【目的】阐明水稻铵转运蛋白基因OsAMT1;4和OsAMT5的编码蛋白特征、功能和表达。【方法】采用生物信息学技术,揭示目的基因的编码蛋白特征;通过铵离子吸收缺陷的酵母突变体功能互补技术,鉴定上述基因编码蛋白的功能;采用RT-PCR技术,研究基因的表达特征。【结果】OsAMT1;4和OsAMT5的编码阅读框为1497bp和1377bp,分别编码498和458个氨基酸残基。OsAMT1;4和OsAMT5均具有11个跨膜域,分别归属与AMT1和AMT2亚家族。OsAMT1;4和OsAMT5均具有使NH4+吸收缺陷的酵母突变体重新恢复吸收NH4+的能力。OsAMT5在叶中特异表达,随NH4+浓度增加...

为提高转基因植物的耐盐性,本研究利用农杆菌介导的方法将獐茅液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白基因AlNHX组成型表达在日本晴粳稻中。PCR鉴定结果表明,AlNHX基因已经整合到日本晴粳稻中,并在转录水平上表达。转AlNHX基因水稻的耐盐性明显提高。用NaCl经5d培养处理后,转基因水稻可以在含有0～200mmol/L NaCl的MS培养基中生长,而野生型水稻无法在含盐量超过150mmol/L NaCl的MS培养基中生长。

ATP/ADP转运蛋白(AATP)在质体膜上负责外源ATP的转入,直接关系到质体内ATP浓度,从而可能影响质体内相关的一些重要代谢途径(如淀粉合成).本研究利用4个转基因结构(水稻aatp正反义转基因结构和菊芋aatp正反义转基因结构),采用农杆菌介导法获得了113个转基因水稻克隆.PCR、Southern Blot验证和后代遗传分析表明,外源基因多数以较低拷贝数整合到水稻基因组中.RT-PCR相对定量检测分析表明,插入基因在水稻中高水平表达,且与内源aatp基因在转录水平上存在复杂的相互干扰,反义植株aatp的转录水平比正义株系的低.

【目的】探讨毛果杨(Populus trichocarpa)全基因组中铵转运蛋白(AMTs)家族成员的系统发育及部分成员的理化性质、结构和亚细胞定位。【方法】以从毛果杨全基因组数据库中搜索并筛选得到的目标蛋白序列为基础,应用软件CLUSTALX 2.0、GeneDOC和MEGA4,对AMTs家族成员的系统发育进行了分析,并重点分析了AMT1亚家族成员PtrAMT1-1、PtrAMT1-6和AMT2亚家族成员PtrAMT2-1、PtrAMT4-5的保守基序、理化参数、亲/疏水性、跨膜域、三级结构及亚细胞定位。【结果】在毛果杨基因组数据库中发现了19个AMTs,8个属于AMT1亚家族,11个属于A...

了解异源四倍体甘蓝型油菜中AMT基因家族的功能,为进一步克隆和利用基因改良甘蓝型油菜的氮素利用效率和铵毒抗性提供一定的理论基础。利用生物信息学的方法鉴定出20个BnaAMTs基因,其中14个为AMT1亚家族成员,6个为AMT2亚家族成员,它们不均匀地分布在油菜的12条染色体上。进化与保守基序分析结果表明,BnaAMTs蛋白亚家族内的蛋白质序列保守性较高,但亚家族之间的差异较大。BnaAMTs基因在油菜不同组织中的表达谱显示,该基因家族表达具有组织特异性。利用转录组测序结果分析发现,根部在供应高浓度的铵态氮和硝态氮时,BnaA7.AMT1;3表达量最高;在硝态氮缺乏条件下,BnaA5.AMT1;1表达量最高;在上述几种处理下,BnaC6.AMT1;1都是地上部表达量最高的拷贝。在缺硼或缺磷条件下,油菜BnaAMTs基因整体呈现表达上升的趋势;但在盐胁迫条件下,表达量下降;镉胁迫对BnaAMTs基因的表达影响较小。这些基因可能在铵态氮与其他必需营养元素的互作、镉胁迫、盐胁迫等逆境响应中发挥一定的作用;并为进一步深入解析甘蓝型油菜AMT家族基因的分子功能奠定了基础。

【目的】蔗糖是植物体内光合产物运输的主要形式。蔗糖-质子同向运输蛋白(sucrose transporter/sucrose carrier,SUT/SUC)在植物细胞之间的蔗糖跨膜运输以及植物组织和器官之间的蔗糖分配中具有重要作用。水稻SUT家族共有5个成员。已有研究表明,敲除OsSUT1、OsSUT2、OsSUT3、OsSUT4对水稻的生长发育产生显著影响,说明这些基因不可替代。然而,OsSUT5的功能还未见报道。阐明OsSUT5在水稻生长发育中的作用,将为全面了解SUT蛋白在模式植物水稻中的生理功能提供新的依据。【方法】通过对水稻OsSUT5的时空表达特性进行实时荧光定量PCR分析,同时利用OsSUT5的推测启动子驱动GUS在水稻体内表达,获得其基因编码蛋白的组织定位信息,以及在烟草叶片表皮细胞内进行OsSUT5-GFP融合蛋白瞬时表达,对蛋白进行亚细胞定位,比较基因编辑技术(CRISPR-Cas9)创制的OsSUT5不同纯合突变株系与野生型对照水稻的形态和生理特征,获得OsSUT5的功能信息。【结果】转录水平上,OsSUT5在水稻茎、叶、花序和颖果中均有表达,并且该基因编码蛋白在营养器官中的表达集中于维管组织。在生殖器官中,OsSUT5的表达主要位于花药及发育的颖果内。该基因编码蛋白在水稻发育的颖果特别是盾片和胚根鞘中高表达。烟草叶片表皮细胞内的瞬时表达显示OsSUT5-GFP融合蛋白定位于细胞质膜。与野生型水稻相比,3个OsSUT5纯合突变株系均表现为花粉活性以及离体萌发率明显降低。与此相吻合的是,OsSUT5突变株系未授粉的小穗比例相对于野生型显著增加,同时突变株系结实率显著下降。通过对OsSUT5突变株系颖果的观察和比较显示,OsSUT5突变体水稻颖果的垩白相对于野生型明显增多,其颖果长度相对于野生型对照也有一定程度的增加,但统计结果表明OsSUT5突变体水稻的千粒重与野生型无显著区别。【结论】OsSUT5在水稻花粉发育甚至受精过程中可能发挥重要作用;敲除OsSUT5对水稻的结实率、籽粒的形态和品质有明显影响。推断OsSUT5在水稻开花结实中的作用(包括对花粉活性和颖果内胚乳发育的影响)与其蔗糖运输功能密切相关。

运用PCR和RT-PCR技术从萝卜中克隆出RsIRT1基因,其cDNA包含一个长度为1 038 bp的开放阅读框,编码345个氨基酸,蛋白质相对分子质量为36.37×103。TMHMM Server v2.0分析RsIRT1蛋白有8个跨膜结构域,推测为一种膜蛋白;蛋白序列同源分析表明,萝卜RsIRT1(AFJ05595)与拟南芥AtIRT1(XP-002869968)、遏蓝菜TcIRT1-P(CAL25151)的遗传距离最近。半定量RT-PCR表达分析表明,正常铁营养时RsIRT1基因在萝卜花瓣、花蕾、叶片和根中均不表达,缺铁胁迫及缺铁加镉(100 mg·L-1)胁迫下表达,且缺铁加镉胁迫下,...

[目的]本文旨在探究水稻抽穗期基因OsFKF1感受蓝光并调控抽穗期的分子机制。[方法]以‘宁粳2号’及其晚抽穗突变体lhn2，lhn3为材料，分析野生型和突变体的农艺性状。利用MutMap的方法定位并克隆导致lhn2、lhn3突变的基因。为研究候选基因OsFKF1的功能，观察水稻原生质体中OsFKF1的亚细胞定位。利用不同波长的光源处理检测OsFKF1对Ehd1表达的影响。通过酵母文库筛选实验寻找与OsFKF1互作的蛋白，并利用荧光素酶互补等实验进行验证。[结果]在南京自然长日照条件下lhn2、lhn3突变体抽穗期较野生型均延迟26 d左右，株高、粒长、粒宽、千粒重均显著下降。MutMap分析结果表明导致lhn2、lhn3突变的基因均为水稻抽穗期基因OsFKF1。亚细胞定位结果显示OsFKF1在水稻原生质体中定位于细胞质和细胞核内。OsFKF1仅在蓝光下诱导Ehd1表达，且蓝光处理3 h达到峰值。利用酵母文库筛选实验筛到与OsFKF1互作的一个含有泛素结合相关结构域的蛋白HGW，并利用荧光素酶互补等实验证实了OsFKF1与HGW的互作。[结论]蓝光诱导Ehd1的表达部分依赖于OsFKF1。推测OsFKF1和HGW可能形成复合体通过泛素化降解蛋白途径调控水稻抽穗。

[目的]本文旨在探究水稻抽穗期基因OsFKF1感受蓝光并调控抽穗期的分子机制。[方法]以‘宁粳2号’及其晚抽穗突变体lhn2，lhn3为材料，分析野生型和突变体的农艺性状。利用MutMap的方法定位并克隆导致lhn2、lhn3突变的基因。为研究候选基因OsFKF1的功能，观察水稻原生质体中OsFKF1的亚细胞定位。利用不同波长的光源处理检测OsFKF1对Ehd1表达的影响。通过酵母文库筛选实验寻找与OsFKF1互作的蛋白，并利用荧光素酶互补等实验进行验证。[结果]在南京自然长日照条件下lhn2、lhn3突变体抽穗期较野生型均延迟26 d左右，株高、粒长、粒宽、千粒重均显著下降。MutMap分析结果表明导致lhn2、lhn3突变的基因均为水稻抽穗期基因OsFKF1。亚细胞定位结果显示OsFKF1在水稻原生质体中定位于细胞质和细胞核内。OsFKF1仅在蓝光下诱导Ehd1表达，且蓝光处理3 h达到峰值。利用酵母文库筛选实验筛到与OsFKF1互作的一个含有泛素结合相关结构域的蛋白HGW，并利用荧光素酶互补等实验证实了OsFKF1与HGW的互作。[结论]蓝光诱导Ehd1的表达部分依赖于OsFKF1。推测OsFKF1和HGW可能形成复合体通过泛素化降解蛋白途径调控水稻抽穗。

克隆了红树植物‘白骨壤’中甜菜碱/脯氨酸转运蛋白基因(Bet/ProT2),采用根瘤农杆菌介导的方法,将携带有GFP报告基因的35S-Bet/ProT2-GFP融合质粒转化洋葱表皮细胞,亚细胞定位分析表明,Bet/ProT2是定位在细胞质膜上的跨膜蛋白。进一步利用农杆菌介导法将Bet/ProT2转入粳稻‘日本晴’,鉴定结果表明,Bet/ProT2基因已经整合到‘日本晴’的基因组中并有效表达。转Bet/ProT2基因水稻的耐盐性明显提高,在甜菜碱和脯氨酸同时或分别存在的条件下,转基因水稻可以在含有150 mmol·L-1NaCl的液体培养基中正常生长,同时叶片中H2O2含量较低;而野生型水稻在相...

为了解稻瘟菌无毒基因AvrPii在水稻病原菌相关分子模式诱导的免疫反应(PTI)抗病分子信号调控中的功能,对AvrPii基因编码蛋白的分子结构特性进行分析,构建了AvrPii基因的植物表达载体幵进行遗传转化。结果表明:AvrPii蛋白由70个氨基酸组成,相对分子质量约为7 500,等电点为6.0,总平均亲水性值为–0.159;AvrPii蛋白包含1个信号肽、1个跨膜结构域和2个基序为LxAR和CxxCxxxxxxxxxxxH的保守结构域;利用农杆菌侵染转化法,获得AvrPii基因全长序列和不含信号肽AvrPiinsp的转基因株系13个,PCR扩增和实时荧光定量PCR鉴定结果表明,AvrPii和AvrPiinsp基因已成功转入受体品种日本晴幵得到稳定表达。

【目的】PHT1基因家族是影响植物吸收磷营养的重要磷转运子之一。从杉木32号磷高效家系c DNA中克隆得到PHT1基因家族的1个杉木磷转运蛋白基因ClPht1;1,并对不同程度磷胁迫下ClPht1;1的时空表达进行研究,为杉木PHT1基因序列特征和功能结构的研究以及磷高效利用杉木基因型的选育奠定基础。【方法】根据PHT1基因家族序列保守性设计简并引物,以32号磷高效杉木基因型根系c DNA为模板进行扩增获得目的基因ClPht1;1的c DNA序列,使用RACE技术对目的基因进行全长克隆,并对其序列特征、同

铜转运蛋白hCtr1细胞膜内的C端区域对于细胞的铜转运过程具有重要作用,然而这一结构域对铜离子的捕获和胞内蛋白的铜分布机理尚不清楚.为了研究hCtr1蛋白的C端结构域与铜的结合方式,通过紫外-可见吸收光谱、核磁共振谱和质谱等方法,对C端8肽(C8)与铜离子的结合进行了分析.结果表明,一价铜离子对C8有很高的亲和力(log K=16.6).C8能够结合多个铜离子,其HCH基序中的组氨酸和半胱氨酸残基是铜结合位点,而另一个天冬氨酸残基也可能参与铜结合.进一步研究发现,铜离子能够从C8转移到Atox1.实验数据揭示了铜与hCtr1结合的详情,也有助于理解铜在细胞中的分布.

CCHC型锌指结构蛋白Os ZFP参与调控水稻Oryza sativa侧根的生长发育,但其相关互作蛋白及调控机制未知。以水稻‘日本晴’‘Nipponbare’为试验材料,克隆了Os ZFP基因,利用Eco RI和Sal I酶切位点构建酵母双杂交钓饵表达载体p GBKT7+Os ZFP,验证该表达载体对酵母菌株Y2H无毒性及报告基因自激活现象;采用酵母双杂交技术,从已构建的水稻c DNA文库中筛选到1个阳性互作蛋白,经美国国家生物技术信息中心数据库(NCBI)同源性比对,鉴定为含有T-complex pol

利用水稻胚乳细胞生物反应器,构建含有HPV45-L1和HPV58-L1基因的重组植物表达载体,为HPV-45L1和HPV58-L1蛋白的表达提供一种新的高效、低廉的表达方式。利用PCR技术克隆人乳头瘤病毒HPV45-L1和HPV58-L1蛋白编码基因,将其重组于中间载体pMP3和植物表达载体pCAMBIA-1300中,构建含HPV45-L1和HPV58-L1基因的植物表达载体pCAMBIA-1300-pMP3-HPV45-L1、pCAMBIA-1300-pMP3-HPV58-L1,随后采用根癌农杆菌侵染水