麻疯树(Jatropha curcas)毒蛋白curcin基因家族成员的分离和描述

麻疯树curcin基因家族中4个成员通过PCR扩增被分离.它们都不含有内含子,序列分析表明它们编码Ⅰ型核糖体失活蛋白(Ribosome-Inactivating Proteins,RIPs),证明curcin基因如同大多数RIPs一样由多基因家族编码.四个curcin基因家族成员和另两个已知curcin基因家族成员的开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)的序列比对结果显示curcin基因家族成员至少可分为两个亚类群,亚类群之间的氨基酸序列相似性低于88%.分别将这4个curcin基因家族成员命名为curA2、curA3、curB2、curB3.对四条基因启动子区和ORF生物信息学分析推测curB2、curB3可能是被真菌及逆境诱导的curcin基因家族成员全长,而curA2、curA3可能是麻疯树胚乳贮存的curcin基因家族成员全长.Southern杂交结果显示,麻疯树基因组中至少有3个以上curcin基因家族成员.

麻疯树毒蛋白(curcin)基因转化水稻的研究

以粳稻(Japonica)品种日本晴与中花11号为材料,对影响农杆菌介导水稻转化体系的几个因素进行了研究,建立了农杆菌介导的有效水稻转化体系.在该体系中,首次使用浓度为10-4g/mL嘌呤合成抑制剂acivicin在转化前对水稻愈伤组织进行预处理,结果表明此法可有效提高GUS基因的瞬时表达率.同时,利用插入了麻疯树毒蛋白(curcin)基因的植物表达质粒pBI121-curcin,通过农杆菌介导转化水稻,获得了多株转基因植株.通过PCR鉴定,证实curcin基因已整合到水稻基因组中.

麻疯树逆境蛋白(curcin 2)基因的原核表达

将编码麻疯树逆境蛋白curcin 2成熟蛋白的M片段和编码前体蛋白的P片段分别定向克隆到质粒载体pQE-30、pQE-31后,获得重组质粒pQE-30-M、pQE-31-P.该重组质粒转化大肠杆菌M15菌株,经IPTG诱导后M片段表达的蛋白质主要以包涵体形式存在,蛋白质的表达量与IPTG浓度及诱导时间有关.重组蛋白可与RGS-His抗体及curcin抗体分别发生专一性抗原抗体反应并被His TrapTMHP柱亲和纯化.体外抗真菌活性实验表明,复性处理后的curcin 2融合蛋白使玉米弯胞杆菌[Curvularia lunata(Walk)Boed]的菌丝生长受到一定程度的抑制.所有检测表明P片段未在M15中表达.以上实验结果为该信号肽的功能研究及curcin 2基因及其蛋白在农业生产上的研究和应用提供实验基础.

两种麻疯树核糖体失活蛋白基因Curcin和Curcin C在种子萌发过程中的表达模式研究

为了研究和开发丰富的麻疯树资源,本研究以四川省西昌市金沙江干热河谷地区的麻疯树种子为材料,将种子浸水萌发后收集各组织用于实验.qRT-PCR结果显示胚乳中Curcin、Curcin C基因表达先增加后减少,在子叶中Curcin C基因的表达也是如此.Western Blot结果显示Curcin蛋白在根、下胚轴、真叶、子叶中不表达,Curcin C蛋白在根和下胚轴中也不表达,而在真叶、子叶中表达.生物信息学软件预测及亚细胞定位结果都显示Curcin:GFP和Curcin C:GFP融合蛋白定位在细胞壁上.本研究初步阐明了两种麻疯树核糖体失活蛋白Curcin、Curcin C的表达模式并对其进行了亚细胞定位.