枳LEA基因家族鉴定及其对非生物胁迫的响应

为明确LEA基因在枳非生物胁迫中的作用,研究通过生物信息学方法对枳LEA基因家族进行全基因组的鉴定,并采用qRT-PCR技术分析其在不同非生物胁迫下的表达情况。结果表明:(1)枳基因组中鉴定得到57个LEA基因家族成员,编码蛋白的氨基酸长度在62~945 aa之间,分子质量在6.95~104.98 kD之间。(2)系统进化分析表明,PtrLEA基因可分为8个亚家族,LEA_1~LEA_6、dehydrin和SMP,LEA_2亚族家族成员最多。(3)顺式作用元件分析表明,PtrLEA启动子上存在大量的植物激素、胁迫响应以及生长发育有关的响应元件。(4)转录组数据分析结果显示,LEA基因家族具有组织表达特异性,PtrLEA 15、PtrLEA 17、PtrLEA 23、PtrLEA 51在所有组织中均有高表达,也发现有3个基因在所有组织中不表达。(5)实时荧光定量PCR结果显示:PtrLEA基因在低温、干旱和高盐胁迫处理条件下,与对照相比分别有6、2和6个基因上调表达,推测该基因家族参与多种非生物胁迫应答。

轻量级密码LEA的唯密文故障分析

基于唯密文假设,利用故障注入后中间状态值的分布特性,使用平方欧氏不平衡、汉明重量、极大似然和拟合优度等现有区分器,以及比例距离、比例距离-汉明重量和比例距离-极大似然等新型区分器对轻量级密码LEA的原始密钥的恢复进行了试验。结果表明,LEA密码不能抵御唯密文故障分析,新型区分器仅需396个故障即可破译LEA密码,成功率达99%及以上,此方法不仅有效减少了故障数,而且提高了攻击效率。研究结果可为物联网环境中具有相同结构的轻量级密码的安全设计与实现提供参考。

学龄前儿童常用视力表的研究进展

学龄前期(3-6岁)是视觉发育的关键时期,及早发现并治疗学龄前儿童视觉问题至关重要。视力表是筛查儿童视觉问题的重要工具,国内常采用标准对数视力表和儿童图形视力表,而国外则常用Lea、HOTV和ETDRS视力表。已经有很多研究报道了这三种视力表在儿童视力检查中的可测性、可重复性及诊断视觉相关问题的敏感性。然而,在国内这三种视力表的应用较为有限,本文就这三种视力表的设计原理、临床中的应用及各自的特点进行综述,以便更好地了解它们在学龄前儿童中的适用性和局限性,从而为未来视力检查方法的选择和改进提供参考。

紫花苜蓿MsLEA4-4基因的克隆、表达分析及遗传转化

胚胎晚期富集蛋白(LEA)广泛参与植物对多种逆境胁迫的反应。本研究利用同源克隆的方法,从紫花苜蓿中克隆了一个LEA4类基因的开放阅读框(ORF),命名为Ms LEA4-4。该基因编码512个氨基酸,结构分析显示MsLEA4-4包含5个重复的由11个氨基酸TAQAAKEKTQQ组成的序列特征。利用实时荧光定量PCR检测了Ms LEA4-4在不同逆境下的表达量,结果显示,该基因受干旱、NaCl、Cu^(2+)、Zn^(2+)和外源ABA诱导表达上调,其中Na Cl胁迫2h、Cu2+和Zn2+胁迫8 h,Ms LEA4-4基因表达量最高;冷胁迫和干旱胁迫下,该基因的表达量随处理时间的延长呈逐渐上升趋势,表明该基因可能参与了紫花苜蓿的抗逆性调控。构建植物超表达载体p CAMBIA3301-Ms LEA4-4,采用农杆菌介导法侵染拟南芥花序,通过草铵膦(PPT)筛选和分子检测,7株抗性苗呈阳性,表明目的基因已成功导入拟南芥基因组中。本研究为进一步探索Ms LEA4-4基因在紫花苜蓿抗逆性调控中的作用奠定了基础。

小麦耐逆基因-TaLEA3的克隆及在酵母中的功能分析

LEA蛋白 (late embryogenesis abundantprotein) ,是指胚胎发生后期种子中大量积累的一类蛋白质 ,它广泛存在于高等植物中 ,且受发育阶段、脱落酸 (ABA)和脱水信号的调节 ,其中第 3组LEA蛋白与作物耐逆性密切相关。通过RT PCR从小麦中克隆了一个新的第 3组LEA蛋白基因 ,TaLEA3。该蛋白主要定位于细胞质。TaLEA3的表达受高盐、低温和外源激素ABA的诱导 ,根中表达量一般高于叶中 ,且在不同胁迫下该基因表达模式存在差异。在所检测的一对同核异质小麦品种中 ,该基因的表达与耐旱性呈正相关。TaLEA3在酵母中过量表达 。

草莓外源LEA_3基因的导入

以草莓 (FragariaananassaDuch .)品种‘Darslect’的花药为试材 ,以MS培养基为基本培养基 ,进行愈伤组织的诱导。通过基因枪法将来源于大麦的胚胎发生晚期丰富蛋白基因LEA3 导入愈伤组织细胞 ,经过除草剂PPT的 4次筛选培养 ,获得了抗性愈伤组织及再生植株。通过地高辛标记的探针进行Southern杂交分析 ,检测到了杂交带 ,表明LEA3 基因整合到草莓染色体基因组中。

植物LEA蛋白与Lea基因表达

LEA蛋白与Lea基因是当前植物胚胎学以及逆境生理学研究的热点之一.本文主要介绍植物LEA蛋白的性质、类型、结构、功能以及Lea基因表达的相关研究进展,并初步分析了其广泛的应用前景.

大豆LEA基因家族全基因组鉴定、分类和表达

【目的】鉴定大豆全基因组中的LEA家族基因,对其进行定位、分类以及组织表达分析,为植物LEA基因的功能研究与利用提供基础。【方法】利用大豆基因组数据库,通过生物信息学手段,鉴定并获得大豆LEA家族基因的全序列、定位和拷贝数信息;通过序列比对进行进化和分类分析;利用大豆发育表达芯片数据、NCBI中UniGene的EST表达数据进行组织表达谱分析。【结果】系统地分析鉴定了36个大豆的LEA家族基因,根据结构域的差异和系统发育分析将这些LEA基因分成8个亚家族。基因定位分析结果表明,这些基因分布于大豆的16条染色体上,启动子分析表明,几乎全部LEA基因的启动子区含有逆境反应顺式作用元件。各个发育阶段表达谱的分析结果表明,多数成员至少在一个组织中表达,10个差异表达的基因中有5个在种子发育时期优势表达,另外5个在其它部位优势表达。【结论】通过全基因组扫描,获得大豆基因组的36个LEA家族基因,它们分属于8个不同的亚家族,分布于16条大豆染色体上,启动子区含有逆境相关顺式作用元件,基因表达具有一定特异性。

转TaLEA基因小黑杨株系变异及生长稳定性分析

以6个地点栽培的11个转TaLEA基因小黑杨株系及1个对照株系为材料,对2年生株系的树高和地径进行调查分析。方差分析结果表明:树高、地径在不同地点间、不同株系间的差异达极显著水平(P<0.01),株系×地点间的交互作用达显著水平(P<0.05);不同地点12个小黑杨转基因株系2年生树高平均值变化范围为128～235cm,地径变化范围为13～24mm;不同地点参试株系树高和地径变异系数变化范围分别为19.84%～33.38%和24.21%～49.16%;重复力变化范围为0.497～0.952,表明相同地点不同株系树高和地径差异较大,但差异主要由遗传因素控制,有利于株系选择。采用Tai模型对各株系的遗传稳定性进行评价,其中XL11株系为不稳定株系,其他11个为稳定性较强的株系。根据各株系的稳定性参数和树高与环境的交互作用效应值,预测了各株系的适生地区,其中XL9、XL1、XL14等3个株系在6个试验地点的生长量大、稳定性强,是6个试验点推广的首选株系。

LEA蛋白的分类与功能研究进展

胚胎发育晚期丰富蛋白(late embryogenesis abundant proteins,LEA蛋白)具有广泛的生物学功能,低温、干旱、盐渍及ABA等均可以诱导LEA蛋白的表达,LEA蛋白的显著特点是具有较高的亲水性与热稳定性。根据LEA蛋白结构特征可将其分为不同的家族,研究发现LEA蛋白具有清除活性氧自由基、稳定膜结构和保护酶活性等功能。介绍LEA蛋白的分类依据、功能和基因表达调控等方面研究的进展。

小麦胁迫相关基因TaLEAL3的克隆及分子特性分析

第3组LEA蛋白(late embryogenesis abundant protein)介导干旱、高温、高盐等非生物胁迫响应,关于普通小麦LEA基因的研究鲜有报道。利用噬菌体原位杂交技术,从小麦苗期干旱胁迫条件构建的cDNA文库中筛选出LEA蛋白基因TaLEAL3,其全长750bp,编码区长501bp,编码166个氨基酸,含有一个明显的核定位信号区。氨基酸同源性分析发现,TaLEAL3属于第3组LEA蛋白,序列中含有由11个氨基酸组成的3个不完全重复的基序和α-螺旋的LEA结构。电子定位结果显示,TaLEAL3基因位于4BL、4DL和5AL染色体上,主要在茎中表达,而在根中几乎无表达。实时荧光定量PCR分析表明,在干旱、低温和ABA诱导下,TaLEAL3基因表达量明显增加。在该基因上游1.7kb序列处,预测具有启动子的核心序列和增强子序列,及与干旱和低温等多种逆境胁迫相关的调控序列。本研究为深入分析小麦LEA蛋白基因的功能,初步解析LEA蛋白的作用机制提供了数据。

LEA基因及Lea蛋白的研究进展

综述了有关ＬＥＡ基因及Ｌｅａ蛋白的研究进展：ＬＥＡ基因与Ｌｅａ蛋白的结构和功能；ＬＥＡ基因表达和Ｌｅａ蛋白积累与环境胁迫的关系；

两个小麦LEA基因的特征及其对非生物胁迫的响应

【目的】分析小麦LEA基因TaLEA4和TaLEA5及其编码蛋白的特征,比较它们在干旱、高盐、热和冷胁迫过程中的表达模式,探讨这两个LEA基因在小麦抗逆调控过程中的生物学功能,为其在小麦抗逆分子育种中的应用提供理论依据。【方法】利用RT-PCR技术克隆小麦的LEA基因,通过生物信息学方法分析克隆基因及其编码蛋白的结构特性,采用qRT-PCR技术检测克隆基因对ABA及非生物胁迫的响应模式。【结果】克隆了2个包含完整编码框的小麦LEA基因TaLEA4和TaLEA5,分别编码180和163个氨基酸,推断其分子量分别为18.8和16.9kD,理论等电点分别为5.6和7.2。基因组序列分析发现,2个LEA基因中均包含1个100 bp的内含子。氨基酸序列分析发现,这两个LEA基因编码蛋白均富含极性氨基酸(约占整个氨基酸序列的71%),具有较强的亲水性。结构域分析显示,TaLEA4和TaLEA5蛋白中均包含1个典型的LEA_4(pfam:02987)保守域,属于LEA_4类蛋白。蛋白质高级结构分析显示,α-螺旋分别占TaLEA4和TaLEA5蛋白的96.7%和96.3%,并可形成弓形的空间结构;在TaLEA4中,检测到1个配体PEV(C39H78NO8P)的结合位点,而在TaLEA5中存在2个这样的配体结合位点。表达特性分析显示,2个LEA基因均可被植物激素ABA诱导而上调表达,其中,TaLEA4的表达水平显著高于TaLEA5;TaLEA4在干旱、高盐和高温胁迫过程中均受胁迫诱导而迅速上调表达,但TaLEA5却只受干旱胁迫的诱导,且其表达水平显著低于TaLEA4;2个LEA基因对冷胁迫均无响应;干旱和高盐胁迫过程中,TaLEA4在根系中的诱导表达水平显著高于叶片,而热胁迫过程中该基因在叶片中的表达水平要显著高于根系,这可能与根系直接感受渗透胁迫而叶片直接感受热胁迫有关。【结论】小麦TaLEA4和TaLEA5均属于LEA基因家族的LEA_4亚类,具有较强的亲水性,它们属于依赖于ABA胁迫响应基因调控网络;TaLEA4可能在干旱、高盐和热胁迫过程中均发挥重要功能,TaLEA5仅参与小麦对干旱胁迫的响应,其作用要弱于TaLEA4。

大豆Em(LEA1)蛋白保守结构域的结构和聚集特性

采用圆二色谱(CD)和核磁共振波谱(NMR)方法研究了大豆Em(LEA1)蛋白保守基序Em-C和Em-2M多肽在不同环境中的结构及聚集行为。研究表明,在水和DMPG溶液中,两种多肽主要以无规结构形式存在。在50%TFE溶液中,Em-C多肽折叠结构增加,含疏水残基的部分区域可能形成α-螺旋结构,且分子以二聚体形式存在;而Em-2M则以单体形式存在,且有序结构较少。以上结果表明,环境变化可能导致两种多肽的空间结构和聚集行为改变,这有助于理解Em蛋白在不同环境中的结构特点,及其重要区域在全长蛋白中所起的作用。

LEA蛋白质11-氨基酸基序与植物抗旱性

分析了8种重要农作物第三组LEA蛋白质序列中的94个11-氨基酸基序.得出一致性序列为TAEAAKQKAGE.LEA3蛋白质中11-氨基酸基序呈多拷贝串联排列,其长度占蛋白质序列总长度的40%～60%.带电荷/极性氨基酸和疏水氨基酸数目分别占重复序列氨基酸总数的70.89%和29.11%.11-氨基酸基序的二级结构多呈α-螺旋结构.其中第1,2,4,5,9位疏水氨基酸形成螺旋蛋白质分子的疏水界面,其余位置的氨基酸形成螺旋分子的亲水界面.LEA3蛋白质全序列平均亲水指数为-0.95～-1.22.无信号肽序列.8种LEA3蛋白分子的上述特性与植物的抗旱性有关.

转LEA基因烟草的NaHCO3抗性分析

本研究以转LEA基因烟草7个株系及非转基因对照烟草组培苗为材料,用不同浓度的NaHCO3处理,通过调查转基因烟草和对照烟草的相对电导率、POD活性、SOD活性、碱害指数、生根率等指标的变化,对LEA基因功能在NaHCO3的抗性方面进行初步探索性的研究。结果表明,在非碱胁迫条件下,各转基因株系与对照烟草的相对电导率差异不明显,各株系的相对电导率随着NaHCO3浓度的增加均呈上升趋势,但各转基因株系均小于对照烟草,当NaHCO3浓度在30mmol/L和40mmol/L时,转基因株系之间及转基因株系与对照间的差异达到了显著水平;在给予NaHCO3胁迫后,将各转基因株系各个处理POD活性、SOD活性取平均值后与对照烟草做比较,可以看出,对照烟草的POD活性、SOD活性变化较小,而转基因株系活性上升较为明显,且均在NaHCO3浓度为30mmol/L处达到活性最大值;在不同浓度NaHCO3胁迫下转基因烟草的受害程度明显小于对照;在相同浓度的NaHCO3胁迫下,转基因烟草生根较对照烟草早2￣3d,当NaHCO3浓度为30mmol/L时,转基因烟草碱害指数达到50%左右,且保持有10%￣30%左右生根率,而对照烟草受害程度较大,已经不能生根。综合以上分析结果表明,转基因烟草NaHCO3的耐受临界浓度为30mmol/L。在NaHCO3胁迫下,转基因烟草的碱害程度、膜损伤较对照烟草小,POD、SOD活性及生根率均高于对照烟草,说明LEA基因的导入提高了烟草的NaHCO3抗性。

三角帆蚌(Hyriopsis cumingii Lea)对富营养化水体悬浮物消除的时效模型

采用三角帆蚌为实验材料,研究其对富营养水体中悬浮物的消除作用,并利用origin软件进行数据分析,以时间(t)为自变量,悬浮物消除率(Er)为因变量,初步建立了不同蚌密度下,三角帆蚌对水体悬浮物消除的时效模型.研究发现,当蚌密度在每立方米6.25个到每立方米31.25个的区间内,时效模型呈具有极大值的抛物线函数.对这些抛物线函数分别过Er=0,0.1,0.5等直线的交点做了数学解析和生物学意义的的探讨.并尝试分析了几个固定时间点下,蚌密度对悬浮物消除率的量效关系.

大麦HVA1基因和LEA蛋白与植物抗旱性的研究

干旱胁迫下,植物体内会积累多种蛋白以保护细胞免受脱水伤害,其中包括Lea蛋白。LEA蛋白在植物耐寒、耐盐碱、耐干旱性方面起重要作用。大麦HVA1基因编码的蛋白即属于第三组LEA蛋白,国内外学者对该基因的结构与功能进行了深入的研究。根据近年研究结果,本文对LEA蛋白的结构与功能,大麦HVA1基因的表达与调控,大麦HVA1基因高同源性序列的克隆以及转基因植物对HVA1基因抗旱性功能验证等方面进行综述。

二棱大麦LEA cDNA的克隆与测序

从二棱大麦 ( H ordeum distichon Linn.)幼苗中提取总 RNA,通过 RT- PCR获得目的片段 HDCS1 ,并采用 T-载体进行克隆。测序结果表明 ,HDCS1全长 664bp,含有 1个完整的阅读框架。其编码蛋白质全长 2 0 2个氨基酸 ,含有 8个由 1 1个氨基酸残基组成的基元序列 ,属第 3组 LEA蛋白。HDCS1与大麦 ( H ordeum vulgare L.) L EA蛋白、HVA1具有高度同源性 ,其差异在于 HDCS1比 HVA1缺少一个完整的由 1

转LEA基因烟草的耐盐性分析

目的:验证柽柳LEA基因的功能,为通过基因工程手段培育耐盐植物提供基础资料。方法:对转LEA基因烟草当代(T0)和子一代(T1)分别进行不同浓度的NaCl胁迫处理,研究转基因烟草的耐盐性。结果:转基因烟草T0代组培苗耐受NaCl的临界浓度为230mmol/L,而对照耐受NaCl的临界浓度为130mmol/L以下;T1代幼苗耐受NaCl的临界浓度为150mmol/L,对照耐受NaCl的临界浓度为100mmol/L以下;在临界浓度转基因烟草的T0代、T1代根系发育良好,生长量明显高于非转基因对照烟草。结论:柽柳LEA基因的转化提高了烟草的耐盐性。