水稻叶绿素合成缺陷突变体及其生物学研究进展

叶绿素是植物叶绿体内参与光合作用的重要色素,叶绿素合成缺陷突变是一类明显的性状突变,其在理论研究和实际应用方面均具有重要的意义。本文介绍了国内外在水稻叶绿素合成缺陷突变体的发掘、作用机理及其基因定位等方面的研究进展。     

油菜内酯类似物(BRs)的生物合成与信号传导引起的植物矮化

植物体内的BRs生物合成突变或者感受BRs失调导致植物矮化。本文介绍了BRs的生物合成途径和感受途径相关的基因及其突变型,从分子水平上阐述了这些矮化类型与BRs的关系,并就BRs促进细胞伸长的机制作了一些探讨。     

水稻白叶枯病抗性基因Xa23鉴别菌株突变体库的构建及无毒基因突变体的筛选

利用in vivo转座技术构建了白叶枯病抗性基因Xa23鉴别菌株的突变体库,特异性引物PCR扩增和转座子插入位点旁侧序列分析结果表明转座子插入到白叶枯病菌的基因组中。经人工接种鉴定,筛选到4个毒力发生变化的突变体。为进一步克隆Xa23无毒基因提供了条件。     

黄化油菜突变体Cr3529子叶类囊体膜光谱性质研究

以发育10d的黄化油菜突变体为材料,分析了突变体油菜子叶类囊体膜的色素含量、室温吸收光谱、叶绿素荧光发射和激发光谱以及蛋白内源荧光光谱的变化。数据显示：与野生型相比,突变体油菜子叶类囊体膜的光合色素Chl α和Chl b含量均减少．但Chl α／b比值升高;突变体油菜子叶类囊体膜叶绿素捕光能力和受激发能力均下降,且较依赖于Chl α捕光并将光能激发传递给PSⅡ反应中心;突变体油菜子叶类囊体膜的蛋白内源荧光也明显异于野生型。进一步表明突变体油菜子叶类囊体膜蛋白组成发生了改变。     

重组人胰高血糖素样肽-1突变体的分离纯化及活性分析

对基因工程构建的含人胰高血糖素样肽1(hGLP1)突变体的工程菌株进行诱导表达,分离纯化N末端第二位突变的2GlyhGLP1突变体.IPTG诱导4h,收获的菌体经超声破碎后,裂解液用GlutathioneSepharose4B亲和层析纯化GST2GlyhGLP1融合蛋白,经CNBr裂解、SephadexG25柱脱盐、QAESepharoseFF阴离子交换柱层析和RPC18柱脱盐,得到纯度大于98%的重组2GlyhGLP1.Western印迹分析证实,该突变体可被特异性hGLP1抗体所识别.生物学活性分析表明,2GlyhGLP1具有明显的降血糖活性和促胰岛素分泌活性(P<0.001).     

tPA突变体在哺乳动物细胞中的表达

利用携带有二氢叶酸还原酶(dhfr)基因的pCI载体,实现tPA突变体(FrGGI)在CHO-dhfr^-细胞中的高效表达,获得高表达细胞株。采用分子克隆常规技术,将去除3’端非蛋白编码区的tPA突变体cDNA与pCI载体连接,构建真核表达载体pCI—tPA;采用阳离子脂质体转染法转染CHO-dhfr^-胞。经酶切及测序鉴定,证明所构建的质粒正确,转染CHO—dhfr细胞后,经过MTX加压筛选,得到了10株表达水平较高的细胞株,其活性可达每106细胞4000U／24h。以上结果为进行tPA突变体工程细胞株的筛选奠定了基础。     

人干细胞生长因子Ca2+依赖糖识别结构域缺失突变体的重组表达及生物学活性的初步探讨

本作已有的研究结果证明,完整的人干细胞生长因子(hSCGF)没有种属特异性,即可以作用于小鼠骨髓造血细胞。这一点与在Ca^2 依赖糖识别结构域(CRD)缺失了78个氨基酸残基的截短分子(hSCGFβ)有所不同。本研究从hSCGF全长cDNA中完全删除了CRD结构域编码序列,进一步探讨CRD结构域的生物学功能。由于该突变体序列GC含量较高．因此将该缺失突变体序列克隆在GST融合表达载体中进行融合表达。通过低温(28℃)诱导,表达产物主要以可溶蛋白的形式存在。利用亲和层析纯化CRD结构域完全缺失的hSCGF突变体融合蛋白,通过检测重组突变分子的协同刺激造血活性有无改变来初步探讨CRD结构域在hSCGF分子中的生物学功能。研究结果表明,去掉完整CRD结构域的突变分子仍然具有造血刺激活性。据此推断CRD结构域在hSCGF分子中可能对于受体配体结合起辅助作用。     

ATHKl基因调节拟南芥渗透胁迫信号转导过程

以拟南芥ATHKl基因T-DNA插入所产生的缺失突变体和野生型ws(wassilewskija)生态型为材料,分析了它们在生理和基因表达方面的差异.结果表明突变体的离体叶片失水率明显大于野生型;在30%PEG-6000胁迫后,野生型和ATHKJ突变体的细胞膜离子外渗率比胁迫前分别增加了50%和80%.PEG胁迫48 h时突变体的萎蔫程度明显大于野生型ws.以上结果说明ATHKl突变体的抗渗透胁迫能力低于野生型,即ATHKl基因参与了拟南芥适应逆境的调节反应.利用DDRT-PCR技术研究二者在PEG胁迫36h后的基因表达差异,分离到9个在野生型中被PEG诱导表达而在突变体中未被诱导的参与逆境应答的基因片段,其中包括MAPKKKl8和丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因,即ATHKJ基因失活引起下游基因响应渗透胁迫的能力减弱,进一步说明ATHKJ基因参与拟南芥适应逆境的调节反应,并且ATHKl可能在逆境信号转导组分MAPK的上游起作用,很可能是植物体中的渗透感受器.     

玉蜀黍赤霉(Gibberella zeae)对多菌灵的室内抗药突变体的诱导及其抗药性遗传分析

通过紫外线照射和药剂驯化的方法均获得了玉蜀黍赤霉野生敏感菌株对多菌灵(carbendazim,MBC)的室内抗药突变体。这些抗药突变体一部分表现低抗(low resistance．LR),即能在临界致死剂量1．4μg／mL多菌灵浓度下生长,但不能在10μg／mL浓度以上生长,且对二氯苯胺甲酸甲酯(N-3,5-dichlorophenyl carbamate,MDPC)不表现负交互抗药性;另一部分表现高抗(high resistance．HR)．即能在100μg／mL多菌灵浓度下生长,并与田间高抗菌株一样,对MDPC表现负交互抗药性;没有获得类似田间的中抗(moderate resistance,MR)菌株,即能在10μg／mL多菌灵浓度下快速生长,在100μg／mL浓度以上被完全抑制的突变体。通过药剂驯化的方法还获得了田间中抗(MR)菌株的高抗(HR)突变体,但这些突变体与MR一样对MDPC仍然不表现负交互抗药性。抗药性遗传研究表明。在所研究的抗药突变体中,抗药性在自交和无性繁殖后代中能稳定遗传;室内抗药突变体和田间抗药菌株对多菌灵的抗药性由同一个主效基因控制,但它们发生突变的位点不同或者同一碱基位点发生了不同的突变;对MDPC的敏感性也是由单个基因控制的,该基因与控制多菌灵抗性的基因是等位基因,当该基因发生对MDPC的敏感性增加的突变时会使病菌对多菌灵产生高水平抗性。     

拟南芥抗盐突变体的RAPD分析

以筛选得到可以稳定遗传的抗盐单基因突变体2^#和15^#以及野生型拟南芥为材料进行RAPD分析,150条引物中有3条引物在突变体之间扩增出多态性,不仅证明了DNA水平突变的发生,而且表明它们之间遗传背景相似,是一系列抗盐性不同的近似等位基因系。1条引物在突变体的扩增产物比在野生型的扩增产物多出一个大小约为1200bp的片段,初步认为该片段与抗盐的主效基因有关。