叶面喷施外源ABA对胡椒抗寒生理生化及ABA信号转导相关基因的影响

【目的】筛选出能提高胡椒抗寒性的脱落酸(ABA)适宜浓度,明确低温胁迫条件下外施适宜浓度ABA对胡椒叶片ABA信号转导相关基因SnRK2和PYL表达的影响,为生产上提高胡椒抗寒技术及揭示ABA信号在胡椒抗寒中的作用机理提供依据。【方法】以热引1号胡椒为试验材料,通过叶面喷施0(CK)、25(T1)、50(T2)、75(T3)、100(T4)mg/L ABA及4℃低温胁迫处理,测定各处理胡椒叶片叶绿素荧光参数、抗氧化酶活性(POD、CAT和SOD)、H2O2和MDA含量。在筛选出适宜ABA喷施浓度的基础上,进一步运用实时荧光定量PCR分析ABA信号转导相关基因的表达情况。【结果】低温胁迫后,不同浓度ABA处理的胡椒POD、CAT和SOD活性与CK相比均显著上升(P<0.05,下同),其中T2处理的POD活性升高最显著,T3处理的CAT和SOD活性升高最显著;随着ABA处理浓度的升高,H2O2和MDA含量呈先下降后上升的变化趋势,以T3处理含量最低,即一定浓度外源ABA处理对胡椒抗寒生理发挥积极作用。低温胁迫0 d时,不同ABA浓度处理的胡椒Fv/Fm和Fv/Fo无显著变化;低温胁迫4d时,其Fv/Fm和Fv/Fo均显著降低,但T3处理缓解Fv/Fm和Fv/Fo下降效果显著,即ABA预处理能够在一定程度上缓解低温对胡椒光系统潜在活性的抑制。低温胁迫0 d时,不同ABA浓度处理胡椒的qP和Yield无显著变化,但qN随着ABA处理浓度的升高明显下降,即正常生长条件下,外施不同浓度ABA对胡椒叶片的qP和Yield无影响,但会减弱胡椒的光保护能力;低温胁迫4 d时,不同ABA浓度处理的胡椒叶片qP、qN和Yield均有不同程度的下降,随着ABA处理浓度的升高,qN呈现下降、上升再下降的变化趋势,qP呈先下降后上升的变化趋势,T3处理成为转折点,即在低温胁迫下外源ABA能够提高胡椒的光保护能力,其中T3处理效果相对较好。低温胁迫条件下,ABA预处理可诱导ABA信号转导相关基因SnRK2和PYL提前并高表达。【结论】外源ABA通过提高胡椒抗氧化酶活性、降低H2O2和MDA含量及缓解低温对其光系统活性的伤害,从而提高胡椒抵抗低温胁迫的能力。外源ABA还能诱导胡椒ABA信号转导相关基因表达,启动和引发植株固有抗冻性基因的表达,进而提高其耐冻性。

桑椹成熟相关脱落酸合成和信号转导关键基因的筛选与鉴定

脱落酸(ABA)是调控果实成熟的重要植物激素,在跃变型和非跃变型果实成熟中均发挥关键的调控作用。基于桑椹转录组数据筛选ABA合成和信号转导相关基因,结合基因表达和桑椹成熟相关生理指标鉴定重要基因,并分析基因功能。结果从筛选到的38个基因中,鉴定到9个在果实成熟中与ABA生物合成和信号转导相关的重要基因,其中4个基因LOC21404497(NCED)、LOC21384903(PP2C)、LOC21396283(SnRK2)、LOC21410137(ABF)在桑椹成熟和品质形成的关键时期(T4期)具有较高的表达水平,并且这4个基因的表达水平与桑椹硬度、酸度和可溶性固形物含量等指标具有高度相关性,表明这4个基因可能是桑椹成熟相关的ABA合成和信号转导的关键基因,在桑椹成熟调控中发挥重要作用。上述研究结果为深入探究桑椹成熟的分子调控机制提供了依据。

Ras同源基因家族成员A/Rho相关卷曲螺旋蛋白激酶信号转导通路在膝骨性关节炎软骨组织中的表达及意义

目的:探究Ras同源基因家族成员A(RhoA)/Rho相关卷曲螺旋蛋白激酶(ROCK)信号转导通路在膝骨性关节炎软骨组织中的表达及意义。方法:将取自因原发性膝骨性关节炎(KOA)行全膝关节置换术(TKA)去除的30例患者的膝关节软骨组织设为观察组,将同期行下肢离断术去除的25例患者的膝关节软骨组织设为对照组。比较两组标本外观形态,HE染色、番红O-固绿染色、电镜扫描结果。通过免疫组织化学(IHC)染色、免疫印迹(Western blot)及实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测RhoA和ROCK蛋白及mRNA的表达变化。结果:观察组股骨髁软骨表面粗糙,缺损明显,呈溃疡状,染色不均匀,潮线不完整。对照组软骨面光滑平整,组织分层明显,颜色均匀。电镜扫描结果显示,观察组软骨组织毁损严重,结构不清;对照组表面光洁,软骨间质均匀。与对照组比较,观察组关节软骨组织中RhoA、ROCK蛋白及mRNA表达量高于对照组(均P<0.05)。结论:RhoA/ROCK信号转导通路中的RhoA、ROCK蛋白及mRNA在KOA患者关节软骨组织中表达明显高于行下肢离断术患者,提示RhoA/ROCK信号转导通路与KOA软骨退变具有相关性,可能对KOA的发生与发展起到了重要作用。

低温胁迫下牛皮杜鹃MAPK级联参与ABA信号转导的基因表达分析

为了探究牛皮杜鹃在低温胁迫下MAPK级联途径参与ABA信号转导的分子机制,通过转录组测序的方法对4℃低温处理组和25℃正常对照组牛皮杜鹃进行研究。结果表明,转录组测序共得到6.40 Gb clean data,低温组筛选出12261个差异表达基因,其中上调基因和下调基因的数量分别为6811个和5450个。对关键基因进行KEGG注释发现,共有228个差异表达基因富集到MAPK信号通路-植物通路,其中ABA信号转导通路中大部分差异表达基因发生上调,说明该信号通路在低温胁迫下被激活。推测牛皮杜鹃在低温胁迫下可激活MAPK级联途径中相关基因的表达来参与ABA信号转导过程,进而应对低温环境所带来的不利影响。

植物耐盐性的信号转导途径及相关基因研究进展

土壤盐碱化是一个世界性的难题,严重影响作物生长,因此,培育抗盐作物具有重要的生态意义。随着分子生物学的发展,已发现与植物耐盐性相关的转导途径有盐超敏感信号途径、钙调磷酸酶(CaN)信号途径、乙烯信号途径、蛋白激酶参与的信号途径等,目前已分离和克隆了多种耐盐基因,为耐盐新品种选育提供了新的途径。本文综述了耐盐信号转导途径及相关基因的研究进展。

植物对Hela细胞凋亡相关基因表达和信号转导通路的影响

宫颈癌占妇科恶性肿瘤发病的第一位．发病率有逐年升高和发病年轻化的趋势。其治疗方法主要有手术、放疗和化疗，化疗是子宫颈癌的常规治疗方案。大多数的化疗药物都是通过诱导细胞凋亡杀死肿瘤细胞。细胞凋亡是生物体内普遍存在的一种生理现象．是在体内复杂信号的调节下，

小麦成熟胚脱分化过程中信号转导相关基因的初步分析

【目的】研究信号转导相关基因在小麦成熟胚脱分化过程中的表达模式以揭示其脱分化的分子机理。【方法】利用Affymetrix小麦基因芯片研究了小麦成熟胚在MS+2,4-D(2mg·L?1)培养基上脱分化过程不同时间点的基因表达变化,通过NCBI、DATF和DRTF等生物信息学相关网站对基因表达信息进行处理,对信号转导相关基因的变化情况进行了分析,用半定量RT-PCR方法对AF161719.1、BE492852、BJ218430、BJ252470、BJ272518、BJ274015、CA616149、CD896892、CK153462、CK207725、CK171662、CD901339和U48692.1基因进行验证。【结果】有46个信号转导相关基因在小麦成熟胚脱分化过程中的2、6、12、24和72h等不同时间点至少发生了一次有意义的表达变化,其中在整个过程中有32个基因上调,14个基因下调。这些基因包括酪蛋白基因、苏氨酸丝氨酸蛋白激酶基因、14-3-3蛋白基因、钙调素基因和裂原激活蛋白激酶基因,其表达变化与基因芯片的结果基本一致。【结论】CA613597、CA674315、BJ274015、CA654806、CD901339、CK198900、CA697195、CA642143、CA744550和AB011670.1对脱分化的启动和促进可能起重要作用。

鼻咽癌相关基因6在人结肠癌Wnt/β-catenin信号转导通路中的作用

目的:探讨鼻咽癌相关基因6(NGX6)对结肠癌Wnt/β-catenin信号转导通路下游靶分子的影响,明确NGX6与Wnt通路之间是否存在反馈调节。方法:将pCMV-myc-NGX6真核表达载体及pCMV-myc空白载体瞬时转染结肠癌细胞系SW620,Western印迹检测转染NGX6前后Wnt/β-catenin信号转导通路下游靶分子c-Jun,c-myc,细胞周期蛋白D1(cyclin D1)的表达。构建LEF1缺失突变体(缺乏N末端,即β-catenin结合区域)pcDNA3.1(+)-LEF1DN瞬时转染SW620细胞,阻断Wnt通路,并通过Western印迹及T细胞转录因子4(TCF-4)荧光素酶报告质粒检测确定阻断效果。通过RT-PCR检测Wnt通路阻断后NGX6的表达。结果:NGX6基因瞬时转染结肠癌细胞系SW620后,可明显下调Wnt/β-catenin信号转导通路下游靶分子c-Jun,c-myc,cyclin D1的表达。成功构建真核表达载体pcDNA3.1(+)-LEF1DN,Western印迹及TCF-4荧光素酶报告质粒均证实pcDNA3.1(+)-LEF1DN能够下调Wnt通路下游靶分子c-Jun,c-myc,cyclin D1的表达及TCF/LEF的转录活性,对Wnt通路具有阻断作用。瞬时转染pcDNA3.1(+)-LEF1DN抑制Wnt通路后,NGX6在转录水平的表达有上升。结论:NGX6对Wnt/β-catenin信号转导通路下游靶分子具有抑制作用。阻断Wnt通路对NGX6的表达有影响,Wnt通路与NGX6之间可能存在反馈调节作用。

信号转导及转录激活因子3、垂体同源框1及胶质瘤相关癌基因同源蛋白-1在皮肤恶性黑色素瘤中的表达及临床意义

目的探讨信号转导及转录激活因子3(STAT3)、垂体同源框1(PITX1)及胶质瘤相关癌基因同源蛋白-1(Gli-1)在皮肤恶性黑色素瘤中的表达及临床意义。方法选取89例皮肤恶性黑色素瘤患者的肿瘤组织及癌旁组织。对患者进行随访,根据预后情况分为预后良好及预后不良。采用免疫组化法检测STAT3、PITX1、Gli-1蛋白表达情况,分析皮肤恶性黑色素瘤患者预后的影响因素。结果肿瘤组织中STAT3、Gli-1蛋白阳性表达率均明显高于癌旁组织,PITX1阳性表达率明显低于癌旁组织,差异均有统计学意义(P﹤0.01)。预后不良患者肿瘤组织中STAT3、Gli-1蛋白阳性表达率均高于预后良好患者,PITX1阳性表达率低于预后良好患者,差异均有统计学意义(P﹤0.05)。肿瘤直径≥5 cm、STAT3阳性、PITX1阴性、Gli-1阳性均为皮肤恶性黑色素瘤患者预后不良的独立危险因素(P﹤0.05)。结论STAT3、PITX1及Gli-l蛋白在皮肤恶性黑色素瘤中存在异常表达,通过检测其水平能为临床治疗及预后提供新的思路与依据。

干旱胁迫与ABA的信号转导

植物经历干旱胁迫时,ABA被普遍认为是一种干旱信号而传递干旱信息。在干旱信号ABA的转导过程中,从ABA的被感知到保卫细胞发生变化引起气孔关闭以及ABA诱导的基因表达都经历了复杂的变化。本文对ABA的信号转导过程进行了综述。

‘砀山酥梨’黄化叶复绿过程中内源IAA含量及其信号转导基因的表达量分析

为探讨IAA在梨黄化叶复绿过程中的作用,以‘砀山酥梨’(Pyrus bretschneideri Rehd.)黄化植株与正常植株为试材,对生长期黄化植株叶面喷施0.2%FeSO_(4)溶液,于处理后第3、6、9、12天分别观察黄化叶复绿情况,取样测定黄化叶片复绿过程中各时期叶片与对照组(正常、黄化)叶片的Fe2+含量、内源IAA含量、IAA相关信号转导基因相对表达量,并分析Fe2+、IAA含量及相关基因表达量之间相关性。结果表明:(1)FeSO_(4)溶液处理可使梨黄化叶片复绿,且黄化叶面在处理后第3天开始出现复绿斑点,在处理后第6、9天时出现大范围的复绿斑块,第12天整叶复绿。(2)ELISA测定结果显示,对照组正常叶的内源IAA含量显著高于对照组黄化叶,FeSO_(4)处理后各个时期的复绿叶内IAA含量均显著高于对照组(正常叶和黄化叶)。(3)qRT-PCR结果显示,对照组黄化叶内AUX1.1/1.3、GH3.1/3.2/3.5、SAUR1/2/3/4、AUX/IAA1/2/3/7表达量均显著高于对照组正常叶,FeSO_(4)处理后其表达量大多较黄化叶显著减少;而对照组黄化叶内TIR1.1、GH3.3/3.4、AUX/IAA4/5/6表达量均显著低于对照组正常叶,FeSO_(4)处理后其各时期表达量均较黄化叶显著增加。(4)对照组黄化叶内ARF3/4/5/6/7/8/9/10/15/17/18/19/20/21/22/23表达量均显著低于正常叶,FeSO_(4)处理显著促进了ARF3/5/6/9/19/20/21/22/23的表达;而对照组黄化叶内ARF1/2/11/12/13/14表达量显著高于正常叶,FeSO_(4)处理则显著抑制了ARF1/2的表达。(5)相关性分析结果表明,FeSO_(4)处理后复绿叶内显著增加的Fe2+含量主要与AUX/IAA5、AUX/IAA6表达量显著上调相关;而IAA含量的显著增加则与GH3.3表达量显著上调、与SAUR1/2表达量显著下调相关。两者之间相关网络图错综复杂,其简要途径为:Fe^(2+)→AUX/IAA5、AUX/IAA6→(ARF14)→ARF5→SAUR1、AUX/IAA1→SAUR2/TIR1.1/GH3.3→IAA。研究认为,IAA及其信号转导基因在FeSO_(4)所诱导的‘砀山酥梨’缺铁黄化叶复绿过程中可能发挥重要作用。

调节神经元凋亡信号转导途径的关键酶:死亡相关蛋白激酶

细胞的信号转导系统控制着包括细胞凋亡在内的细胞内几乎所有的生命活动.

信号转导和转录激活因子3及调控基因与卵巢癌

信号转导和转录激活因子3(STAT3)是细胞因子和生长因子受体信号的下游基因,不仅参与人体的正常生理过程,而且与肿瘤的生长、转移、浸润有关。研究发现,STAT3受到维甲酸-干扰素诱导的死亡相关基因19(GRIM-19),SOCS3,PTEN和PIAS3等基因的调控,其调控基因的异常表达将引起STAT3的持续激活和表达升高,导致肿瘤的发生、发展。在卵巢癌的发病机制中STAT3信号转导通路的持续性激活至关重要,其激活并且有基质金属蛋白酶类、Bcl-2家族成员、血管内皮生长因子、Her2基因的参与,在肿瘤的细胞抗凋亡、血管重建、浸润转移、药物耐药等过程中起重要作用,为卵巢癌免疫治疗方面提供新策略。

植物防御反应的两种信号转导途径及其相互作用

植物遭到病虫害时质膜两侧的离子发生跨膜交换、释放钙离子、产生大量的活性氧并产生蛋白质磷酸化,通过水杨酸、茉莉酸以及乙烯信号转导途径激活了PR1、BGL2等防御相关基因。这些基因的表达产物如蛋白酶抑制剂(proteinaseinhibitor,PI)等能够抑制植食性昆虫的消化酶以及增加细胞壁厚度,从而增强了对昆虫和病原菌等的抵抗力。植物的各种防御信号途径之间既存在拮抗作用又有协同作用,共同组成了一个复杂的防御体系,在一定程度上有效地抵御各种生物胁迫。

“α_2-AR-Gi-AC-cAMP-PKA”信号转导通路与CGRP舒血管效应的机制分析

1降钙素基因相关肽（Colcition gene-rolated pepthde,CGRP）其舒血管效应与病变的研究背景 CGRP是在人和哺乳动物体内存在的一种含37个氨基酸残基的多肽[1]。CGRP是由Amana和Rosenfold等[1,2]于1982年首先发现的,

生长素信号转导途径及参与的生物学功能研究进展

生长素参与植物生长和发育诸多过程,调控众多生理反应,在植物整个生命周期中自始至终发挥着调节作用.研究生长素的作用机制,对深入认识植物生长发育的生理过程有着重要的意义.综述了与生长素信号转导途径相关的3类主要蛋白组分:生长素/吲哚乙酸蛋白(auxin/indoleacetic acids proteins,Aux/IAAs)、生长素响应因子(auxin response factors,ARFs)和SCF(SKP1-CDC53/CUL1-F-box)复合体,及相关的SGT1(suppressor of the G2 allele of skp1)基因,并对生长素相关基因表达的模式及其生物学功能进行了总结.

信号转导子与转录活化子6(STAT6)在人结肠癌细胞株HT29(STAT6^(high))、Caco2(STAT6^(null))细胞凋亡中的作用

目的通过分析信号转导子与转录活化子6(signal transducer and activator of transcription 6,STAT6)活化状态时不同的人结肠癌细胞株HT29(STAT6high)和Caco2(STAT6null)凋亡情况来研究STAT6与细胞凋亡之间的关系,并从分子水平探讨其可能的机制。方法采用流式细胞仪检测人结肠癌细胞株HT29(STAT6high)和Caco2(STAT6null)细胞凋亡的情况,比较其差异;同时采用RT-PCR检测人结肠癌细胞株HT29(STAT6high)和Caco2(STAT6null)中凋亡相关基因(Caspase家族蛋白Caspase3 mRNA、Caspase7 mRNA和Bcl-2家族蛋白凋亡抑制蛋白Bcl-2 mRNA、Bcl-xl mRNA、促凋亡蛋白Hrk mRNA)的表达水平,比较其差异。结果人结肠癌细胞株Caco2(STAT6null)细胞早期凋亡率为(13.30±0.73)%,明显高于HT29(STAT6high)的(2.00±0.43)%(P<0.01)。RT-PCR显示,人结肠癌细胞株Caco2(STAT6null)中Caspase3 mRNA和Caspase7 mRNA表达水平均明显高于HT29(STAT6high)(均P<0.01)。人结肠癌细胞株Caco2(STAT6null)中凋亡抑制蛋白Bcl-2 mRNA、Bcl-xl mR-NA、促凋亡蛋白Hrk mRNA表达水平均明显高于HT29(STAT6high)(均P<0.01)。人结肠癌细胞株Caco2(STAT6null)、HT29(STAT6high)中STAT6活性水平与Caspase7、Caspase3、Bcl-2、Bcl-xl、Hrk mRNA表达水平均呈负相关(r=-0.514、-0.562、-0.518、-0.512、-0.426,均P<0.05)。结论 STAT6可能参与结肠癌细胞凋亡,其机制可能与凋亡相关基因的表达有关。