联系我们 加入收藏
 
年期检索 高级检索
33
投稿指南
编写指南
论文模板
作者常见问题
 
审稿政策
审稿常见问题
 
编委审稿流程
编委审稿常见问题
    友情链接
友情链接
更多....  
 
农业生物技术学报  2016年 24卷 3期  刊出日期:2016-01-14
 
研究论文与报告
猪CD8B表达谱、基因多态性及其与血液免疫性状的关联分析
Expression Profile, Polymorphism Detection and Association of the CD8B Gene with Blood Immune
许金根 王重龙 车传燕 蔡治华 李升和 张勤
2016, 24(3): 357-365  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (2050 KB)  ( 340 )
摘要
白细胞分化抗原8(cluster of differentiation 8, CD8)是主要表达在CD8+T细胞表面的共受体和信号转导分子。CD8B基因编码CD8蛋白的β链,在免疫应答中起着潜在的调节作用。为分析CD8B基因在猪(Sus scrofa)不同组织中的表达特征,并探究CD8B基因多态性对血液免疫性状的遗传效应,本研究利用qRT-PCR测定CD8B基因在大白猪7个组织中的表达量,并用PCR产物测序与限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism, RFLP)方法对382头大白猪、84头长白猪和90头松辽黑猪CD8B基因编码区进行SNPs检测,以及分析CD8B基因突变对大白猪外周血T淋巴细胞亚群和血常规指标的影响。结果表明,CD8B基因在脾脏中的mRNA表达量最高,然后依次是肺脏、胃、肝脏、肾脏、心脏和肌肉。CD8B基因外显子5处检测到1个错义突变(c.602G>A),在大白猪、长白猪和松辽黑猪群中均存在3种基因型(AA、AG和GG型),且3个猪种都是GG为优势基因型。统计分析显示,CD8B基因多态性与大白猪血液中的CD4+CD8-、CD4-CD8+、CD4+/CD8+、血红蛋白含量(hemoglobin, HGB)和红细胞压积(hematocrit, HCT)指标显著相关(P<0.05)。最小二乘分析表明,3种CD8B基因型个体具有不同的血液参数,其中GG型的CD4+CD8-指标显著高于AG型,AG型的CD4-CD8+指标显著高于GG和AA型,GG和AA型的CD4+/CD8+、HGB和HCT指标显著高于AG型(P<0.05)。因此,CD8B基因可能参与血液生理指标的调控,可作为影响猪免疫性状的重要功能候选基因。本研究为进一步揭示CD8B基因的生物学功能提供依据,也为猪的标记辅助抗病育种提供了基础资料。
CDK1和CyclinB1在不同月龄绵羊睾丸中的表达与定位
Expression and Cellular Localization of CDK1 and CyclinB1 in the Sheep(Ovis aires)Testes
马友记 卢曾奎 张全伟 赵兴绪 张勇
2016, 24(3): 342-348  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (8995 KB)  ( 186 )
摘要
哺乳动物精母细胞减数分裂至成熟受蛋白依赖性激酶(cyclin-dependent kinase, CDK1)和细胞周期蛋白B(CyclinB1)形成的复合物细胞促分裂因子(maturation promoting factor, MPF)控制。本实验选取0、2、6、12和24月龄绵羊(Ovis aires)睾丸组织,探究了不同月龄绵羊睾丸中CDK1和CyclinB1表达与定位情况。通过qRT-PCR方法检测了CDK1和CyclinB1在不同月龄绵羊睾丸中mRNA表达情况,并利用免疫组织化学染色技术对睾丸组织中CDK1和CyclinB1蛋白定位。结果表明,绵羊睾丸中CDK1和CyclinB1 mRNA表达量随月龄的增加呈现先下降后上升的趋势。CDK1和CyclinB1蛋白在细胞中主要定位于精原细胞、初级精母细胞和次级精母细胞。各发育期CDK1蛋白表达量均低于CyclinB1蛋白的表达量,其中CDK1蛋白在整个细胞周期中表达量极少且相对稳定,CyclinB1蛋白在各发育期表达量不同。说明CDK1和CyclinB1 mRNA和蛋白质在不同月龄绵羊睾丸中的表达量存在一定差异,可能对绵羊睾丸发育有一定的调节作用。
CD14沉默的猪小肠上皮细胞系的建立及其对大肠杆菌黏附能力的变化分析
Establishment of Pig (Sus scrofa) Small Intestinal Epithelial Cell Line with CD14 Gene Silencing and Its Effect Analysis on the Adhesion Ability to Escherichia coli
戴超辉 甘丽娜 钦伟云 孙寿永 朱国强 吴圣龙 包文斌
2016, 24(3): 323-331  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (8039 KB)  ( 193 )
摘要
白细胞分化抗原14(cluster of differentiation antigen 14, CD14)在先天性免疫和适应性免疫反应中都发挥重要调控作用,本研究旨在构建猪(Sus scrofa)CD14基因的短发夹RNA (short?hairpin?RNA,shRNA)干扰载体,包装成慢病毒,转染猪小肠上皮细胞,在细胞水平上进行相关功能探讨。本研究参照CD14基因(GenBank登录号: EF626695.1)全长编码区序列,设计4个靶向猪CD14基因的shRNA干扰序列,将其克隆至慢病毒表达载体质粒中,分别命名为pGLV3-CD14-1、pGLV3-CD14-2、pGLV3-CD14-3和pGLV3-CD14-4,以及阴性对照pGLV3-CD14-NC。包装成功后转染猪小肠上皮细胞系IPEC-J2,利用qRT-PCR检测其干扰效率。选择干扰效率最高的慢病毒进行药筛,获得CD14基因稳定沉默的猪小肠上皮细胞系。大肠杆菌(Escherichia coli)黏附实验检测大肠杆菌F18ab和F18ac对CD14基因沉默小肠上皮细胞黏附能力的变化。结果表明,本研究成功构建4个shRNA表达载体,包装成的慢病毒均能降低猪CD14 mRNA表达水平,其中pGLV3-CD14-3慢病毒的干扰效果最好,其干扰效率达到94.6%;CD14基因沉默后F18ab对小肠上皮细胞的黏附能力显著增强,而F18ac虽然也有上调,但并未产生显著性差异。研究结果表明,CD14基因沉默后的小肠上皮细胞对大肠杆菌F18ab的黏附能力显著增强,CD14基因可能在小肠上皮细胞抵御大肠杆菌F18ab感染过程中发挥了重要的调控作用。慢病毒介导的CD14沉默的猪小肠上皮细胞系的建立,不仅为在细胞水平研究CD14基因功能提供了有效模型,也为进一步探究其所在的Toll样受体/白介素-1受体(toll-like receptors/interleukin-1?receptor, TLRs/IL-1R)信号通路在猪肠道病原微生物引起的免疫反应和抵御病原入侵的调控机制奠定了基础。
棉铃虫精氨酸激酶(AK)的表达规律
Expression profile of arginine kinase from Helicoverpa armigera
赵洁 程婷婷 黄丽娜 马纪 刘小宁
2016, 24(3): 397-405  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (3599 KB)  ( 489 )
摘要
精氨酸激酶(arginine kinase, AK)是一种磷酸转移酶,参与无脊椎动物的细胞内能量代谢。为深入了解AK在棉铃虫(Helicoverpa armigera)细胞色素P450 (cytochrome P450) CYP6B6基因表达过程中起到的作用和调控机理,基于酵母单杂交结果采用RT-PCR从棉铃虫中肠cDNA扩增得到棉铃虫精氨酸激酶(HarmAK),构建大肠杆菌(Escherichia coli)重组菌株BL21: pET28a-HarmAK,异丙基硫代半乳糖苷(isopropyl β-D-thiogalactoside, IPTG)诱导表达后通过镍柱纯化获得目的蛋白,Western blot检测目的蛋白的表达和纯化结果,pH-分光光度法检测HarmAK蛋白的催化活性,qRT-PCR检测棉铃虫不同发育阶段和6龄幼虫不同组织中HarmAK基因的表达规律。研究结果表明,克隆得到HarmAK基因大小为1 068 bp,编码355个氨基酸,预测蛋白质分子量和等电点分别是39.8 kD和5.76。氨基酸序列分析表明,HarmAK蛋白不含信号肽和跨膜结构域。HarmAK在大肠杆菌BL21中为可溶蛋白,Western blot和pH-分光光度法结果显示,融合蛋白His-HarmAK的大小与预期一致,且活性达到(5.5±0.85) μmol/(min·mg),表明HarmAK能磷酸化L-精氨酸。HarmAK在棉铃虫的所有发育阶段和6龄幼虫的所有组织中均有表达,1龄幼虫及6龄幼虫中肠的表达量最高。本研究将为利用HarmAK基因作为分子靶标来控制棉铃虫的研究奠定基础。
鲈鱼(Lateolabrax japonicus)CD3基因cDNA克隆及诱导表达
Molecular Cloning and Induced Expression of CD3 Genes of Lateolabrax japonicus
陈正涛 顾晓英 钱云霞
2016, 24(3): 380-389  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (3059 KB)  ( 642 )
摘要
T淋巴细胞分化抗原3(cluster of differentiation 3, CD3)分子表达于T细胞表面,并通过非共价键与T细胞受体(T cell receptor, TCR)连接,参与T细胞活化。本研究采用反转录PCR(RT-PCR)和cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends, RACE)技术从鲈鱼(Lateolabrax japonicus)肝脏中克隆了CD3γ/δ、CD3ε和CD3ζ基因全长。结果表明,CD3γ/δ全长cDNA为1 231 bp,包括99 bp的5'非翻译区(untranslated regions, UTR),583 bp的3'-UTR和549 bp的开放阅读框(open reading frame, ORF),共编码182个氨基酸;CD3ε全长cDNA为2 145 bp,包括186 bp的5'-UTR,1 434 bp的3'-UTR和525 bp的ORF,共编码174个氨基酸;CD3ζ全长1 281 bp,包括56 bp的5'-UTR,772 bp的3'-UTR和453 bp的ORF,共编码150个氨基酸。氨基酸序列分析发现,CD3γ/δ和CD3ε分子结构相似,均含有1个免疫球蛋白样结构的胞外区、1个跨膜区和含1个ITAM序列的胞浆区,而CD3ζ含有1个仅由5个氨基酸组成的胞外区、1个跨膜区和含3个ITAM序列的胞浆区。分析DNA和cDNA序列发现,CD3γ/δ的ORF区由6个外显子和5个内含子组成,CD3ε的ORF区由5个外显子和4个内含子组成。qRT-PCR结果表明,CD3γ/δ、CD3ε和CD3ζ在鳃、脾、头肾、肠中表达较高,在脂肪、肝、眼、脑等组织中表达较少。当腹腔注射哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)3 h后,脾组织的3种CD3分子均显著上调(P<0.05),在肠和头肾也有显著上调(P<0.05),表明细菌感染会增加CD3的表达。研究结果为进一步研究鱼类CD3在病原菌感染免疫中的分子机制提供基础资料。
菰黑粉菌MAPKK同源基因UeMkk1的全长克隆及表达
Full Length Cloning and Expression of Mitogen-Activated Protein Kinase Kinase Homolog Gene UeMkk1 in Ustilago esculenta
胡鹏 张雅芬 崔海峰 应荣 刘俊平 胡鹏 叶子弘
2016, 24(3): 406-415  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (5029 KB)  ( 786 )
摘要
菰黑粉菌(Ustilago esculenta)是菰(Zizania latifolia)植株体内的内生真菌,其二型态转换与茭白孕茭密切相关,而丝裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinase, MAPK)途径在真菌二型态转换中具有重要调控作用。本研究利用酵母型及菌丝型菰黑粉菌的差异蛋白表达及转录组分析数据,克隆了菰黑粉菌中一个丝裂原活化蛋白激酶激酶(mitogen activated protein kinase kinase, MAPKK)基因UeMkk1(GenBank登录号:KR870332)。该基因cDNA序列全长2 204 bp,开放阅读框2 043 bp。与模式菌酵母的MAPK途径蛋白进行聚类分析表明,UeMkk1属于MAPKK蛋白,NCBI中Blast比对结果及进一步的系统发育分析表明,UeMkk1与黑粉菌属真菌的Mkk1同源性较高,其中与大麦坚黑穗病菌(Ustilago hordei)的MKK1一致性达到84%,其丝/苏氨酸双特异性蛋白激酶催化结构域在不同真菌中高度保守。同时,本研究通过大肠杆菌(Escherichia coli)原核表达系统成功表达并从蛋白裂解上清液中纯化得到了纯度较高的UeMkk1蛋白。另外,对不同碳源诱导后菰黑粉菌的生长特征观察及UeMkk1的表达分析表明,蔗糖能诱导菰黑粉菌菌丝的形成及生长,UeMkk1的表达量在菌丝生长后期下调表达;PDA、葡萄糖及麦芽糖培养基中菰黑粉菌保持酵母型生长,UeMkk1呈周期性上调表达。以上研究工作为进一步开展UeMkk1基因的功能研究,阐明其在菰黑粉菌二型态转换及茭白孕茭中的作用提供了基础材料。
39K基因对家蚕核型多角体病毒(BmNPV)复制和转录的影响
Replication and Transcription of Bombyx mori Nucleopolyhedrovirus
李俊 张婷 张媛媛 全滟平 舒特俊 聂作明 于威
2016, 24(3): 416-425  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (7088 KB)  ( 217 )
摘要
39K同源基因存在于所有鳞翅目昆虫杆状病毒基因组中,其编码产物为一种磷蛋白。迄今的研究表明,39K基因与病毒基因表达调控有关,但家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori Nucleopolyhedrovirus, BmNPV) 39K基因对病毒复制和转录的具体调控作用尚不清楚。本研究利用Red重组技术和Bac-to-Bac系统分别敲除和回补39K基因,构建了39K缺失型病毒39K-ko-Bacmid和修复型病毒39K-re-Bacmid,并分别转染家蚕(Bombyx mori)细胞系BmN细胞,发现二者均能产生具有感染活力的病毒粒子,表明39K基因不是BmNPV复制的必需基因,但是该基因的缺失可显著降低病毒滴度。进一步利用qPCR发现,39K基因缺失对病毒基因组早期基因组的复制没有显著影响,但在后期会降低病毒基因组的复制水平,并导致病毒各时期基因转录水平的极显著下降(P<0.01)。为了进一步了解39K基因对BmNPV极晚期基因多角体启动子的表达调控作用,本研究构建了由BmNPV多角体启动子驱动的萤火虫萤光素酶和家蚕胞质肌动蛋白A3启动子驱动海肾萤光素酶的双萤光素酶报告系统,通过定量检测荧光素酶活性的变化情况,证明了39K基因对多角体启动子具有显著的负调控作用。综上所述,可知39K基因不是BmNPV复制的必需基因,但该基因的缺失可显著降低病毒各时期基因的表达水平,并导致多角体基因启动子的启动活性增强。本研究结果将为深入了解BmNPV 39K基因对病毒基因组复制、转录的影响奠定基础,同时也将为家蚕杆状病毒(Bombyx mori baculovirus)表达系统高效转录机制的研究提供资料。
绵羊肺炎支原体hlyA的表达及活性初步鉴定
Expression and activity identification of hlyA from Mycoplasma ovipneumoniae
孙远航 李敏 王晶 罗海霞 何玉龙 郝秀静 王玉炯
2016, 24(3): 435-442  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (3571 KB)  ( 521 )
摘要
绵羊肺炎支原体(Mycoplasma ovipneumoniae, MO)可引起绵羊(Ovis aries)及山羊(Capra hircus)的支原体性肺炎,分布广泛,危害严重。本实验在课题组前期完成MO Y98基因组测序的基础上,通过基因注释、PCR等获得了该菌株可能的溶血素(hemolysin, hlyA)基因;依据大肠杆菌(Escherichia coli)优势密码子对hlyA基因进行优化,构建优化后hlyA原核表达质粒 pET32a-hlyA;将该质粒转入大肠杆菌BL21 (DE3)pLysS中,获得了相应的重组菌株,并对重组菌株进行诱导表达;采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS polyacrylamide gel electrophoresis, SDS-PAGE)和Western blot对表达的重组蛋白进行鉴定,并经Ni2+金属螯合柱纯化。克隆了MO hlyA基因序列(GenBank登录号: KT598390),片段大小为375 bp,编码125个氨基酸。优化后密码子适应指数为0.91,目的基因适于在大肠杆菌中表达。重组融合蛋白多以包涵体的形式存在,其分子量大小约为31.6 kD,与预期大小一致。Western blot 结果显示,上清中纯化出的目的蛋白能与一抗发生反应,重组蛋白特异性较好。溶血实验表明,当纯化后蛋白浓度稀释到0.125 μg/mL时,溶解红细胞的能力已经下降。该研究结果为后续绵羊肺炎支原体致病性研究提供了基础资料。
大口黑鲈PACAP基因SNPs的筛选及其与生长性状的关联分析
SNPs Detection of PACAP Gene and Its Association with Growth Traits in Largemouth Bass (Micropterus salmoides)
刘浩 白俊杰 李胜杰 马冬梅 全迎春
2016, 24(3): 390-396  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (1415 KB)  ( 610 )
摘要
垂体腺苷酸环化激酶多肽(pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide, PACAP)是一种能够促进生长激素、促性腺激素和催乳素分泌的多效激素,属于胰高血糖素/分泌肽家族的成员。为探索PACAP基因多态性对大口黑鲈(Micropterus salmoides)生长性状的影响,本研究采用直接测序的方法在PACAP基因上检测到一个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)位点:A-2282C,基因型检测共发现3种基因型:AA、AC和CC,其基因型频率分别为0.034、0.645和0.321,A等位基因频率为0.356 3,C等位基因频率为0.643 7。随机选取同批繁殖、同塘养殖的327尾大口黑鲈用Snapshot方法进行SNPs位点检测和分型,构建最小二乘分析模型,分析基因型与生长性状的相关性。χ2检测结果显示,哈温-平衡常数为0.061 5,即该位点在所检测大口黑鲈群体中基本处于Hardy-Weinberg平衡状态, 有效等位基因数(Ne)为1.846 5,期望杂合度(Ho)和观测杂合度(He)分别为0.540 9和0.644 2。方差分析结果显示,AC基因型群体的平均体质量、体高和全长相对于AA基因型群体分别增长了30.6%、10.7%和8.3%,相对于CC基因型群体分别增长了10.5%、4.7%和2.7%;且AC基因型群体在体质量、体高和全长上显著高于AA和CC基因型群体(P<0.05)。另外,虽然AA基因型群体的平均体质量、体高和全长相对于CC基因型群体分别增长了18.1%、5.8%和5.4%,但AA型群体和CC群体在各生长性状上没有显著差异(P>0.05)。该位点可能是影响大口黑鲈生长性状的的主效数量性状核苷酸(quantitative trait nucleotides, QTN)或与之紧密连锁,可作为大口黑鲈选育的候选分子标记。
产低温淀粉酶菌株的筛选、鉴定及酶学性质初步研究
Screening, Identification of a High-producing Cold-active Amylase Strain and Its Amylase Characterization
王继莲 李明源 宋保健 古丽巴哈尔·萨吾提
2016, 24(3): 426-434  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (2217 KB)  ( 606 )
摘要
从东帕米尔高原江布拉克冰川融水中分离获得多株高产低温淀粉酶菌株,最高产酶菌株经16S rDNA 鉴定为假单胞菌属,命名为Pseudomonadaceae sp.D5-2。对Pseudomonadaceae sp.D5-2所产淀粉酶性质进行初步分析,结果表明,其最适作用温度和pH值分别为25℃和6.5,热稳定性较差;在pH5.5-8.0条件下,酶活力相对稳定;Mn2+和Mg2+对淀粉酶有激活作用,而Fe2+、Na+、EDTA则抑制酶活。结果提示,菌株 Pseudomonadaceae sp.D5-2分泌的淀粉酶符合低温酶特性,应用空间较大,值得深入探究开发。
蛋鸽雌激素受体基因多态性与产蛋量关联分析
Association Analysis Between the Single Nucleotide Polymorphism of ESR Genes and Egg Production in Laying Pigeon(Columba livia)
陶争荣 徐小钦 董丽艳 钟声亮 卢立志
2016, 24(3): 373-379  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (1712 KB)  ( 636 )
摘要
雌激素受体(estrogen receptor, ESR)是核受体超家族中的一种配体依赖的转录因子,大量研究显示,ESR基因与动物的繁殖活动密切相关。为了分析ESR基因单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNPs)及其与蛋鸽(Columba livia)产蛋量的关系,本研究以泰平王鸽(C. livia)215个样本为研究对象,采用第一代测序法对ESR基因部分片段进行SNPs筛选。在所测的3个片段中共发现了10个突变位点,分别为ESRα基因的T129416C,ESRβ基因的T365C、A388G、C389A、A429G、G451A、G577A、T672C、A923C和T17167C,其中有3个突变位于外显子上,但只有位点G577A导致了氨基酸的改变,由氨基酸异亮氨酸(isoleucine, Ile)转变为缬氨酸(valine, Val)。对10个位点进行了Hardy-Weinberg平衡状态检验,结果显示,所有位点均处于平衡状态。10个位点的连锁不平衡分析显示,位点S2与位点S4、S9为强连锁不平衡(D′[≈]1,r2>0.8),位点S4、S9可以完全代表S2。多态位点与产蛋量关联分析显示,位点S8与产蛋量呈极显著相关,其中杂合子AB型的平均产蛋量极显著的高于纯合子AA型(P<0.01);而纯合子BB型的平均产蛋量低于AB型,高于AA型,但差异不显著(P>0.05)。本研究表明,ESRβ基因中位点S8可作为蛋鸽产蛋量性状选育的候选分子标记位点,为蛋鸽的分子标记辅助育种提供资料。
牛MEN1基因真核表达载体的构建及其表达分析
牛MEN1基因真核表达载体的构建及其表达分析
刘学 李洪辉 王中华 林雪彦 闫振贵 侯秋玲 王云 胡志勇 师科荣
2016, 24(3): 366-372  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (1699 KB)  ( 455 )
摘要
多发性内分泌腺瘤致病因子1(multiple endocrine neoplasia Ⅰ, MEN1)参与乳腺发育与泌乳行为的调控。本研究克隆了牛(Bos taurus) MEN1基因(bMEN1)的全长cDNA,并在不同细胞中检测bMEN1 mRNA及其编码蛋白menin的表达情况。根据GenBank中bMEN1基因序列,设计特异性引物,用qRT-PCR方法得到附带EcoRⅠ和HindⅢ酶切位点的bMEN1片段,并将其克隆到真核表达载体pcDNA3.1-myc-his(A)中。体外转染物种同源性细胞牛乳腺上皮细胞(bovine mammary gland epithelial cell, MAC-T)和异源性细胞中国仓鼠(Cricetulus barabensis)卵巢细胞(Chinese hamster ovary cells, CHO)、小鼠(Mus musculus)成肌细胞(mouse myoblast cells, C2C12),利用qRT-PCR和Western blot技术检测转染前后bMEN1 mRNA和蛋白menin的表达。双酶切和基因测序结果表明,成功构建了bMEN1基因的真核表达载体pcDNA3.1-myc-his-bMEN1。所建立的转染体系可以使目的基因bMEN1在3种不同细胞中成功表达mRNA和目的蛋白,转染后24 h都达到最高表达量,并达到极显著水平(P<0.01),之后逐渐降低。其中,CHO细胞中的转染24 h后bMEN1 mRNA和menin蛋白的表达量分别是对照的28 415倍和5.65倍。本研究建立了bMEN1基因的真核表达载体及其转染体系,能够在不同细胞中成功表达,为体外研究MEN1基因对于乳腺的调节功能及其对于机体代谢的调节机制提供了一种工具和技术体系。
大豆GmGBP1基因对转基因烟草幼苗耐热性的影响
Effect of Soybean (Glycine max) GmGBP1 Gene on Transgenic Tobacco (Nicotiana tabacum) Seedlings Resistance to Heat Stress
聂腾坤 赵琳 李文滨 丁福全 李敏敏 杨雪 张可欣 孙晶哲 杜海龙
2016, 24(3): 313-322  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (9327 KB)  ( 310 )
摘要
大豆中受赤霉素诱导的MYB类转录因子结合蛋白1(Glycine max gibberellin-regulated Myb-related transcription factor binding protein 1, GmGBP1)基因是斯隆-凯特琳逆转录病毒互作蛋白(Sloan-Kettering retrovirus interacting protein, SKIP)基因的同源基因。GmGBP1编码的蛋白质不仅参与调控多种植物的非生物胁迫信号转导途径,同时还参与脱落酸、赤霉素等植物激素的信号转导。本研究将大豆GmGBP1基因转化烟草(Nicotiana tabacum),并使该基因在烟草中过量表达。结果表明,经过48 ℃处理48 h后,野生型烟草(wild-type tobacco, WT)幼苗叶片萎蔫坏死、失绿变黄;过表达大豆GmGBP1基因的转基因烟草(transgenic tobacco of overexpression GmGBP1 gene, GBP1ox)幼苗叶片未出现明显变黄。55 ℃高温处理12 h后,室温恢复生长15 d,GBP1ox烟草幼苗存活率为24.14%,高于WT。经48 ℃处理48 h后,WT烟草幼苗叶片中的丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量是GBP1ox的2.07倍;用二氨基联苯胺(diaminobenzidine, DAB)对高温处理后的烟草幼苗叶片染色,WT烟草幼苗叶片染色面积占叶片总面积的比例为43.66%,显著高于GBP1ox(P<0.05)。对烟草幼苗55 ℃高温处理3 、6 、7和8 h时,GBP1ox烟草幼苗叶片中拟南芥锌指结构蛋白12 (zinc finger protein of Arabidopsis thaliana 12, ZAT12)基因的相对表达量显著高于WT(P<0.05)。但是高温处理后WT与GBP1ox烟草幼苗叶片中热休克蛋白40 (heat shock protein 40, HSP40)基因的相对表达量没有明显差异。上述结果表明,过量表达大豆GmGBP1基因能在一定程度上提高转基因烟草幼苗的耐热性。本研究为耐热转基因作物新品种的培育提供参考,并为进一步研究大豆GmGBP1基因的功能提供依据。
TLR4基因在小尾寒羊乳房炎乳腺组织中的表达
TLR4在小尾寒羊乳房炎乳腺组织中的表达
陈富强 张小丽 李发弟 杨勃 唐然 张晨 张欣 宋晓育 马小军
2016, 24(3): 349-356  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (5010 KB)  ( 543 )
摘要
Toll样受体4(Toll-like receptor 4, TLR4)是一种Ⅰ型跨膜蛋白,广泛表达于哺乳动物细胞表面,在抗感染免疫中发挥重要作用,为探讨TLR4基因在大肠杆菌(Escherichia coli)引起的小尾寒羊(Ovis aries)乳房炎的乳腺组织中的表达情况,本实验以大肠杆菌(O113型)人工感染小尾寒羊乳房,建立乳房炎病理模型,采用qRT-PCR检测TLR4基因在正常乳腺组织和感染大肠杆菌后乳腺组织中的相对表达量,用蛋白免疫印迹(Western blot, WB)和免疫组织化学(immunohistochemistry, IHC)SP法研究了正常乳腺组织和感染大肠杆菌后乳腺组织中TLR4蛋白的表达量和组织内分布。结果显示,正常乳腺组织和感染大肠杆菌后乳腺组织中均有TLR4的表达,而感染后48 h时TLR4 mRNA和蛋白相对表达量最高,96 h时TLR4 mRNA和蛋白相对表达量显著低于48 h(P<0.05),正常对照组TLR4的相对表达量最低(P<0.05)。免疫组织化学染色发现,正常乳腺组织和感染大肠杆菌后的乳腺组织中乳腺腺泡上皮均有TLR4阳性表达,与对照组相比,感染后阳性表达明显增强(P<0.05)。本研究结果表明,小尾寒羊感染大肠杆菌后乳腺组织中TLR4的表达明显上调,这为进一步研究TLR4在绵羊乳房炎发病过程中的作用机制提供了基础资料。
茶树脱水素基因(CsDHN)的克隆及表达分析
Cloning and expression anysis of Dehydrin gene in Tea Plant(Camellia sinensis (L.) O. Kuntz)
李叶云 周月琴 谢小芳 舒锡婷 邓威威 江昌俊
2016, 24(3): 332-341  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (2055 KB)  ( 525 )
摘要
脱水素(dehydrins, DHNs)是植物胚胎发育后期丰富蛋白(late embriogenesis abundant protein, LEA)中的一类,与低温、干旱以及盐胁迫等多种逆境反应相关。本研究采用cDNA末端快速扩增(rapid-amplification of cDNA ends, RACE)技术从茶树(Camellia sinensis)中获得一种茶树脱水素基因CsDHN(GenBank登录号: FJ436978),序列分析显示,该基因cDNA全长960 bp,编码201个氨基酸,推测编码蛋白质分子量约为21 kD,等电点为8.3,属于Y3SK2型脱水素。CsDHN基因有2个外显子和1个内含子。生物信息学预测显示,该脱水素蛋白亲水性强、无信号肽和跨膜区,亚细胞定位于细胞质中。表达特性分析表明,CsDHN在逆境及脱落酸 (abscisic acid, ABA)诱导下可上调其转录水平,4 ℃低温处理下表达量可提高4.2倍,而脱水处理能提高93.4倍,高盐处理能提高17.8倍,CsDHN对脱水、高盐胁迫的响应程度优于低温胁迫。CsDHN在茶树各组织器官中都有表达,其中种子中表达量最高,为叶片的11.2倍。研究表明脱水素基因CsDHN可能在茶树防御非生物逆境胁迫和参与茶树种子成熟脱水的活力保护过程起一定作用,为了解茶树抗逆分子机制提供了一定的理论基础。
研究资源与技术改进
bkdFGH和aveD基因缺失多拉菌素工程菌株的构建
Construction of bkdFGH and aveD-deleted Doramectin-producing Strains
刘振 潘媛媛 杨在清 雷霆
2016, 24(3): 454-460  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (1509 KB)  ( 499 )
摘要
多拉菌素(doramectin)是一种新型大环内酯类抗寄生虫药物,为阿维菌素的衍生物,可由基因重组阿维链霉菌(Streptomyces avermitilis)发酵产生,在畜牧业生产中应用广泛。为获得可用于生产的能够稳定制造多拉菌素的阿维链霉菌工业菌株,本研究以阿维菌素高产菌株SAV939为基础,通过对阿维菌素生物合成基因簇进行遗传改造,构建获得阿维链霉菌突变株S. avermitilis LZ-01和LZ-02。LZ-01是通过同源双交换法构建的支链α-酮酸脱氢酶基因簇 (branched-chain alpha-keto acid dehydrogenase gene cluster, bkdFGH)缺失突变株,自身无法合成多拉菌素,当在发酵过程中添加环己甲酸时即可产生多拉菌素(CHC-B1)。LZ-01缺失avermectin D(aveD)基因即获得突变株LZ-02,对其发酵仍可获得多拉菌素,但不再产生无效的CHC-A组分,为分离纯化提供了便利。突变菌株LZ-01和LZ-02的构建为进一步优化发酵条件,提高多拉菌素产率奠定了基础。
平板式光生物反应器中螺旋藻高密度培养的工艺优化
Process Optimization of High-density Cultivating Spirulina platensis in a Flat Photobioreactor
石峰 刘冉 纪瑞杰 玛黑扎·吾恩尔别克 何梅琳 王长海 郑青松
2016, 24(3): 461-468  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (1355 KB)  ( 598 )
摘要
螺旋藻作为保健食品或食品添加剂被广泛的人工培养并被制成片状和粉状广泛应用。生物反应器是一个进行涉及到生物或生物活性物质生产的容器。用光生物反应器高密度培养微藻也成为国内外研发的热点。中国养殖的螺旋藻主要为钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)。本研究中,以钝顶螺旋藻为试材,用三角瓶和平板式光生物反应器培养,并设计不同的培养条件(添加不同浓度的葡萄糖和抗氧化剂, 设置不同通气模式和光照条件),探讨其培养工艺参数的优化。结果显示,在三角瓶中,分别适当添加葡萄糖、Na2S2O3和Na2SO3,均可显著提高钝顶螺旋藻的生物量,其最适浓度分别为3、3和2 g/L;光反应器培养下,随着通气处理强度的上升,藻生物量显著增加;而逐步增大通气强度的处理下,藻生物量促进效果则更为明显;单面光源(4 500 lx)培养下的藻生物量要显著高于双面光源(9 000 lx)培养的,但是先单面光源培养,在微藻进入对数期生长时,转变为双面光源培养,其培养产量更高。进一步研究表明,与Na2S2O3相比,Na2SO3与葡萄糖组合效果更好,进一步对各条件优化显示,在葡萄糖浓度4 g/L和Na2SO3浓度3 g/L时,藻生物量达到最大值。上述研究表明,添加葡萄糖、Na2SO3、逐步增加通气强度的模式、先单面光源后双面光源培养的光照模式可明显促进钝顶螺旋藻的产量,综合优化的培养条件下,该藻体的平均生长速率和生物量可高达0.85 gDW/(L·d)和10.02 gDW/L。本生物反应器还具有动力消耗小、占地面积小、造价相对便宜、清洗方便、结构简单和容易在室内扩大规模培养等优点。本研究为扩大螺旋藻的培养规模提供了理论依据和技术方法。
研究评述与展望
VEGF在雌性哺乳动物生殖过程中的作用研究进展
Research Progress of the Influence of VEGF on Female Mammalian Reproduction
闫乐艳 施振旦
2016, 24(3): 443-453  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (1997 KB)  ( 917 )
摘要
血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)是一种具有增加血管通透性、促进细胞分裂增殖以及促进血管形成等多种作用的因子,对生殖过程也有着独特而重要的作用。VEGF的生物功能必须通过与高亲和力的酪氨酸激酶受体结合:其主要受体为VEGFR-1 (the fms-like tyrosine kinase, Flt-1) 和VEGFR-2 (fetal liver kinase-1/ kinase insert domain-containing receptor, Flk-1/KDR) 。大量的研究发现,在雌性动物生殖过程中,VEGF及其受体在卵泡、黄体、胚胎、胎盘和子宫内膜等组织中均有不同程度的表达。VEGF-受体系统通过自分泌和旁分泌方式发挥作用,参与了卵泡发育、卵母细胞成熟、黄体血管形成、子宫内膜变化、胚胎着床、胎盘血管形成以及胎儿发育等多种重要过程;而VEGF或其受体的基因缺失将导致黄体血管发育紊乱或停滞,胚胎发育异常甚至早期胚胎死亡。此外,近年来的研究发现,VEGF还可以促进卵母细胞的体外成熟和胚胎体外发育。本文综述了VEGF及其受体的结构和生物特性,回顾了其在雌性动物生殖过程中的生理功能,并讨论了其未来的可能研究方向,以期为VEGF及其受体的相关研究提供理论参考。
 
版权所有 © 2014 《农业生物技术学报》编辑部   京ICP备11035905号-3
地址:北京市海淀区圆明园西路2号中国农业大学生命科学楼1053室 邮编:100193
电话:010-62733684 传真:010-62731615 E-mail: nsjxb@cau.edu.cn