为探究大黄鱼ＭＡＲＣＨ５Ａ的免疫作用，实验采用反转录ＰＣＲ确认了该基因的Ｃ ＤＮＡ序列。该序列全长１０４５ ｂＰ，包含１个长度为８６７ ｂＰ的开放阅读框，编码２８８个氨基酸；序列分析显示该蛋白含１个ＲＩＮＧｖ和４个跨膜结构域。进化树分析表明大黄鱼有１１个ＭＡＲＣＨ家族蛋白（与哺乳动物相同），但鱼类存在多个亚型，ＭＡＲＣＨ５Ａ为鱼类特有蛋白，其蛋白理化性质和三维结构均与ＭＡＲＣＨ５ｂ存在一定的差异。荧光定量ＰＣＲ分析显示，ＭＡＲＣＨ５Ａ在健康大黄鱼的多个组织中均有表达，在血液和心脏中表达量最高，其次为鳃和脑，而在肾脏和皮肤中表达量最少。刺激隐核虫感染大黄鱼后，ＭＡＲＣＨ５Ａ在皮肤中早期表达量显著．．．

为探究甘蔗PROTEOLYSIS 1(PRT1)基因与黑穗病菌的互作关系，以甘蔗割手密种和栽培品种为研究对象，通过RT-PCR技术对ScPRT1(GenBank登录号：MT747433)基因进行克隆，生物信息学分析、定量PCR、亚细胞定位和基因共表达网络分析。生物信息学分析表明，该基因的cDNA全长为1 621 bp,包含一个长度为1 260 bp,编码419个氨基酸的完整开放读码框；其编码蛋白的分子量为46.56 ku,为酸性、不稳定的亲水蛋白，无信号肽，具有核定位信号；该蛋白包含2个RING结构域和1个ZZ结构域；ScPRT1蛋白的高级结构元件多为无规则卷曲。定量PCR结果显示，ScPRT1在皮、叶片、芽中的表达量相差不大，在蔗髓中表达量最高。同时该基因的表达受脱落酸胁迫后显著上调；受黑穗病菌胁迫后，在甘蔗抗黑穗病品种中上调表达，在感黑穗病品种中下调表达，都达到了显著水平。亚细胞定位结果揭示，ScPRT1定位于细胞核。寄主甘蔗和病原黑穗病菌的基因共表达网络中，与甘蔗ScPRT1共表达的黑穗病菌基因中，有3个为N端具有芳香族氨基酸残基的黑穗病菌效应蛋白，这暗示它们之间存在直接的相互作用。以上结果表明，ScPRT1在甘蔗激素信号传导以及响应黑穗病菌侵染过程中发挥重要作用。

[目的]本文旨在克隆陆地棉U-box E3泛素连接酶基因GhPUB19D并分析其在抵御生物和非生物胁迫中的功能及其作用机制。[方法]利用PCR从棉花cDNA文库中扩增盐胁迫和大丽轮枝菌处理均上调表达的GhPUB19D全长cDNA;qRT-PCR分析GhPUB19D的组织表达特征及其对不同非生物胁迫处理的响应;构建pBIN-GhPUB19D-GFP载体并导入烟草叶片中,分析GhPUB19D的亚细胞定位;利用病毒介导的基因沉默(VIGS)和转基因过表达GhPUB19D基因分析该基因对植物的耐盐性和抗病性的影响。[结果]GhPUB19D基因ORF全长2 043 bp,编码680个氨基酸,其编码的蛋白质含有1个U-Box和3个ARM结构域,定位于高尔基体。GhPUB19D基因启动子区存在多种逆境胁迫响应顺式作用元件。GhPUB19D在棉花根和叶片中优势表达。聚乙二醇(PEG)、NaCl、脱落酸(ABA)、乙烯(ET)、水杨酸(SA)、赤霉素(GA3)处理后,均可诱导GhPUB19D在1 h达到表达峰值。VIGS沉默GhPUB19D棉花在接种大丽轮枝菌Vd991之后,叶片黄化和枯萎较正常植物更为严重,植株发病率和病情指数均极显著增加。转GhPUB19D基因可以提高拟南芥在ABA处理下的种子萌发率,但不能减轻ABA对幼苗生长的抑制作用;转GhPUB19D基因可以提高拟南芥幼苗的耐盐性,ABA的SnRK2.3/2.6信号通路下游的AtABF3和AtABF4对盐胁迫的响应增强,而AtRD26、AtMYB44、AtRAB18、SLAH3等对盐胁迫的响应减弱。转GhPUB19D基因可以显著减轻大丽轮枝菌病症,显著降低拟南芥植株中大丽轮枝菌含量,提高AtPR1、AtPR2、AtPR3、AtPR4、AtPR5、AtNPR1等系统获得抗性相关基因的表达及其对大丽轮枝菌的响应。[结论]过量表达GhPUB19D可显著提高植物的耐盐性和黄萎病抗性。

[目的]RING(really interesting new gene) finger E3泛素连接酶在植物生长发育和抵御环境胁迫中具有重要作用。克隆棉花RING finger E3泛素连接酶基因GhRING1-like并分析其表达特征和功能,为该基因分子作用机制研究和育种应用奠定基础。[方法]根据棉花表达谱分析,选取并克隆干旱胁迫处理上调表达基因GhRING1-like,qRT-PCR分析GhRING1-like的组织表达特性及其对不同非生物胁迫和激素处理的响应模式;采用瞬时表达对GhRING1-like-GFP融合蛋白进行亚细胞定位分析;通过获得病毒介导的基因沉默(VIGS)棉花和过表达拟南芥植株,分析沉默或过表达GhRING1-like对植株生长发育及其抗旱性的影响。[结果]GhRING1-like基因序列全长996 bp,编码332个氨基酸,其C端含有RING-H_2(C3H_2C3)结构域。GhRING1-like定位于内质网上。GhRING1-like在叶片中优势表达; 200 g·L~(-1)PEG6000诱导处理1 h后瞬时显著上调表达12倍; GhRING1-like对Na Cl、ABA和SA的响应时间都在处理后3 h,上调表达均在5倍左右。干旱胁迫处理后,VIGS沉默GhRING1-like棉花叶片相对含水量和叶绿素荧光参数Fv/Fm分别较未沉默对照降低17.1%和30.6%,而电解质渗透率和丙二醛含量分别较对照提高70.8%和100%。过表达GhRING1-like显著提高了拟南芥种子萌发和幼苗期对于甘露醇引起的渗透胁迫的耐受性;可使营养生长中后期阶段的拟南芥在水分亏缺处理下的存活率提高2.4倍;转基因拟南芥叶片气孔开度降低51.2%,失水率明显降低。干旱胁迫下,过表达GhRING1-like使依赖于ABA诱导表达的At AREB1、At ERD15、AtRD29A上调表达,而对不依赖ABA的干旱胁迫诱导基因At DREB和脯氨酸合成基因At PLD没有影响。[结论]棉花GhRING1-like参与了植物非生物胁迫抗性的调控,主要通过依赖于ABA通路正向调控植物的抗旱反应。

COP1 E3连接酶是一个光形态建成的抑制子和光调控植物发育的分子开关。对山核桃Carya cathayensis花芽454测序获得Cc COP1 E3连接酶的片段,通过c DNA末端快速扩增技术(RACE),分别获得该基因的全长,大小为2 331 bp,它由2个特殊的结构域组成即环形锌指结合域和WD-40重复序列,其编码的蛋白质有较强的亲水性,在氨基端主要是亲水性氨基酸,而羧基端主要是疏水性氨基酸。Cc COP1 E3连接酶与毛果杨Populus trichocarpa等的COP1 E3连接酶同源基因相似度较高,总体高达77.80%。实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time PCR)结...

【目的】为了验证‘无子瓯柑’Citrus suavissima ‘Seedless’ E3泛素连接酶基因CsRNF217对雄蕊育性的影响，采用异源转化获得过表达CsRNF217的转基因烟草Nicotiana tabacum，分析其对烟草育性的影响。【方法】采用亚历山大染色法、花粉离体培养法、杂交授粉后的结实率分析野生型烟草及转基因烟草自交1代(T_1)阳性株系的花粉活力及胚囊育性，利用半定量RT-PCR分析基因CsRNF217在转基因烟草T_1阳性株系花药中的表达强弱。【结果】‘无子瓯柑’CsRNF217在转基因烟草自交T_1株系中高效表达，转基因株系的花粉染色活力和离体萌发率、自交结实率、以及与野生型的正反交结实率均显著低于野生型(P<0.05)。【结论】过表达CsRNF217的烟草植株花粉育性显著下降，同时伴随胚囊育性下降的现象，推测CsRNF217基因对‘无子瓯柑’雌雄育性存在负向调控的作用。图5表3参22

[目的]本文旨在研究E3泛素连接酶基因的沉默对植物基础免疫及线虫寄生的影响,为揭示植物寄生线虫侵染寄主的分子机制提供理论依据。[方法]利用烟草脆裂病毒(TRV)介导的基因沉默技术(VIGS)沉默本氏烟E3泛素连接酶基因NbE3R14,用flg22处理基因沉默烟草叶片,RT-qPCR检测PTI(病原相关分子模式触发免疫,PAMPs-triggered immunity)相关基因的表达水平;接种辣椒疫霉于基因沉默烟草叶片,观察叶片病斑症状;采用室内人工接种法测定靶基因的沉默对南方根结线虫寄生的影响。[结果]RT-qPCR检测显示:农杆菌转化的烟草植株中NbE3R14基因已被成功沉默,flg22处理基因沉默烟草叶片激发的PTI相关基因GRAS2、WRKY7及WRKY8表达量分别下降41.3%、63.9%及61.8%,与野生型对照(WT)相比均有显著性差异(P<0.05),单卵块卵量则没有差异;而在TRV∷GFP处理植株上产生的根结数、雌虫数、卵块数以及单卵块卵量与WT均无明显差异。[结论]沉默NbE3R14基因能干扰植物基础免疫,从而导致烟草对辣椒疫霉及南方根结线虫的侵染更为感病。

【目的】U-box基因家族广泛存在于植物基因组中，能够编码泛素蛋白酶体系中特异性识别底物的泛素E3连接酶，调控蛋白的修饰和降解，对玉米的生长发育及逆境胁迫应答调控中起着重要作用，因此鉴定玉米U-box基因家族成员及进行基因功能研究具有重要意义。【方法】通过玉米全基因组数据库，利用一系列生物信息学工具对玉米U-box基因家族成员进行鉴定和功能分析。【结果】玉米U-box基因家族共鉴定筛选出76个成员，在玉米全基因组1～10号染色体上均有分布，氨基酸数目大小为94～1353 aa，蛋白等电点数值差距较大，从4.86到8.29不等。基因结构分析结果显示各成员间含有内含子数目不等，其中玉米U-box家族76个成员中共有28个基因无内含子，仅含有1个外显子，占玉米U-box基因总数的36.8%，表明这些基因进化可能源于转座子机制。系统进化分析结果显示水稻、拟南芥、玉米U-box基因分布在亚家族Ⅰ～Ⅸ中，其中亚家族Ⅳ中不含水稻、拟南芥U-box成员，仅含有2个玉米基因ZmPUB41和ZmPUB53，暗示了玉米在历史进化过程中在发生了多次家族基因扩增的同时也经过片段快速变异过程。启动子功能预测分析发现玉米U-box基因在玉米光合作用、植物激素应答以及逆境胁迫等方面发挥相应作用。基因组织表达分析显示玉米U-box基因表达特异性明显，主要在种子的组成型器官中表达，暗示了目标基因可能参与了种子的形成或萌发过程。部分基因如ZmPUB12、ZmPUB18、ZmPUB30、ZmPUB40、ZmPUB75仅在花粉中检测出有表达量，说明其可能参与了玉米花粉粒的形成或受精过程。【结论】玉米U-box基因在玉米的光合作用、生长发育以及逆境胁迫应答等生理活动中发挥了重要作用，为后续对玉米U-box基因功能、蛋白代谢和信号转导等重要调控网络研究提供了理论基础。

对刺激隐核虫（ＣｒｙｐｔｏＣａｒｙｏｎ ｉｒｒｉｔａｎｓ）的小Ｇｔｐ酶ｒａｎ基因（Ｃｉ ｒａｎ）进行研究，以期为刺激隐核虫病原生物学研究及其防治提供理论基础。从刺激隐核虫滋养体／包囊前期ＣＤｎａ文库中筛选出Ｃｉ ｒａｎ基因的克隆，利用生物信息学方法对Ｃｉｒａｎ基因及其编码的蛋白进行结构与功能的预测；通过逆转录ｐＣｒ检测Ｃｉｒａｎ的ｍｒｎａ。结果表明其在刺激隐核虫的各个发育阶段均有表达。对Ｃｉｒａｎ基因开放阅读框内的非通用密码子进行改造，并构建重组质粒ｐ ＧＥＸ－４ｔ－１／Ｃｉｒａｎ，将其转化到大肠杆菌（Ｅ．Ｃｏｌｉ）后成功表达分子量为５１．３ ｋＤ的重组融合蛋白ｒＣｉｒａｎ。用ｒＣｉｒａｎ蛋白．．．

为研究新疆核桃露仁机制,以露仁核桃种质温138为研究对象,其突变纸皮核桃为对照,采用RT-PCR技术克隆4CL基因并进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR方法研究核桃硬化过程中4CL基因相对表达量,找到4CL基因在露仁核桃内果皮中硬核发育过程中的表达特性。结果表明,WJ-4CL基因cDNA序列包括552 bp ORF,编码184个氨基酸,分子质量20.10 ku,理论等电点5.83;ZJ-4CL基因包含453 bp ORF,编码151个氨基酸,分子质量16.52 ku,理论等电点9.35;系统进化树表明,温138与纸皮核桃聚为同一支,其亲缘关系较近。实时荧光定量PCR分析表明,露仁核桃4CL基因在花后100 d的相对表达量为花后51 d相对表达量的117倍,硬壳完整核桃4CL基因在花后86 d相对表达量为花后51 d相对表达量的205倍,初步证明4CL基因在硬壳完整和露仁核桃的不同发育时期表达量存在明显差异。表明4CL基因参与核桃内果皮(硬壳)硬化过程且影响内果皮木质素的合成,从而造成核桃内果皮发育不全,出现露仁现象。

刺激隐核虫是危害海水鱼类重要病原,研究刺激隐核虫的入侵机制及阻断剂具有重要的意义。利用基因工程方法克隆并表达凡纳滨对虾C-型凝集素基因Lv CTL3,然后展开重组蛋白对刺激隐核虫凝集作用的研究。实验结果,获得了Lv CTL3基因重组蛋白r-Lv CTL3,凝集相关实验表明,r-Lv CTL3对刺激隐核虫包囊和掠食体均有良好凝集或抑制作用,推测可能与刺激隐核虫包囊或掠食体表面含有丰富的糖蛋白有关。

为了解泛素结合酶Ｅ２ｒ基因在克氏原螯虾性腺发育中的作用，利用ｒＡＣＥ技术得到了Ｃ ＤＮＡ全序列，命名为ＰＣ－ＵＢＥ２ｒ。该基因序列全长为３ ６７１ ＢＰ，包含泛素结合酶的特有结构域，以及半胱氨酸残基活化位点。开放阅读框为７２９ ＢＰ，编码２４２个氨基酸，预测蛋白分子量约为２７．６ ｋＵ。ＢＬＡＳＴ比对发现，克氏原螯虾ＵＢＥ２ｒ基因与节肢动物ＵＢＥ２ｒ基因具有较高的同源性。系统进化分析表明，ＰＣ－ＵＢＥ２ｒ基因与日本囊对虾聚为一枝。ｑｒＴ－ＰＣｒ研究表明，ＰＣ－ＵＢＥ２ｒ基因在性腺中的表达量显著高于其他组织（Ｐ＜０．０５）。在卵巢中，ＰＣＵＢＥ２ｒ基因的表达量在未发育期最低，在卵黄发生前期表达量．．．

利用RACE技术获得了UB-E2基因c DNA全长,通过RT-PCR技术研究UB-E2基因在不同组织、发育时期的表达量和17α-羟孕酮激素刺激后UB-E2表达量及性腺发育情况。结果表明:该基因序列全长3 943bp,开放阅读框675 bp,编码224个氨基酸,相对分子量23. 93 ku,等电点8. 61,82～219位氨基酸序列为泛素结合酶家族特有的结构域。氨基酸序列比对发现,克氏原螯虾UB-E2基因与节肢动物UB-E2基因有较高的同源性;系统进化分析表明,UB-E2基因与凡纳滨对虾和斑节对虾聚为一支。荧光定量结果显示,UB-E2基因在克氏原螯虾卵巢组织中的表达量显著高于其他组织(P

首先在凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)转录组测序的基础上,应用RT-PCR方法获得了凡纳滨对虾泛素交联酶E2(UE2)基因的开放阅读框序列。该序列长为447 bp,编码148个氨基酸,理论相对分子量为16.84 kD,等电点为4.90。同源性比对和系统进化分析显示,不同物种的UE2基因具有较高的同源性,其中凡纳滨对虾与中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)的同源性最高并聚为一支。半定量RT-PCR分析表明,UE2基因在所检测的组织中均有表达;实时定量PCR分析表明,UE2基因在肝胰腺和肠中的表达量最高,在心脏、鳃、胃和肌肉组织中的表达量略低,在血淋...

【目的】开展番茄泛素结合酶变体(UEV)家族基因鉴定、组织特异性和非生物胁迫表达模式分析，为阐明UEV基因在番茄生长和逆境响应中的功能研究奠定基础。【方法】利用已知拟南芥UEV家族基因为探针，在番茄基因组数据库中查找并下载番茄UEV基因序列，同时查找其CDS、氨基酸长度及染色体位置等信息。利用生物信息学方法，通过在线工具GSDS 2.0、Expasy-protparam、Plant-PLoc、MEME对获得序列的基因结构、蛋白质分子量、等电点、亚细胞定位、保守结构域、保守基序原件等进行预测和分析。利用ClustalX（1.83）和MEGA 6.0软件进行同源序列比对并构建系统进化树。运用实时荧光定量RT-PCR分析番茄UEV基因组织表达特异性及高盐、干旱、高温、低温胁迫下UEV基因的表达差异。【结果】从番茄基因组数据库中共鉴定到5个UEV家族基因，分别命名为SlUEV1～SlUEV5，分布在1、4、10三条染色体上。SlUEV 的CDS长度为441～855 bp，氨基酸数目为146～284 aa，分子量在16.2～33.14 kD。SlUEV分为3个亚家族，其中SlUEV1、SlUEV2、SlUEV5属于UEV1亚家族，且其基因结构、保守结构域和保守基序均相似；SlUEV4属于COP10亚家族，而SlUEV3在拟南芥中并未找到同源蛋白，表明UEV家族在进化过程中发生分离。组织表达分析发现SlUEV1、SlUEV3分别在番茄花和茎中表达量高，SlUEV4在果实发育期表达量高，而SlUEV2和SlUEV5呈组成性表达。非生物胁迫试验发现SlUEV对干旱胁迫较为敏感，多个SlUEV基因上调表达，表明SlUEV基因响应番茄干旱胁迫。【结论】番茄基因组中包括5个UEV家族基因，系统进化树分析将其分为3个亚家族。多个SlUEV基因在番茄不同组织表达存在差异，表明UEV基因影响番茄的生长发育。多个SlUEV基因在干旱胁迫下显著上调表达，推测其在番茄适应干旱胁迫过程中起着重要作用。该研究为后续开展番茄UEV基因调控植物生长和逆境胁迫功能研究提供理论基础。