O-GlcNAc糖基转移酶(OGT)基因表达的抑制对tau蛋白磷酸化作用的影响

研究HEK293T细胞中O-GlcNAc糖基转移酶(OGT)基因表达抑制对与AD密切相关的tau蛋白磷酸化与糖基化修饰的影响.以OGT基因为靶点设计三段siRNA(OGT-siRNA1～3),用脂质体的方法转染OGT-siRNA1～3进入HEK293T细胞,通过RT-PCR检测OGT-siRNA1～3对OGT mRNA的抑制.将pEGFP/OGT与OGT-siRNA1～3共转染HEK293T细胞,24h后在倒置荧光显微镜下观察各组GFP/OGT的表达,根据GFP/OGT的表达量来评价OGT-siRNA1～3对OGT基因表达的抑制率.将筛选出的具有最佳沉默效果的OGT-siRNA与质粒pCI/tau441共转染HEK293T细胞,48h后Western blot检测tau蛋白糖基化与磷酸化修饰的变化.OGT-siRNA3在100nmol/L的终浓度时对OGT基因的抑制效率最高.与Mock组相比,对OGT基因mRNA及蛋白质水平的抑制率分别可达80.0%与51.3%左右.OGT基因表达的下调使tau蛋白糖基化水平下降,而磷酸化水平增高,证实tau蛋白的糖基化负调节其磷酸化,葡萄糖摄入减少或代谢降低可能在AD的发生发展中起关键作用.

O-GlcNAc糖基转移酶在原核和真核细胞中的表达和提纯

目的 :本文为进一步研究蛋白 O- Glc NAc糖基化修饰提供重要资源。方法 :为了探索制备纯化具有生物学活性的重组 OGT的有效方法 ,本文用大肠杆菌和 Hi5昆虫细胞表达并纯化具有活性的重组 OGT。携带人 OGTc DNA的 PET32 a质粒在大肠杆菌中表达出带有 1个 S- Tag的重组人 OGT融合蛋白 ,然后用与 S-蛋白质偶联的琼脂糖凝胶颗粒从细菌裂解液中亲和纯化 OGT融合蛋白。结果 :其纯化的 OGT在电泳中显现单一条带并具有生物活性 ,但其活性在洗脱后丧失。在 Hi5昆虫细胞中表达的鼠肝 OGT带有一 His6 tag,经镍离子螯合柱纯化后 ,其比活性达到 0 .88nmol· min- 1 · mg- 1 OGT。结论 :在这两个表达系统中制备重组 OGT各有利弊。

O-GlcNAc糖基转移酶表达下调对tau蛋白磷酸化的影响

目的:以人O-GlcNAc糖基转移酶(OGT)基因为靶点,研究小干扰RNA(small interference RNA,siRNA)对HEK293T细胞中OGT基因表达的抑制作用,以及这种抑制作用对tau蛋白磷酸化与糖基化修饰的影响。方法:根据人OGT基因序列特点,设计高效且特异性强的siRNA。用脂质体转染siRNA进入HEK293T细胞,通过实时PCR检测siRNA对OGT基因表达的抑制。用蛋白免疫印迹法检测tau蛋白糖基化与磷酸化修饰的变化。结果:设计的siRNA能够有效抑制OGT基因的表达,与空白组相比,抑制效率可达78.1%左右。OGT基因表达的下调使tau蛋白糖基化水平下降,而磷酸化水平增高。结论:tau蛋白的糖基化负调节其磷酸化,葡萄糖摄入减少或代谢降低可能在阿尔茨海默尔病的发生发展中起关键作用。

骨肉瘤中O-GlcNAc糖基转移酶的表达及其对增殖和顺铂敏感性的影响

背景与目的:O-GlcNAc糖基转移酶(O-GlcNAc transferase,OGT)广泛参与肿瘤细胞的生物学行为,并与癌症的进展相关。分析骨肉瘤中OGT的表达水平,并观察其对骨肉瘤细胞增殖和顺铂敏感性的影响。方法:采用实时荧光定量聚合酶链反应(real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction,RTFQ-PCR)、蛋白质印迹法(Western blot)及免疫组织化学法分析骨肉瘤组织中OGT的表达,并观察OGT的表达与临床病理学特点及与海南医学院第一附属医院收治的患者预后的关系。通过RNA干扰技术沉默骨肉瘤细胞中OGT的表达,通过细胞计数试剂盒(cell counting kit-8,CCK-8)及5-乙炔基-2’脱氧尿嘧啶核苷(5-ethynyl-2’-deoxyuridine,EdU)分析其增殖情况。然后采用顺铂作用于骨肉瘤细胞,采用RTFQ-PCR及Western blot分析OGT mRNA及蛋白的表达情况。进一步改变骨肉瘤细胞中OGT的表达后加入顺铂,采用CCK-8及流式细胞术观察对顺铂的敏感性及骨肉瘤细胞的活力。结果:RTFQ-PCR、Western blot及免疫组织化学结果显示,骨肉瘤组织中OGT的表达水平显著提升(P<0.05),OGT的表达与患者肿瘤直径的大小及病理学分期密切相关,且高表达的患者预后差(P<0.05)。沉默骨肉瘤细胞中OGT的表达后,其增殖能力明显减弱(P<0.05),不同浓度的顺铂作用于骨肉瘤细胞后,OGT表达水平随着顺铂浓度的提升而提升。抑制骨肉瘤细胞中OGT的表达能够显著增强骨肉瘤细胞对顺铂的敏感性(P<0.05),相反过表达OGT会导致顺铂耐受。结论:OGT在骨肉瘤组织中高表达,且与患者的预后密切相关,沉默OGT的表达可以抑制骨肉瘤的生长并增强对顺铂的敏感性,OGT可能是骨肉瘤靶向治疗的潜在生物标志物。

重组O-GLcNAc糖基转移酶在昆虫细胞中的表达和纯化

蛋白质的 O- Glc NAc糖基化修饰是一种细胞核蛋白与细胞浆蛋白的蛋白质翻译后修饰。不同于膜蛋白和分泌蛋白的糖基化修饰 ,与蛋白质磷酸化修饰相似。催化蛋白质 O- Glc NAc糖基转移酶 ( OGT)已被克隆。用Hi5昆虫细胞系统表达并纯化了具有活性的重组 OGT。在 Hi5昆虫细胞中表达的鼠肝 OGT带有一 His 6标记片段。经镍离子螯合柱纯化后 ,其比活性达到 0 .88nmol· min- 1·m g- 1 OGT。因此本研究为进一步研究蛋白 O- Glc

植物花青素修饰相关UDP-糖基转移酶研究进展

糖基化在植物天然产物的结构多样性和稳定性中起着重要的作用。植物体内游离的花青素不稳定,通常会在尿苷二磷酸依赖的糖基转移酶(UGTs)的催化下形成稳定的花青苷。近年来,关于花青素糖基化修饰的报道越来越多,在不同植物中均发现了参与花青素糖基化修饰的各种酶。本文主要综述了植物中花青素修饰相关UGT的结构特点、代谢途径作用节点、生化作用过程、分子鉴定与转录调控等方面的研究进展,以期为植物花青素糖基化修饰及其调控过程研究提供参考。

芦笋皂苷合成相关糖基转移酶基因克隆及原核表达分析

【目的】克隆芦笋(Asparagus officinalis)甾醇糖基转移酶基因AoSGT1,分析其潜在催化活性,为解析芦笋皂苷合成途径及代谢调控机制提供科学依据。【方法】基于芦笋转录组数据设计特异性引物,扩增AoSGT1基因的完整开放阅读框(open reading frame,ORF),经测序验证获得目标基因序列并进行生物信息学分析;实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,RTqPCR)测定各组织基因表达量;构建pGEX-4T-3-AoSGT1原核表达载体,并转入大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(De3),随后诱导实现重组蛋白表达。【结果】AoSGT1长1800 bp,编码599个氨基酸,其相对分子质量为66.72 kD,属于亲水性蛋白,无跨膜域和信号肽。系统发育结果表明,AoSGT1与盾叶薯蓣(Dioscorea zingiberensis)Dz3GT_(2)有较高同源性,同属UGT80B1亚家族。多序列比对揭示了该蛋白序列包含甾醇糖基转移酶保守结构域PSBD Box和PSPG Box,预示其具有对甾体化合物3β-OH位点潜在糖基化活性。RT-qPCR结果显示,AoSGT1在芦笋根中高表达,而在茎和花中低表达。此外,SDS-PAGE结果表明,目标蛋白在大肠杆菌中以可溶性形式高效表达,其大小与预测值相符。【结论】成功克隆AoSGT1基因,并确认其在芦笋中呈现组织特异性表达,推测其可能参与芦笋甾体皂苷生物合成。同时,成功在大肠杆菌中实现了目标蛋白的异源表达。

番茄糖基转移酶基因SlUDP提高拟南芥镉胁迫耐性的作用研究

镉(Cd)胁迫严重限制植物生长,因此鉴定与植物镉胁迫耐受性相关的基因尤为重要。课题组前期通过转录组数据筛选获得番茄UDP-糖基转移酶基因(SlUDP)响应植株镉胁迫反应。本研究克隆SlUDP基因编码区全长序列,该基因在叶片和果实中表达量较高,受镉胁迫诱导上调表达。酵母耐镉性分析表明,转入SlUDP基因提高了酵母镉胁迫的耐受性。进一步获得SlUDP过表达拟南芥株系,CdCl_(2)胁迫下(40、60、80μmol/L),与野生型相比,过表达拟南芥株系的子叶失绿程度下降;发芽率、根长和种子存活率提高,而丙二醛含量下降,可溶性糖含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性增加,且金属离子转运蛋白基因ZIP1、IRT1、CSD1和COPT2的表达水平显著高于野生型。结果表明,SlUDP过表达株系通过调节抗氧化酶系统,提高植株清除活性氧能力,降低膜脂过氧化程度,提高金属离子转运等方面提高植株耐镉性。本研究为糖基转移酶基因在植物耐受镉胁迫中的作用研究提供一定的理论依据,并为园艺植物抗性分子育种提供了候选基因。

女贞叶中一条糖基转移酶的基因克隆、生物信息学分析及原核表达

女贞叶化学成分复杂,糖苷类物质是其发挥药理活性的关键成分,糖苷的形成离不开糖基转移酶。利用cDNA末端快速扩增技术,对女贞叶中一条糖基转移酶编码基因LlUGT3进行了克隆;根据基因和蛋白质序列进行了生物信息学分析;通过基因工程技术使LlUGT3基因在大肠杆菌体内进行了异源表达。结果表明,LlUGT3基因cDNA全长1684 bp,由85 bp 5′-UTR、159 bp 3′-UTR、1440 bp ORF组成,其中ORF编码一条含479个氨基酸残基的酶蛋白,其相对分子质量、理论等电点和亲水性平均系数分别为54.8 kDa、5.86和-0.381;在LlUGT3酶蛋白一级结构中含有一段糖基转移酶高度保守的PSPG盒,但不含信号肽且无跨膜片段,在二级结构中含有α螺旋(42.59%)、β折叠(12.73%)和无规卷曲(44.68%),在三级结构中由肽链折叠形成α/β/α类Rossmann折叠区域,并且两者之间夹着一个底物结合腔;同源建模结果显示,LlUGT3酶蛋白与模板分子PaGT3序列相似度很高,而且系统发育树分析也表明两者亲缘关系最近;分子对接分析表明,LlUGT3酶蛋白的His17-Asp116对发挥催化功能,PSPG盒主要涉及结合UDPG,而LIUGT酶与辣椒素的结合方式与PaGT3相似;通过基因工程技术,实现了LlUGT3基因在大肠杆菌体内的异源表达。该研究为进一步深入研究LlUGT3酶蛋白的结构与功能奠定了基础。

A糖基转移酶基因变异导致A_(m)表型的遗传学和生物信息学分析

目的研究1例A_(m)亚型的血清学特性和分子遗传机制。方法对1例ABO血型血清学方法鉴定正反定型不一致的标本,进行ABO基因的完整编码区和包括内含子1转录因子结合位点进行分段直接测序,对第6~7外显子的PCR产物进行克隆和测序,并对变异位点采用生物信息学软件进行预测分析。结果该标本血清学检测为A_(m)表型,在第6、7外显子存在261delG、467C/T和912C/A杂合,在内含子1中未发现碱基缺失和改变。进一步的TA克隆和测序显示该标本存在ABO*O.01.01等位基因和ABO*A1.02等位基因背景下c.912 C>A(p.S304R)变异的新等位基因。该新等位基因序列已被GenBank数据库收录,登录号为JX489776。PolyPhen2和PROVEAN算法分别预测c.912C>A变异“可能有害”和“有害”。自由能变化(ΔΔG)值预测其可能影响蛋白的稳定性。蛋白模拟模型提示p.S304R可造成α-1,3-N-乙酰半乳糖胺转移酶局部氢键网格的改变。结论α-1,3-N-乙酰半乳糖胺转移酶基因的c.912 C>A(p.S304R)变异可能造成酶蛋白结构和功能的失稳,进而导致A抗原表达减弱。

灯盏花3-O-葡萄糖基转移酶基因的克隆、表达及生物信息分析

从灯盏花cDNA中克隆出灯盏花3-O-葡萄糖基转移酶基因(EbUF3GT)并对其序列进行生物信息学分析以预测其功能。根据课题组前期的转录组分析数据,筛选出了灯盏花EbUF3GT基因的部分序列,并利用RACE基因克隆方法,获得灯盏花EbUF3GT基因的全长cDNA,运用生物信息学分析该基因的相似性和同源性、编码蛋白的理化性质,并通过荧光定量PCR检测基因在植物不同部位中的表达情况。结果发现,克隆cDNA的ORF长1 395 bp,编码464个氨基酸,其蛋白分子量51 850.48,理论等电点为5.48。EbUF3GT蛋白由24.78%的α-螺旋(Alpha helix)、22.20%的延伸(Extendedstand)、53.02%的随机卷曲(Random coil)组成,属于GT家族中的B类型且包含PSPG盒的保守序列。灯盏花的EbUF3GT基因与青蒿、艾草亲缘关系较近,属同一个分支,它们的UF3GT具有共同起源。EbUF3GT基因在根、茎、叶、花这几个部位都能表达,尤其在花中的表达量最高,干旱胁迫也会增加它的表达。结论:通过对EbUF3GT研究,为进一步探索EbUF3GT基因在灯盏花类黄酮次生代谢产物合成和调控机制提供了重要的理论依据。

红花钓钟柳中新型糖基转移酶的筛选与鉴定

苯乙醇苷类化合物因具有抗氧化、抗肿瘤等生理活性在食品、医药等领域备受关注。糖基转移酶作为生物催化剂可用于各种糖苷产物的制备。为丰富苯乙醇苷类化合物的糖苷多样性,在红花钓钟柳转录组中筛选糖基转移酶候选基因并进行功能鉴定。该研究基于不同植物组织中基因差异表达分析筛选到7条候选基因,将其克隆到pET-MBP表达载体上,并导入大肠杆菌Escherichia.coli Transetta(DE3)异源表达后利用体外酶促反应进行其生物催化活性研究。获得一个新型糖基转移酶UGT712A2,可以催化桂叶苷B C4-OH的葡萄糖基化反应生成新的苯乙醇苷类化合物桂叶苷B-4-葡萄糖苷。同时,UGT712A2也可以催化毛蕊花糖苷、芦丁、胡黄连苷Ⅱ、7-去甲基软木花椒素等化合物的糖基化,具有一定的底物宽泛性。因此,UGT712A2可能是一种潜在的酶工具,用于苯乙醇苷类化合物和其他多种新型糖苷产物的制备,从而发现新的糖苷化合物应用于食品、医药领域。

北京欧文氏菌4个糖基转移酶活性测定及蛋白相互作用分析

北京欧文氏菌(Erwinia beijingensis)可引起刺芹侧耳细菌性软腐病,为明确该病原菌中糖基转移酶的功能,以糖基转移酶基因为研究对象,构建重组表达载体进行表达纯化;并测定蛋白活性,分析蛋白间相互作用。结果表明,成功构建了原核表达载体,获得4个可溶性蛋白。经亲和层析柱纯化获得MshA、WbnH2、EpsH及TuaG蛋白,活性测定显示4个蛋白均可以利用UDP-糖,并优先利用UDP-半乳糖。GST pull down证实WbnH2及TuaG蛋白分别与MshA及EpsH蛋白在体外具有相互作用。以上研究结果为进一步研究北京欧文氏菌糖基转移酶基因功能奠定了基础。

可利霉素产生菌中糖基转移酶基因ssp803的功能鉴定及酶学特性分析

目的 通过体内基因阻断和体外酶促反应鉴定可利霉素产生菌中糖基转移酶基因ssp803功能和酶学特性,以及与可利霉素生物合成的关系。方法 在可利霉素产生菌54-IA中利用CRISPR-Cas9基因编辑系统敲除ssp803基因,将组成型启动子kasOp*控制的ssp803及其同源基因oleD分别转化到54-IA和?803变株中进行回复和高表达实验,通过HPLC分析?803变株、回复株和高表达株中可利霉素主组分异戊酰螺旋霉素的产量变化。再将ssp803基因连接至冷休克表达载体pColdI上,利用大肠杆菌Transetta(DE3)中进行表达和纯化。以大环内酯类抗生素为糖苷配体和以UDP-葡萄糖为供体进行Ssp803催化反应,通过HPLC-MS检测酶催化后的产物,通过UDP-Glo试剂盒测定Ssp803的酶促动力学参数。结果 利用PCR筛选出了ssp803基因框内缺失突变株?803,在?803中异戊酰螺旋霉素产量与54-IA出发菌株相似,而在54-IA和?803中高表达ssp803完整基因时,异戊酰螺旋霉素的含量明显下降,导入高表达oleD基因的质粒后产量下降得更多。通过体外酶促反应证实Ssp803催化的最适温度是37℃,最适pH是9.06。Ssp803对所测的大环内酯类抗生素都具有糖基化失活作用,对异戊酰螺旋霉素I等16元环的大环内酯类抗生素的催化活性要低于14元环大环内酯类抗生素,对索利霉素的催化效率最高。结论 Ssp803对大环内酯类抗生素具有糖基化失活作用,对14元环大环内酯类抗生素的活性更高,最适底物是索利霉素;在可利霉素产生菌中高表达ssp803和oleD基因会抑制异戊酰螺旋霉素的生物合成。

基于分子对接和定点突变的红花糖基转移酶催化机理研究

目的:基于分子对接和定点突变制备蛋白突变体,用UPLC-Q-Exactive Orbitrap/MS分析酶产物变化,推测红花糖基转移酶CtUGT12的催化机理。方法:本研究发现了一种对木犀草素具有较高催化活性的红花类黄酮糖基转移酶CtUGT12。通过AlphaFold预测CtUGT12蛋白结构,用Autodock软件将CtUGT12分别与木犀草素以及尿苷二磷酸葡萄糖二钠盐进行分子对接,寻找到酶反应的关键活性位点进行定点突变。用蛋白突变体进行体外酶反应实验,通过高分辨质谱仪进行检测,推测CtUGT12催化机理。结果:本研究根据分子对接结果成功筛选了5个活性位点,设计并制备了8个CtUGT12蛋白突变体。利用突变蛋白进行体外酶反应实验并进行检测,质谱分析结果显示,CtUGT12可以催化木犀草素生成2个单-O-葡萄糖苷和2个二-O-葡萄糖苷。I127V、I127M、I443G、I443A、D444E活性差异不明显,F147S活性明显增强。E328R和E328M这2个突变体活性降低,但均生成了1个新的单-O-葡萄糖苷和1个新的双-O-葡萄糖苷,并且主产物发生了变化。结论:残基GLU328的突变能使CtUGT12的活性和产物组成发生明显改变,说明残基GLU328可能为CtUGT12参与木犀草素糖基化反应的关键活性位点。

观赏植物UDP-糖基转移酶研究进展

糖基化修饰在植物的生长发育中扮演着至关重要的角色。糖基转移酶是催化糖苷化产物合成的核心酶,其中,主要以UDP-糖为糖基供体的UGT家族,能够催化次生代谢中的小分子化合物,在调节各种植物次生代谢物的溶解度、稳定性和生物活性等方面具有重要作用,并与植物品质性状、非生物胁迫和生物胁迫的响应等紧密相关,近年来成为备受关注的研究热点。本文对植物中UDP-糖基转移酶进行了全面的综述,涵盖了其结构特点、催化特性、反应类型、功能分类和命名方式等方面。此外,文中还总结了目前观赏植物中UDP-糖基转移酶对激素、萜类化合物和类黄酮化合物等的修饰情况,这些修饰过程进而影响植物的花色、叶色、株型、叶形、挥发性化合物的储存、植物对生物与非生物胁迫的抗性,以及功能性化合物成分的合成等多个方面。通过相关工作文献的回顾与总结,有助于进一步认知糖基转移酶在观赏植物代谢调控中的作用,也为今后的观赏植物种质改良创新和功能性成分的研发提供参考。

广东金钱草糖基转移酶基因DsUGT11的克隆和功能分析

目的对广东金钱草中参与黄酮类化合物生物合成途径的糖基转移酶基因DsUGT11展开研究,通过生物信息分析、基因克隆、原核表达等技术解析其编码蛋白的功能。方法利用生物信息分析法分析和预测DsUGT11的序列特征和可能的生物功能,从新鲜叶片中提取RNA并反转录成cDNA,从中扩增和克隆得到DsUGT11基因,并通过异源表达和体外酶促反应对其编码蛋白的功能进行验证。结果从广东金钱草的转录组中筛选鉴定了1个糖基转移酶基因DsUGT11,该基因的开放阅读框长度为1426 bp,编码蛋白分子量52.14 KDa。生物信息结果表明DsUGT11具有UGT家族特有的“PSPG”的保守基序。本研究成功扩增得到DsUGT11并将其克隆至原核表达载体pMALc5X中,接着成功诱导得到重组蛋白。体外酶促反应结果表明,DsUGT11可以催化底物2-OH-柚皮素和UDP-葡萄糖生成3种化合物,包括芹菜素-7-O-β-D-葡萄糖苷(又称大波斯菊苷,Apigetrin)和两个未知化合物。结论本研究成功从广东金钱草中鉴定并克隆了DsUGT11基因,其编码蛋白是一个黄酮-氧糖苷转移酶,可以催化底物2-OH-柚皮素和UDP-葡萄糖生成大波斯菊苷等3种产物。

UDP-糖基转移酶GmSGT2催化金盏花苷E的半乳糖基修饰

通过qPCR从大豆cDNA文库克隆得到UDP-糖基转移酶GmSGT2的基因,构建工程菌株E.coli BL21/pET28a-GmSGT2,通过His-tag标签法得到纯化的GmSGT2,探究GmSGT2底物特异性,考察pH、温度对GmSGT2的影响,测定其催化金盏花苷E的动力学常数,通过分子对接阐明GmSGT2的底物识别机制。结果表明:GmSGT2可将1分子半乳糖转移到金盏花苷E糖上的C2位置,实现糖上加糖。除UDP-半乳糖外,GmSGT2还可识别UDP-葡萄糖、UDP-木糖和UDP-阿拉伯糖,相对酶活为24.67%~37.60%。GmSGT2催化金盏花苷E的最适温度为40℃,最适pH为7.5,催化效率k_(cat)/K_m为2.71 L/(mmol·s)。分子对接结果表明,His20是GmSGT2的催化氨基酸,Ser19、Ala146、Arg260、Tyr262、Ser291、Leu353、Trp370、Asn371、Thr372和Glu391参与识别底物。GmSGT2催化金盏花苷E半乳糖苷化的研究为酶法合成半乳糖苷衍生物提供指导意义。

环糊精糖基转移酶JSL-1的鉴定及功能研究

环糊精糖基转移酶(Cyclodextrin glycosyltransferase,CGTase)可以通过环化反应催化淀粉及其衍生物生成环糊精(Cyclodextrin,CDs)。研究通过基因工程技术手段,成功获得东洋芽孢杆菌Bacillus toyonensi s P18中环糊精糖基转移酶JSL-1蛋白,探讨其产物特异性及酶学性质。同时,将JSL-1基因超表达到日本晴水稻中,研究环糊精糖基转移酶JSL-1对水稻淀粉质量的影响。结果表明,JSL-1主要催化淀粉生成α-CD,其最适反应pH和最适反应温度分别是8.0和50℃。随着JSL-1表达水平的增加,水稻中直链淀粉含量及老化程度下降,透光率及冻融稳定性增加,有利于提高水稻的食味品质以及外观品质等特性。总之,对环糊精糖基转移酶JSL-1的研究有利于环糊精生产工艺的改良以及水稻品质的提升。

油菜糖基转移酶BnIRX14基因家族鉴定及遗传转化

糖基转移酶在植物抗逆和发育调控中发挥着重要作用,为发掘糖基转移酶BnIRX14基因家族成员,解析在甘蓝型油菜中的生物学功能,该研究利用前期在甘蓝型油菜中克隆到的BnIRX14基因,采用序列比对和遗传转化的方法,进行BnIRX14基因家族成员鉴定和功能验证,以探讨BnIRX14基因家族在油菜发育中调控机理,为油菜杂交育种和抗逆育种提供理论依据。结果表明:(1)经基因组数据库比对分析在甘蓝型油菜中成功鉴定到3个糖基转移酶不同亚家族的11个BnIRX14家族成员,它们均具有糖基转移酶GT43家族成员结构域特征,其中有8个基因分别被定位在6条不同染色体上,3个亚家族在基因结构和保守元件中具有较大特异性。(2)利用农杆菌介导转化法,获得BnIRX14基因RNA干扰转基因油菜株系20株,经PCR检测,确定5株阳性转化体。(3)表型鉴定发现,有2株阳性转化株的花柱头至花柱中央为一孔状空腔,子房较野生型明显膨大,且柱头表面授粉后不能结实,表现雌性不育;其他3个阳性株花器结构发育正常,但植株茎、枝表皮有液体渗出,呈露珠状粘附在茎、枝表面。(4)实时荧光定量PCR分析显示,转BnIRX14基因油菜阳性植株花、角果、叶中的BnIRX14基因表达量均显著低于野生型,且9#阳性不育株的角果中BnIRX14基因表达低于其他转基因干扰株系,说明BnIRX14基因在干扰转化阳性植株中的表达受到显著抑制。研究推测,BnIRX14基因可能参与油菜雌蕊的发育和次生物质代谢。