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青稞4-香豆酸辅酶A连接酶基因克隆及表达分析

青稞4-香豆酸辅酶A连接酶基因克隆及表达分析

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中国遗传学会第九次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：杨晓云杨智敏孔德媛罗小娇刘新春四川农业大学农学院植物遗传育种学系大麦研究中心江苏省农业科学院植物保护研究所

黄酮类化合物(flavonoids)具有抗衰老、抗真菌、抗癌、降血脂和保护心脑血管等多种药理活性,已成为植物界和医药界的研究热点。青稞(Hordeumvulgare *** Hook.F)因在成熟期稃皮与籽粒分离,在植物学上称为裸大麦。是藏族人民制作糌粑主... 详细信息

黄酮类化合物(flavonoids)具有抗衰老、抗真菌、抗癌、降血脂和保护心脑血管等多种药理活性,已成为植物界和医药界的研究热点。青稞(Hordeumvulgare *** Hook.F)因在成熟期稃皮与籽粒分离,在植物学上称为裸大麦。是藏族人民制作糌粑主要原料,并富含黄酮和各种对人体有益的活性成分。4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL;EC 6.2.1.12)位于苯丙烷类化合物生物合成途径的分支点上,催化4-香豆酸及其衍生物生成相应的硫酯酰CoA,直接参与植物次生代谢产物黄酮和木质素合成。本研究采用RT-PCR结合RACE方法,克隆了青稞4-香豆酸辅酶A连接酶基因(4CL)的全长,并利用QRT-PCR对该基因在青稞胚乳发育期的时空表达情况进行研究,青稞4CL基因cDNA全长序列2107bp,其中5-UTR为156bp,3-UTR为289bp,开放阅读框(ORF)1662bp,编码553个氨基酸。系统发育树结果表明青稞(Hordeum vulgare *** Hook.F)的4CL基因与短二柄草、柳枝稷、蒺藜草和玉米的4CL基因亲缘最近,同属于单子叶4CL基因簇。其编码的预测蛋白具有4-香豆酸辅酶A连接酶特征性保守肽基序AMP-binding盒(boxⅠ)和活性中心GEICIRG(boxⅡ),理论分子量为59.251kDa,为亲水性稳定性非分泌蛋白,定位于细胞质。以α螺旋(37.25%)和无规则卷曲(30.20%)为主要形式存在。定量表达结果表明,4CL基因在青稞胚乳发育不同时段和不同组织的表达丰度不同,在茎中表达量最高,其次是叶和籽粒。籽粒中4CL基因表达量在授粉后4天(4 DAP)最高,而后逐渐降低;茎中4CL基因表达量则在授粉后16天(16 DAP)达到峰值;而叶中4CL基因表达量在授粉后12天到16天有一个急剧升高的过程。研究结果为进一步研究4-香豆酸辅酶A连接酶与青稞黄酮生物合成之间的关系提供参考。

关键词：青稞 4-香豆酸辅酶A连接酶 RACE 荧光定量PCR

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氯丝菌素生物合成调控基因——chIF1和chIF2的调控机制

氯丝菌素生物合成调控基因——chIF1和chIF2的调控机制

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中国遗传学会第九次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：李月刘文谭华荣中国科学院微生物研究所微生物资源国家重点实验室中国科学院上海有机化学研究所生命有机国家重点实验室

氯丝菌索是S antibioticus DSM 40725产乍的一类螺环乙酰乙酸内酯类抗生素,有着抗感染、抗肿瘤和抑制胆固醇合成等生物活性。本课题主要研究氯丝菌素簇内调控基因chlF1(TetR家族)和chlF2(SARP家族)的调控机制,为理性改造菌株和提高抗生... 详细信息

氯丝菌索是S antibioticus DSM 40725产乍的一类螺环乙酰乙酸内酯类抗生素,有着抗感染、抗肿瘤和抑制胆固醇合成等生物活性。本课题主要研究氯丝菌素簇内调控基因chlF1(TetR家族)和chlF2(SARP家族)的调控机制,为理性改造菌株和提高抗生素产量提供重要理论依据。通过基因敲除、回补、高表达等实验来研究chlF1,chlF2的功能。分别构建了敲除质粒,获得了突变株AchlF1和AchlF2,并以卡那霉素抗性基因为探针,通过Southern blot实验分别获得了5株AchlF1和8株AchlF2。对已经验证的突变株进行发酵,发现两个调控基因被阻断后均不能产生氯丝菌素,推测二者可能在氯丝菌素生物合成中扮演着正调控的功能。同时,以枯草芽孢杆菌为指示菌对发酵液进行生物活性检测,突变株在氯丝菌素出峰时间的收集液无抑菌活性,更加肯定了敲除结果。当敲除chlF2后,住6.5min处吸收峰较野生型明显升高且有生物活性,可能是因为阻断了SARP家族蛋白ChlF2后积累了某种仍具有活性的途径中间体。其次,为进一步研究其功能对突变株进行回补,同时构建高表达重组菌株(增加一个拷贝)并已成功获得了AchlF1/pSE-chlF1和WT/pSE-chlF1,目前正在发酵培养。此外,为确定凋控蛋白ChlF1作用的靶基因,我们已成功构建载体并异源表达ChlF1,对其进行了蛋白纯化,在生物合成基因簇内分析并设计了10对探针进行EMSA实验。实验结果表明ChlF1能够与chlG和chlF1的启动子区结合,并且前者结合能力强于后者。说明chlG(编码ABC transporter)和chIF1(TetR调控蛋白)是ChlF1的靶基因,结果初步表明ChlF1可能通过调控上述基因的表达来有效控制氯丝菌素的生物合成。

关键词：氯丝菌素调控基因靶基因

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小麦抗条锈病基因YR26相关基因的筛选和克隆

小麦抗条锈病基因YR26相关基因的筛选和克隆

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江苏省遗传学会第九次会员代表大会暨学术研讨会

作者：王慧邢书娟邢莉萍葛帅蒋正宁肖进王秀娥王海燕陈佩度曹爱忠南京农业大学细胞遗传研究所作物遗传与种质创新国家重点实验室

小麦条锈病是由条形柄锈菌(Puccinia striiformis f. sp. Tritici)引起的一种严重的小麦真菌病害。小麦条锈病在中国的危害范围很广,对小麦的生产造成严重威胁,因此,培育和推广抗病品种是预防和控制条锈病最有效的措施。

关键词：抗条锈病基因相关基因

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短小芽孢杆菌BA06胞外蛋白酶及其调控基因对盐胁迫的转录响应

短小芽孢杆菌BA06胞外蛋白酶及其调控基因对盐胁迫的转录响应

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中国遗传学会第九次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：黄承林刘蕊芳冯红四川大学生命科学学院

短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)BA06菌株不仅能够产生具有皮革脱毛功能的碱性蛋白酶(DHAP),而且还可以产生多种胞外蛋白酶。基因组的分析也证实编码这些蛋白酶基因的存在,同时也存在可能的调控基因。因此,我们分析研究了BA06菌株外泌... 详细信息

短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)BA06菌株不仅能够产生具有皮革脱毛功能的碱性蛋白酶(DHAP),而且还可以产生多种胞外蛋白酶。基因组的分析也证实编码这些蛋白酶基因的存在,同时也存在可能的调控基因。因此,我们分析研究了BA06菌株外泌蛋白酶及其调控蛋白基因在盐胁迫下的转录响应。随着培养基中NaCl浓度的提高(最高0.8 M),虽然细胞在基本培养液中生长差异不大,但胞外蛋白酶的总活性显著降低,并且延后。在此基础上,利用绝对定量PCR技术分析了5个可能的外泌蛋白酶基因和4个可能的调控基因在0.8 MNaCl胁迫下,连续3天的转录情况。结果表明:DHAP蛋白酶的在盐胁迫下转录拷贝数与对照相比在检测的3天中均出现明显的下降,特别是在48 h显著降低1个数量级;在其它几个编码外泌蛋白酶基因中,编码WPR基因的转录拷贝数任整体上略低于DHAP,但也在盐胁迫下转录水平降低;另外两个蛋白酶基因(epr、vpr)的转录拷贝数比DHAP基因低1～2个数量级,在盐胁迫处理后其转录水平变化不大;编码Vpr胞外蛋白酶基因似乎也不受盐胁迫的影响,在非盐胁迫的条件下转录水平略低于DHAP一个数量级。这些结果显示,DHAP确实是BA06菌株编码表达的一个主要胞外蛋白酶,进一步在转录水平上验证了我们前期的实验观察结果。对于分析的4个转录调控基因中,可能的负调控基因hpr的转录水平在盐胁迫条件下变化不大,而且总的转录拷贝数在整个研究的时间内比DHAP低1～2个数量级:盐胁迫导致sinR基因的转录略有下降;双组分系统degU/S基因在盐胁迫下,其转录的拷贝数也出现明显降低,但降低的程度小于1个数量级;并且degS基因的转录拷贝数略低于degU。因此,我们推测在短小芽孢杆菌中,盐胁迫可能通过降低degU的表达,从而抑制胞外蛋白酶DHAP的转录表达。

关键词：短小芽胞杆菌胞外蛋白酶转录调控盐胁迫拷贝数定量PCR

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酿酒酵母细胞中ESCRT复合物通过Rim101/Nrg1信号途径调控编码内质网/高尔基体膜上钙泵基因PMR1的表达

酿酒酵母细胞中ESCRT复合物通过Rim101/Nrg1信号途径调控编码内质...

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中国遗传学会第九次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：赵运英杜敬彩熊兵徐慧慧蒋伶活生物工程学院粮食发酵工艺与技术国家工程实验室江南大学

转运必需内体分选复合物(Endosomal Sorting Complex Required for Transport;ESCRT)的功能是通过多囊体(Multivesicular Body)将蛋白分选到酵母细胞的液泡或哺乳动物细胞的溶酶体中。ESCRT复合体在真核生物中是高度保守的,其突变能够... 详细信息

转运必需内体分选复合物(Endosomal Sorting Complex Required for Transport;ESCRT)的功能是通过多囊体(Multivesicular Body)将蛋白分选到酵母细胞的液泡或哺乳动物细胞的溶酶体中。ESCRT复合体在真核生物中是高度保守的,其突变能够导致人体神经性疾病及其它细胞病变。PMR1是酵母细胞中编码内质网/高尔基体膜上钙泵的基因,是人体细胞中分泌途径钙泵(SPCA1,ATP2C1)和肌质网/内质网钙泵(SERCA,ATP2A2)的同源基因,这两个基因的突变分别导致人体家族性良性天疱疮疾病(Hailey-Hailey disease,HHD)和毛囊角化病(Darier genetic disease)。我们的研究发现,ESCRT的7个组份Snf7,Snf8,Vps20,Stp22,Vps25,Vps28或者Vps36的缺失能够激活酵母细胞内的钙离子/钙调磷酸酯酶信号途径,造成它们对外界钙离子胁迫敏感,但是奇怪的是它们的缺失却导致PMR1的表达量降低50%左右,而且这种表达量的降低是不依赖于钙离子胁迫的。以前的研究表明,在这7个ESCRT缺失株中,Rim101蛋白不能被激活。我们发现在这些缺失株中表达组成型激活的Rim101蛋白或者敲除NRG1基因,都可以部分抑制它们对钙离子胁迫的敏感性,并且NRG1基因的缺失也可以使PMR1在这些缺失株中的表达量恢复到野生型菌株的水平。启动子突变,凝胶电泳迁移滞后(EMSA)实验和染色质免疫共沉淀(ChIP)分析都证明Nrg1与PMR1基因启动子上的两个位点结合。另外,将PMR1启动子上两个Nrg1结合位点突变后,PMR1的表达得到恢复,而且PMR1基因启动子上Nrg1结合位点的突变能够抑制ESCRT缺失株对钙离子胁迫的敏感性。以上结果表明ESCRT复合物通过抑制Rim101/Nrg1这个转录抑制信号途径来正向调控PMR1基因的表达。我们的研究结果为了解人体内与钙离子平衡和钙信号途径相关疾病的机理研究提供了一条新的线索。

关键词： ESCRT PMR1 Rim101/Nrg1信号途径钙离子/钙调磷酸酯酶信号途径

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科研教学法在医学遗传学教学中的应用探索

科研教学法在医学遗传学教学中的应用探索

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中国遗传学会第九次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：吴杰刘鹏傅松滨哈尔滨医科大学医学遗传学研究室

医学遗传学课程是一门重要的医学基础课程,与临床学科有着非常紧密的联系。该课程理论性和实践性都很强,且结构复杂、内容覆盖广、跨度大、与其他学科的交叉广泛。随着医学遗传学教学的改革和建设精品课程的推动,多元教学模式以用于医... 详细信息

医学遗传学课程是一门重要的医学基础课程,与临床学科有着非常紧密的联系。该课程理论性和实践性都很强,且结构复杂、内容覆盖广、跨度大、与其他学科的交叉广泛。随着医学遗传学教学的改革和建设精品课程的推动,多元教学模式以用于医学遗传学教学,内容包括精讲基本理论、应用多种媒体教学、PBL教学法、专题进展讲座、利用病例教学等。随着研究生扩招,大学科研功能的比重增强,科研教学法作为一种教学模式也越来越显示其独特的作用。作者将近年来探索应用科研法敦学模式的方法浅谈如下:第一,理论内容讲解加入科研前沿内容及增加号题讲座。本科教育既培养应用型人才,也应为一部分研究型人才进一步深造打下良好基础。在医学遗传学教学中讲解科研实例,一方面有助于学生理解复杂、晦涩的知识点,一方面使学生接触到医学前沿的知识,为培养学生的科研思路打下的良好基础;第二,大学生创新实验室和开放性实验室的有效利用。将开放性实验与教师科研课题结合,成立兴趣小组,吸纳有意愿的学生,让他们参与科学研究活动,在教师的引导和启发下,学生查阅文献资料、掌握相应的实验技术,独立进行实验操作。学生了解并掌握了研究问题的方法和思路,加深对医学遗传知识的理解和应用,达到以科研促教学的目的;第三,将社会实践作为教学和科研的第一课堂。黑龙江省是较落后省份,在偏远的村镇,有很多遗传家系和病例。通过社会实践的机会,鼓励学生进行遗传病家系调查,把收集到的一些典型病例、标本用于科学研究,将感性的东西转换成实际,增强对遗传学理论的理解,让他们零距离地感受科研的气氛。通过医学遗传学教学改革研究实践表明,科研教学法提高了教学效率,激发学生的求知欲,有利于学生综合能力和教师素质的提升。学生的自主学习能力、分析解决问题能力以及表达能力都得到较人提高;并加强了学生的科研意识和团队合作意识。因此,科研教学法将会变成医学遗传学教育中不可或缺的教学方法。

关键词：医学遗传学科研教学法

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分子标记辅助选择改良宁恢8号的条纹叶枯病抗性

分子标记辅助选择改良宁恢8号的条纹叶枯病抗性

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中国遗传学会第九次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：姚姝陈涛张亚东朱镇赵庆勇周丽慧赵凌李余生王才林江苏省农业科学院粮食作物研究所国家水稻改良中心南京分中心江苏省优质水稻工程技术研究中心

我国杂交水稻取得了举世瞩目的成就,种植面积从1976年的14万hm增加到目前的1600万hm,占我国水稻总而积的50%以上。1976-2009年我国累计推广杂交水稻4.3亿hm,增产稻谷5.2亿吨。然而,目前我国种植的杂交水稻主要是杂交籼稻,占我国籼稻种... 详细信息

我国杂交水稻取得了举世瞩目的成就,种植面积从1976年的14万hm增加到目前的1600万hm,占我国水稻总而积的50%以上。1976-2009年我国累计推广杂交水稻4.3亿hm,增产稻谷5.2亿吨。然而,目前我国种植的杂交水稻主要是杂交籼稻,占我国籼稻种植面积的80%,而杂交粳稻的发展却十分缓慢。目前,我国粳稻种植面积约1300万hm,杂交粳稻种植比例只有5%左右。其原因之一是缺乏突破性组合,多数组合与生产上利用的常规粳稻品种相比,增产优势不明显,有的抗性或品质较差。不育系和恢复系是决定杂种优势强弱的主要因素。宁恢8号是江苏省农科院粮食作物研究所育成的一个优良粳稻恢复系,与BT型粳稻不育系配组具有明显的杂种优势。利用宁恢8号与不育系863A配组育成的优质杂交晚粳稻组合"86优8号"于2000年通过江苏省农作物品种审定委员会审定,该组合表现高产稳产,结实率高,米质优。但由于宁恢8号不抗条纹叶枯病,限制了86优8号的推广与应用。为改良宁恢8号的条纹叶枯病抗性,以含条纹叶枯病抗性基因Stv-b的品种关东194为供体,通过杂交、回交,利用与条纹叶枯病抗性基因Stv-b和恢复基因Rfla共分离的分了标记进行辅助选择,将条纹叶枯病抗性基因Stv-b导入宁恢8号,结合田间抗性和性状鉴定,至BC3F3育成10个条纹叶枯病抗性显著提高、农艺性状优良的改良系。选择其中4个综合性状较优的株系分别与不育系A25、A19和A70进行配组鉴定。结果表明,改良系-2所配组合的综合性状明显优于对照宁恢8号的相应组合。为进一步选育抗病、优质、高产杂交粳稻新组合奠定了基础。

关键词：杂交粳稻恢复系条纹叶枯病抗性分子标记辅助育种

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SARS病毒S蛋白诱导环加氧酶-2表达的分子机制研究

SARS病毒S蛋白诱导环加氧酶-2表达的分子机制研究

引用

第二届中国青年学者微生物遗传学学术研讨会

作者：刘默闫晓红吴建国朱应武汉大学生命科学学院病毒学国家重点实验室武汉大学生命科学学院病毒学国家重点实验室武汉大学生命科学学院病毒学国家重点实验室武汉大学生命科学学院病毒学国家重点实验室

人体细胞的环加氧酶-2(Cyclooxygenase-2,COX-2)是一个可诱导的基因, 在人体正常组织及体细胞中处于沉默状态,但在病毒感染、细菌入侵或缺氧的条件下,被激活而表达。研究表明,COX-2的表达与机体炎症反应密切相关。COX-2 可将体内的不饱... 详细信息

人体细胞的环加氧酶-2(Cyclooxygenase-2,COX-2)是一个可诱导的基因, 在人体正常组织及体细胞中处于沉默状态,但在病毒感染、细菌入侵或缺氧的条件下,被激活而表达。研究表明,COX-2的表达与机体炎症反应密切相关。COX-2 可将体内的不饱和脂肪酸-花生四烯酸转化为前列腺素PGG2和PGH2,然后合成一系列前列腺素参与炎症和病理反应。

关键词：环加氧酶分子机制

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整合遗传学、细胞生物学、生物化学和分子生物学实验的思考

整合遗传学、细胞生物学、生物化学和分子生物学实验的思考

引用

中国遗传学会第九次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：张飞雄李雅轩胡英考赵昕晏月明李小辉首都师范大学生命科学学院

遗传学、细胞生物学、生物化学和分子生物学是生命科学中发展最快、起带头作用的四大学科,因此被教育部列为我国综合性大学、师范院校、农林医等相关院校生命科学、农学、林学和医学等专业的核心心础课。尽管经过上百年的建立和发展,这... 详细信息

遗传学、细胞生物学、生物化学和分子生物学是生命科学中发展最快、起带头作用的四大学科,因此被教育部列为我国综合性大学、师范院校、农林医等相关院校生命科学、农学、林学和医学等专业的核心心础课。尽管经过上百年的建立和发展,这四门学科各自特点鲜明、体系完善,然而随着生命科学特别是分子生物学的快速发展,它们之间彼此相互渗透,相互交融,交叉点也愈来愈多,导致很多新的知识点很难界定到底属于哪个具体的学科类别,从而在课党教学过程中出现了一系列意想不到的问题,即有的内容不同科目重复讲解,学生厌烦:有的则彼此忽略而使学生知识点出现空白。为了有效理顺这儿个学科之间的天系,我们多次将这儿个学科的教师组织起来,对照教学大纲和教材,一一比对,找出知识点间的逻辑层次,互相协商理顺以决定讲解的先后顺序,从而基本上解决学科知识点间的交叉重叠问题,提高了教学效率与效果。在此基础上,本教学闭队开始思考实验教学体系改革的问题。我们也以实验教学大纲和教材为蓝本,对所开设的这儿个微观实验逐一进行比对和分析比较,大胆提出将其整合为一个大的综合性开放性实验,并建议分成"植物细胞和遗传学实验、动物细胞和遗传学实验、果蝇细胞遗传与生化分析实验以及分子生物学与生化技术实验"四大系列的设想,并对这几个系列之间的内容进行了有效分工,建立合理的逻辑层次,保证不同系列重点解决某几个特定的问题,同时也使整个体系脉络清晰。该设想完全打破了以前陈旧的实验教学体系,避免过多的单一验证性实验,让学生站在一个高的起点,以全局的观点,通过查阅文献资料,对实验方案进行整体规划设计,并以开放性的方式让他们独立噪作,这样有利于培养他们综合分析问题和解决问题的能力,从而达到培养创新性和研究型人才的目的。

关键词：遗传学细胞生物学生物化学分子生物学教学体系整合

来源：评论

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人类遗传性疾病传递规律的研究与探讨

人类遗传性疾病传递规律的研究与探讨

引用

中国遗传学会第九次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：高明武

人类遗传性疾病的后代传递规律与人类性别遗传规律是密切相关的,只有了解和认识人的性别与表型遗传规律,才能够事先预见或规避后代遗传病患儿的产生,配偶的子代遗传规律四种,即性别生育比例、性别生育顺序、表型出生比例、表型出生顺序... 详细信息

人类遗传性疾病的后代传递规律与人类性别遗传规律是密切相关的,只有了解和认识人的性别与表型遗传规律,才能够事先预见或规避后代遗传病患儿的产生,配偶的子代遗传规律四种,即性别生育比例、性别生育顺序、表型出生比例、表型出生顺序。1人类配偶类型A型配偶:丈夫表型随父,性别基因Y为显性(来自父亲)。妻子表型随父,性别基因X为显性(来自父亲)。B型配偶:丈夫表型随父,性别基因Y为显性(来自父亲)。妻子表型随母,性别基因x为显性(来自母亲)。c型配偶:丈夫表型随母,性别基因x为显性(来自母亲)。妻子表型随父,性别基因X为显性(来自父亲)。D型配偶:丈夫表型随母,性别基因x为显性(来自母亲)。妻子表型随母,性别基因X为显性(来自母亲)。2人的性别遗传规律A型配偶了代男性平均占95%,女性甲均占5%。(前四胎子女理论统计数据,下同)B型配偶子代男性平均占72%,女性平均占28%。C型配偶子代女性平均占72%,男性平均占28%。D型配偶子代女性平均占95%,男性平均占5%。3人的表型遗传规律A型配偶子代表型随父男孩占47%,表型随母男孩占48%。表型随父女孩占3%,表型随母女孩占2%。B型配偶子代表型随父男孩占42%,表型随母男孩占30%。表型随母女孩占20%,表型随父女孩占8%。C型配偶子代表型随母女孩占42%,表型随父女孩占30%。表型随父男孩占20%,表型随母男孩占8%。D型配偶子代表型随母女孩占47%,表型随父女孩占48%。表型随母男孩占3%,表型随父男孩占2%。4人类遗传性疾病传递规律丈夫显性带病遗传:在A、B型配偶中:传男不传女。表型随父的男孩显性带病,表型随母的男孩隐性带病。在C、D型配偶中:传女不传男。表型随父的女孩显性带病,表型随母的女孩隐性带病。妻子显性带病遗传:在A、B型配偶中:传男不传女。表型随母的男孩显性带病,表型随父的男孩隐性带病。在C、D型配偶中:传女不传男。表型随母的女孩显性带病,表型随父的女孩隐性带病。丈夫隐性带病遗传:在A、B型配偶中:传女不传男。表型随父的女孩显性带病,表型随母的女孩隐性带病。在C、D型配偶中:传男不传女。表型随父的男孩显性带病,表型随母的男孩隐性带病。妻子隐性带病遗传:在A、B型配偶中:传女不传男。表型随母的女孩显性带病,表型随父的女孩隐性带病。在C、D型配偶中:传男不传女。表型随母的男孩显性带病,表型随父的男孩隐性带病。

关键词：性别遗传规律疾病传递规律

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