【目的】研究高效利用氮素基因铵态氮转运蛋白基因JrAMT2，对核桃Juglans regia的品种改良、快速生长及产量形成有重要意义。【方法】以核桃JrAMT2过表达幼苗为实验材料，对JrAMT2基因进行生物信息学分析。通过基因表达量和表型测定对核桃JrAMT2过表达植株生长发育、氮素吸收、叶绿素质量分数、叶绿素荧光进行理化分析。【结果】JrAMT2基因在核桃JrAMT2过表达植株中稳定表达。与野生型相比，核桃JrAMT2过表达株系的株高、节间长、生物量等生长参数显著提高(P<0.05)，核桃幼苗的株高、节间长增加，最高可增加68.2%和50.3%，植株地上部分、地下部分生物量显著增加，地上部分最高可增加56.26%(鲜质量)和56.26%(干质量)，地下部分最高可增加344.38%(鲜质量)和354.33%(干质量)；核桃JrAMT2过表达株系地下部分对铵态氮及硝态氮的吸收显著提高(P<0.05)，最高可提高114.1%和70.3%，其中JrAMT2基因介导了铵态氮从地下部分到地上部分的运输，地上部分铵态氮质量分数显著增加(P<0.05)，最高可增加59.1%；核桃JrAMT2过表达植株叶绿体表面积与单层细胞表面积比率、叶绿素质量分数显著增加(P<0.05)，最高可增加22.94%和74.3%；对叶绿素荧光参数分析，核桃JrAMT2过表达植株叶片放氧复活体活性、量子产额、电子传递效率均显著提高(P<0.05)。【结论】核桃JrAMT2基因在核桃幼苗生长发育、氮素吸收和光合作用中均有积极显著调控的作用，为进一步研究核桃快速繁育提供一定的理论依据，且为筛选优良品种奠定一定基础。图9表2参41

【目的】分析水稻过表达OsPIP2;6在逆境胁迫条件下的表型差异,探讨水通道蛋白基因在水稻逆境应答中的作用。【方法】构建水稻水通道蛋白OsPIP2;6的过表达载体,通过农杆菌介导将其导入水稻日本晴的愈伤中,经遗传转化,阳性鉴定,得到转基因植株。通过逆境胁迫下转基因植株的表型分析来探讨OsPIP2;6的功能。【结果】Real-time PCR结果显示,OsPIP2;6受GA、ABA调控。转基因植株的OsPIP2;6表达量显著提高。正常条件下,转基因植株与野生型植株生长发育情况并无显著差异。在逆境胁迫条件下,转基因植株的耐受能力均显著强于野生型植株。【结论】过表达水稻水通道蛋白基因OsPIP2;6...

MLP2–2基因是存在于金柑中的一种H2B蛋白互作基因。对MLP2–2基因进行生物信息学分析，发现MLP2–2蛋白序列中存在跨膜结构域，与Kunitz蛋白酶抑制剂具有同源性；对2年生金柑幼苗进行冷驯化，提取叶片RNA反转录获得MLP2–2基因的cds序列，转入pBRT7质粒构建pBRT7–MLP2–2过表达载体后，侵染Rosetta(DE3)大肠杆菌工程菌，获得目的蛋白，并检测MLP2–2蛋白对金柑蛋白提取液的蛋白降解率。结果发现，MLP2–2抑制了16%的金柑蛋白质的降解，说明MLP2–2蛋白具有蛋白酶抑制剂活性功能。

MLP2–2基因是存在于金柑中的一种H2B蛋白互作基因。对MLP2–2基因进行生物信息学分析，发现MLP2–2蛋白序列中存在跨膜结构域，与Kunitz蛋白酶抑制剂具有同源性；对2年生金柑幼苗进行冷驯化，提取叶片RNA反转录获得MLP2–2基因的cds序列，转入pBRT7质粒构建pBRT7–MLP2–2过表达载体后，侵染Rosetta(DE3)大肠杆菌工程菌，获得目的蛋白，并检测MLP2–2蛋白对金柑蛋白提取液的蛋白降解率。结果发现，MLP2–2抑制了16%的金柑蛋白质的降解，说明MLP2–2蛋白具有蛋白酶抑制剂活性功能。

【目的】对大豆(Glycine max)水杨酸结合蛋白基因Gm SABP2进行克隆与表达分析,并转化拟南芥进行耐盐、耐干旱分析,进一步了解该基因耐盐、耐干旱的分子机制。【方法】以拟南芥SABP2为探针,搜索大豆基因组数据库,从中挑选出同源性最高的序列,将其命名为Gm SABP2。利用电子克隆技术,从大豆叶子中克隆得到大豆水杨酸结合蛋白基因Gm SABP2。通过DNAMAN程序进行氨基酸的多序列比对,利用NCBI的CD-search进行氨基酸的保守结构域分析,应用MEGA程序进行系统进化树分析。对大豆幼苗进行盐和干旱胁迫处理来分析其在胁迫下的表型变化。通过Real time-PCR分析大豆幼苗在...

【目的】分析飞蝗(Locusta migratoria)内表皮结构糖蛋白(endocuticle structural glycoprotein)基因LmAbd-2的序列特征和表达特性,利用RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术结合Hematoxylin and eosin(H&E)染色方法以及透射电镜(transmission electron microscopy,TEM)技术探究其生物学功能,探讨其对飞蝗内表皮发育的影响。【方法】基于课题组飞蝗转录组数据库获得LmAbd-2的cDNA编码序列,并克隆验证。利用ExPASy工具翻译LmAbd-2氨基酸序列,然后利用SignaIP4.1Server和SMART软件分别对其信号肽和结构域进行分析;利用NetOGlyc4.0 Server对其糖基化位点进行预测,使用GENEDOC软件进行多序列比对,并利用MEGA 6.0软件中neighbor-joining(NJ)方法与其他昆虫同源序列进行聚类分析。采用荧光定量PCR(reverse-transcription quantitative PCR,RT-qPCR)分析LmAbd-2在飞蝗5龄第2天不同组织以及4龄(N4D1—N4D6)、5龄(N5D1—N5D8)和成虫(AD1—AD4)表皮不同发育时期表达模式。采用RNAi技术结合H&E染色方法以及TEM技术观察干扰LmAbd-2后对飞蝗生长发育和表皮结构的影响。【结果】序列分析结果显示,飞蝗LmAbd-2 cDNA编码序列长为683 bp,开放阅读框为459 bp,编码152个氨基酸;功能域分析发现LmAbd-2含有1个信号肽和1个几丁质结合域(chitin binding domain 4,ChtBD4),属于CPR家族RR-1亚类;序列比对分析发现其在物种间具有较高的保守性,其中与沙漠蝗(Schistocerca gregaria)SgAbd-2序列相似度为92.5%,且在N末端含有一个保守基序PTPPPIP,其中第2位苏氨酸为糖基化位点;系统发育分析结果显示LmAbd-2与SgAbd-2聚为一支,亲缘关系最近;RT-qPCR分析结果显示LmAbd-2在体壁中高表达,且在蜕皮后(内表皮形成时期)高表达;沉默LmAbd-2后飞蝗没有肉眼可见的表型,但H&E染色结果显示与对照组相比飞蝗表皮层变薄,进一步超微结构分析发现内表皮片层结构减少。【结论】LmAbd-2是一种内表皮结构糖蛋白,属于CPR家族RR-1亚类,其编码基因主要在体壁中高表达,而且在飞蝗4龄、5龄和成虫内表皮形成时期呈周期性表达;RNAi试验表明,LmAbd-2在飞蝗蜕皮过程中参与内表皮的形成。

通过对半滑舌鳎（Ｃｙｎｏｇｌｏｓｓｕｓ ｓｅｍｉｌａｅｖｉｓ）进行全基因组及转录组测序，预测了一个半滑舌鳎性别相关基因ＣｓＦＲ２，目前已对该基因进行了克隆和表达分析。为进一步研究ＣｓＦＲ２基因的功能，本研究从蛋白层面入手，构建了原核表达载体ｐ ｅＴ－３２ａ－ＣｓＦＲ２，转化到大肠杆菌ｅ．Ｃｏｌｉ进行诱导表达，用Ｈｉｓ ＴＲａｐ进行蛋白纯化，ｓＤｓ－ｐａｇｅ电泳检测诱导及纯化产物，并将表达纯化的ＣｓＦＲ２蛋白注射１龄半滑舌鳎精巢。由于ＣｓＦＲ２是一个性别相关基因，因此无法通过免疫反应来直接检测其蛋白活性，本研究通过不同时间点取样检测半滑舌鳎其他性别相关基因Ｃｙｐ１９ａ和Ｆｏｘｌ２的表达量变化，来．．．

【目的】大豆孢囊线虫(Heterodera glycines)是大豆上最重要的土传病原物之一,由孢囊线虫口针分泌的扩展蛋白(expansin)在线虫侵染过程中发挥了重要作用。本研究旨在鉴定大豆孢囊线虫扩展蛋白基因,并对其结构、组织定位和发育表达特性进行研究,为进一步明确大豆孢囊线虫的寄生、致病机制打下基础。【方法】利用同源基因克隆技术,根据已报道的线虫expansin基因的保守序列设计上下游简并引物,从大豆孢囊线虫2龄幼虫cNDA中克隆expansin基因的EST片段,根据EST片段序列设计RACE特异性引物,通过RACE技术扩增测序后采用DNAstar 7.1和DNAman软件对序列进行比对和拼接,得到大豆孢囊线虫expansin基因c DNA全长;采用CLC sequence viewer 6进行开放阅读框查找、蛋白质翻译和序列比对;使用EBI在线软件Signal P 3.0 Server和TMHMM软件进行预测蛋白质前体信号肽和跨膜结构域预测,GSDS在线软件进行基因组结构分析;使用PHYML软件和MEGA5.0软件最大似然法对获得的基因与其他线虫expansin基因进行比对与系统进化树构建;采用Southern杂交技术分析Hg-exp-1在大豆孢囊线虫基因组中的拷贝数;通过原位杂交技术确定2个expansin基因的表达部位;提取卵、侵染前2龄幼虫、侵染后2龄幼虫、3龄幼虫、4龄幼虫与白雌虫的c DNA作为模板,通过半定量PCR技术分析expansin基因在线虫不同龄期的发育表达特性;根据Hg-exp-1基因序列设计引物扩增并合成dsRNA,对大豆孢囊线虫2龄幼虫浸泡处理24 h后接种大豆植株,分析Hg-exp-1 RNA干扰后对线虫侵染的影响。【结果】从大豆孢囊线虫2龄幼虫中成功克隆出2个扩展蛋白基因全序列,命名为Hg-exp-1和Hg-exp-2,长度分别为1 047和1 037 bp,分别编码长度为288和295个氨基酸的多肽,2个预测蛋白N端均含有信号肽,无跨膜结构域,表明其为分泌型蛋白。序列比对发现大豆孢囊线虫HG-EXP-1序列与马铃薯金线虫(Globodera rostochiensis)GR-EXPB1(CAC83611)和GR-EXPB2(CAC84564)以及非洲茎线虫(Ditylenchus africanus)DA-EXPB1(ADJ57307)等具有高度一致性。Southern杂交分析表明,expansin基因在大豆孢囊线虫中可能以多拷贝方式或多基因家族存在。原位杂交显示它们特异地在大豆孢囊线虫亚腹食道腺表达。Hg-exp-1体外RNA干扰后,2龄幼虫浸泡在dsRNA 24 h,靶基因的转录水平下调,接种后大豆根内线虫2龄幼虫数和雌虫数分别下降了38.3%和43.4%。【结论】从大豆孢囊线虫中成功分离鉴定出2个expansin基因,同时明确了其在大豆孢囊线虫寄生早期过程中起重要作用。

通过对半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)进行全基因组及转录组测序,预测了一个半滑舌鳎性别相关基因CSFR2,目前已对该基因进行了克隆和表达分析。为进一步研究CSFR2基因的功能,本研究从蛋白层面入手,构建了原核表达载体p ET-32a-CSFR2,转化到大肠杆菌E.coli进行诱导表达,用His Trap进行蛋白纯化,SDS-PAGE电泳检测诱导及纯化产物,并将表达纯化的CSFR2蛋白注射1龄半滑舌鳎精巢。由于CSFR2是一个性别相关基因,因此无法通过免疫反应来直接检测其蛋白活性,本研究通过不同时间点取样检测半滑舌鳎其他性别相关基因Cyp19a和Foxl2的表达量变化,来...

[目的]为探索WOX4b基因在核桃不定根发生过程中的调控作用提供理论支撑。[方法]以核桃品种‘林早香’（Juglans regia ‘Linzaoxiang’）的cDNA为模板克隆该基因CDS全长序列；利用生物信息学技术对其进行多重序列比对和系统进化分析；构建该基因与黄色荧光蛋白（Yellow Fluorescent Protein,YFP）标签的融合表达载体进行亚细胞定位分析；通过对银腺杨‘84K’的遗传转化，分析其功能。[结果] JrWOX4b基因的编码序列（Coding sequence, CDS）长度为678 bp，编码226个氨基酸，分子量为25.42 KDa。所编码氨基酸序列的多重比对及系统进化分析结果显示：核桃JrWOX4b与山核桃属的长山核桃同源蛋白遗传关系最近，与壳斗科栎属白栎次之，而与禾本科的黍稷和二穗短柄草的亲缘关系最远。JrWOX4b基因过表达植株的表型分析结果显示：JrWOX4b的过表达和对照植株生长发育均正常，但在相同培养条件下，JrWOX4b基因的过表达能够显著增加杨树的不定根数量，2周龄过表达植株不定根数量为对照植株的3～4倍，不定根长度是对照植株的1/2。[结论]从核桃中成功克隆了WOX基因家族成员JrWOX4b基因，其过表达可显著增加转基因植株的不定根数量。研究结果不仅能够为不定根发生调控机制的研究提供理论支撑，同时也为其他难生根木本植物的快速繁殖提供优良基因资源。

采用分子克隆技术克隆了黄羽肉鸡胰蛋白酶原（ＴＲＹ）基因，并运用多种生物信息学软件对ＴＲＹ蛋白质结构和功能进行了分析和预测，研究ＴＲＹ在禽类消化过程中的作用．结果表明：黄羽肉鸡ＴＲＹ基因的开放阅读框全长７４７ ｂｐ，由２４８个氨基酸残基组成，其中包含１５个氨基酸的信号肽（ＭＫＦＬＶＬＶＡＦＬＧＶＡＶＡ）和１０个氨基酸的激活肽（ＦｐＩＳＤＥＤＤＤＫ）；该蛋白分子质量为２６．１ Ｋｕ，含有信号肽，不含有糖基化位点，有１１个磷酸化位点；此外，该蛋白属于疏水性蛋白，但不存在跨膜区．氨基酸序列比对的结果表明：黄羽肉鸡ＴＲＹ具有丝氨酸蛋白酶的保守结构特征，如含有催化三联体氨基酸（组氨酸－６４、天冬氨酸－１１．．．

【目的】氮素是植物生长发育必需的大量元素,铵态氮是根系可利用的主要氮源形式之一,铵态氮转运蛋白(AMT)在铵态氮的获取和运输中发挥着重要作用。速生是毛竹最主要的特点,鉴定其中的AMT基因,并对其结构和表达模式进行系统分析,为深入研究毛竹AMT家族基因在快速生长和环境适应性中的功能奠定基础。【方法】采用生物信息学方法鉴定毛竹AMT家族基因成员,对其系统发育、结构特征、组织表达特异性以及对激素和非生物胁迫应答进行分析,通过q PCR方法验证关键基因在干旱处理下的表达模式。【结果】在毛竹基因组中共鉴定出13个AMT家族基因,命名为PeAMT1-PeAMT13,其编码蛋白长度为408～497个氨基酸,亚细胞定位预测显示所有PeAMTs均定位于质膜上。系统发育分析表明,PeAMTs分为2个亚家族,不同亚家族之间具有各自的特异基序,但全部PeAMTs的Motif 2都包含了铵转运蛋白的典型保守序列。共线性分析结果表明,有8对PeAMTs存在共线性,而且11个PeAMTs与8个Os AMTs存在共线性,在进化过程中PeAMTs经历了纯化选择。PeAMTs具有组织表达特异性,多数在毛竹根部和叶片的表达水平最高,其次是发育初期的笋,在发育后期木质化程度较高的笋中表达水平较低。PeAMTs启动子中包含多种激素和非生物胁迫应答元件,GA3、油菜素内酯(BL)和干旱处理能引起多数PeAMTs表达量的显著变化,NAA和低温处理也能引起6个PeAMTs表达量的显著变化。筛选关键基因PeAMT1、PeAMT2和PeAMT3进行干旱处理下的q PCR验证,结果表明三者的表达变化均达到显著水平。【结论】毛竹中具有13个编码完整AMT的基因(PeAMTs),它们在结构特点和组织表达特异性方面均存在一定的差异,其表达受到激素和非生物胁迫的影响。PeAMTs可能通过在根部高表达协助毛竹从土壤中获取铵盐,在叶片中高表达对铵盐进行转移和回收,保证毛竹快速生长过程中充足的氮供应;同时可能在提高毛竹抗逆性中发挥铵解毒的功能。

【目的】基于飞蝗(Locusta migratoria)转录组数据库搜索并克隆获得飞蝗表皮蛋白基因LmNCP1(nymph cuticle protein 1),分析其序列特征和表达特性,通过蜕皮激素(20-hydroxyecdysone,20E)诱导和干扰20E受体基因LmEcR表达研究其表达调控,并基于RNA干扰(RNAi)方法分析其生物学功能,为阐明该基因在飞蝗表皮发育过程中的作用提供理论依据。【方法】依据飞蝗转录组数据库获得表皮蛋白基因LmNCP1,结合RT-PCR技术克隆获得其全长开放阅读框(O

【目的】基于飞蝗(Locusta migratoria)转录组数据库获得内表皮蛋白(endocuticle structural glycoprotein)基因Lm Abd-5的c DNA序列,分析该基因的序列特征和m RNA表达特性,采用RNAi方法分析其生物学功能,探讨其在飞蝗表皮形成中的作用,为害虫防治提供新的分子靶标。【方法】采用生物信息学方法搜索飞蝗转录组数据库,获得Lm Abd-5 c DNA全长序列并克隆验证;采用Signal P在线软件分析蛋白的信号肽,利用SMART网站预测其功能域,使用

【目的】探讨热激蛋白（HSP）在花楸树响应高温胁迫过程中的作用，以期为花楸树引种低海拔地区提供理论基础。【方法】以2～4年生花楸树实生苗为研究对象，进行了花楸树SpHSP70-3基因的克隆、系统进化分析、组织特异性表达模式以及响应高温胁迫的表达机制研究，并利用农杆菌介导法转化拟南芥，对SpHSP70-3基因在高温胁迫下的响应进行了异源验证。【结果】SpHSP70-3基因开放阅读框全长为2 088 bp，编码695个氨基酸；SpHSP70-3蛋白与蔷薇科梨属的白梨PbHSP70同源性最高。内源性表达分析显示：SpHSP70-3基因在叶片中表达量最高，在花蕾、初花、盛花时表达量偏低；42℃处理花楸树后，发现前6 h SpHSP70-3基因表达量没有显著变化，12 h时表达量增至对照组的12倍，24 h时表达倍数最高，为对照组的19倍。对3个转SpHSP70-3基因拟南芥纯合株系（OE1、OE2、OE3）和野生型拟南芥（WT）进行45℃高温处理后，OE1、OE2、OE3中的丙二醛（MDA）含量均高于WT，且过氧化氢酶（CAT）活性和过氧化物酶（POD）活性结果均低于WT。此外，SpHSP70-3在转基因株系中的表达量随着处理时间的增加而上升，并且其抑制了正调节因子AtHSP70、AtHSP18.2、AtHsfA1D和AtHsfA1A的表达，同时诱导了负调节因子AtHsfB2B的上调表达。【结论】SpHSP70-3在花楸树响应高温胁迫过程中起负调控作用，初步推测SpHSP70-3是花楸树引种低海拔地区响应高温响胁迫机制中的负调控因子。