白光下拟南芥隐花素双突变体及其野生型的蛋白质组学比较分析

隐花素是植物的蓝光受体,在植物中调节多种光形态建成,包括抑制下胚轴的伸长、子叶的伸展和调节植物的开花时间等,但隐花素依赖蓝光调节光形态建成的分子机制仍然不清楚.采用双向凝胶电泳对生长在白光下的拟南芥隐花素双突变体及野生型的幼苗全蛋白进行分离,通过考马斯亮蓝染色,获得了分辨率和重复性较好的双向电泳图谱.选取了55个差异蛋白质点采用MALDI-TOF-TOF-MS进行肽质谱指纹图分析,最终有33个蛋白质点得到了可靠鉴定.其中在crylcry2中相对于野生型下调的有9个蛋白,其他蛋白均表现为上调.这些在白光处理下差异表达的蛋白质主要是参与碳水化合物代谢、能量代谢、细胞组织结构、抵抗压力和解毒、蛋白质的折叠和细胞壁的形成等功能,而且亚细胞定位主要是在叶绿体和线粒体.对其中5个蛋白质点的基因进行了半定量RT-PCR分析,发现这几个蛋白质点的表达与基因的表达基本一致.这些分析结果表明光控制拟南芥的发育是通过共调节许多相关基因的表达而实现的.     

拟南芥ch1-4的图位克隆以及参与光形态建成分析

拟南芥通过光受体对外界光信号进行感知并将信号进一步传递,通过影响相关基因的表达,进而调控其生长发育.通过正向遗传筛选分离到一株在蓝光下发育缺陷的突变体,随后对其进行了图位克隆,发现是由CH1蛋白267位半胱氨酸突变为精氨酸引起的发育缺陷.通过等位突变体分析证实,ch1突变体在蓝光和红光下分别表现为下胚轴缩短和伸长的表型,说明CH1影响拟南芥的光形态建成.文章不仅揭示了叶绿素酸酯加氧酶CH1参与光形态建成,也为光信号网络的完善提供了重要信息.     

棉花DELLA蛋白GhGAI2b基因的克隆和功能初步分析

DELLA蛋白是赤霉素信号途径的负调节因子,在棉花纤维发育中有着重要作用。本研究采用同源克隆方法,从棉花中克隆DELLA蛋白Gh GAI2b基因,构建p BP35S:Gh GAI2b和p BP35S:Ghgai2b植物过表达载体,通过农杆菌介导的滴花法转化Col野生型拟南芥。结果表明,棉花DELLA蛋白Gh GAI2b包含了DELLA蛋白家族中所有的典型保守区域;转基因拟南芥表现出莲座叶半径变短,植株矮化,花序紧凑,花器官发育迟缓等生长发育受抑制表型。说明棉花DELLA蛋白Gh GAI2b基因可能参与GA信号途径抑制植物生长发育。     

拟南芥T-DNA插入突变体scc8-D的蛋白质组学研究

采用双向凝胶电泳对拟南芥T-DNA插入突变体scc8-D和对照材料cry1cry2的植株总蛋白进行了分离,通过考染显色,获得了分辨率和重复性较好的双向电泳图谱.然后选取30个差异蛋白质点用MALDI-TOF-TOF-MS进行肽质谱指纹图分析,有22个蛋白质点得到了可靠鉴定.其中在scc8-D突变体中有3个蛋白上调,16个蛋白下调,有3个蛋白仅在cry1cry2中表达.分析发现,这些差异蛋白可能参与了碳水化合物代谢、光合作用、光呼吸、胁迫响应、蛋白质合成和氧化还原平衡等过程.这些蛋白中光合蛋白占32%,说明这些与矮化相关的调节性蛋白和功能性蛋白丰度的表达受到光的调控,从而抑制了植物下胚轴的伸长.     

异三聚体G蛋白在拟南芥生长过程中的作用

利用拟南芥的野生型和异三聚体G蛋白α亚基基因GPA1缺失突变体(gpα1-1,gpα1-2)和超表达突变体(wGα,cGα)为材料,对植株生长发育的一些形态指标进行了观测比较．结果表明2个缺失突变体的植株高度、叶片宽度、长角果果柄长度都明显超过野生型,而超表达突变体的部分指标与野生型相比也有明显差别．实验结果表明,异三聚体G蛋白参与某些器官生长发育的调节,初步证明G蛋白α亚基在伸长生长过程中可能起负调节作用。     

AGO1基因对拟南芥叶边缘锯齿状发育的影响

在拟南芥和水稻中Argonaute(AGO)蛋白是RNA介导的沉默复合体(RISC)的核心组分,在植物叶极性的分化方面具有重要的调节作用。实验根据AGO1基因序列设计一对特异引物,提取野生型拟南芥RNA作为模板,采用反转录PCR方法扩增出AGO1基因,并插入到克隆载体pGEM-T中。筛选鉴定后将AGO1连接到植物表达载体pBI121上,构建起植物表达载体pBI121-AGO1。并且利用农杆菌介导的方法转化拟南芥,通过抗性筛选,获得转基因植株。然后对转基因植株进行表型分析及AGO1蛋白的RT-PCR检测。通过对转基因拟南芥表达分析发现,与野生型拟南芥相比超表达AGO1蛋白的转基因拟南芥叶片明显呈锯齿状,说明AGO1基因影响拟南芥叶片发育。     

棉花细胞壁蛋白基因分离鉴定与表达分析

棉纤维起源于棉花胚珠外层表皮细胞．研究棉纤维发育,具有重要理论和实践意义．从棉纤维等组织cDNA文库中分离了186个棉花细胞壁结构蛋白基因,按照所编码的蛋白质结构特点,可将这些基因分为三类;富含脯氨酸细胞壁蛋白（Proline—rich cell wall proteins,PRPs）基因、伸展蛋白（Extensins）或者富含羟脯氨酸糖蛋白（Hydroxyproline—rich glycoprotein,HRGP）基因,富含甘氨酸蛋白（Glycine—rich proteins,GRPs）基因．采用cDNA microarray技术,比较上述基因在开花后10天的野生型棉花纤维和无絮无绒（fuzzless—lintless,fl）突变体胚珠表皮中表达谱发现,其中有7个基因在野生型纤维中特异性或高效性表达,表明它们可能与纤维发育有关．     

水稻C2H2型锌指蛋白OsZAT12转化拟南芥功能的初步研究

摘要:植物C2H2型锌指蛋白是植物转录调节因子中的大家族,通过转录调控、翻译后调节和蛋白质间的相互作用在植物发育和环境胁迫中发挥关键作用. 本研究在水稻基因组中克隆到一个C2H2型锌指蛋白,命名为OsZAT12. 生物信息学分析显示OsZAT12全长597bp,其中不包含内含子,其蛋白质序列含有199个氨基酸,具有两个典型的C2H2锌指结构. OsZAT12蛋白定位于细胞核,在根中特异性表达.过表达拟南芥植株与野生型比较,其根变短,子叶的变绿率明显降低,植株矮小.初步推断OsZAT12可能影响植物生长发育尤其是根的伸长.     

拟南芥雄性不育基因ds254的定位及其表达模式

通过Ac／Ds转座子系统的诱变，得到拟南芥突变体DS254．它的发育进程比野生型慢，植株比野生型矮小，连座叶柄比野生型的短，花苞数目比野生型的多，分枝的数量比野生型的多，且雄性不育．遗传分析表明突变体属于隐性单基因突变，稳定遗传，并且与Ds是紧密连锁的。可能是Ds插入直接引起的突变．TAIL—PCR的方法将该基因定位在第4条染色体上．Ds上携带的GUS基因表迭的初步分析表明，GUS基因在突变体的花药和连座叶中表达，说明该基因也可能在这些部位表达．突变体的表型分析结果说明该基因可能在植物的许多发育过程中起作用．     

拟南芥DnaJ蛋白的过量表达对细菌耐盐性的影响

热激蛋白是植物在各种环境胁迫下产生的一种蛋白,其表达与多种胁迫的抗性有一定关系。从野生型拟南芥cDNA中克隆获得了编码442个氨基酸序列的DnaJ基因,其与大肠杆菌DnaJ基因含有相同的J区和半胱氨酸富集区。将DnaJ基因构建到pET32a的原核表达载体,过量表达DnaJ基因的细菌在含有0.5 mol/LNaCl的培养基中仍然可以生长,初步推断DnaJ的表达与耐盐性有关。     

利用拟南芥鉴定双孢蘑菇Hsp20和Adcs基因的耐温功能

双孢蘑菇2个差异表达基因热休克蛋白基因(Hsp20)和4-氨基-4-脱氧分支酸合成酶基因(Adcs)通过根癌农杆菌(Agrobacterium)介导的花序浸渍法转化拟南芥(Arabidopsis thaliana),经草铵磷筛选、聚合酶链式反应(PCR)鉴定和蛋白质印迹(Western blot)鉴定表明,Hsp20基因和Adcs基因已整合到拟南芥基因组中并过表达.对转基因植株和野生型对照进行高温胁迫,比较其耐热性差异.结果显示:经过45℃热激1h处理,Hsp20基因转化拟南芥下胚轴恢复生长,部分幼苗存活;Adcs基因转化拟南芥与野生型一样下胚轴未恢复生长,幼苗基本未存活.实验表明,Hsp20基因对蘑菇的耐热性有直接作用,而Adcs基因对蘑菇的耐热性可能无直接作用.     

拟南芥花粉表面蛋白质数据的整合

花粉表面蛋白质参与花粉与柱头的识别,在植物繁殖生长过程中起着重要的作用．以拟南芥为研究对象,通过文献和网络资源的查阅收集其他植物的花粉表面蛋白质的信息,并利用同源性分析,将其转化为拟南芥的花粉表面蛋白相关信息;并将这些数据和拟南芥中已知及可能的花粉表面蛋白质数据整合在一起．然后,对整合的所有蛋白质进行了功能分类和表达分析,并建立了拟南芥花粉表面蛋白质数据库．这对深入研究花粉与柱头识别的分子机理将有重要的促进作用．     

棉花GhGAI1基因克隆及其功能的初步分析

DELLA蛋白是赤霉素信号通路中重要的蛋白质作用因子,负调节植物体中赤霉素的水平,同时受到生长素、脱落酸和乙烯的共同调节。根据已知的生物信息数据,本研究克隆了棉花GhGAl1基因,序列分析表明它编码DELLA蛋白。构建GFP与GhGAl1融合蛋白重组质粒,利用根癌农杆菌介导的花浸泡转基因方法转化拟南芥columbia生态型植株,进行过量表达实验。结果表明,GFP—GhGAl1融合蛋白定位于细胞核并且在施加赤霉素后迅速降解,表明该基因编码蛋白参与赤霉素信号通路。     

植物MYC1基因拟南芥表达载体构建及鉴定分析

随地球环境污染,气候变化问题愈发严重,植物生长过程中面临的极端环境风险也随之增加,植物所受环境胁迫中缺铁胁迫广泛存在。文章以拟南芥基因组DNA为模板,聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR)扩增克隆拟南芥MYC1基因启动子区域,经过酶切和连接,与GUS(β-葡萄糖苷酸酶)表达载体构建融合表达载体ProMYC1-GUS。通过浸花法侵染野生型拟南芥植株获得转基因材料,并对ProMYC1-GUS转基因材料进行缺铁诱导GUS组织染色,证明植物MYC1基因在缺铁胁迫下表达受到抑制。     

蝴蝶兰花发育相关基因pPI9的克隆与表达分析

为研究具有复杂而特异花型的蝴蝶兰花发育的分子机制,利用RT-PCR方法从蝴蝶兰花瓣总RNA中分离出834 bp长的cDNA片断.序列分析表明,该cDNA片断与拟南芥的PI基因有60%的同源性,命名为pPI9.它包含一个开放阅读框,具有编码24.5 ku蛋白质的能力.推导的氨基酸序列中,N端包含一个完整的MADS盒,C端有明显的PI基序.半定量PCR结果表明该基因只在植株的生殖器官中表达,而在营养器官中不表达,推测其可能参与花形态建成过程的调节.     

玉米幼苗两种形态建成中3个生化指标的比较研究

采用ＰＡＧＥ方法，对玉米幼苗和暗形态建成过程中ＥＳＴ、ＰＯＤ各可溶性蛋白进行比较研究后发现：光促进分化而抑制生长，暗则与此正相反；光或暗条件下各自都有部分基因特异性表达，植物能够适应光与暗的环境，进行形态建成。     

小拟南芥液泡膜H~+-PPase基因OpVP1的克隆、序列分析及表达

植物液泡膜质子转运无机焦磷酸酶(V-PPase)酸化植物液泡并为液泡的次级转运系统提供能量,在植物耐盐性起着重要的作用。为了克隆小拟南芥液泡膜H+-PPase基因,采用RT-PCR结合RACE的方法从小拟南芥叶片的cDNA中克隆了1个液泡膜H+-PPase基因,命名为OpVP1。OpVP1基因的cDNA全长为2698bp,开放阅读框(ORF)为2313bp,编码770个氨基酸。OpVP1蛋白与琴叶拟南芥、拟南芥相似性最高,分别为98.6%、98.4%。系统进化分析表明OpVP1基因属于Ⅰ型液泡膜质子焦磷酸酶基因。OpVP1蛋白的分子量是80745.9Da,等电点pI为5.13,含有14个跨膜螺旋结构。三维结构分析表明OpVP1蛋白是由2个单体组成的二聚体蛋白。qRT-PCR表明OpVP1基因在角果中表达高于根、茎、叶和花中的表达。     

一个植物跨膜蛋白DUF872基因家族新成员的克隆与序列分析

DUF872家族是由一些未被具体描述的真核生物蛋白质构成,该家族的基因功能尚不清楚.本研究通过PCR方法从手掌参全长cDNA文库中筛选到了一个DUF872家族基因的全长cDNA,暂命名GcDUF872-1或Gc364.测序表明该序列长度为618 bp,推测编码103个氨基酸的蛋白质,序列比对表明它与拟南芥和水稻的DUF872家族基因蛋白质的相似程度达到85.92%.DUF872基因家族的进化分析表明Gc364与水稻、拟南芥的遗传关系最近,同属一个亚家族.半定量RT-PCR显示Gc364在植物组织中表达量较低,属于低丰度表达的基因,而且表达量受光处理而上调.生物信息学分析表明预测蛋白Gc364属于两次跨膜的蛋白质,可能是一个真正的编码蛋白,主要参与信号传递或能量的转换.     

拟南芥SnRK2.2/2.3激酶参与调节镉胁迫响应的机制探究

为探究拟南芥SnRK2.2和SnRK2.3基因对Cd胁迫响应的分子机制. 以野生型（WT）、双突变体SnRK2.2/2.3、过表达SnRK2.2和过表达SnRK2.3的转基因植物为材料,研究SnRK2.2和SnRK2.3基因与Cd胁迫响应的关系.发现过表达两个基因可以提高拟南芥对Cd的耐受性,表现为可以减少Cd、丙二醛（MDA）及活性氧（ROS）的累积量,增加抗氧化酶CAT、POD和SOD的活性. qRT PCR结果显示在Cd胁迫下,两种过表达植株中铁转运蛋白IRT1和转录因子FIT、bHLH038和bHLH039表达水平受到明显抑制,ABA合成相关基因AAO3和NCED3的表达量显著上调.在Cd胁迫下,两种过表达植株中ABA含量显著高于WT和双突变体. 以上结果表明：拟南芥遭受Cd胁迫时,SnRK2.2和SnRK2.3基因通过下调IRT1基因表达从而减少植物对Cd的吸收,同时通过增加内源ABA含量来缓解Cd对植物的毒害.