玉米雄性不育突变体ms20s2的表型鉴定与基因定位

玉米突变体male-sterile 20s2(ms20s2)是在玉米自交系KWS49中发现的一个无花粉型雄性不育突变体。与野生型相比,ms20s2突变体花药细小且颜色偏浅,花药内未观察到花粉。扫描电镜观察表明,与野生型相比,9叶期突变体ms20s2的花药中未观察到正在减数分裂的花粉母细胞;抽雄后突变体花药壁外部角质层形成异常,内部未观察到乌式体结构。观察不同发育阶段花药的石蜡切片发现,在S6-S7时期,与野生型相比,ms20s2突变体花药部分中间层和绒毡层细胞发生异常分裂,导致花药壁萎缩,花粉母细胞无法正常进行减数分裂,最终造成花粉母细胞死亡,产生雄性不育表型。遗传分析表明,突变体ms20s2的雄性不育表型受单个隐性核基因控制。利用玉米10K SNP芯片对F2定位群体进行基因型分析,初步将该突变位点定位在玉米2号染色体长臂上6.21 Mb区段内。进一步精细定位将该区间缩小到了590 kb,区间包含一个已知的蛋白编码基因MS32(Zm00001eb106620)。对MS32基因进行测序分析,在突变体MS32基因4号外显子上发现了一段3166 bp的大片段插入,可能影响了MS32蛋白功能,造成ms20s2的花药发育异常和雄性不育的表型。等位测验结果表明,突变体ms20s2是雄性不育基因MS32的新等位突变体。组织表达分析发现该基因在玉米花药中特异表达,且仅在花药发育的S6和S7时期表达量较高,进一步验证了该基因在玉米花药绒毡层和中间层细胞发育过程中的重要作用。

孤立性心房颤动致病基因TBX20新突变的发现及功能研究

目的:寻找孤立性心房颤动(房颤)致病基因TBX20新突变并研究其功能。方法:测序分析182例孤立性房颤患者和236名无房颤对照者的TBX20基因,以发现新的致房颤突变。克隆人TBX20基因,构建野生型TBX20表达质粒,通过定点诱变制备突变型TBX20表达质粒,借助脂质体将表达质粒转染HeLa细胞,应用双荧光素酶报告基因分析系统研究突变体的功能特性。结果:在1例散发性孤立性房颤患者中发现TBX20基因新突变,即NM_001077653.2:c.706A>T;p(.Lys236*)突变。该突变不存在于其他孤立性房颤患者和对照者。功能研究显示突变型TBX20对靶基因KCNH2的转录激活作用丧失。结论:TBX20基因功能障碍可能是部分房颤患者的分子病因,这对房颤的精准防治有潜在临床意义。

紫花苜蓿MsBBX20基因克隆及耐盐功能分析

BBX家族转录因子参与光形态建成、成花生理、避荫反应、种子生长发育、激素信号转导及对逆境胁迫的响应等植物重要生长发育过程。紫花苜蓿是耐盐性较强的牧草饲料作物,其品质优良,有“牧草之王”的美誉。发掘并探索紫花苜蓿MsBBX20基因响应非生物胁迫的分子机理,有助于揭示紫花苜蓿抗逆生物学基础,为紫花苜蓿抗逆分子育种提供新的基因资源。通过RT-PCR、3'/5'RACE PCR技术克隆得到MsBBX20基因cDNA序列,生物信息学分析发现其CDS全长834 bp,编码278个氨基酸,该基因编码的蛋白质为锌指结构蛋白家族成员。利用qRTPCR技术分析MsBBX20在紫花苜蓿不同组织和不同非生物胁迫下的表达模式。通过基因枪轰击技术,在洋葱表皮瞬时表达MsBBX20进行亚细胞定位。克隆得到大小为1737 bp的MsBBX20启动子序列并分析了顺式作用元件,该启动子可驱动GUS报告基因在烟草的叶、茎和根中高效表达。将MsBBX20启动子序列与包含GUS基因的pCAMBIA-1301载体连接,瞬时转化烟草并通过组织化学染色对不同组织进行GUS活性分析。构建pCAMBIA3301-MsBBX20植物超表达载体,通过农杆菌介导的方法遗传转化野生型拟南芥,获得超表达MsBBX20的拟南芥株系。用不同浓度盐溶液(150、200和300 mmol·L^(-1)NaCl)处理拟南芥转基因株系并分析其MDA含量和抗氧化酶活性。进化分析表明紫花苜蓿MsBBX20蛋白与红三叶TpBBX20的亲缘关系最近。MsBBX20蛋白定位于细胞核。MsBBX20基因在花中表达量最高,且MsBBX20可以响应干旱、盐、冷、脱落酸、赤霉素、光照等多种非生物胁迫。遗传转化获得MsBBX20过表达拟南芥株系,并选择3个高表达阳性株系进行功能验证。在不同浓度NaCl处理条件下,过量表达MsBBX20的拟南芥株系的丙二醛(MDA)含量显著低于对照,而超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性均显著高于对照。克隆获得紫花苜蓿锌指蛋白转录因子基因MsBBX20,该基因在花中表达量最高,能够响应多种非生物逆境胁迫和外源激素处理,表明MsBBX20可能参与紫花苜蓿的多个逆境响应过程。进一步的研究证明MsBBX20可能通过调节植物的抗氧化酶系统,缓解逆境造成的植物细胞氧化损伤,提高转基因拟南芥对盐胁迫的抗性,进而增强植株的耐盐性。

猕猴桃AcHSP20基因家族的鉴定及表达分析

【目的】鉴定分析了猕猴桃的小热休克蛋白(HSP20s/sHSPs)基因家族,为猕猴桃AcHSP20基因的生物学功能研究和猕猴桃的抗性育种奠定基础。【方法】基于猕猴桃全基因组数据,利用生物信息学方法对猕猴桃AcHSP20基因家族进行鉴定,并分析了家族成员的理化性质、系统进化、染色体定位、基因结构、亚细胞定位及启动子。同时利用荧光定量PCR技术分析了猕猴桃AcHSP20基因在非生物胁迫和激素处理后的表达变化情况。【结果】鉴定获得34个AcHSP20基因家族成员。其编码蛋白的氨基酸数目为85-371,分子量介于9.93-40.18 kD,等电点介于4.4-9.3,AcHSP20s多定位于细胞质和叶绿体。34个基因分布在17条染色体上,多数没有或只有一个内含子。基因的启动子含有植物激素和非生物胁迫响应元件。所有测定的AcHSP20基因在猕猴桃的根茎叶中均有表达且在高温及其他多种非生物胁迫和植物激素处理下差异表达显著。【结论】AcHSP20基因家族成员在猕猴桃的高温、ABA、MeJA、NaCl等逆境胁迫响应中发挥重要作用。

解硫胺类芽孢杆菌SY20中多粘菌素A1合成与调控相关基因表达分析

该研究以前期筛选的多粘菌素A1产生菌株Paenibacillus thiaminolyticus SY20为研究对象,首先探究菌株在不同生长阶段的抑菌活性变化规律;随后,利用实时荧光定量PCR,研究多粘菌素A1合成基因簇(pmx)五个基因pmxA、pmxB、pmxC、pmxD和pmxE在发酵过程中的表达情况。最后,探究多粘菌素调控基因sfp、ectB、spo0A和abrB表达水平。结果表明,在M63T培养基中,P.thiaminolyticus SY20抑菌物质在菌株生长的对数前期产生,至对数末期或平台前期(84 h)达到最大值;pmx基因簇各基因在菌生长对数前期(36 h)表达水平显著提高且基本呈现同步趋势;ectB与pmxA、pmxE基因的表达水平也基本同步;sfp和spo0A基因表达与抑菌活性呈正相关,而abrB基因与抑菌活性呈负相关。因此,在P.thiaminolyticus SY20发酵过程中,pmx基因簇表达水平先于抑菌活性达到最大值,ectB基因与多粘菌素A1合成密切相关,sfp和spo0A基因为正调控基因,而abrB基因为负调控基因,为多粘菌素合成与调控机制提供理论基础。

猪ISG 20基因生物信息学分析及其抗PEDV感染的初步研究

为了研究猪干扰素刺激基因20(interferon-stimulated gene 20,ISG20)的序列信息及其表达情况,并探讨其对猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)增殖的影响,以提取的猪小肠上皮细胞IPEC-J2总RNA为模板扩增猪ISG 20基因的CDS区序列,并应用生物信息学进行分析,进而构建pcDNA3.1-3×Flag-ISG20重组质粒转染入IPEC-J2细胞鉴定表达情况。此外,在转染重组质粒的细胞中感染PEDV分析ISG20对PEDV增殖的影响。结果表明,猪ISG 20基因CDS区的大小为516 bp,编码171个氨基酸,理论等电点(pI)为8.84;猪ISG20存在2个N-糖基化位点和23个磷酸化位点,主要定位于细胞骨架和细胞质中,以α-螺旋和无规则卷曲构成;构建的pcDNA3.1-3×Flag-ISG20重组质粒能够在IPEC-J2细胞中表达,蛋白大小约为19.6 ku,而且可以明显抑制PEDV的增殖;克隆了猪ISG 20基因,并且在IPEC-J2细胞中重组质粒pcDNA3.1-3×Flag-ISG20能够表达且发挥抑制PEDV增殖的作用,研究结果为深入探讨PEDV与ISG20的相互作用,以及以此为靶点筛选抗PEDV生物制剂提供了思路。

高浓度褪黑素对麝鼠香腺中FGF20基因表达的影响

麝鼠(Ondatra zibethicus)是一种具有较高经济价值的香料动物和毛皮动物。在一些毛皮动物生产中常使用褪黑素(melatonin,MT)来获得更高的效益,但MT对麝鼠香腺发育的作用尚不清楚,为了探究高浓度MT对麝鼠香腺中FGF20基因表达的影响,通过RT-qPCR技术检测高浓度MT处理组与对照组麝鼠香腺中FGF20基因的转录水平。结果显示:FGF20基因在对照组中的表达水平为高浓度MT处理组(每只麝鼠埋植1粒含有20 mg MT的埋植剂)的33.95倍,二者差异极显著(p<0.01)。由此推测,FGF20基因参与了香腺发育的调控,并且高浓度的MT抑制了FGF20基因的表达,研究结果可以为探究适量使用MT提高麝鼠的繁殖力和泌香产量提供依据。

干扰素刺激基因20的研究进展

干扰素刺激基因20(interferon-stimulated gene 20,ISG20)属于DEDDh外切核酸酶家族,具有3′-5′端外切核酸酶活性,能降解RNA和DNA。ISG20在宿主抗病毒天然免疫应答中起着重要作用。此外,ISG20在特定疾病中的作用以及将其作为疾病的生物标志物等方面的研究同样具有重要生物学意义。本文综述了ISG20的概况,阐述了近些年来ISG20的抗病毒研究进展及其在疾病标记中的潜在用途,以期为ISG20抗病毒免疫研究和治疗疾病药物的开发提供参考。

膀胱癌中UBE2C、KIF20A蛋白表达与p53基因突变状态的相关性

目的:探究膀胱癌组织中泛素偶联酶2C(UBE2C)、驱动蛋白家族成员20A(KIF20A)蛋白表达情况及其与p53基因突变状态的相关性。方法:选取宿迁市第一人民医院2022年1月~2024年2月住院治疗的120例膀胱癌患者作为研究对象,并均接受p53基因检测。采用免疫组化法检测UBE2C、KIF20A的表达水平,分析UBE2C、KIF20A表达与p53基因突变状态的关系。结果:p53基因突变率与T分期、N分期、肿瘤复发有关联(P<0.05);UBE2C蛋白表达与膀胱癌患者T分期、N分期、肿瘤复发有关联(P<0.05),KIF20A蛋白表达与膀胱癌患者的N分期有关系(P<0.05);膀胱癌患者p53基因突变与UBE2C、KIF20A蛋白表达呈正相关(r=0.181,P=0.048;r=0.311,P=0.001),且UBE2C蛋白表达与KIF20A蛋白表达呈正相关(r=0.562,P<0.001)。结论:UBE2C、KIF20A蛋白的高表达与膀胱癌进展有关,有望成为膀胱癌治疗的靶点和预后评估指标。

花鲈Phoenixin-20基因克隆及饥饿复投喂对其表达的影响

【目的】明确花鲈Phoenixin-20基因(LmPNX-20)是否参与花鲈的摄食调控过程,进而揭示PNX-20在鱼类摄食调节机制中的作用,同时为丰富和完善花鲈内分泌调控网络提供理论依据。【方法】通过PCR和RACE克隆LmPNX-20基因序列,采用ExPASy、SignalP 5.0、ProtScale、NetPhos 3.1及ClustalX等在线软件进行生物信息学分析,并以实时荧光定量PCR检测分析LmPNX-20基因在花鲈各组织中的表达特征及不同饥饿复投喂策略[正常投喂(F)、饥饿3 d(H3)、饥饿3 d复投喂1 d(R3-1)、饥饿3 d复投喂2 d(R3-2)、饥饿3 d复投喂3 d(R3-3),以及饥饿7 d(H7)、饥饿7 d复投喂1d(R7-1)、饥饿7d复投喂2d(R7-2)、饥饿7d复投喂3d(R7-3)]对LmPNX-20基因表达的影响。【结果】LmPNX-20基因开放阅读框(ORF)长度为210 bp,共编码69个氨基酸残基;其编码蛋白分子量为7.87 kD,理论等电点(pI)为9.85。LmPNX-20氨基酸序列含有5个磷酸化位点,但不存在信号肽;LmPNX-20氨基酸序列与硬骨鱼类的PNX-20氨基酸序列相似性较高,为69.70%~89.86%。LmPNX-20基因在花鲈脑组织中呈广泛表达分布,尤其在垂体和下丘脑中的相对表达量较高。经饥饿复投喂处理后花鲈幼鱼全脑组织中的LmPNX-20基因表达发生明显变化,在经历3和7 d饥饿复投喂1 d的花鲈幼鱼全脑组织中LmPNX-20基因的相对表达量显著上调(P<0.05);且与饥饿3 d复投喂的花鲈幼鱼相比,饥饿7 d复投喂的花鲈幼鱼全脑组织LmPNX-20基因表达均呈上调趋势。【结论】LmPNX-20基因在鱼类的进化过程中较保守,且在生长轴(下丘脑、垂体和肝脏)和生殖轴(下丘脑、垂体和性腺)有较高表达水平,可能参与花鲈的生长及生殖等生理过程。不同饥饿复投喂处理影响花鲈幼鱼全脑组织LmPNX-20基因的表达,复投喂后该基因表达量明显升高,说明LmPNX-20基因对花鲈幼鱼摄食调控具有一定促进作用。

HIV-1 gag基因和gp120基因转化番茄及转基因植株再生

构建了HIV 1的gag基因、gp1 2 0基因及gag gp1 2 0嵌合基因的植物双元表达载体。通过农杆菌介导法将HIV 1的gag基因、gp1 2 0基因和gag gp1 2 0嵌合基因导入番茄 ,获得抗性转化再生植株。PCR检测和Southern杂交鉴定目的基因已整合到再生植株基因组中 ,获得了转基因植株。GUS染色及Northern杂交结果表明目的基因已得到表达。本实验首次进行了HIV 1抗原基因转化番茄的研究 ,为利用番茄生产艾滋病新型口服疫苗打下了良好的基础。

小麦新品种“山农20”抗病基因的分子检测

山农20是2011年和2012年分别通过国家黄淮南、北片审定的小麦高产多抗新品种,在国家区试抗病性鉴定和生产中都表现出良好的抗黄淮麦区主要病害的特性。本研究利用与小麦抗白粉病、条锈病、叶锈病、纹枯病基因和抗赤霉病主效QTL紧密连锁的SSR、SCAR、STS等标记对该品种进行了分子检测,发现山农20含有6个抗白粉病基因(Pm12、Pm24、Pm30、Pm31、Pm35和Pm36),6个抗条锈病基因(Yr5、Yr9、Yr15、Yr24、Yr26和YrTp1),2个抗叶锈病基因(Lr21和Lr26),1个抗纹枯病基因(Ses1),但未检测到抗赤霉病主效QTL。分子检测结果部分解释了山农20的优良抗病性,也为利用分子标记辅助选择培育抗病稳产小麦新品种提供参考。

梨矮化砧木中矮1号GA20-氧化酶基因克隆与表达分析

中矮1号是中国农业科学院果树研究所选育的梨优良矮化砧木,为研究其矮化机理,利用RT-PCR结合RACE方法克隆了梨矮化砧木中矮1号的1个GA20-氧化酶基因,并对该基因及其氨基酸序列以及该基因在不同生长类型梨品种中不同时期新梢叶片中的表达进行了分析。结果表明,该基因全长1 179 bp,推导编码392个氨基酸,其编码的蛋白质具有GA20-氧化酶基因家族所具有的功能活性位点和特征保守单元,该基因与苹果GA20-氧化酶基因氨基酸序列一致性达91.58%,因此确定该基因为中矮1号GA20-氧化酶基因,将其命名为PcGA20ox1(Gen-Bank登录号为HQ833589)。PcGA20ox1基因在中矮1号、亲本锦香和对照早酥3个品种不同发育阶段新梢叶片中的表达强度均为中矮1号<锦香<早酥,与植株高矮表现一致,表明PcGA20ox1基因的表达强弱与植株高矮相关。

棉花赤霉素氧化酶同源基因GhGA20ox1在烟草中的功能表达(英文)

为研究棉花GA20-氧化酶同源基因GhGA20ox1的功能,将该基因转入本明烟(N.benthamiana)中进行超量表达。RT-PCR分析表明GhGA20ox1基因在转基因植株中得到了不同水平的表达。GhGA20ox1基因的超量表达促进了本明烟中的GA4+7合成,并导致赤霉素过量的表型出现。转基因本明烟的表型变化程度与GhGA20ox1基因的表达水平和GA4+7的含量一致。这些结果表明,GhGA20ox1基因编码一个有功能的GA20-氧化酶,能够在转基因烟草中促进活性GA(GA4+7)的合成。

小麦TaGA20ox2基因的克隆及分析

【目的】克隆小麦中的GA20-氧化酶基因并进行遗传定位,为深入研究小麦中的GA20-氧化酶基因作用机理奠定基础,同时为改良小麦的重要农艺性状提供理论依据。【方法】采用同源克隆结合BAC文库筛选的方法克隆基因,利用中国春缺失体以及国际作图群体对该基因进行遗传定位。【结果】从普通小麦中国春中分离得到TaGA20ox2的gDNA与cDNA序列,利用中国春缺失体材料将TaGA20ox2定位于3A、3B、3D染色体上,序列分析表明分别位于3A、3B、3D染色体上的TaGA20ox2-A1、TaGA20ox2-B1和TaGA20ox2-D1与水稻GA20ox2为直向同源基因,具有GA20ox2家族保守结构域;利用国际作图群体W7984×Opata85将位于3D上的基因TaGA20ox2-3定位于xfba330与xgwm664标记之间。【结论】分离获得小麦中分布于第三同源群的GA20ox2;分子标记结果结合QTL作图信息可以初步推测TaGA20ox2-3在小麦中可能是控制株高的基因。

高等植物赤霉素生物合成关键组分GA20-oxidase氧化酶基因的研究进展

GA-20氧化酶(GA-20 oxidase)是重要的GA生物合成和调控酶,直接催化生成有生物活性的GAs,是一种多功能酶,最显著的特点就是负反馈调节。GA20-氧化酶在植物发育和生理过程中起着重要的调控作用。综述了高等植物体内GA20氧化酶基因的克隆及表达调控研究及其对株高、纤维、开花、产量性状等影响,重点阐述了GA20氧化酶基因与激素、光周期、抗性等之间的相互作用,以便更好地揭示GA-20氧化酶信号网络系统及其作用机制。

赤霉素氧化酶PsGA20ox基因参与低温诱导的牡丹内休眠解除

为明确在花芽内休眠进程中牡丹赤霉素氧化酶PsGA20ox基因与内源GA3含量的相关性,以454测序筛选到的PsGA20ox基因部分cDNA序列为基础,经RACE扩增和序列拼接后得到1 391 bp全长cDNA序列,包括16 bp 5'UTR区,212 bp 3'UTR区,17 bp的PolyA和1 146 bp编码区,编码区编码381个氨基酸。同源性分析表明,PsGA20ox与杨树GA20ox同源性最高,为77.6%。表达分析结果表明,在内休眠的前期阶段,PsGA20ox基因的表达水平随着低温处理天数增加而升高,低温处理14 d时PsGA20ox基因表达量最高。酶联免疫反应结果表明,不同低温处理的牡丹花芽内源GA3的含量的变化趋势与PsGA20ox基因表达模式相似。相关分析表明,在鲁荷红休眠解除过程中PsGA20ox基因表达水平与内源GA3含量呈显著正相关。低温累积可诱导PsGA20ox基因的表达,PsGA20ox基因通过调节内源赤霉素含量促进花芽休眠解除。

甘蔗GA20氧化酶基因片段克隆及序列分析

以甘蔗茎尖为材料,根据其它植物的GA20氧化酶基因(GA20-oxidase)氨基酸保守区,设计一对简并引物。通过RT-PCR扩增得出1条约740bp大小的DNA片段,将其克隆至pMD18-T载体上,而后对重组克隆进行测序,结果表明所获得的甘蔗GA20氧化酶基因片段由740碱基组成,编码246个氨基酸。该基因片段具有其它植物GA20氧化酶基因中存在的保守区;同时,与多种单子叶植物的GA20氧化酶基因的核苷酸和氨基酸序列的同源性在80%和75%以上。聚类分析显示,甘蔗和玉米最先聚类,推测在进化上具有较近的亲缘关系,其次与高粱、结缕草聚类,然后再与水稻聚类,其中进化关系最远的是簇毛麦和小麦。

牛病毒性腹泻病毒P20和P14基因的克隆及序列分析

参考GenBank中BVDVOregonC2 4V株的基因组序列设计两对引物 ,利用套式PCR方法扩增P2 0基因 ,扩增出预期 5 2 5bp的目的片段。扩增产物克隆至pMD18_T载体 ,经酶切鉴定获得阳性重组质粒并对其进行测序。测序结果与参考序列OregonC2 4V比较 ,二者的核苷酸同源性仅为 80 95 % ,推导氨基酸同源性为 87 5 0 %。测序结果经NCBI上的Blast(Http :/www ncbi nlm nih gov/BLAST/ )同源性比较 ,克隆得到的基因与Osloss株同源性最高 ,核苷酸同源性为93 6 5 % ,推导氨基酸同源性为 95 83%。根据P2 0的测序结果 ,参照GenBank中BVDVOsloss株设计一对引物 ,扩增P14基因 ,经同源性比较 ,扩增的P14基因与Osloss株核苷酸同源性为 94 77% ,推导氨基酸同源性为 95 10 % ,通过系统发生分析 ,推测P2

PttGA20ox1基因在转化烟草植株中的表达

构建了P ttGA 20ox 1基因的植物表达载体并在烟草植株中进行了表达.结果表明:转化烟草与对照烟草之间以及转化烟草之间的形态特征出现很大差异;所有转P ttGA 20ox 1基因烟草的顶端优势得到明显促进,其生长速度明显高于对照烟草.实验结果为今后利用P ttGA 20ox 1基因促进木本植物的顶端优势奠定了基础.