亚麻LuWRI1a在旱盐胁迫响应中的功能分析

AP2/ERF转录因子家族参与植物对生物和非生物胁迫响应的调控。前期我们从亚麻中克隆了一个WRINKLED1的同源基因LuWRI1a,蛋白序列分析发现,LuWRI1a包含2个AP2的DNA结合域,属于AP2/ERF转录因子家族。对LuWRI1a的顺式作用元件进行分析发现,pLuWRI1a包含响应光、干旱、低温和激素等多个非生物胁迫应激元件。本研究以亚麻栽培品种陇亚10号和LuWRI1a过表达转基因纯合株系为试验材料,用200 mmol L^(-1)NaCl营养液和25%PEG营养液模拟盐胁迫和干旱胁迫处理。结果表明,在盐胁迫和干旱胁迫处理后,转基因植株的相对株高、主根长度、侧根数目及叶片数均升高;3种抗氧化酶的活性均显著高于对照,而MDA含量低于对照;非生物胁迫响应基因LuAREB、LuDREB、LuLEA和LuNCED的表达水平均上调。通过探究LuWRI1a在逆境胁迫下的生物学功能发现,LuWRI1a通过抵抗盐胁迫和干旱胁迫对亚麻生长的抑制,增强活性氧清除能力、减轻膜脂的氧化损伤,激活逆境胁迫响应基因的表达等途径,增强了亚麻的耐逆性。综上所述,LuWRI1a可能是一个多功能基因,它不仅参与脂肪酸合成代谢途径,还有可能参与植物非生物胁迫信号途径。本研究为亚麻耐逆品种改良提供了新的基因资源。

鸭骨髓源树突状细胞的诱导培养及功能分析

旨在建立鸭骨髓源树突状细胞(DC)体外诱导培养方法,分析DC基本生物学功能。在无菌条件下分离鸭骨髓单核细胞,优化粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)和白细胞介素4(IL-4)工作浓度,在体外进行诱导培养,然后通过形态学观察、吞噬活性检测、表面标志物流式鉴定、分泌细胞因子和刺激淋巴细胞增殖能力的测定,对制备的DC进行形态和生物功能评价。结果:添加20 ng/mL的IL-4和40 ng/mL的GM-CSF可以诱导出高吞噬活性的DC,诱导培养后3 d可见菱形、有纤突的细胞;经脂多糖(LPS)刺激成熟的DC,呈现典型的树突状结构,细胞表面CD11c、CD80和MHCⅡ分子表达量分别为80.08%、81.27%和91.47%;DC培养体系中白细胞介素2(IL-2)、γ干扰素(IFN-γ)分泌量随着培养时间延长而增加,并在成熟后分泌量显著升高(P<0.05);CCK-8法检测结果显示成熟后的DC以1∶5比例与淋巴细胞混合培养,能够显著刺激淋巴细胞增殖。本试验成功建立鸭骨髓源DC体外诱导培养方法,制备细胞具备了树突状细胞的基本生物学功能。

教师专业发展视域下智能教研平台功能分析

教育数字化战略实施进程中,智能教研平台作为支撑教师专业发展的重要载体,对教研数字化转型、教师队伍高质量发展等作用重大。本研究基于教师用户量超过20万、平台运行时长超过两年、具备数据智能分析功能等筛选条件,选取国内5个代表性智能教研平台为分析对象,采用定量和定性相结合的内容分析方法,从数据智能分析、循证化支持教研决策、精准构建教师画像、个性化支持教师输出与反思以及数据可视化呈现这5个功能要素出发,剖析和总结各案例在智能教研相关功能设计与应用上的技术优势、特色功能、应用体验和存在问题,得出以下结果:各平台数据智能分析的应用场景在维度和深度上各有专注;数据赋能的教研活动管理与评价功能需要提升;教师画像的构建方式和应用功能有待精细化挖掘和开发;资源流转和交互工具赋能教研反思从经验回顾走向科学剖析;数据的可视化呈现助力教师明晰专业发展路径。进一步提出智能教研平台升级的改进建议:在需求导向下统一智能教研元平台的底层标准设计;多维数据融合创建无缝全场域智慧教研空间;“数据+经验”循证化支持教研决策重塑;精细化开发教师画像以支持多场景教研应用;构建教研平台专用大模型,以“人机交互”促进教师深度教研反思。

大豆混合盐碱胁迫应答基因GmDUF247-1的克隆及功能分析

我国盐碱地分布广、面积大,是重要的后备耕地资源、粮食增产的“潜在粮仓”。挖掘负调控大豆耐混合盐碱性的基因,通过基因敲除创制耐混合盐碱大豆新品种,是合理开发利用盐碱地,提高我国大豆产量的有效途径之一。课题组前期筛选到1个混合盐碱胁迫下调表达的基因Glyma.02g271000(GmDUF247-1)。其编码的GmDUF247-1蛋白包含1个DUF247结构域和1个跨膜结构域,利用烟草叶片瞬时表达发现GmDUF247-1-GFP融合蛋白定位在细胞膜上。荧光定量PCR显示,GmDUF247-1基因在大豆根中表达量最高,在混合盐碱处理下显著下调。为研究GmDUF247-1在大豆混合盐碱胁迫下的功能,利用大豆毛状根系统过表达GmDUF247-1基因,发现混合盐碱胁迫处理后,GmDUF247-1过表达大豆毛状根复合植株叶片萎蔫程度明显高于空载体对照,存活率、根长和株高显著低于对照。对GmDUF247-1基因在大豆自然群体中的单倍型分析发现,其启动子区有8个SNPs和4个InDels,可能导致与逆境应答和生长发育相关的转录因子识别元件序列发生改变;CDS区存在3种单倍型,GmDUF247-1^(H1)基因型受到了明显的人工选择。本研究初步明确了GmDUF247-1基因负调控大豆混合耐盐碱性,为系统研究GmDUF247-1基因功能和育种利用奠定了研究基础。

木薯MebZIP2基因克隆及其功能分析

【目的】bZIP转录因子在植物生长发育、淀粉合成和非生物胁迫等方面发挥重要作用。克隆木薯MebZIP2基因并进行亚细胞定位、表达分析和酵母单杂交分析,为进一步研究MebZIP2基因的功能提供参考。【方法】从木薯SC205中扩增MebZIP2基因编码区(CDS)序列,对其进行生物信息学分析,并构建pNC-GreenSubN融合表达载体,通过农杆菌介导转染烟草表皮细胞,观察荧光信号以确定MebZIP2蛋白的亚细胞定位情况。在木薯不同组织和块根不同发育阶段分析MebZIP2基因表达特征,利用酵母单杂交研究其与淀粉合成基因启动子的互作情况。【结果】MebZIP2基因CDS序列长度为465 bp,编码154个氨基酸,蛋白分子量为17891.35 Da,理论等电点为5.23,属于不稳定亲水性蛋白。MebZIP2含有bZIP保守结构域,其氨基酸序列与橡胶树bZIP蛋白的相似性最高,为74.22%。MebZIP2基因启动子区域含有光响应元件,赤霉素、水杨酸和茉莉酸等激素响应元件,以及胚乳表达和胁迫响应元件。MebZIP2蛋白亚细胞定位于细胞核和细胞膜。MebZIP2基因在根尖分生组织、须根、茎和块根发育前期的表达量较高。MebZIP2与淀粉合成基因MeAPL5a、MeGBSS1和MeISA1共表达,而且MebZIP2蛋白可以与它们的启动子互作。【结论】MebZIP2基因属于bZIP基因家族成员,其表达具有组织特异性和块根发育阶段性,MebZIP2蛋白可以与淀粉合成基因MeAPL5a、MeGBSS1和MeISA1的启动子互作,可能参与了木薯块根发育和淀粉合成。

甘蔗硝酸盐转运蛋白1/肽转运蛋白家族6.4基因(ScNPF6.4)克隆及其调控分蘖功能分析

甘蔗(Saccharum spp.hybrid)是重要的糖料和能源作物,分蘖是影响其产量的重要性状之一。硝酸盐转运蛋白1/肽转运蛋白家族(NITRATE TRANSPORTER 1(NRT1)/PEPTIDE TRANSPORTER(PTR)family,NPF)成员在植生长发育中发挥重要作用,甘蔗中NPF基因的挖掘利用可为甘蔗品种分蘖遗传调控和产业升级奠定重要基础。本研究通过前期转录组数据结合反转录PCR(reverse transcription PCR,RT-PCR)从甘蔗品种ROC22中获得其NPF家族成员6.4基因的cDNA全长序列(命名为ScNPF6.4),并对其进行序列结构、理化性质、系统进化等分析,然后开展了该基因在苗期甘蔗中的组织特异性、甘蔗腋芽萌发过程中的表达情况以及响应激素处理的表达模式分析,最后将该基因遗传转化水稻过表达进行功能验证。结果表明,ScNPF6.4的cDNA包含1个1806 bp的开放阅读框,编码601个氨基酸,属于易化子超家族(major facilitator superfamily,MFS)蛋白,其蛋白分子量为63.9 kD,理论等电点为9.23,包含12个跨膜螺旋区。该蛋白不存在信号肽,具疏水性,属于一类稳定的非分泌蛋白,系统进化分析表明其属于NPF 6.4亚族蛋白。亚细胞定位分析表明该蛋白定位于内质网。组织特异性分析发现,ScNPF6.4在苗期甘蔗根中相对表达量最高,在叶和茎基部相对表达量较低;ScNPF6.4在不同甘蔗品种腋芽萌发阶段均上调表达;适量浓度的植物外源激素6-BA、ABA、GA3、IBA、乙烯利和SLs均能诱导苗期甘蔗中ScNPF6.4的上调表达;水稻中异位过表达ScNPF6.4可增加水稻分蘖数并提前孕穗。以上结果表明,ScNPF6.4正调控甘蔗分蘖芽萌发,其表达受外源植物激素调控,该基因过表达可增加水稻分蘖数并促进提前孕穗,克隆该基因可为甘蔗分蘖早生快发高产育种提供重要的基因资源。

楸树DELLA基因家族生信分析及CbuGRAS9的功能分析

通过鉴定楸树(Catalpa bungei)DELLA家族基因并分析CbuGRAS9的基因功能,为楸树生殖调控性状的遗传改良提供理论依据。基于楸树基因组数据,鉴定并克隆了5个与拟南芥(Arabidopsis thaliana)同源的CbuDELLAs基因;利用ExPASy、SWISS-MODEL、Plant-mPloc、PlantCare等在线工具对CbuDELLAs蛋白进行等电点、蛋白结构、亚细胞定位及启动子顺式作用元件预测;以9-1(Catalpa bungei‘Luoqiu No.1’)和‘百日花’楸树(Catalpa‘Bairihua’)为材料,分析了CbuDELLAs基因的表达量差异,并通过异源转化拟南芥证实了CbuGRAS9的分子功能,利用酵母双杂交文库筛选了与CbuGRAS9互作的蛋白。结果表明:5个CbuDELLAs蛋白的氨基酸数目为455~588,蛋白相对分子质量为5.04~6.43 kDa,等电点为4.81~5.14;CbuDELLAs蛋白均含有DELLA和GRAS保守结构域,全部为亲水性蛋白。亚细胞定位预测结果显示CbuDELLAs蛋白均定位于细胞核中。启动子顺式作用元件分析发现,这5个DELLAs基因启动子区均含有参与赤霉素反应的顺式作用元件。qRT-PCR结果显示‘,百日花’楸中CbuDELLAs基因表达量显著高于对照9-1楸,其中CbuGRAS9为差异最显著的基因,CbuGRAS9转基因株系的开花时间被明显推迟。鉴定到与CbuGRAS9互作的蛋白质主要富集在核糖体、氨基酸合成、次级代谢、光合作用、TCA循环等代谢通路。

数字化咬合功能分析指导下的全口精准咬合重建1例

随着牙齿磨损、牙列缺损等导致正中[牙合]关系丧失的患者增多,咬合重建的临床需求也在增加。咬合重建是一种通过重新建立均匀稳定的上下牙列咬合关系以恢复口颌系统功能的一种特殊修复方式。如何进行咬合功能分析以实现精准的修复设计与调整是咬合重建中极其重要的一环。本文报告了1例利用数字化咬合功能分析获取咬合及下颌运动相关参数用于咬合重建修复体设计的病例,达到术前设计、术中调整、术后验证的目的,使得咬合重建进行得更加高效准确。

割手密抗旱相关基因SsREMO-1a的表达与功能分析

【目的】获得割手密SsREMO-1a基因全序列,开展组织特异表达、qPCR分析、亚细胞定位研究,研究转SsREMO-1a基因拟南芥的表型变化以及CAT基因的表达模式。【方法】以海南甘蔗野生种(割手密Sp-24)为材料,通过PCR、纯化、克隆和测序验证后获得完整的割手密SsREMO-1a基因序列。对苗期正常生长的割手密进行干旱胁迫处理,于胁迫处理后0、1、2、3、4和5 d收集幼嫩叶片、根和茎等组织进行组织特异表达分析和qPCR分析。采用烟草亚细胞定位技术、基因遗传转化技术等对SsREMO-1a的表达情况进行组织定位和功能分析。构建pBI221-SsREMO-1a-GFP融合表达载体,通过农杆菌转化烟草进行细胞定位分析。构建过量表达载体pCAMBIA 1304-SsREMO-1a,利用农杆菌转化法将SsREMO-1a导入拟南芥,观测干旱胁迫后0、1、2、3、4和5 d植株表型以及CAT-1基因表达量。【结果】SsREMO-1a基因全长均为738 bp,开放读码框(ORF)564 bp,编码187个氨基酸;组织特异性表达表明,SsREMO-1a在根、茎、叶中均有表达;qPCR分析结果表明,该基因受干旱胁迫的诱导并呈显著上调表达;亚细胞定位结果表明,SsREMO-1a蛋白定位于细胞膜上;共获得11个转基因拟南芥株系,抗旱性鉴定表明转基因植株能够提高植株的抗旱能力;转基因植株CAT-1基因表达量显著升高。【结论】SsREMO-1a能够提高植株的抗旱能力,对CAT-1基因具有一定的调控作用。

绵羊奶生物活性成分的功能分析

绵羊奶的营养成分丰富,蛋白质、脂肪等干物质含量与钙、镁等元素含量均高于牛奶与山羊奶。它含有多种生物活性成分:表皮生长因子、乳铁蛋白、生物活性肽等,具有独特的保健功能,可以有效预防糖尿病、癌症等疾病,同时绵羊奶在胃肠道、抗菌等方面也发挥重要作用。随着绵羊奶越来越受消费者青睐,绵羊奶产业也逐渐受到行业关注并开始在国内发展,虽然在我国刚刚起步,但是发展迅猛、未来市场空间广阔,绵羊奶特质性成分的功能也逐渐被挖掘。因此,对绵羊奶的常规营养成分、特征成分、生物活性成分功能以及绵羊乳制品的加工特性与市场前景进行概述,重点分析绵羊奶中生物活性成分的功能特点,以期为探究绵羊奶的更多功能提供理论支撑和思路,推动绵羊奶的普及,促进我国奶绵羊产业的发展。

山葡萄VaERF095基因表达及其启动子功能分析

【目的】克隆山葡萄乙烯响应因子基因VaERF095及其启动子序列,分析在低温和外源激素诱导下该基因的表达模式和启动子活性,为深入探究VaERF095基因参与低温胁迫响应机理提供理论依据。【方法】采用同源克隆方法从山葡萄品种左山-1中获得VaERF095基因及其启动子,并通过实时荧光定量PCR检测VaERF095基因在低温(4℃)胁迫和外源激素诱导下及不同组织中的表达情况。同时构建VaERF095基因启动子融合GUS蛋白表达载体,瞬时转化葡萄叶片,通过β-葡萄糖苷酸酶(GUS)活性定量分析VaERF095基因启动子受低温胁迫和外源激素诱导的表达情况。【结果】从山葡萄克隆获得VaERF095基因,编码区(CDS)全长393 bp,编码130个氨基酸残基,该蛋白含有1个保守的AP2/ERF结构域,与欧洲葡萄和河岸葡萄的亲缘关系较近,氨基酸序列相似性分别为100.00%和93.08%。Va ERF095基因可响应低温和外源激素乙烯(ET)、水杨酸(SA)、茉莉酸甲酯(MeJA)和脱落酸(ABA)的诱导,呈现出不同的表达模式。VaERF095基因在老叶、茎、花序、卷须和果实均有表达,其中在卷须中的表达量最高,在幼叶中的表达量极低或几乎不表达。克隆获得长度为1360 bp的VaERF095基因启动子,含有2个低温响应元件(LTR)、1个ET响应元件(ERE)、1个SA响应元件(TCA-element)、2个MeJA响应元件(CGTCA-motif和TGACG-motif)、1个ABA响应元件(ABRE)、1个GA响应元件(P-box)和1个防御和胁迫响应元件(TC-rich repeats)。在低温胁迫及外源激素(ET、SA和ABA)诱导下,VaERF095基因启动子活性较对照极显著升高(P<0.01),在MeJA诱导下,VaERF095基因启动子活性显著增强(P<0.05)。【结论】VaERF095基因及其启动子正向响应低温(4℃)及外源激素(ET、SA、ABA和MeJA)的诱导,具有明显的组织表达特异性。

乳腺癌脑转移差异表达基因的生物学功能分析

乳腺癌脑转移(breast cancer brain metastasis,BCBM)的发病机制尚未明确。为了探究BCBM的发病机制,对BCBM差异表达基因的生物学功能进行研究并筛选关键调控基因。从基因表达综合数据库(gene expression omnibus,GEO)下载4个BCBM基因表达谱数据(GSE12237、GSE100534、GSE125989以及GSE43837),采用R语言筛选差异表达基因,采用富集分析包括基因本体分析(gene ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书分析(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)进行生物学功能分析,采用STRING和Cytoscape分析蛋白质相互作用网络,采用Kaplan-Meier进行生存分析。结果表明,同时存在于2个及以上基因表达谱数据中的差异表达基因261个,GO分析主要涉及细胞外基质组织、细胞外结构组织等生物过程,细胞外基质结构组成、胶原结合等分子功能,含有胶原的细胞外基质、胶原蛋白三聚物等细胞组分;KEGG分析主要涉及蛋白质消化和吸收、局部黏附等通路。蛋白质相互作用网络分析得到9个关键调控基因,其中,DCN、COL6A1与BCBM的生存率显著相关,可作为潜在的BCBM关键调控基因,并为BCBM分子机制的研究提供思路。

大豆GmALMT33基因在镉胁迫应答中的功能分析

由于工业发展以及生活废弃物污染的不断加剧,作物中的重金属浓度超标,严重威胁人体的健康。铝激活苹果酸转运体编码一类阴离子通道蛋白,在植物有机酸的跨膜转运中发挥重要的作用。为研究GmALMT33基因在大豆应对镉胁迫中的功能,本研究以大豆黑农48的叶片cDNA为模板,利用RT-PCR克隆得到GmALMT33基因。该基因CDS区全长1622 bp,编码553个氨基酸,含有1个ALMT结构域。qRT-PCR结果表明,GmALMT33在大豆根部的表达水平最高;镉胁迫后,该基因表达量呈现先升高后降低的趋势。构建植物表达载体pCPB-GmALMT33并对烟草、大豆毛状根进行遗传转化,转基因植株抗逆表型与生理指标分析表明,镉(66μmol/L CdCl_(2))胁迫下,转基因烟草叶片黄化、褪绿,边缘褐化程度明显低于野生型烟草。转基因大豆毛状根复合体植株茎秆和叶脉呈现的红褐色毒害症状程度明显弱于转空载体植株。在镉胁迫处理7 d后,转基因烟草叶片的超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶活性及可溶性糖含量均高于野生型对照,丙二醛含量均低于对照。在镉胁迫处理0 d、1 d、3 d后,转基因大豆毛状根复合体根和叶的超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶活性、可溶性糖含量均高于转空载体对照,丙二醛含量均低于对照,表明GmALMT33基因提高了植株的耐镉能力。本研究为进一步探讨GmALMT33基因的作用机制提供了依据,并为大豆抗逆育种提供了新的基因。

水稻核糖体失活蛋白家族基因OsRIP8的生物信息学与功能分析

核糖体失活蛋白(RIPs)是一种能使真核细胞核糖体功能被抑制的毒蛋白。OsRIP8是属于该家族的一个功能未知基因。为研究该基因生物学功能,通过数据库对其进行生物信息学分析,利用qRT-PCR验证其表达模式,同时构建OsRIP8-RNAi干涉载体并利用农杆菌转化水稻,采用PCR技术鉴定出转基因阳性植株,分析阳性植株的表达和农艺性状,初步揭示该基因的功能。结果表明,水稻OsRIP8蛋白为不稳定亲水蛋白,不含信号肽及完整的跨膜结构域,蛋白结构以α螺旋为主;在OsRIP8基因启动子区域存在着与植物生长发育、生物与非生物胁迫以及植物激素响应有关的元件;OsRIP8基因的共表达基因富集到多种大分子的生物合成与蛋白代谢等途径;qRT-PCR分析结果表明,OsRIP8基因在发育的小穗及抽穗前1 d的花药中优先表达;RNAi干涉后OsRIP8基因的表达下调造成植株花粉育性和结实率显著降低。暗示该基因对水稻小穗的发育具有重要作用,可能参与调控花粉发育过程。

蓖麻PIP5K1基因克隆、生物信息学及功能分析

蓖麻PIP5K1基因在植物生长发育和抗逆过程中起重要作用。为探究蓖麻PIP5K1基因在蓖麻物种中的生物学功能和不同时期雌性植株中的表达情况,以aLmAB2品系的蓖麻花序为试验材料,克隆PIP5K1基因,对该基因编码的蛋白质进行生物信息学分析,并对PIP5K1基因在不同时期雌性系植株的表达模式进行分析。结果表明:从蓖麻花序轴顶端将总RNA提取出来,并将其反转录成cDNA,克隆后得到一个全长为2325bp的PIP5K1基因片段,经测序后比对这一基因序列和NCBI参考基因序列相同。对该基因所编码蛋白展开生物信息学分析,确定PIP5K1基因所编码蛋白质的氨基酸等电点为8.85,氨基酸数目为774,分子量大小为87967.37Da,是一种亲水性稳定蛋白;无跨膜螺旋区,属于非跨膜蛋白;蛋白质二级结构由α螺旋、β转角、伸展链及无规卷曲构成;三级结构与二级结构预测结果一致;与同属于大戟科的木薯亲缘关系较近,与其他科亲缘关系较远。qRT-PCR分析表明,PIP5K1在标雌系、单雌系、两性系花序中均有不同程度的上调和下调,推测PIP5K1基因参与蓖麻花序发育的调控。本研究为探究PIP5K1基因促进蓖麻植株的生长发育机制奠定了理论基础。

螺旋输送机吊轴承的功能分析及创新设计

螺旋输送机可以长距离地输送粉粒状物料,当输送距离超过3 m时,中间需设置吊轴承,防止螺旋轴的过度挠曲。针对现有吊轴承存在的磨损快、结构复杂、轴向尺寸大、润滑密封困难和轴承使用寿命短等问题,文章运用TRIZ理论中的功能分析方法,对螺旋输送机吊轴承的结构进行功能分析和裁剪改进,提出新型吊轴承的设计方案,裁剪掉原有支撑元件滚动轴承或滑动轴承,代之以尼龙滚轮或圆柱螺旋弹簧,从而达到延长吊轴承的使用寿命、不污染物料、便于更换以及节约维修费用的目的。

人乳头瘤病毒多重感染患者阴道菌群特征及功能分析

目的分析人乳头瘤病毒(HPV)多重感染患者阴道菌群特征及功能。方法选取2022年6月至2023年1月在贵州中医药大学第二附属医院接受HPV分型的20例患者,单一HPV感染10例,多重HPV感染10例,采用16Sr DNA高通量测序进行阴道菌群检测,采用KEGG分析阴道菌群功能。结果HPV单一感染患者的Shannon指数和Simpson指数高于HPV多重感染,差异有统计学意义(P=0.032、0.027);HPV单一感染患者优势菌属主要是乳酸杆菌、加德纳菌属、链球菌、奇异菌属和支原体,HPV多重感染患者优势菌属主要是加德纳菌属、乳酸杆菌、普雷沃菌属、支原体、巨球藻属;HPV单一感染患者Aquicella菌属高于HPV多重感染患者(P=0.000),HPV多重感染患者Subdoligranulum菌属、Truepera菌属高于单一HPV感染患者(P=0.002、0.000);HPV单一感染的菌群功能主要集中于蛋白折叠、其他次生代谢物的生物合成、核苷酸代谢、蛋白翻译等方面,HPV多重感染患者阴道菌群功能主要集中于糖聚糖的生物合成和代谢、其他氨基酸的代谢、异种生物体的生物降解和代谢、氨基酸代谢、能量代谢、辅助因子和维生素的代谢等。结论HPV多重感染患者阴道菌群多样性降低且功能更倾向于相关氨基酸和生物因子代谢。

盐肤木AGAMOUS同源基因的克隆及其功能分析

【目的】AGAMOUS(AG)基因在控制雌蕊、雄蕊的发育中起着重要作用。对盐肤木中AG同源基因的克隆与功能分析,有利于明确AG基因在盐肤木花器官发育中的功能,并为进一步探索盐肤木花性别分化机制提供参考。【方法】基于实验室已有的转录组数据并结合RACE技术,从盐肤木花中克隆获得盐肤木AG同源基因,并对其编码的蛋白进行结构和系统进化分析;通过实时定量PCR技术分析盐肤木AG同源基因在雌、雄及两性花的不同花期中的表达特征;构建盐肤木AG同源基因的过表达载体,采用花序浸染法进行拟南芥遗传转化,获得T2代转基因植株,观察转基因植株表型。【结果】在盐肤木克隆获得了AG同源基因的2个可变剪接转录本,分别为RcAG和第6个外显子缺失的Rcag。RcAG包含729 bp的开放阅读框,编码242个氨基酸;Rcag包含687 bp的开放阅读框,编码228个氨基酸。系统进化树分析结果表明,RcAG与其同科植物杧果和阿月浑子的AG同源蛋白亲缘关系较近。qRT-PCR分析表明,在盐肤木不同发育阶段的雌、雄及两性花中,RcAG和Rcag呈现丰度持续升高的趋势,且在盐肤木雄花中,RcAG和Rcag的丰度要极显著高于雌花及两性花。过表达拟南芥表型观察发现,过表达RcAG导致拟南芥花瓣和雄蕊缺失,萼片尖端柱头化,萼片基部边缘出现胚珠结构,而过表达Rcag的拟南芥出现花瓣数量增多和雄蕊数量减少。【结论】Rcag可能由于K区42 bp碱基的缺失丧失AG基因的正常功能,与RcAG相互竞争,共同调控盐肤木雌、雄蕊的发育。这一结果为进一步探索RcAG和Rcag在盐肤木性别分化中的作用奠定基础。

北美鹅掌楸LtMYB305基因的克隆及功能分析

【目的】MYB305作为MYB家族R2R3亚族成员,对植物花蜜腺发育、花蜜蛋白表达、淀粉积累和水解、类黄酮合成发挥重要作用。因此,研究MYB305的表达模式及功能对于北美鹅掌楸花蜜腺调控分子机理研究具有重要意义。【方法】本文以蜜源植物北美鹅掌楸的花蜜腺为材料,通过分光光度计法测定5个时期花蜜腺的花青素含量,采用RACE技术克隆LtMYB305基因,利用RT-qPCR技术检测了该基因在北美鹅掌楸不同组织间相对表达量,以烟草叶片为材料验证LtMYB305蛋白定位,并以野生型拟南芥为材料进行遗传转化实验,研究LtMYB305基因功能。【结果】北美鹅掌楸花蜜腺的花青素从膨大后期开始积累,初放期含量急剧增加,败花期含量最高,达27.14μg/g,与花蜜分泌、着色过程相一致。LtMYB305基因全长为931 bp,编码了198个氨基酸,其蛋白为亲水性蛋白和非跨膜蛋白;LtMYB305仅在北美鹅掌楸盛花期花蜜腺中高水平表达,在其他组织中几乎不表达。LtMYB305蛋白定位于细胞核。过表达LtMYB305基因的拟南芥出现侧蜜腺的“蜜腺沟”消失和加深表型,与花蜜腺相关基因AtMYB305、AtPIN6和AtSWEET9表达量上调,AtCRC、AtBOP1/2、AtMYB21、AtSWEET3/4/7基因表达量下调。【结论】LtMYB305具有典型转录因子特征,并且参与调控拟南芥花蜜腺的发育。

小麦TaCLC-e-3AL基因功能分析及互作蛋白鉴定

【目的】分析小麦氯离子通道TaCLC-e-3AL基因功能并鉴定其互作蛋白,以解析TaCLC-e-3AL参与小麦响应低氮胁迫的作用机制。【方法】以拟南芥AtCLC-e氨基酸序列为参考序列,通过BlastP对小麦基因组数据库进行比对,获得TaCLC-e-3AL(TraesCS3A02G253600)、TaCLC-e-3B(TraesCS3B02G285500)和TaCLC-e-3DL(TraesCS3D02G254500)3个基因,分析其基因结构和系统进化关系。将TaCLC-e-3AL-p1300-GFP融合蛋白表达载体转化至小麦原生质体中,分析TaCLC-e-3AL的亚细胞定位特征;采用转基因拟南芥进行异源功能验证,利用酵母双杂交筛选与TaCLC-e-3AL相互作用的蛋白。【结果】生物信息学分析表明,TaCLC-e-3AL编码的蛋白含有11个跨膜结构域,与乌拉尔图小麦TuCLC-e同源性最高。组织表达量预测分析表明,TaCLC-e-3AL基因在小麦的叶片和茎部表达量较高。顺式作用元件分析表明,其可能响应光、激素以及逆境胁迫等信号。亚细胞定位显示,TaCLC-e-3AL蛋白经内质网分选后定位于叶绿体内。过表达TaCLC-e-3AL转基因拟南芥植株在低氮胁迫条件下可以储存更多的NO_(3)^(-),并能够维持植株体内NO_(3)^(-)/Cl^(-)的稳态,不引起植株根长和鲜重的显著变化。酵母双杂交文库筛选显示TaCLC-e-3AL与水通道、叶绿体a/b结合蛋白和电压依赖性阴离子通道3个蛋白互作,表明TaCLC-e-3AL可能与它们协同参与干旱胁迫响应、光合作用、信号传导等生物过程。【结论】小麦氯离子通道蛋白TaCLC-e-3AL位于叶绿体内。TaCLC-e-3AL基因转化至拟南芥中过表达,在低氮胁迫条件下较野生型可以在植株体内储存更多的NO_(3)^(-),并维持NO_(3)^(-)/Cl^(-)的值,表明TaCLC-e-3AL可能调控Cl^(-)和NO_(3)^(-)的协同运输。TaCLC-e-3AL通过与水通道蛋白、叶绿体a/b结合蛋白、电压依赖性阴离子通道蛋白互作,参与小麦的干旱胁迫、光合作用和离子胁迫应答。