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  • 苦荞 FtF5H 基因克隆及表达分析

    分类: 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间: 2021-07-20 合作期刊: 《广西植物》

    摘要: 阿魏酸-5-羟基化酶(Ferulate 5-hydroxylase)是调控 S 型木质素合成的关键酶。为研究其在苦荞木质素生物合成途径中的分子机制,该文从苦荞转录组数据中筛选获得一个 F5H基因,命名为 FtF5H(Genebank 登录号:MW455111),采用生物信息学方法对苦荞 F5H 蛋白的理化性质、信号肽、跨膜结构、亚细胞定位、亲疏水性、蛋白质二级结构、蛋白质三级结构、氨基酸结构、系统进化树等进行分析和预测,并同时运用实时荧光定量PCR技术对FtF5H基因在厚果壳苦荞与薄果壳苦荞的叶、花、茎、果壳中的差异表达进行分析。结果表明:FtF5H 基因序列包含 1 395 bp 的完整 cDNA 开放阅读框,编码 464 个氨基酸;生物信息学预测 FtF5H 蛋白具有 P450 超家族结构,为亲水性稳定酸性蛋白,不具有跨膜结构域,且为非分泌性蛋白;FtF5H 蛋白的二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成;三级结构预测显示FtF5H 蛋白与 5ylw.1.A 的相似度较高。系统进化分析表明 FtF5H 属于 CYP84A 亚家族。 qRT-PCR 显示 FtF5H 基因在两种苦荞中的不同部位均有表达,且在厚果壳苦荞果壳中的表达量是薄果壳的 5 倍之高,表达具有极显著差异。该研究为进一步研究苦荞木质素合成的分子调控机制奠定了基础,对苦荞新品种的培育具有重要的意义。

  • 中国特有种苦绳 (广义夹竹桃科) 的大小孢子发生和雌雄配子体发育及其分类学意义

    分类: 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间: 2020-11-27 合作期刊: 《广西植物》

    摘要: 近年来的分子系统学把狭义萝藦科和狭义夹竹桃科合并为广义夹竹桃科,包括􀀁5 个亚科和􀀁25 个族,但亚科和族间的亲缘关系较为复杂,亟待多学科证据澄清。本文利用常规石蜡切片技术观察了马利筋亚科南山藤属中的中国特有植物苦绳(Dregea sinensis Hemsl. var. Sinensis)的大小孢子发生和雌雄配子体发育,结合已有资料比较了􀀁5 个亚科的胚胎学特征,结果表明:(1)苦绳的花药由一对侧生并列药室组成,每个药室有一个花粉团;(2)花药壁有􀀁6 层,由外至内分别为表皮、2 层药室内壁、中层和􀀁2层绒毡层,花药壁发育模式属于多层型;(3)单核绒毡层细胞排成􀀁2 列,为腺质型;在小孢子四分体形成时期,药室内壁发生明显纤维状加厚;花药成熟时,位于药室远轴最外侧处的花药壁发生断裂,准备散粉;(4)小孢子母细胞减数分裂胞质分裂为连续型,小孢子四分体排列方式为左右对称型;成熟花粉粒为􀀁3-细胞型,排列紧密,形成花粉团;(5)雌蕊含有两枚离生心皮,具边缘胎座,胚珠倒生,单珠被,薄珠心,蓼型胚囊。苦绳的大小孢子发生和雌雄配子体的发育特征补充了南山藤属的胚胎学资料。同时,胚胎学特征在􀀁5 个亚科间的区别和联系,支持广义夹竹桃科的确立。

  • 盐穗木病程相关蛋白 HcPR10 抗血清的制备及鉴定

    分类: 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间: 2020-08-02 合作期刊: 《广西植物》

    摘要: 病程相关蛋白(PRs)在植物抗病抗逆过程中发挥重要作用。盐穗木病程相关蛋白基因HcPR10(GenBank:KF673356)来自盐穗木(Halostachys capsica)在600 mmol·L-1 NaCl胁迫下的盐抑制差减文库。为探究盐穗木病程相关蛋白HcPR10发挥生物学功能的机制,通过体外表达和纯化HcPR10重组蛋白,制备特异性的HcPR10多克隆抗体。本研究采用双酶切构建原核重组表达载体pET28a-HcPR10,转化至大肠杆菌(Escherichia coli)BL21诱导表达,通过正交分析优化重组蛋白可溶性诱导表达的条件,利用Ni-NTA亲和层析柱纯化融合蛋白,免疫BALB/c小鼠制备多克隆抗体,基于纯化获得的His-HcPR10重组蛋白和转HcPR10拟南芥总蛋白,分别利用ELISA和Western Blotting检测抗血清效价和特异性。结果表明:成功构建重组表达载体pET28a-HcPR10;正交结果显示诱导温度27 ℃,诱导转速200 r·min-1,IPTG浓度0.7 mmol·L-1,诱导时间6 h条件下可诱导表达大量可溶性目的蛋白;ELISA检测抗HcPR10血清效价达1:243 000,Western Blotting印迹结果显示制备的抗血清可以与重组蛋白和转基因拟南芥(Arabidopsis thaliana)中异源表达的HcPR10蛋白特异性结合。获得了效价高、特异性强的盐穗木病程相关蛋白HcPR10抗血清,为进一步研究HcPR10的亚细胞定位及生物学功能奠定了基础。

  • 杜仲基因密码子使用模式分析

    分类: 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间: 2020-03-06 合作期刊: 《广西植物》

    摘要: 为了解杜仲基因密码子使用模式,以杜仲基因组密码子为研究对象,运用CodonW软件对杜仲的320个蛋白编码基因进行同义密码子相对使用频率(RSCU)分析、ENC-GC3S关联分析编码基因的密码子ENC值、PR2-plot偏倚分析编码基因的密码子碱基使用频率。运用CUSP软件与Codon Usage Database软件对杜仲基因密码子的GC含量、使用频率与代表性物种烟草、拟南芥、大肠杆菌和酿酒酵母的密码子GC含量和使用频率进行比较。结果表明:杜仲基因密码子的RSCU>1的密码子有30个,其中18个以G/C结尾、12个以A/U结尾;说明杜仲基因密码子偏好以G/C结尾,且偏好性较强。有效密码子数(ENC)范围为30~60,该范围内的密码子距离标准曲线较近其ENC值小,偏好性较强。PR2-plot偏倚分析碱基使用频率显示G>C、U>A。杜仲与代表性物种的GC含量分析显示杜仲的GC12、GC3以及平均GC含量均高于代表性物种;杜仲与代表性物种的密码子使用频率分析表明杜仲与烟草、酿酒酵母的密码子偏好较为接近,杜仲与拟南芥、大肠杆菌的密码子偏好差距较大。杜仲是我国特有的珍贵中药材对其进行密码子使用模式分析,研究其密码子偏好规律,为杜仲植物基因工程中外源基因的改良及表达提供理论基础。

  • 播种季节和种植方式对多年生苦荞主要农艺性状的影响

    分类: 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间: 2019-03-14 合作期刊: 《广西植物》

    摘要: 为研究播种季节及种植方式对多年生苦荞主要农艺性状的影响,本文选取6个多年生苦荞新品系,对春、秋季直播与秋季再生其主要农艺性状进行调查。结果表明:不同播种季节对多年生苦荞新品系的主花序的花粉可育率、总结实率、有效结实率、植株株高、主茎粗、主茎分枝数、主茎节数及籽粒百粒重、单株粒数、单株产量的影响均达到显著或极显著水平,秋播主花序花粉可育率、总结实率、有效结实率,植株主茎分枝数,籽粒百粒重、单株粒数、单株产量均极显著高于春播;植株株高、主茎粗、主茎节数均极显著低于春播,主花序花朵大小、籽粒种子长宽比无显著差异。不同种植方式对主花序花粉可育率、有效结实率,植株主茎节数及籽粒百粒重的影响达到显著或极显著水平。秋季再生主花序花粉可育率、籽粒单株粒数显著高于秋季直播,主花序有效结实率,植株主茎粗、主茎节数,籽粒百粒重显著低于秋季直播,主花序花朵大小、总结实率,植株株高、主茎分枝数,籽粒种子长宽比、单株产量无显著差异。相关分析表明,各生长季节下主花序有效结实率及单株粒数与单株产量的相关系数均是最高。所有参试品系中,1612-241秋季直播的单株产量显著高于其他品系;1612-16、1612-33秋季再生单株产量较正季优势显著。该研究结果有助于筛选出适宜一季播种两季收获的优良品系,为今后多年生苦荞的选择育种提供线索基础。

  • 美洲大蠊内生菌几丁质酶基因的克隆、表达及其活性研究

    分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2018-11-08 合作期刊: 《中国生物工程杂志》

    摘要: 摘要【目的】对美洲大蠊内生粘质沙雷氏菌几丁质酶ChiA基因进行克隆、可溶性表达及功能验证。【方法】PCR扩增ChiA基因,TA亚克隆,构建重组表达载体ChiA/pET21b,生物信息学分析和低温诱导表达、SDS-PAGE、Western-Blot鉴定,打孔法对几丁质酶活性检测。【结果】PCR成功扩增了ChiA基因序列,该序列与Gen Bank上的S.marcescens ChiA基因序列同源性达99%;该序列编码571个氨基酸,并能够在原核系统中稳定表达。可溶性表达分析显示:通过低温诱导表达,获得可溶性的目的蛋白;活性试验发现:含目的蛋白的表达产物可分解几丁质,且活性强于美洲大蠊内生粘质沙雷氏菌。【结论】从美洲大蠊内生粘质沙雷氏菌基因组中成功克隆了几丁质酶ChiA基因,通过原核表达系统获得了具有较强活性的可溶性几丁质酶ChiA,为其应用奠定了基础。

  • 新型YdjM超家族成员的钠/氢逆向转运蛋白功能鉴定

    分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2018-09-13 合作期刊: 《中国生物工程杂志》

    摘要: 在原核生物中,钠/氢逆向转运蛋白具有催化细胞内的Na+、Li+或K+等碱基阳离子的排出,换取外部质子,以降低有毒碱性金属阳离子的细胞质浓度和维持细胞内pH稳态起到了至关重要的作用。为了进一步挖掘中度嗜盐菌Halobacillus Y5中具有盐碱耐受性的钠/氢逆向转运蛋白基因并对其功能进行鉴定,我们首先提取该菌的基因组DNA,然后采用Sau3AI随机酶切及功能互补的方法获得了一个新型的钠/氢逆向转运蛋白基因Ha_ydjM。生物信息学分析表明,该基因属于YdjM超家族成员,是一个未知功能的膜蛋白,系统发育分析证实,其与来自Halobacillus sp. Marseille –P 3789的YdjM(蛋白登录号WP_101846656.1)家族成员聚在一起但形成独立分支。研究发现,该基因能够恢复大肠杆菌突变株KNabc对0.2 M NaCl和5 mm LiCl 的耐受特性,并且耐受碱性pH 8.0。功能分析显示,该蛋白呈现pH依赖的钠/氢逆向转运蛋白活性,转运动力学分析表明,Na+、K+、Li+在KNabc中Km值分别是0.43 ± 0.05 mM、0.49 ± 0.06 mM、0.64 ± 0.06 mM,即对Na+、K+、Li+的亲和力分别是Na+ > K+ > Li+。综上所述,我们认为Ha_ydjM代表了一种新型的钠/氢逆向转运蛋白。该项研究丰富了YdjM超家族成员,并为其他未知膜蛋白功能分析提供依据。

  • 营养因素调控鹿茸的发生与再生

    分类: 生物学 >> 动物学 提交时间: 2017-10-11 合作期刊: 《动物营养学报》

    摘要: 鹿茸是我国的传统中药,具有较高的药用价值。作为雄性鹿的第二性征,鹿茸的发生和再生过程除受到激素的调控外,还与营养因素密切相关。营养因素对角柄、初角茸发生、鹿茸发育均具有较大的影响。本文综述了多年来对营养因素影响鹿茸发生与再生的研究结果,分析了营养因素调节角柄和鹿茸发生、发育的途径,提出了营养因素通过直接途径和间接途径调控鹿茸发生与再生的观点。

  • 蒸汽爆破参数对菜籽粕中总硫苷脱毒效果的影响

    分类: 生物学 >> 动物学 提交时间: 2017-10-11 合作期刊: 《动物营养学报》

    摘要: 本试验旨在研究蒸汽爆破参数(水料比、蒸汽压强、维压时间)对菜籽粕中总硫苷脱毒效果的影响,并用体外仿生法对脱毒菜籽粕的营养物质消化率进行评价。试验均采用单因素试验设计,分别筛选出最适的水料比、维压时间与蒸汽压强,每个试验处理设4个水平,每个水平3个重复。结果表明:蒸汽爆破处理对菜籽粕中总硫苷的脱毒效果明显,总硫苷脱毒率达73.71%~86.98%。以总硫苷脱毒率为筛选指标,按单因素试验设计,分别筛选出最适的水料比为25%,最适的维压时间为60 s,最适的蒸汽压强为2.0 MPa。以菜籽粕营养物质消化率筛选指标时发现,与未处理组相比,1.0、1.5 MPa(固定水料比为25%、维压时间为60 s)蒸汽压强对菜籽粕营养物质消化率无显著影响(P>0.05),2.0 MPa蒸汽压强时可显著或极显著降低粗蛋白质、赖氨酸、精氨酸的消化率(P<0.05或P<0.01),提高蒸汽压强可极显著降低总硫苷、异硫氰酸酯的含量(P<0.01)。综合考虑总硫苷脱毒率与营养物质消化率指标,当固定水料比为25%、维压时间为60 s时,适宜的蒸汽压强以不大于2.0 MPa为宜。

  • 亚麻芥种子油体的提取及稳定性研究

    分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2017-07-24 合作期刊: 《中国生物工程杂志》

    摘要: 油体是植物种子内储藏脂肪的亚细胞单位,其内部为三酰甘油(TAG),外部由单层磷脂和油体蛋白组成。这种稳定的结构可以使油体抵抗环境的压力,便于应用到食品及制药工业中。本研究对比碱法、水法、Tris-HCl法、Tricine法四种油体提取方法,对亚麻芥油体采取梯度离心法,制备亚麻芥油体。并对不同pH值、温度、NaCl浓度条件下油体稳定性做初步研究。结果表明,四种方法所提取的油体大小均在0.5-1 μm之间;相较于水法、Tricine法,碱法所回收油体被破坏,Tris-HCl法提取油体大小均一,提取率达17%。同时,油体在4 ≤ pH ≤ 7条件下,油体稳定性破坏。8≤ pH ≤ 10时;油体均匀分散,稳定分布。经过不同温度及NaCl浓度处理的油体均呈上浮状态,稳定性破坏。

  • FGF/FGFR信号调控成骨细胞分化的研究进展

    分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2017-06-01 合作期刊: 《中国生物工程杂志》

    摘要: 不管是在胚胎骨骼形成还是出生后骨骼发育过程中,FGF/FGFR信号都发挥着重要的作用,成骨细胞在骨骼形成过程中起主导作用,成骨细胞不断地分化是骨骼形成的必要条件,FGF/FGFR信号可调控成骨细胞分化过程中不同标志性基因的表达。该信号不仅可以通过自身作用于成骨细胞分化,而且也可与其他信号通路(BMP,Wnt和PTH)相互作用,共同协调控制成骨细胞分化。FGFR突变会引起成骨细胞分化异常从而出现各种骨疾病,如颅缝早闭,骨质疏松,异位骨化等。现对FGF及FGFR家族,成骨细胞分化过程中标志性基因及相应的标志物,FGF/FGFR信号调控成骨细胞分化作用等方面进行综述。