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大豆GmACBP6基因克隆及萌发期耐盐碱功能验证

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热带生物学报 2024年第4期 382-390页

作者：吴管吉周勋峻吴菲菲张引鹤黄颖华李雅忻高红桃李海燕海南大学热带农林学院海南大学三亚南繁研究院

为了明确大豆（Glycine max）酰基辅酶A结合蛋白（GmACBP6）是否具有耐盐碱功能，本研究首先利用荧光定量PCR方法对大豆GmACBP6萌发期盐碱胁迫下的表达量进行分析，明确GmACBP6在大豆萌发期对盐碱胁迫具有响应。在此基础上，构建pYES2-G... 详细信息

为了明确大豆（Glycine max）酰基辅酶A结合蛋白（GmACBP6）是否具有耐盐碱功能，本研究首先利用荧光定量PCR方法对大豆GmACBP6萌发期盐碱胁迫下的表达量进行分析，明确GmACBP6在大豆萌发期对盐碱胁迫具有响应。在此基础上，构建pYES2-GmACBP6重组载体并转化酵母菌株，观察转pYES2-GmACBP6酵母菌株及转pYES2酵母菌株在盐及盐碱胁迫培养基中的生长情况，结果表明，转入pYES2-GmACBP6酵母菌株在盐及盐碱胁迫长势明显优于转pYES2空载体的酵母菌株，初步确定大豆GmACBP6基因具有提高酵母细胞盐碱耐受性的功能。同时，本研究通过创制GmACBP6回补及超表达拟南芥（Arabidopsis thaliana）材料，并对其萌发期耐盐碱表型进行鉴定，结果表明，在盐及盐碱胁迫下GmACBP6超表达拟南芥种子的萌发率显著高于GmACBP6回补材料、atacbp6突变体及野生型拟南芥，进一步确定了大豆GmACBP6基因具有耐盐碱功能。

关键词：大豆酰基辅酶A结合蛋白GmACBP6 耐盐碱性

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两类约束矩阵方程的解及最佳逼近问题

两类约束矩阵方程的解及最佳逼近问题

作者：高红桃兰州大学

学位级别：硕士

在给定特殊矩阵集合中,求矩阵方程的解,即为约束矩阵方程问题.在本文中,我们介绍了(R,S)对称矩阵,(R,S)反对称矩阵的概念及结构.在这些特殊矩阵集合中,我们运用矩阵广义奇异值分解,得到了矩阵方程AXB=C的(R,S)反对称解;通过构造一种有... 详细信息

在给定特殊矩阵集合中,求矩阵方程的解,即为约束矩阵方程问题.在本文中,我们介绍了(R,S)对称矩阵,(R,S)反对称矩阵的概念及结构.在这些特殊矩阵集合中,我们运用矩阵广义奇异值分解,得到了矩阵方程AXB=C的(R,S)反对称解;通过构造一种有效的迭代算法,得到了矩阵方程AXB+CYD=E的(R,S)对称解,同时考虑了相应的最佳逼近问题. 根据(R,S)反对称矩阵的性质,我们得到了矩阵方程AXB=C有(R,S)反对称解的充要条件,并给出了一般解的表达式,在此基础上,对任意给定的矩阵X∈C,我们给出了最佳唯一逼近解(?)∈S及其表达式.针对求解AXB+CYD=E迭代算法,我们证明了,在不考虑机器误差的情况下,对任意初始迭代矩阵对[X, Y],矩阵方程的解[X, Y]可以经过有限步迭代得到,且矩阵方程AXB+CYD=E的相容性能够自动判断.如果取特殊形式的[X, Y](比如X=0,Y=0),则由迭代算法得到的解是矩阵方程的极小范数解.另外当上述方程相容时,在这些矩阵的解集中,对于任意给定矩阵对[X, Y]的最佳逼近解[(?), (?)],可以通过求解新的约束矩阵方程A(?)B+C(?)D=(?)极小范数解[(?), (?)]得到(利用上述迭代解法),其中(?)= X-X, (?) = Y-Y,(?) = E-AXB-CYD,从而(?)=(?)+X, (?) = (?)+Y.对于迭代算法,我们给出数值例子,说明该算法的可行性和有效性.

关键词：约束矩阵方程 (R，S)对称矩阵 (R，S)反对称矩阵 Frobenius范数广义奇异值分解迭代算法极小范数解最佳逼近

大豆(Glycine max)SUT4基因的克隆、表达及抗逆功能的鉴定

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分子植物育种 2022年第17期20卷 5578-5587页

作者：张引鹤周永刚高红桃刘伟灿李海燕吉林农业大学生命科学学院生物反应器与药物开发教育部工程研究中心长春130118 海南大学热带作物学院海口570228

以大豆‘吉育72’为材料,利用PCR克隆技术,克隆大豆蔗糖转运蛋白GmSUT4基因,对其进行生物信息学分析,并利用实时荧光定量PCR方法检测GmSUT4在大豆不同组织及不同胁迫处理下的相对表达量。同时利用酵母系统对GmSUT4基因功能进行初步鉴定... 详细信息

以大豆‘吉育72’为材料,利用PCR克隆技术,克隆大豆蔗糖转运蛋白GmSUT4基因,对其进行生物信息学分析,并利用实时荧光定量PCR方法检测GmSUT4在大豆不同组织及不同胁迫处理下的相对表达量。同时利用酵母系统对GmSUT4基因功能进行初步鉴定。GmSUT4基因全长5672 bp,CDS区1518 bp,编码505个氨基酸,具有6个外显子,位于2号染色体Chr.2:40653016~40658687位置。预测该基因编码的蛋白质分子量大小为54.17kD,等电点为9.04,具有12个跨膜区域。通过序列比对以及进化分析发现,GmSUT4属于SUT4分支,且与其他物种SUT4家族成员高度保守,属于低亲和力蔗糖转运蛋白。另外,组织特异性结果显示,Gm SUT4在大豆的各组织中均有表达,在根中的表达量最高,在叶中表达量最低。通过对水培幼苗进行胁迫处理发现,该基因在干旱、盐和盐碱胁迫下表达量均明显上调。进一步利用酵母突变株SUSY7/ura3对其功能进行验证,同时发现该基因对干旱、盐和盐碱逆境均有响应,且在盐和盐碱胁迫下表型更为明显。GmSUT4基因作为胁迫相关基因可能在大豆逆境中发挥着重要作用。

关键词：大豆蔗糖转运蛋白基因GmSUT4 功能逆境

亚麻芥油体提取工艺的建立及转bFGF基因油体冻干粉配方的优化

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亚麻芥油体提取工艺的建立及转bFGF基因油体冻干粉配方的优化

作者：高红桃吉林农业大学

学位级别：硕士

油体是植物种子内储藏脂肪的亚细胞单位,其内部为三酰甘油(TAG),外部由单层磷脂和油体蛋白组成。这种稳定的结构可以使油体抵抗环境的压力,便于应用到食品及制药工业中。碱性成纤维细胞生长因子(basicfibroblast growthfactor,bFGF)是... 详细信息

油体是植物种子内储藏脂肪的亚细胞单位,其内部为三酰甘油(TAG),外部由单层磷脂和油体蛋白组成。这种稳定的结构可以使油体抵抗环境的压力,便于应用到食品及制药工业中。碱性成纤维细胞生长因子(basicfibroblast growthfactor,bFGF)是成纤维细胞生长因子(FGFs)家族23个成员中的一员,是一种作用广泛的细胞因子,FGF的功能现在研究最多的是其最显著的生物作用:促进细胞增殖分裂。同时,它还参与肿瘤的发生发展、促进损伤组织的修复、促血管生成作用,从而备受关注。在前人基础上,本实验室已经成功获得转bFGF基因亚麻芥种子,首先针对野生型亚麻芥种子油体提取工艺进行摸索,运用到转bFGF基因亚麻芥种子油体提取中去,对转bFGF基因亚麻芥种子油体生物活性做进一步研究。同时,为了研究转bFGF基因亚麻芥种子油体的稳定性,本研究考察了在冻干粉中影响转bFGF基因亚麻芥种子油体稳定性的因素,确定转bFGF基因亚麻芥种子油体冻干粉的最佳配方。本研究运用统计学和实验验证相结合的手段,对转bFGF基因亚麻芥种子油体的提取、工艺优化、定量分析、生物活性验证及稳定性进行研究。得到结论主要如下:1.本研究首次对亚麻芥种子油体提取方法进行了研究,对比碱法、水法、Tris-HCl法、Tricine法四种油体提取方法,利用梯度离心的手段,制备亚麻芥油体。并且通过显微镜及激光粒度仪对亚麻芥种子中油体的结构及大小进行分析,采用SDS-PAGE对逐步清洗纯化的亚麻芥油体电泳检测,确定杂蛋白的清除效果。结果表明,四种方法所提取的油体大小均在0.5-1μm之间;相较于水法、Tricine法,碱法所回收油体被破坏,Tris-HCl法提取油体大小均一,提取率达17%。确定Tris-HCl法为油体提取最佳的方法。2.针对该提取方法中可能涉及到的对提取油体有所影响的相关因素进行摸索研究,确定Suroce:0.4 mol/L、料液比1:25;缓冲液pH值8.0;为最佳油体提取工艺,可获油体提取率为34%,油体大小在150-200 nm之间,且稳定、均匀分散。3.利用Western Blot法对转bFGF基因亚麻芥油体融合蛋白进行定量分析,可得oleosion-bFGF的表达量为3.19±1.59μg/μl,在种子中的表达量为0.85±0.13mg/g,油体纯化成本大概5-20元/克,与原核表达系统相比较来说大大降低了生产成本。4.本研究以含有bFGF的油体为主要研究对象,以野生型油体为阴性组,市售bFGF标品为阳性组,研究转bFGF基因亚麻芥油体对NIH/3T3细胞的促增值活性。MTT体外增殖实验表明,转bFGF基因亚麻芥油体对NIH/3T3细胞具有显著的促增殖作用。5.通过以冻干粉形式储存油体,对转bFGF基因亚麻芥油体冻干粉配方进行筛选。以NIH/3T3细胞的增值率为主要指标,成功筛选出总蛋白量20 mg为冻干粉中油体最佳添加量、以10%的甘露醇为转bFGF基因亚麻芥油体的保护剂、PBS(pH=8)液体溶解油体,作为转bFGF基因亚麻芥油体冻干粉的最佳配方,为进一步研究转bFGF基因亚麻芥油体的稳定性及产品开发奠定了基础。

关键词：油体显微结构碱性成纤维细胞生长因子 NIH3T3 MTT 细胞增殖

植物油体表达bFGF冻干粉的稳定性和安全性研究

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吉林农业大学学报 2021年

作者：王彬高红桃闵斐潘丹丹刘欣李海燕吉林农业大学生物反应器与药物开发教育部工程研究中心/生命科学学院

融合表达bFGF蛋白的亚麻芥油体冻干粉（oleosin-bFGF）具有加速皮肤创伤愈合的功效。文章以oleosin-bFGF冻干粉为研究对象，通过在高温、高湿度、强光、40℃短期放置、25℃长期放置的条件下，考察oleosin-bFGF冻干粉的外观、pH值、促增... 详细信息

融合表达bFGF蛋白的亚麻芥油体冻干粉（oleosin-bFGF）具有加速皮肤创伤愈合的功效。文章以oleosin-bFGF冻干粉为研究对象，通过在高温、高湿度、强光、40℃短期放置、25℃长期放置的条件下，考察oleosin-bFGF冻干粉的外观、pH值、促增殖活性等稳定性指标，并采用大鼠的急性皮肤毒性和重复皮肤毒性试验，对oleosin-bFGF进行安全性评价。结果表明，oleosin-bFGF主要在高温和高湿度环境下不稳定，因此在储存运输过程中应避免40℃以上高温，采用真空密封包装，建议有效期为常温保存24个月；oleosin-bFGF对大鼠皮肤和主要脏器均未引起急毒和重复毒性反应，皮肤给药安全性良好，最大耐受剂量为2000 mg/kg。本研究为oleosin-bFGF蛋白在临床治疗的应用奠定基础。

关键词：植物油体 bFGF 冻干粉稳定性皮肤毒性

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亚麻芥种子油体的提取及稳定性研究

中国生物工程杂志 2017年第9期37卷 98-104页

作者：高红桃郭晓威孙丹解长睿王法微李海燕吉林农业大学生物反应器与药物开发教育部工程研究中心/生命科学学院长春130118

油体是植物种子内储藏脂肪的亚细胞单位,其内部为三酰甘油(TAG),外部由单层磷脂和油体蛋白组成。这种稳定的结构可以使油体抵抗环境的压力,便于应用到食品及制药工业中。对比碱法、水法、Tris-HCl法、Tricine法4种油体提取方法,对亚麻... 详细信息

油体是植物种子内储藏脂肪的亚细胞单位,其内部为三酰甘油(TAG),外部由单层磷脂和油体蛋白组成。这种稳定的结构可以使油体抵抗环境的压力,便于应用到食品及制药工业中。对比碱法、水法、Tris-HCl法、Tricine法4种油体提取方法,对亚麻芥油体采取梯度离心法,制备亚麻芥油体,并对不同pH、温度、NaCl浓度条件下油体稳定性做初步研究。结果表明,4种方法所提取的油体大小均在0.5~1μm;相较于水法、Tricine法、碱法所回收油体被破坏,Tris-HCl法提取油体大小均一,提取率达17%。同时,油体在4≤pH≤7条件下,油体稳定性破坏。8≤p H≤10时;油体均匀分散,稳定分布。经过不同温度及NaCl浓度处理的油体均呈上浮状态,稳定性破坏。

关键词：油体粒径油体蛋白稳定性显微结构

亚麻芥油体表达bFGF冻干粉的稳定性和安全性

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吉林农业大学学报 2021年第3期43卷 324-332页

作者：王彬高红桃闵斐潘丹丹刘欣李海燕吉林农业大学生命科学学院生物反应器与药物开发教育部工程研究中心长春130118

融合表达bFGF蛋白的亚麻芥油体(COB-bFGF)冻干粉具有加速皮肤创伤愈合的功效。以COB-bFGF冻干粉为研究对象,在高温、高湿、强光、40℃短期放置、25℃长期放置的条件下,考察COB-bFGF冻干粉的外观、pH、促增殖活性等稳定性指标,并采用大... 详细信息

融合表达bFGF蛋白的亚麻芥油体(COB-bFGF)冻干粉具有加速皮肤创伤愈合的功效。以COB-bFGF冻干粉为研究对象,在高温、高湿、强光、40℃短期放置、25℃长期放置的条件下,考察COB-bFGF冻干粉的外观、pH、促增殖活性等稳定性指标,并采用大鼠的急性皮肤毒性和重复皮肤毒性试验,对COB-bFGF冻干粉进行安全性评价。结果表明:COB-bFGF主要在高温和高湿环境下不稳定,因此在储存运输过程中应避免40℃以上高温,采用真空密封包装,建议有效期为常温保存24个月;COB-bFGF对大鼠皮肤和主要脏器均未引起急毒和重复毒性反应,皮肤给药安全性良好,最高安全剂量>2 000 mg/kg。研究为COB-bFGF冻干粉在临床治疗的应用奠定基础。

关键词：亚麻芥油体碱性成纤维细胞生长因子冻干粉稳定性皮肤毒性

木质素降解菌株的分离及其降解玉米秸秆过程中产酶特点

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微生物学报 2017年第12期57卷 1806-1816页

作者：郭晓威王秀然解长睿孙丹陈欢高红桃张超李明堂李海燕吉林农业大学生命科学学院生物反应器与药物开发教育部工程研究中心吉林长春130118 吉林农业大学资源与环境学院吉林长春130118

【目的】筛选高效降解木质素的菌株,并研究其以玉米秸秆为底物时木素降解酶活性。【方法】本研究以愈创木酚培养基和苯胺蓝培养基从吉林省不同经纬度的自然朽木及腐朽玉米秸秆土壤样品中分离、筛选得到高效降解木质素的菌株,并对其形态... 详细信息

【目的】筛选高效降解木质素的菌株,并研究其以玉米秸秆为底物时木素降解酶活性。【方法】本研究以愈创木酚培养基和苯胺蓝培养基从吉林省不同经纬度的自然朽木及腐朽玉米秸秆土壤样品中分离、筛选得到高效降解木质素的菌株,并对其形态学鉴定,通过ITS序列分析构建系统发育树,分析菌株的分类地位。通过秸秆固体发酵过程产生的胞外木质素酶的活性分析,选出高效秸秆降解菌。【结果】筛选出1株高效降解秸秆的真菌,对其进行形态学特征和ITS序列分析,命名为白囊耙齿菌W2(Irpex lacteus W2)。该菌株在4–8 d内产生的锰过氧化物酶(Manganese peroxidase)呈上升趋势,并且在8 d达到峰值86.31 U/mL,与黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)的最高酶活力45.86 U/mL相比,高出了88.20%(P<0.01);该菌株的漆酶(Laccase)活力8 d时达到20.60 U/mL,比对照高40.76%(P<0.05)。【结论】本研究分离到一株具有较强降解秸秆能力的真菌,初步鉴定为Irpex lacteus W2,具有较强的降解秸秆能力,其降解秸秆过程中产生较高的锰过氧化物酶与漆酶活力。

关键词：玉米秸秆木质素筛选锰过氧化物酶漆酶

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大豆GmPLC2基因的序列分析及表达特性

吉林农业大学学报 2016年第2期38卷 138-144页

作者：邓宇王骐董金晔高红桃王南王法微李海燕吉林农业大学生命科学学院长春130118 东北师范大学附属中学长春130021 吉林农业大学生物反应器与药物开发教育部工程研究中心长春130118

提取大豆叶片总RNA,利用RT-PCR法克隆GmPLC2基因的全长序列;利用生物信息学软件分析GmPLC2的蛋白三维结构及氨基酸组成、构建系统发育树;同时,利用实时定量PCR方法分析在不同逆境胁迫下GmPLC2基因的表达模式。结果表明:从大豆中克隆得到... 详细信息

提取大豆叶片总RNA,利用RT-PCR法克隆GmPLC2基因的全长序列;利用生物信息学软件分析GmPLC2的蛋白三维结构及氨基酸组成、构建系统发育树;同时,利用实时定量PCR方法分析在不同逆境胁迫下GmPLC2基因的表达模式。结果表明:从大豆中克隆得到的GmPLC2基因全长1779bp,编码592个氨基酸。GmPLC2基因与绿豆、红车轴草的PLC基因编码氨基酸相似性为84.29%和79.63%。荧光定量PCR分析发现,盐碱、盐、碱、干旱和ABA胁迫处理后大豆叶片中GmPLC2基因的表达量出现不同程度的升高,碱胁迫6h时GmPLC2基因的表达量为0h的4倍。

关键词：大豆 GmPLC2 基因表达序列分析