菠菜AMT基因家族鉴定与表达分析

铵态氮转运蛋白（AMT）负责铵态氮的吸收与转运,对植物的生长和发育起重要的调节作用.对菠菜SoAMT基因家族进行了基因组鉴定、生物信息学分析、组织表达谱及氮素响应表达谱分析,结果表明：菠菜基因组中共存在6个AMT的基因,包括5个AMT1成员和1个AMT2成员,主要分布在1,4,5,6条染色体上,编码区长度为1 443~15 06 bp;6个SoAMT蛋白均包含AMT基因家族特有的保守结构域及保守基序,含有9~11个跨膜结构域;SoAMT启动子含有较多茉莉酸、厌氧胁迫响应元件.SoAMT基因在根、叶、柄中均有表达,大部分SoAMT1亚家族成员受缺氮、硝态氮或铵态氮诱导表达,而SoAMT2基因表达量受铵态氮抑制.两类亚家族成员不同的氮响应模式,可能与其在氮素响应中的不同作用有关.     

菠菜SoSWEET蛋白家族基因鉴定与表达分析

以现有菠菜基因组信息为基础,通过生物信息学方法筛选鉴定16个菠菜SoSWEET蛋白家族成员,命名为SoSWEET1~SoSWEET16.氨基酸残基数量在648~1 140之间,分子质量在54 070.32~95 868.64 u之间,理论等电点（pI）在5.06~5.19之间.亚细胞定位预测有6个SoSWEET蛋白定位于细胞膜,5个SoSWEET蛋白定位于内质网,5个SoSWEET蛋白定位于细胞膜、内质网.系统进化分析将菠菜SoSWEET蛋白家族分成4个亚族,在此基础上对基因结构、保守基序、顺式作用调控元件等进行分析.共鉴定了10个高度保守基序,其中所有菠菜SoSWEET蛋白都包含基序1,2和4,是构成菠菜SoSWEET蛋白中最高度保守的部分.所有菠菜SoSWEET蛋白家族成员都含MtN3_slv和PQ-loop superfamily结构域.大多数SoSWEET蛋白家族的基因含有5个内含子.顺式作用元件预测结果表明,菠菜SoSWEET基因启动子上包含光响应、生长发育、植物激素响应和逆境胁迫响应等顺式作用元件.组织表达分析表明,所有SoSWEET基因在根、茎、叶和叶柄中都有表达,霜霉病胁迫处理后16个基因表现出不同响应变化.本研究为后续深入研究菠菜SoSWEET蛋白家族成员的功能提供了重要参考.     

菠菜乙醇酸氧化酶基因家族的鉴定及表达分析

在菠菜全基因组中鉴定了菠菜(Spinacia oleracea L.)乙醇酸氧化酶(GLO)家族成员,并对其理化性质、亚细胞定位、基因结构、保守基序、同源关系及基因表达进行了分析,发现菠菜中存在5个SoGLOs蛋白,通过进化树分析,菠菜GLO蛋白与甜菜GLO蛋白亲缘关系较近.通过基因结构分析发现该家族基因由9～11个外显子构成.实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)结果表明:硝态氮仅能短期诱导SoGLOs的表达,而铵态氮可以持续抑制SoGLOs的表达,从而影响菠菜草酸的含量.在胁迫处理后,SoGLOs的表达均有明显变化,SoGLO1,SoGLO3和SoGLO5对盐胁迫的响应最明显,SoGLOs可能在菠菜的抗盐、耐高温、耐寒、抗旱以及抗氧化过程中起作用.植物激素的喷施普遍使SoGLOs的表达在短时间内增加,这可能引起菠菜体内草酸的快速积累.     

LBP基因沉默对LPS诱导水牛单核巨噬细胞炎症相关基因表达的影响

为了探讨抑制脂多糖结合蛋白（LBP）基因表达对水牛单核巨噬细胞在内毒素（LPS）诱导下炎症相关基因的表达,首先采用三质粒慢病毒包装系统包装LBP基因shRNA重组质粒pSicoR-GFP-shLBP774.利用病毒颗粒感染水牛单核巨噬细胞,进行荧光定量qRT-PCR及ELISA检测.结果显示,单核巨噬细胞在用5×10⁸ IU/mL滴度的LBP-shRNA774慢病毒颗粒,感染指数（MOI）为300、感染7 d的条件下,感染效率超过50%.qRT-PCR检测结果显示,与LPS对照组相比,shLBP774感染组可极显著抑制LBP基因的表达（p<0.01）,CD14,TLR4,TNF-α,IL-1β,IL-8等基因表达显著降低（p<0.05）.ELISA检测结果发现,与对照组相比,细胞分泌的TNF-α,IL-1β蛋白量显著降低（p<0.05）.以上结果表明,抑制LBP基因表达可以有效降低LPS诱导下单核巨噬细胞炎症相关基因的表达,进而调控LPS引发的炎症反应,提示可将LBP作为靶基因深入研究水牛单核巨噬细胞免疫功能和LPS致炎信号传导分子机制.     

菠菜转录因子MYB基因家族的鉴定及表达分析

利用生物信息学手段鉴定了76个具有典型R结构的菠菜转录因子（Spinacia oleracea） MYB,其中包括72条R2R3-MYB基因（2R-MYB）和4条R1R2R3-MYB基因（3R-MYB）。通过生物信息学对菠菜MYB转录因子家族成员的理化性质、染色体定位、结构域序列保守性和系统进化关系进行了分析,结果表明：菠菜MYB家族有32个基因位于染色体正链,另外44个基因位于染色体反链;MYB的DNA结合域中的保守域主要位于两个R重复序列的第二和第三螺旋之间,结合域中每个R重复的第一和第二色氨酸之间的氨基酸序列相对不保守;根据菠菜、拟南芥及甜菜的MYB家族系统进化关系可以推测,菠菜MYB家族中56个成员可以按功能划分为4类,在菠菜的生长发育过程中可能起着重要的调节作用,其余成员中有7个MYB基因可能参与菠菜响应氮素浓度的氮素利用及生长发育进程。     

叶酸

叶酸（folic acid）即蝶酰谷氨酸，是B族维生素的一种，最早是在1941年由Mitchell等从菠菜中发现了它，而定名为“叶酸”。     

白肉灵芝水提物对新生大鼠胆红素脑病的影响

为了研究白肉灵芝水提物（ganoderma leucocontextum aqueous extracts, GLAE）对新生大鼠胆红素脑病的改善作用。腹腔注射胆红素建立高胆红素血症大鼠模型，将新生大鼠分成对照组、模型组、GLAE低剂量组、GLAE中剂量组和GLAE高剂量组，分别给予不同剂量的（0、50、100、200 mg/kg）GLAE处理。利用试剂盒检测血液样本和大脑组织中总胆红素水平，比色法检测大脑组织ATP酶、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）、过氧化氢酶（catalase, CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase, GSH-Px）活性和丙二醛（malondialdehyde, MDA）含量，酶联免疫吸附（ELISA）法检测血清肿瘤坏死因子-α（tumornecrosisfactor-α，TNF-α）、白细胞介素-1β（interleukin-1β，IL-1β）、神经特异性烯醇化酶（neuron specific enolase, NSE）和中枢神经特异性蛋白（central nerve specific protein, S100β）的含量，实时荧光定量PCR和western blot检测大脑组织B淋巴细胞瘤-2（B-cell lymphoma-2, Bcl-2）、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3 （cysteine aspartate protease 3, Caspase-3）、B淋巴细胞瘤-2 相关X（Bcl-2 assaciated X, Bax）、脑源性神经生长因子（brain derived neurotrophic factor, BDNF）、神经生长因子（nerve growth factor, NGF）mRNA水平和蛋白含量。结果显示，与模型组相比，经GLAE干预后，大鼠血清及大脑组织胆红素浓度明显降低（P < 0.05，P < 0.01）；大脑组织SOD、CAT、GSH-Px、Na⁺-K⁺-ATP和Ca²⁺-ATP酶活性显著升高（P < 0.05，P < 0.01），MDA含量明显降低（P < 0.05，P < 0.01）；血清TNF-α、IL-1β、NSE、S100β含量显著降低（P < 0.05，P < 0.01）；大脑组织Caspase-3、Bax mRNA水平和蛋白含量明显降低（P< 0.05，P < 0.01），Bcl-2、BDNF、NGF mRNA水平和蛋白含量明显升高（P < 0.05，P < 0.01）。以上结果表明GLAE能减轻过量胆红素对新生大鼠的大脑损伤，其作用机制可能通过改善新生大鼠大脑能量代谢，提高大脑抗氧化能力，增加神经营养因子含量，抑制炎症反应及凋亡基因的表达来发挥作用。     

岗松总黄酮对脂多糖诱导RAW264.7细胞炎症的影响

为探讨岗松总黄酮（GSH）的抗炎活性机制,通过NF-κB信号通路,研究脂多糖（LPS）诱导RAW264.7细胞炎症的保护作用。实验采用噻唑蓝（MTT）法检测GSH对RAW264.7细胞增殖活性的影响,采用酶联免疫法（ELISA）检测GSH对白介素（IL-1β、IL-8）及转换生长因子β （TGF-β）的影响,采用蛋白印迹法（WB）检测细胞中IκBα蛋白相对表达,采用实时定量基因扩增荧光检测法（QPCR）检测细胞中NF-κB p65的mRNA基因表达。研究结果表明, GSH处理细胞后,可促进RAW264.7细胞增殖（P<0.05）,抑制IL-1β、IL-8、TGF-β含量（P<0.01）,上调IκBα蛋白的相对表达（P<0.05或P<0.01）,抑制NF-κB p65的mRNA基因表达（P<0.01）。推测岗松总黄酮抑制NF-κB信号通路可能是其抗炎活性作用机制之一。     

基于生物信息学构建前列腺癌单细胞层面lncRNA-miRNA-mRNA调控网络

利用生物信息学筛选差异表达基因（Differentially Expressed Genes,DEGs）,构建前列腺癌（Prostate Cancer,PCa）单细胞层面lncRNA-miRNA-mRNA调控网络,在分子水平上研究前列腺癌的发生发展过程及预后指标。首先从基因表达综合数据库（GEO）和癌症基因组图谱（TCGA）数据库分别下载单细胞RNA测序数据GSE157703和转录组测序数据TCGA-PRAD,通过R语言筛选差异表达信使RNA （DEmRNA）和差异表达长非编码RNA （DElncRNA）,利用相关软件预测并构建lncRNA-miRNA-mRNA调控网络;然后使用R语言进行基因本体论（Gene Ontology,GO）和京都基因与基因百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG）分析,运用STRING数据库、Cytoscape软件建立蛋白相互作用网络,同时对单细胞RNA测序数据进行质控、降维、聚类和分群,构建单细胞层面的lncRNA-miRNA-mRNA调控网络;最后进行生存分析,通过人类蛋白质图谱进行验证。结果显示,共得到3 013个DEmRNA和1 101个DElncRNA,筛选出51个lncRNA、27个miRNA和97个mRNA构建lncRNA-miRNA-mRNA调控网络。GO分析揭示靶基因在腺状细胞迁移、化学突触传递的调节等生物学过程富集,KEGG分析揭示miRNA在癌症、轴突导向和胞间的黏附等信号通路富集。通过PPI得到Top 10基因,据此整合单细胞水平上PCa单细胞转录组测序数据,得到包括肿瘤细胞在内的9个细胞群的多条精确的lncRNA-miRNA-mRNA调控轴。生存分析结果显示,ITGA2、PDLIM5H和PRRG4低表达组的无病生存期显著高于高表达组（P<0.05）,免疫组织化学验证了上述基因在肿瘤组织中均有不同程度的表达。本研究成功构建了PCa单细胞水平的lncRNA-miRNA-mRNA调控网络,并发现其不仅参与PCa的发生和发展,同时在临床预后预测方面也有重要意义。     

西昌市大气重金属苔藓监测种类筛选

为了探究适合西昌市大气重金属苔藓监测的方法,筛选适宜的苔藓监测物种,采集分析了西昌市主要区域冬季苔藓植物的生理生化等特征。通过对苔藓植物的可溶性蛋白、超氧歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、叶绿素、花青素、类胡萝卜素和重金属质量分数的比较分析,筛选出富集色素、生长优势突出、重金属富集能力强的物种。结果表明：大灰藓（Hypnum plumaeforme）可溶性蛋白含量最高,牛舌藓（Anomodon minor）抗氧化酶含量最高,美喙藓（Eurhynchium pulchellum （hedw.） jenn.）的重金属富集程度相对较最高,鳞叶藓（Taxiphyllum taxirameum）的重金属富集程度次之,牛舌藓、大灰藓重金属富集能力较低。综合比较表明美喙藓和鳞叶2种苔藓植物是适宜西昌市大气重金属监测的物种。     

菠菜SoNAC转录因子家族的全基因组鉴定与分析

采用生物信息学分析方法,从菠菜基因组中筛选鉴定了57个菠菜NAC转录因子,并对其基因结构、编码蛋白和系统进化进行了分析;通过荧光定量聚合酶链式反应qRT-PCR分析,研究了高温和盐处理后菠菜叶片中NAC基因的表达模式.研究结果显示:菠菜NAC转录因子可以被归入2组17个亚组,GroupⅠ包含10个亚组,GroupⅡ包含...     

菠菜抗坏血酸过氧化物酶基因家族的鉴定及表达分析

利用生物信息学分析方法,在菠菜全基因组中鉴定出了菠菜(Spinacia oleracea)抗坏血酸过氧化物酶(APX)家族成员,并对其理化性质、亚细胞定位、基因结构、保守基序、同源关系及基因表达进行了分析,发现菠菜中存在7个SoAPXs(SoAPX1～7)基因,并通过进化树分析将菠菜APX家族分为4类.基因结构分析发现该家族基因由5～9个外显子构成.亚细胞定位预测表明大部分菠菜APX蛋白定位在细胞质.实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)结果表明:SoAPXs在各个组织器官中呈组成型表达,其中SoAPX1和SoAPX3的组织表达模式相似,SoAPX4和SoAPX5相似,SoAPX2在新叶中表达最高,SoAPX7在雄花中表达最高.对经胁迫处理后的样品进行表达分析发现,低温胁迫与氧化胁迫对SoAPXs的表达均有诱导作用,盐胁迫与干旱胁迫也刺激了大部分SoAPXs的表达.这些结果表明:SoAPXs可能在菠菜的抗盐、耐寒、抗旱以及抗氧化过程中起作用,为后续深入鉴定APX家族成员的功能提供参考.     

NaCl胁迫对菠菜萌发和苗期生理特性的影响

以3个菠菜(Spinacia oleracea L.)自交系材料S26,S77和S4为研究对象,研究了不同浓度的NaCl溶液对菠菜萌发期和幼苗期生理特性的影响.结果表明:供试浓度范围内,低浓度(50 mmol?L-1)NaCl处理可以促进菠菜种子的萌发,但高浓度处理则抑制萌发;与S4相比,S77和S26在NaCl胁迫下...     

Expression of ipt gene driven by tomato fruit specific promoter and its effects on fruit development of tomato

Fruit specific promoter (2A12) from Lycopersicom esculentum and cDNA of isopentenyl-transferase (ipt) from Ti plasmid of Agrobacterium tumerfaciens C58 were cloned by PCR procedure respectively. Two plant expression vectors with 2A12/gus or 2A12/ipt were respectively constructed. These two chimeric genes were transferred into tomato by Agrobacterium mediated procedure. The results of Southern hybridization showed that the fusion genes had been integrated into tomatoes. The result of gus histochemical staining showed that 2A12 had high fruit specific expressive capability in transgenic tomato. The ipt expression resulted in accumulation of high level of cytokinins (CTKs) in fruit lead to developmental changes in fruits and seeds. The fruit of ipt transformed tomato had the hyperplastic placenta with very few seeds or even seedless. The shelf life of transgenic fruits elongated for 1–2 weeks. The ratio of fruit set, the dry weight of fruit and the crude protein content in fruit were increased, while the soluble sugar of fruits decreased.     

Transgenic tobacco plants expressing synthetic Cry1Ac and Cry1Ie genes are more toxic to cotton bollworm than those containing one gene

Transgenic tobacco plants carrying CrylAc, Crylle or both genes were obtained. In the leaves of transgenic plants carrying both genes, the contents of CrylAc and Crylle proteins were 0.173% and 0.131% of the total proteins, respectively. CrylAc protein content was 0.182 % and Cry1 le protein content was 0.124% of the total proteins in the leaves of transgenic plants containing only one Bt gene. Fresh leaves of transgenic tobacco and wild-type plants were used for the insect bioassay against wild-type and Cry1Ac-resistant cotton bollworm （Helicoverpa armigera）. The bioassay results showed that transgenic plants carrying both genes were significantly more toxic to wild-type and CrylAc-resistant cotton bollworm than those carrying CrylAc or Crylle alone. This study indicates that the higher toxicity of transgenic tobacco plants carrying both genes is caused by the cooperative function of both Bt proteins, thus providing a potential way to delay the development of insect resistance to transgenic crops.     

Ubi1 intron-mediated enhancement of the expression of Bt cry1Ah gene in transgenic maize （Zea mays L.）

The cry1Ah gene was one of novel insecticidal genes cloned from Bacillus thuringiensis isolate BT8. Two plant expression vectors containing cry1Ah gene were constructed. The first intron of maize ubiqutinl gene was inserted between the maize Ubiquitin promoter and cry1Ah gene in one of the plant expressing vectors （pUUOAH）. The two vectors were introduced into maize immature embryonic calli by microprojectile bombardment, and the reproductively plants were acquired. PCR and Southern blot analysis showed that foreign genes had been integrated into maize genome and inherited to the next generation stably. The ELISA assay to T1 and T2 generation plants showed that the expression of CrylAh protein in the construct containing the ubil intron （pUUOAH） was 20% higher than that of the intronless construct （pUOAH）. Bioassay results showed that the transgenic maize harboring cry1Ah gene had high resistance to the Asian corn borers and the insecticidal activity of the transgenic maize containing the ubil intron was higher than that of the intronless construct. These results indicated that the maize ubil intron can enhance the expression of the Bt cry1Ah gene in transgenic maize efficiently