拟南芥中ABA信号途径相关的一个未知基因的研究报告

对ABA信号作用途径中信号因子所发挥的功能以及它们所处的位置的研究工作,可以揭示出植物的逆境生理反应的原理.本研究利用酵母双杂交系统在拟南芥cDNA文库中筛选到的一个与ABI1和ABI2具有相互作用的未知蛋白质PCR7,分别构建了原核和真核表达载体,在大肠杆菌中表达和纯化了该蛋白质,并通过构建拟南芥过量表达和抑制表达转基因植株,以及对生理表型的研究初步证实了该基因的在ABA信号途径中起着负调控因子的作用.     

拟南芥中与AtGluRS相互作用蛋白质的初步研究

AtGluRS是ABA信号通路的正调节因子,利用酵母双杂交从拟南芥cDNA表达文库中筛选出一个与AtGluRS相互作用的未知蛋白(UGT).为了研究蛋白功能,构建真核过表达和抑制表达载体,用农杆菌介导花序侵染法转化野生型拟南芥,筛选鉴定转基因植株并进行初步的生理性状分析.     

拟南芥中一个与谷氨酰tRNA合成酶相互作用蛋白质的初步研究

利用酵母双杂交系统从拟南芥cDNA文库中筛选到一个与谷氨酰tRN合成酶有作用的假定的吡哆醛磷酸结合蛋白PPB.谷氨酰tRNA合成酶是ABA信号通路中正调节因子.在大肠杆菌中表达和纯化了与预测结果一致的PPB蛋白.构建其核正向表达载体和反向表达载体,转化拟南芥后筛选和鉴定出正向转基因植株.现就对其初步的研究做一个报道.     

拟南芥ATP6与PSAL蛋白质之间的相互作用研究

本文利用酵母双杂交系统研究了拟南芥中全长atp6与不同长度psaL之间的相互作用,通过观察含有共转化质粒的酵母,在组氨酸(His)和腺嘌呤(Ade)营养缺陷条件下的生长情况,以及对β-半乳糖苷酶(LacZ基因编码)的定性和定量分析,表明ATP6与PSAL之间具有较强的相互作用,并且这种相互作用在全长atp6和psaL的中间区段,PSAL的信号肽和C端的存在阻碍了这种相互作用.     

VDAC3与ABA受体蛋白相互作用的验证以及初步研究

酵母双杂交技术在拟南芥cDNA文库中筛选得到了与ABA受体蛋白RCAR1,RCAR3均有相互作用的蛋白质VDAC3,并已获得VDAC3基因的全长.VDAC3蛋白包含有3个结构域,分别为Porin3结构域,DUF3442结构域和SEG片段,现根据结构域分布,将VDAC3截短为包含DUF3442的VDAC3N以及包含SEG的VDAC3C两段.将VDAC3全长以及分别截短的169个氨基酸(VDAC3N)及105个氨基酸(VDAC3C)的片段进行酵母转化实验,与RCAR1或RCAR3共同转化后,VDAC3,VDAC3N的共转酵母能够在缺陷型培养基上生长,并且使X-Gal显色为蓝色,而VDAC3C则不能.这验证了全长的VDAC3与RCAR1,RCAR3的存在相互作用,并发现决定VDAC3蛋白与RCAR1,RCAR3是相互作用的结构域位于N端的DUF3442结构域.     

拟南芥At5g66070基因在ABA处理下的初步研究

本研究以拟南芥为实验材料,探索基因At5g66070在植物激素ABA处理条件下的相关生理功能.结果表明,在10μMABA处理下,该基因的表达量明显升高,表明该基因受到ABA的诱导.亚细胞定位发现AT5G66070定位在细胞核.通过DNA及RNA水平筛选鉴定At5g66070基因T-DNA插入纯合突变体,然后经根瘤农杆菌介导法进行遗传转化,筛选获得过表达转基因株系.表型分析发现经ABA处理后,突变体相对于野生型而言根长较短,表明突变体对ABA更为敏感.气孔关闭实验发现10μM ABA能诱导突变体气孔关闭,而野生型和过表达无显著影响.以上结果表明At5g66070在拟南芥的ABA胁迫响应中起负调控作用.     

卵巢癌转移相关基因及其信号传导途径

卵巢癌转移是一个复杂的过程。这些过程与粘附、降解、运动等行为密切相关,涉及到很多分子的变化,包括相关黏附分子、蛋白水解酶、趋化因子、血管内皮细胞生长因子（VEGF）等。随着研究的深入,对卵巢癌转移相关的基因及其信号传导途径有了更多的了解,这些成果也为临床实践提供了机会。     

拟南芥钙依赖蛋白激酶CPK11与ABA响应元件结合因子ABF4相互作用的研究

为研究钙依赖蛋白激酶CPK11参与ABA信号通路的方式,本文利用体外酵母双杂实验(Y2H)以及体内双分子荧光互补实验(BiFC)分析CPK11与ABA响应元件结合因子(ABA-responsive element binding factors, ABFs)ABF4之间的关系.酵母双杂交实验表明CPK11与ABF4存在体外相互作用,双分子荧光互补实验表明CPK11与ABF4存在体内相互作用.以上实验共同证明CPK11与ABF4存在直接相互作用.作为CPK11的同源蛋白CPK4与转录因子ABF4在植物体内也存在相互作用.以上实验表明CPK11及其同源蛋白CPK4可能通过与转录因子ABF4相互作用从而参与钙离子介导的ABA信号通路.     

一个与ABA信号通路相关未知基因AB的亚细胞定位研究

本研究通过构建一个与脱落酸（ABA）信号传导途径相关的未知基因AB和绿色荧光蛋白（GFP）编码基因的重组质粒,利用基因枪技术将该重组质粒成功转入洋葱表皮细胞,观察并确定了该基因编码蛋白细胞核和细胞质的亚细胞定位,为进一步研究该未知基因的生物学功能及其分子机制提供了思路.     

拟南芥AtMYB44与RCAR1相互作用的研究

以拟南芥脱落酸(ABA)受体RCAR1和以文为诱饵蛋白质,利用酵母双杂交(Y2H)技术筛选出转录因子AtMYB44,本文进行了pull down及重转酵母验证,确定它们之间的关系,实验结果显示RCAR1与AtMYB44之间确实存在相互作用.此外,为了确定RCAR1在AtMYB44上的作用区域,构建了不同长度的AtMYB44cDNA序列的PGADT7载体,利用酵母双杂交实验分析,表明只有AtMYB44的N端54~105氨基酸序列与RCAR1存在相互作用.     

拟南芥PAL基因家族鉴定及表达模式分析

为研究苯丙氨酸解氨酶（PAL）作为苯丙烷类代谢途径的关键酶,在植物响应环境胁迫过程中的重要作用,本研究利用HMMER、Pfam与SMART等工具,从拟南芥全基因组中筛选获得 9 个PAL成员,分析其编码酶蛋白的理化性质、二级结构与保守基序等信息.同时,结合转录组与定量PCR分析PAL成员在干旱与盐胁迫条件下的表达模式.结果表明,拟南芥PAL成员的二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成;亮氨酸和丙氨酸为含量较高的氨基酸残基;拟南芥PAL成员含有 20 种不同的保守基序,其中motif6含有ASG活性位点,为所有PAL成员所共有;较多PAL成员具有光响应、激素响应、胁迫响应和生长发育相关的顺式调控元件.转录组学与定量PCR分析发现,AT3G53260.1、AT3G53260.2与AT3G47660.1的mRNA表达水平在干旱与盐胁迫后发生显著变化,推测这 3 条基因可能参与拟南芥对干旱及盐胁迫的响应过程,表明PAL基因在调控植物生长发育与非生物胁迫响应过程中发挥重要作用.     

柠檬醛诱导的拟南芥抗旱性及差异表达基因分析

本研究旨在探讨柠檬醛在植物抗旱方面的潜在应用价值.以不同浓度的柠檬醛处理拟南芥,我们发现200μmol/L柠檬醛处理的拟南芥在随后干旱胁迫下的存活率高达80%,而未经柠檬醛处理的对照组只有40%左右.转录组测序(RNA-seq)分析发现经200μmol/L柠檬醛处理后有230个差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs),DEGs在GO功能注释和KEGG通路中分别显著富集为应激反应和内质网中的蛋白质加工,且上调表达的DEGs许多都与热激蛋白家族相关.从中挑选4个(AT1G07400,AT2G26150,AT4G25200,AT4G12400)进行RT-qPCR验证,发现其反映的表达水平和RNA-seq数据一致.本研究表明200μmol/L柠檬醛处理可以诱导拟南芥产生抗旱性,并可能通过热激蛋白使干旱胁迫后部分解折叠的功能蛋白恢复生理活性状态,从而使拟南芥显示出对干旱更强的耐受性和抵抗力.     

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.     

拟南芥中参与盐胁迫应答的基因 At1g14260的功能初探

拟南芥中未知基因At1g14260的表达受到多种非生物胁迫的诱导, 特别是在NaCl的诱导下, At1g14260的表达量明显增加. 对T DNA插入突变体at1g14260(salk 118406)的分析表明, 敲除了基因At1g14260的拟南芥相比野生型对盐胁迫更加敏感. 此外, 构建了融合表达载体PBi221 At1g14260 GFP并且成功转入拟南芥原生质体中, 在荧光显微镜下观察到融合蛋白定位于原生质体细胞核中. 因此, At1g14260可能参与了拟南芥中盐胁迫的过程.     

拟南芥叶柄细胞脱分化与叶绿体超微结构变化

对培养的拟南芥叶柄细胞的超微结构进行观察,培养0～2.0 d,叶绿体内淀粉粒的数量和体积逐渐增加;培养2.0～3.0 d,叶绿体淀粉粒的数量和体积逐渐减少,细胞中细胞质大量增加,开始形成愈伤组织.以叶绿体及其淀粉粒的变化为依据,将培养的拟南芥叶柄细胞经过脱分化形成愈伤组织的过程划分为前期(培养0～1.5 d)、中期(培养1.5～2.0 d)和后期(培养3.0 d左右)3个阶段;以叶绿体超微结构的变化来界定植物细胞脱分化的过程,为进一步揭示植物细胞脱分化机制提供了依据.     

声波刺激对拟南芥基因表达的影响

运用银染mRNA逆转录差异显示(DDRT-PCR)技术,初步研究了声波刺激对拟南芥差异基因表达的影响.研究分离得到SA3、SG2-1、SG2-2、SG7-1、SG7-2、CA2共6个差异表达基因片段,进一步运用Northern点杂交确定SA3、CA2、SG7-1为阳性片段,其中SA3片段属于声波刺激特异表达基因, SG7-1片段属于声波刺激增强表达基因,CA2片段属于声波刺激抑制表达基因.研究结果表明植物在基因水平对声波刺激具有响应,为下一步探索植物响应声波应力的分子生物学调控机理奠定了基础.     

同源重组法敲除酵母snoRNA基因的初步探讨

以3个粟酒裂殖酵母核仁小RNA为对象,通过同源重组法构建相应的基因缺失株,并对影响同源重组效率的因素进行分析.结果显示:载体骨架的切除可以显著提高同源重组效率;增加两侧同源片段的长度也能提高同源重组效率;另外,利用粟酒裂殖酵母野生型单倍体菌株进行snoRNA 基因敲除是可行的.