen Bank:MF373587)cDNA序列全长3508 bp,开放阅读框2805 bp,编码934个氨基酸,具有信号肽和12个跨膜结构域;蛋白同源分析发现,FcNHE3与青蟹(Carcinus maenas)同源性最高,达到74%;系统进化分析显示,FcNHE3与三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)和青蟹亲缘关系最近。荧光定量PCR分析表明,FcNHE3基因在鳃组织中表达量显著高于其他组织(P
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
于涛 周桦楠 张海楼 叶鑫
克隆甘薯(Ipomoea batatas(L.)Lam.)低温胁迫基因Ib ICE1,对其进行序列分析及低温胁迫下表达水平分析,探讨Ib ICE1对甘薯耐低温胁迫能力的影响。以辽薯36为试验材料,利用RACE技术克隆甘薯Ib ICE1基因,Ib ICE1基因的c DNA全长2150bp,包含1611bp完整的开放阅读框,该基因编码536个氨基酸残基,分子量58.26 k D,等电点5.72。进化树分析表明,Ib ICE1同玉米和拟南芥ICE1基因亲缘关系较近。Ib ICE1蛋白C端含有一个典型的b HLH
关键词:
甘薯 IbICE1 基因克隆 低温胁迫
[期刊] 西南农业学报
[作者]
梁潘霞 邢颖 廖青 黄杏 李长宁 黄太庆 江泽普 李杨瑞
【目的】克隆甘蔗ASR(ABA-stress-ripening)基因的序列并检测其在干旱胁迫下的表达量,为甘蔗抗逆胁迫机制的研究提供实验依据。【方法】以甘蔗叶片总RNA为模板,通过RT-PCR扩增ASR基因的cDNA,采用生物信息学软件分析所克隆基因的编码蛋白特性,并用荧光定量PCR分析该基因的表达情况。【结果】克隆得到的cDNA片段长度为402 bp,编码133个氨基酸,命名为SoASR1(GenBank登录号:JQ712581)。同源性分析表明,SoASR1基因在12种植物中的一致性为56%99%。实
关键词:
甘蔗 干旱胁迫 ASR基因
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
颜廷帅 罗庆 彭抒昂
以柑橘砧木枳[Poncirus trifoliata(l.)raf.]为材料,克隆Bor基因家族5个成员(PtrBor1、PtrBor2、PtrBor3、PtrBor4、PtrBor5),并用qrt-Pcr技术检测了基因在缺硼胁迫下的表达。结果表明:5个Bor基因的orf长度分别为2 145、2 133、2 211、1 998和2 034BP;氨基酸多序列比对发现PtrBor1、PtrBor2和PtrBor3具有细胞极性定位和内吞降解的氨基酸保守位点;系统进化分析可将PtrBors编码蛋白分为2个亚群,PtrBor1、PtrBor2和PtrBor3编码蛋白属于一个亚群,PtrBor4和PtrB...
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
苗永美 宁宇 沈佳 贾利 李季 娄群峰 翁益群 陈劲枫
利用RT-PCR技术从耐冷黄瓜品种‘Chipper’中克隆鉴定了1个赖氨酸脱羧酶(LDC)基因的ORF,命名为CsLDC,在GenBank中的登录号为KC202438。该基因ORF全长为645 bp,编码215个氨基酸的肽链,相对分子质量为23 625.2,等电点为5.99。BLASTp发现该蛋白具有赖氨酸脱羧酶保守序列,与毛果杨的同源性最高,进化树分析表明CsLDC与矮牵牛LDC亲缘关系最近;该蛋白无信号肽但存在一个明显跨膜区,并存在多个蛋白质位点;SWISS-MODEL预测该蛋白的3D结构与拟南芥At2G37210基因编码赖氨酸脱羧酶蛋白2a33相似性为88.89%。荧光实时定量PCR检测...
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
王天宠 艾万峰 刘汉嶂 刘琳 马素娟 陆秀君
蒙古栎(Quercus mongolica Fisch. ex Ledeb.)是中国东北次生落叶阔叶林的主要建群树种之一,耐干旱耐贫瘠。植物MYC转录因子可以响应干旱胁迫。基于蒙古栎全基因组数据,利用生物信息学手段对QmMYC基因家族进行结构和功能预测,结果显示,QmMYCs有11个成员,命名为QmMYC1~11,分为4个组,其CDS长度和编码氨基酸长度分别介于1293~2139bp和430~712aa之间,分子量为48~79KDa,二级结构由α-螺旋、延伸链和无规则卷曲组成,均为不稳定亲水蛋白并被定位到细胞核上,且每个组内基因和蛋白结构较为相似。11个QmMYCs分别定位到蒙古栎的6条染色体上。QmMYCs启动子区域存在多个与蒙古栎激素调节和逆境等相关的顺式作用元件。qRT-PCR分析显示,除QmMYC11外,其余QmMYCs均受到10%PEG6000模拟干旱胁迫的显著影响:QmMYC5/8/9和QmMYC1/3/4/6/7分别是胁迫6h和12h的主要响应因子,其中QmMYC4响应最显著,12h后多数基因表达下调,而QmMYC2/10表达有一定滞后性,于24h表达最高。研究结果对于进一步认识QmMYC基因家族,阐明QmMYCs在蒙古栎抵御干旱胁迫时的生物学功能提供参考依据。
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