为了阐明鱼类TANK结合激酶1（TBK1）在免疫应答密切相关的NF-κB、I型IFN及MAPK信号通路中的调控作用，本实验通过cDNA末端快速扩增技术（SMARTRACE）从日本鳗鲡中克隆了TBK1基因cDNA全长序列，命名为AjTBK1，利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测了在体和离体状态下不同病原体相关分子模式（PAMPs）及嗜水气单胞菌对日本鳗鲡AjTBK1基因表达水平变化的影响，通过构建绿色荧光蛋白pEGFP-TBK1和pCMV-TBK1真核表达质粒对AjTBK1亚细胞定位以及AjTBK1过表达对NF-κB、AP-1、IFN-β启动子荧光素酶活性的激活作用进行研究。蛋白质序列分析显示，日本鳗鲡AjTBK1编码731个氨基酸，其三维丝带空间结构与人类TBK1相似，具有保守的激酶结构域（KD）、泛素样结构域（ULD）、二聚化支架结构域（SDD）以及C端结构域（CTD），在系统发育树中与其他鱼类TBK1家族聚为一支。qRT-PCR检测发现AjTBK1在多种组织中广泛表达，且在肝脏和肠中高表达。经LPS、poly I:C、嗜水气单胞菌免疫注射后，AjTBK1基因表达水平在日本鳗鲡肝脏中显著提高，而肾脏中的表达量则在LPS和poly I:C刺激后显著降低。离体实验中，经LPS、poly I:C、PGN以及不同浓度嗜水气单胞菌刺激后的日本鳗鲡肝脏细胞AjTBK1基因表达水平均有显著升高。亚细胞定位结果显示天然状态下的AjTBK1在HEK293细胞质中分布，经LPS和poly I:C刺激后呈聚集点状分布。此外，双荧光素酶活性检测发现过表达的AjTBK1可显著增强NF-κB、AP-1和IFN-β启动子荧光素酶活性。以上研究表明AjTBK1可以通过激活NF-κB、AP-1和I型IFN信号通路，在机体抗细菌和抗病毒先天免疫应答中发挥重要的调控作用。

髓样分化因子(myeloid differentiation factor 88,My D88)是TLR(toll-like receptor)信号通路的关键接头蛋白,在先天性免疫中发挥重要作用。实验首次克隆了欧洲鳗鲡My D88基因c DNA全长序列,命名为Aa My D88,其全长为1 539 bp,开放阅读框为846 bp,编码282个氨基酸。该蛋白三维丝带空间结构图与人类的My D88十分相似,具有My D88家族典型的死亡结构域和TIR(toll-like/IL-1 receptor)结构域,其中TIR结构域中含有3个序列高度保守的box1、box2和box3。同源性分析显示,欧洲鳗...

为研究鱼类信号与转录激活因子3 (signal transduction and activator of transcription 3,STAT3)在抗病毒免疫应答中的作用,实验利用逆转录PCR(RT-PCR)和RACE-PCR技术从日本鳗鲡中扩增获得了STAT3及其剪切异构体(AjSTAT3-L和AjSTAT3-S)。AjSTAT3-L及AjSTAT3-S开放阅读框全长分别为2 349和1 470 bp,编码782和489个氨基酸。基因结构分析结果显示,AjSTAT3-L具有23个外显子,AjSTAT3-S缺失了第2、3、4、5、6、7及21个外显子。AjSTAT3-L类似于哺乳动物STAT3,由N端结构域(NTD,1～120位氨基酸)、卷曲螺旋结构域(CCD,140～313位氨基酸)、DNA结合结构域(DBD,325～462位氨基酸)和SH2结构域(577～672位氨基酸)构成。相较于AjSTAT3-L,AjSTAT3-S缺失了整个CCD结构域,且NTD结构域也缺失了69个氨基酸。系统进化分析结果显示,AjSTAT3-L和AjSTAT3-S位于硬骨鱼类STAT3分支的基部。脊椎动物STAT3聚为一支,并与STAT1和STAT4聚为一大支。免疫荧光结果显示,AjSTAT3-L及AjSTAT3-S均定位于细胞质。此外,过表达AjSTAT3-L和AjSTAT3-S能显著抑制Poly I∶C诱导的IFN和Mx启动子的活化。研究表明,实验所克隆鉴定的日本鳗鲡STAT3及其剪切异构体,均能负调控鱼类抗病毒免疫应答。

通过RTGPCR技术克隆欧洲鳗鲡(Anguillaanguilla)Ig轻链基因c DNA全长序列,命名为Aa Ig L,其全长为1016bp,开放阅读框为714bp,编码238个氨基酸.将该基因片段与p ETGhis载体连接构建原核表达载体,在大肠杆菌BL21中诱导表达,其表达产物经SDSGPAGE和Westernblotting分析,结果表明新增的27ku蛋白条带与预期值相符,且与兔抗欧洲鳗鲡Ig M血清发生特异性显色反应,证实了Aa Ig L基因能够在大肠杆菌中以包涵体形式高效表达;实时荧光定量PCR检测结果发现:Aa Ig L在欧洲鳗鲡各组织中均有表达,其中脾脏的表达量最高,肾脏和心脏...

为探究鱼类TRAF3在鱼类抗病毒免疫应答中的功能及作用机制，实验利用逆转录PCR克隆获得了日本鳗鲡TRAF3转录本（AjTRAF3），利用生物信息学软件分析了AjTRAF3的结构特征，利用qPCR、双荧光素酶报告系统以及免疫共沉淀等方法对其表达规律、功能及作用机理进行了初步分析。AjTRAF3的开放阅读框长度为1 707 bp，编码568个氨基酸。序列结构分析结果显示，AjTRAF3由N端的环结构域、两个锌指结构域以及一个螺旋结构域和C端高度保守的TRAF-C（MATH）结构域组成。qPCR结果显示，AjTRAF3在日本鳗鲡各组织中均有表达，脑组织中表达量最高，其次为头肾，心脏中的表达量最低。Poly I:C刺激6 h后，日本鳗鲡脾脏组织中AjTRAF3上调倍数最高，为对照组的15.83倍。迟缓爱德华菌感染24 h后，日本鳗鲡脾脏组织中AjTRAF3上调倍数最高，为对照组的31.47倍。此外，本研究构建了AjTRAF3真核表达质粒，发现过表达AjTRAF3能显著上调炎症及抗病毒相关基因的表达，可显著增强AjIFN2、AjIFN4和NF-κB启动子荧光素酶活性。并能显著上调由AjRIG-IN、AjMAVS、AjIRF3诱导的AjIFN2、AjIFN4和NF-κB启动子活性。免疫荧光结果显示，AjTRAF3主要定位于细胞质中，且与AjMAVS存在共定位。免疫共沉淀结果显示，AjTRAF3通过MATH结构域与AjMAVS相互结合，缺失该结构域后，其与AjMAVS的相互作用消失，推测AjTRAF3可通过介导RIG-I/MAVS信号转导途径调控鱼类的抗病毒免疫应答。本研究结果为进一步揭示鱼类TRAF3的生物学功能奠定了基础。

本研究通过ＲＡＣＥ技术在半滑舌鳎（Ｃｙｎｏｇｌｏｓｓｕｓ ｓＥｍｉｌＡＥｖｉｓ）中克隆得到１个ＣＤ４０同源基因。该基因Ｃ ＤｎＡ全长为２０９８ ｂｐ，开放阅读框为１０１１ ｂｐ，可编码由３３６个氨基酸组成的蛋白质。推导得到的ＣＤ４０氨基酸序列包含１个信号肽、１个跨膜结构区、２个ｎ－糖基化位点以及含４个富含半胱氨酸的保守结构区。不同物种氨基酸序列同源分析结果显示，该基因与哺乳类、两栖类以及硬骨鱼类相似性为２８％～４７％，其中与硬骨鱼类相似性较高。系统进化分析结果显示，半滑舌鳎ＣＤ４０与其他硬骨鱼类ＣＤ４０聚类为一支，哺乳类与两栖类ＣＤ４０聚类为另一支。荧光定量ｐＣＲ结果显示，ＣＤ４０在健康半滑舌．．．

采用RACE技术,克隆了日本鳗鲡(Anguilla japonica)谷胱甘肽过氧化物酶1和4(GPx1、GPx4)基因的完整编码序列(Complete coding sequence,CDS)。GPx1基因全长993bp,5′非编码区(UTR)29bp,CDS573bp,3′UTR372bp,PolyA19bp;第803-898位碱基(位于3′UTR)形成1个硒半胱氨酸插入序列(Selenocysteine insertion sequence,SECIS),协助144-146位密码子TGA编码Sec。GPX4基因全长1048bp,5′UTR115bp,CDS561bp,3′UTR346bp...

为了研究欧洲鳗鲡（Anguilla anguilla）RIG-I基因的特性，本实验通过设计引物，扩增其序列，克隆至pCE2-TA/Blunt-Zero载体，测序验证后对所获得欧洲鳗鲡RIG-I基因序列进行生物信息学分析及原核表达。结果表明，欧洲鳗鲡RIG-I基因ORF序列有2 823 bp碱基，编码940个氨基酸，与日本鳗鲡（A. japonica）的序列同源性为96.71%；RIG-I蛋白属酸性亲水性蛋白，不存在跨膜结构，无信号肽，较不稳定，主要分布于细胞质中，有6个保守功能区；SDS-PAGE和western blot结果显示，实现了RIG-I基因在大肠杆菌中的高效表达，为后期制备RIG-I多克隆抗体，进一步探索RIG-I介导的天然免疫在鳗鲡抵御鳗鲡疱疹病毒（Anguillid herpesvirus， AngHV）侵染过程中的作用机制提供研究基础。

【目的】PIN1基因通过调控生长素极性运输的方式在植物根系生长发育中发挥作用。对马尾松PmPIN1基因进行全长克隆和功能分析,有助于在分子水平揭示马尾松的生根机制。【方法】运用PCR和RACE技术成功克隆马尾松PmPIN1基因cDNA序列;利用生物信息学软件分析PmPIN1基因的核苷酸序列及其编码蛋白的氨基酸序列,并构建系统进化树;通过实时荧光定量分析PmPIN1基因在10年生马尾松幼根、1年生枝条、新叶、花中的表达量差异;利用农杆菌侵染法将PmPIN1基因转入烟草获得转基因植株,比较转基因烟草与转pCAMBIA-1302空白载体烟草之间的表型差异;用激光共聚焦显微镜观察PmPIN1-GFP荧光蛋白在转基因烟草根中的表达模式;酶联免疫法测定野生型和转基因烟草的根、根茎结合处及叶中的生长素含量;用不同浓度的生长素极性运输抑制剂1-N-萘基邻氨甲酰苯甲酸(NPA)处理野生型与转基因烟草,分析烟草根、根茎结合处、叶中的生长素含量变化;利用PEG介导法将16318-hGFP-PmPIN1重组载体转化至拟南芥原生质体中进行亚细胞定位分析。【结果】PmPIN1基因全长2914bp,包含2085bp的ORF,编码的蛋白由695个氨基酸组成,N端与C端均有膜运输蛋白。系统进化树显示马尾松与油松在发育树同一支上。通过实时荧光定量发现PmPIN1在不同组织中的表达量差异达到极显著,1年生枝条与幼根中表达量较高,花中最低。农杆菌介导法转化烟草获得的转基因烟草,较转空载烟草株高增长,生根量增加且根系变长。激光共聚焦显微镜观察得出转基因烟草根部中间有明显绿色荧光富集现象。酶联免疫法测定结果表明转基因烟草根、根茎结合处生长素含量高于野生型,且叶较根和根茎结合处减少。不同浓度NPA处理后,野生型烟草根中生长素含量变化达极显著,且生长素含量随NPA处理浓度的增加而减少;处理浓度为10nmol·L~(-1)时,叶中生长素含量最高;处理浓度为2nmol·L~(-1)时,根茎结合处生长素含量增加较多。不同浓度NPA处理后,转基因烟草不同部位生长素含量变化均未达到极显著。亚细胞定位分析表明PmPIN1蛋白主要分布于细胞膜上。【结论】马尾松PmPIN1与油松PIN1亲缘关系最近。PmPIN1属于膜蛋白。PmPIN1转基因烟草可能提高生长素由地上部位向地下部位的运输能力,减少NPA对生长素含量变化的影响,表明PmPIN1可能调控生长素的极性运输;PmPIN1-GFP绿色荧光富集在根部中间部位,PmPIN1在幼根中表达量较高,转基因烟草较转空载植株发根量多,根长长。研究结果表明PmPIN1基因可能在根系发育中发挥重要作用。

[目的]本文旨在探索茄子SmICE1(Inducer of CBF expression 1)基因在低温响应和花青素合成途径中的功能。[方法]以光敏型茄子品种‘蓝山禾线’为材料，通过同源克隆获得SmICE1基因的全长序列，并对其进行生物信息学分析；4℃低温处理4叶期的茄子幼苗，分析SmICE1基因的表达水平；构建植物表达载体PHB-SmICE1-YFP,通过农杆菌介导法在烟草叶片中进行瞬时转化，研究SmICE1蛋白的亚细胞定位；通过农杆菌蘸花法在拟南芥中过表达SmICE1基因，分析转基因植株的耐寒性、生理指标及AtCBF(CRT binding factor)基因表达情况；将PHB-SmICE1-YFP农杆菌和SmCBFpro-LUC农杆菌菌液瞬时共转入烟草细胞中进行双荧光素酶试验；构建诱饵载体SmYABBY-pGBKT7和猎物载体SmICE1-pGADT7转化至酵母感受态AH109中进行酵母双杂交试验；构建植物表达载体SmYABBY-nYFP和SmICE1-cYFP,利用注射法将其农杆菌转化至烟草细胞中进行双分子荧光互补试验。[结果]克隆获得茄子SmICE1基因，其含有1 524 bp的开放阅读框，编码507个氨基酸，预测相对分子质量为54.75×10~3,理论等电点为5.6。多序列比对和进化树结果显示SmICE1与番茄SlICE1同源关系最近。荧光定量PCR表明SmICE1基因的表达受低温诱导。亚细胞定位显示SmICE1蛋白定位在细胞核中。SmICE1蛋白具有转录激活活性，双荧光素酶试验表明SmICE1可以促进SmCBF的表达。在拟南芥中异源过表达SmICE1基因可以增强植株的抗寒性。低温处理后，转基因植物的脯氨酸含量和AtCBF基因的表达量高于野生型，而电解质渗透率低于野生型。酵母双杂交和双分子荧光互补试验表明SmICE1与SmYABBY蛋白存在相互作用。[结论]SmICE1可以诱导SmCBF表达并增加转基因植株的抗寒性，SmICE1与SmYABBY互作可能参与调控茄子花青素生物合成。

为挖掘红麻雄性不育核基因,解释红麻花蕾败育的分子机理,通过分析转录组数据,利用同源克隆的方法从红麻花药中克隆出拟南芥MALE STERILITY1(MS1)的同源不育基因,并命名为HcMS1基因。利用生物信息学方法对HcMS1蛋白进行结构、理化性质及亲缘关系等分析,并通过qRT-PCR分析HcMS1基因在红麻不育系、保持系不同时期的表达水平;构建过表达载体,利用叶盘法转化本氏烟草并对转基因烟草进行表型观察。HcMS1基因序列开放阅读框(ORF)为1 950 bp,编码649个氨基酸。生物信息学分析显示,HcMS1蛋白为亲水蛋白,定位在细胞核上且含有典型PHD-finger结构域,没有信号肽和跨膜区结构,与陆地棉MS1蛋白亲缘关系最近,其次为木槿MS1蛋白。qRT-PCR结果表明,HcMS1基因的表达量在保持系和不育系中均呈现先上升、后下降的趋势,且在红麻花蕾的四分体至单核期表达量最高,这与拟南芥中MS1基因表达模式一致;另外在保持系中基因的表达水平显著高于不育系,推测红麻败育与HcMS1基因的低量表达相关。通过遗传转化试验发现,HcMS1转基因烟草株型较矮,花萼大小不一,花筒长度缩短,并出现自交不结实的现象,说明红麻HcMS1基因的异源表达有影响本氏烟草正常育性的功能。从红麻花药中成功克隆出核不育相关基因HcMS1,并对其进行功能分析,为后续红麻雄性不育育种工作提供了一定的理论依据与基础。

[目的]本文旨在分析不结球白菜BcICE1基因的表达模式并探索其在冷胁迫中的功能。[方法]以不结球白菜品种‘NHCC001’为材料,采用同源克隆的方法获得BcICE1基因的全长序列,并进行生物信息学分析;对‘NHCC001’进行4℃低温和PEG-6000模拟干旱处理,检测BcICE1基因对胁迫的响应;构建过表达载体pEarly Gate-BcICE1,利用注射法将载体农杆菌菌液导入烟草细胞进行BcICE1基因的瞬时表达并检测;构建酵母诱饵载体p GBKT7-BcICE1,转化AH109验证其转录激活活性;将pEarly Gate-BcICE1农杆菌菌液利用蘸花法进行BcICE1基因的遗传转化,并用RT-qPCR和Western blot对阳性苗进行鉴定。通过RT-qPCR对BcICE1过表达拟南芥中冷胁迫相关基因的表达水平进行分析。[结果]克隆获得不结球白菜BcICE1基因,其含有1 338 bp的开放阅读框,编码466个氨基酸,相对分子质量为47.40×103,等电点为5.42;氨基酸的多序列比对和系统进化树结果表明,BcICE1蛋白与欧洲油菜、荠菜和拟南芥ICE1蛋白同源关系较近。亚细胞定位表明BcICE1蛋白定位在细胞核中,具有转录激活性且对冷胁迫与干旱胁迫有响应。BcICE1过表达株系能增强植株的抗寒性,同时在低温处理后BcICE1过表达植株中冷胁迫相关基因At CBF3和COR15A的表达量显著高于野生型植株。[结论]克隆并获得BcICE1过表达拟南芥植株,功能分析表明BcICE1基因能增强植株抗寒性。

为了分析AP1的表达调控模式,本研究克隆了拟南芥花异常株系AFDL的AP1启动子,启动子元件预测结果表明:AP1启动子中含有3个结合MADS调控因子的CArG box(从5'依次编号为CArG1、CArG2、CArG3),通过删减AP1启动子长度以及改变CArG box数量构建了5个GUS表达载体并转化野生型拟南芥。测序结果显示:AFDL的AP1启动子在核苷酸序列上与野生型拟南芥完全一致,这表明AP1在AFDL中的表达显著降低并不是启动子序列突变引起的;转基因植株的GUS表达模式说明了CArG1在花发育早期及后期激活基因的表达,CArG2在整个后期都对基因的表达有抑制作用,而CArG3在花发育...

【目的】获得大豆疫霉根腐病抗性相关基因,为培育大豆抗病品种提供理论依据。【方法】在以大豆抗病品种绥农10构建的受疫霉菌诱导后差异表达的cDNA消减文库的基础上,选取文库中一条与其它植物的DR1基因具有较高同源性且上调表达的EST序列。通过RT-PCR方法从绥农10中克隆该基因,并构建到植物表达载体pCAMBIA3301上,以感病品种东农50的子叶节为外植体通过根癌农杆菌介导的方法进行大豆遗传转化。【结果】该基因全长805 bp,开放读码框为471 bp,编码156个氨基酸,在此命名为SDR1。遗传转化获得转基因PCR鉴定阳性植株5株,Real-time PCR检测T1转基因植株较非转基因植株S...

为探究strawberry Notch1基因（SBNO1）在甲壳动物中的免疫功能，对脊尾白虾SBNO1的cDNA序列全长、系统进化、组织分布以及副溶血弧菌感染后SBNO1和Notch信号通路中相关基因表征进行了研究。结果显示，脊尾白虾SBNO1 cDNA序列全长4 353 bp，共编码1 380个氨基酸，预测相对分子量158.91 ku，理论等电点4.81。qPCR分析显示，脊尾白虾SBNO1在各组织中均有表达，其中在肝胰腺中表达量最高，性腺次之。利用RNAi干扰SBNO1显示，脊尾白虾在感染副溶血弧菌后，干扰组死亡率显著高于未干扰组。副溶血弧菌感染脊尾白虾后显著影响了Notch信号通路中SBNO1、Numb与Delta在肝胰腺中的转录情况，而Jagged表达差异不显著。SBNO1和Numb的表达量随时间变化都呈现出先上升后下降的趋势，Delta的表达量呈现出先下降后上升的趋势。研究表明，Notch信号通路参与了脊尾白虾副溶血弧菌感染后的免疫。本研究有助于阐明无脊椎动物先天免疫的机制，为抗病脊尾白虾的分子育种提供理论依据。