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水稻黄化早抽穗突变体hz1的基因鉴定及功能分析

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生物技术通报 2024年第7期40卷 125-136页

作者：庞梦真徐汉琴刘海燕宋娟王佳涵孙丽娜姬佩梅尹泽芝胡又川赵晓萌梁闪闪张泗举栾维江天津师范大学生命科学学院天津300387 天津市动植物抗性重点实验室天津300387

【目的】水稻的抽穗期对水稻地域适应性及水稻产量至关重要,对水稻抽穗期基因进行鉴定及功能分析,可以为水稻育种提供优异的基因资源。【方法】通过BSA-seq方法对一个黄化早抽穗突变体hz1(huangzao1)进行基因定位克隆及连锁分析;利用RT-... 详细信息

【目的】水稻的抽穗期对水稻地域适应性及水稻产量至关重要,对水稻抽穗期基因进行鉴定及功能分析,可以为水稻育种提供优异的基因资源。【方法】通过BSA-seq方法对一个黄化早抽穗突变体hz1(huangzao1)进行基因定位克隆及连锁分析;利用RT-qPCR技术分析目的基因HZ1的表达谱,并用水稻原生质体瞬时转化查明HZ1的亚细胞定位;对突变体的抽穗期、叶绿素含量、过氧化氢含量等生理指标进行测定,详细分析其表型变化。【结果】田间表型观察发现hz1表现早抽穗,长日照(long-day,LD)及短日照(short-day,SD)条件下hz1的抽穗期相同,分别比野生型(wild type,WT)早抽穗43 d和26 d,表明hz1是一个光周期不敏感的突变体。同时hz1表现黄化表型,相比WT,叶绿素含量下降。遗传分析表明hz1由隐性单基因控制,F2混池高通量测序将目的基因定位于水稻第6染色体上17.8 Mb区间内,分析发现该区间内一个T-DNA插入位点LOC_Os06g40080与hz1目标性状完全连锁,LOC_Os06g40080为已知的SE5基因,编码血红素加氧酶1(heme oxygenase 1,HO1)。HZ1/SE5在叶片中高表达,在LD及SD条件下具有昼夜节律性表达。亚细胞定位发现HZ1/SE5蛋白定位于叶绿体中。表达调控分析表明HZ1/SE5主要通过调控水稻成花素Hd3a和RFT1的表达来调控水稻的抽穗期;并通过调控叶绿素合成途径相关基因的表达水平影响水稻叶绿素水平变化。【结论】黄化早抽穗突变体hz1由于血红素加氧酶编码基因SE5突变导致其对光周期不敏感,HZ1/SE5基因通过调控水稻成花素基因及叶绿素合成途径相关基因的表达而影响水稻的抽穗期及叶片的黄化。

关键词：水稻黄化早抽穗突变体基因克隆血红素加氧酶1

富马酸与肉桂醛联用调节产肠毒素型大肠杆菌诱导猪肠上皮细胞氧化应激的分子机制

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动物营养学报 2024年第3期36卷 1904-1915页

作者：刘禹彤杨冠华张菊李玉鹏乔家运李海花天津师范大学生命科学学院天津市动物多样性保护与利用重点实验室天津300387 天津市宝坻区农业综合行政执法支队天津301800 天津市农业科学院畜牧兽医研究所天津300381 天津市畜禽分子育种与生物技术重点实验室天津300381 天津市畜禽健康养殖工程技术中心天津300381 天津农学院动物科学与动物医学学院天津市农业动物繁育与健康养殖重点实验室天津300384

本试验旨在研究富马酸(FA)与肉桂醛(CA)联用调节产肠毒素型大肠杆菌(ETEC)K88诱导猪肠上皮细胞IPEC⁃J2氧化应激的分子机制。试验选用IPEC⁃J2细胞建立氧化损伤模型,用不同浓度FA和CA处理IPEC⁃J2细胞12和24 h,并用CCK⁃8法检测细胞活力,确... 详细信息

本试验旨在研究富马酸(FA)与肉桂醛(CA)联用调节产肠毒素型大肠杆菌(ETEC)K88诱导猪肠上皮细胞IPEC⁃J2氧化应激的分子机制。试验选用IPEC⁃J2细胞建立氧化损伤模型,用不同浓度FA和CA处理IPEC⁃J2细胞12和24 h,并用CCK⁃8法检测细胞活力,确定最佳处理浓度和时间;以最佳处理浓度的FA和CA预处理细胞,ETEC K88感染细胞3、6、12和24 h,检测其活菌黏附率,采用酶联免疫吸附测定(ELISA)检测细胞因子含量和抗氧化指标,并用实时荧光定量PCR(RT⁃qPCR)测定热休克蛋白70(Hsp70)和核因子-κB(NF⁃κB)信号通路相关基因mRNA相对表达量。结果表明:1)FA和CA的最佳处理浓度分别为1.00 mg/mL和1.00μL/mL,最适培养时间为12 h。2)添加FA和CA可有效抑制ETEC K88黏附IPEC⁃J2细胞,当ETEC K88感染细胞3 h时其黏附率显著下降(P细胞中促炎性细胞因子白细胞介素-8(IL⁃8)和肿瘤坏死因子-α(TNF⁃α)含量(P细胞因子白细胞介素-10(IL⁃10)和转化生长因子-β(TGF⁃β)含量(P细胞氧化损伤,添加FA和CA可上调Hsp70 mRNA相对表达量并抑制NF⁃κB信号通路缓解IPEC⁃J2细胞氧化应激。5)添加FA和CA可显著提高ETEC K88感染细胞中超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH⁃Px)活性(P细胞因子和氧化应激蛋白平衡并抑制ETEC K88黏附IPEC⁃J2细胞,其可能是通过上调Hsp70抑制NF⁃κB信号通路,增强IPEC⁃J2细胞的抗氧化和抗炎能力,从而缓解ETEC K88诱导的IPEC⁃J2细胞氧化应激。

关键词：肉桂醛富马酸猪肠上皮细胞产肠毒素型大肠杆菌氧化应激

CpOGA^(D298N)与核心链霉亲和素Stv13融合表达用于检测蛋白质O⁃GlcNAc修饰

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中国生物化学与分子生物学报 2024年第4期40卷 513-519页

作者：黎先感杨明鲁莹李玲马骞李静张连文南开大学药学院天津分子药物研究重点实验室天津300350 首都师范大学生命科学学院 DNA损伤应答北京市重点实验室北京100048

氧连接的β-N-乙酰葡萄糖胺修饰(O-GlcNAc修饰)是一种发生在蛋白质丝氨酸、苏氨酸羟基上的一种动态、可逆的翻译后修饰。O-GlcNAc修饰在细胞的许多关键过程中发挥重要作用,也是研究阿尔茨海默病和糖尿病等的重要途径,但是常用于O-GlcNA... 详细信息

氧连接的β-N-乙酰葡萄糖胺修饰(O-GlcNAc修饰)是一种发生在蛋白质丝氨酸、苏氨酸羟基上的一种动态、可逆的翻译后修饰。O-GlcNAc修饰在细胞的许多关键过程中发挥重要作用,也是研究阿尔茨海默病和糖尿病等的重要途径,但是常用于O-GlcNAc蛋白检测的抗体特异性或者检测分子量范围仍存在问题且耗时(~36 h)过长,对后续研究造成困扰。在本研究中,我们设计构建了产气荚膜梭菌OGA(O-GlcNAcase)突变体(CpOGA^(D298N))与核心链霉亲和素Stv13融合表达质粒pET28a-CpOGA^(D298N)-Stv13。将质粒pET28a-CpOGA^(D298N)-Stv13转化到大肠杆菌BL21(DE3)中进行诱导表达,获得了融合蛋白质CpOGA^(D298N)-Stv13。通过CpOGA^(D298N)特异性结合O-GlcNAc的能力及生物素-亲和素特异性亲和作用,设计了Far-Western blot(Far-WB)用于检测蛋白质O-GlcNAc修饰,利用sOGT(short form O-GlcNAc transferase)、去O-GlcNAc修饰sOGT、细胞裂解液样本及人肝细胞核因子1A(hepatocyte fuclear factor 1A,HNF1A)对该方法进行验证。本研究成功构建了一种蛋白质O-GlcNAc修饰检测方法,耗时相对O-GlcNAc特异性抗体缩短至5~7 h,丰富了蛋白质O-GlcNAc修饰的检测方法,为其后续研究奠定了基础。

关键词：氧连接的β-N-乙酰葡萄糖胺修饰 CpOGA^(D298N)-Stv13 生物素 Far-Western blot

敌草快诱导肉鸡氧化损伤模型的建立及其分子机制研究

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畜牧兽医学报 2024年

作者：胡月伊婷乔家运李玉鹏李海花天津农学院动物科学与动物医学学院天津市农业动物繁育与健康养殖重点实验室天津师范大学生命科学学院天津市动物多样性保护与利用重点实验室天津市农业科学院畜牧兽医研究所天津市畜禽分子育种与生物技术重点实验室天津市畜禽健康养殖工程技术中心

旨在建立敌草快诱导的肉鸡氧化损伤模型，并初步揭示其分子机制。将160只1日龄肉鸡随机分为4组，对照组（C）、低剂量组（T1）、中剂量组（T2）和高剂量组（T3）组，每组4个重复，每个重复10只。在第16（第一阶段）日龄时，每个重复抽取... 详细信息

旨在建立敌草快诱导的肉鸡氧化损伤模型，并初步揭示其分子机制。将160只1日龄肉鸡随机分为4组，对照组（C）、低剂量组（T1）、中剂量组（T2）和高剂量组（T3）组，每组4个重复，每个重复10只。在第16（第一阶段）日龄时，每个重复抽取5只鸡，第37（第二阶段）日龄时抽取剩余5只鸡，称取肉鸡体重，计算每组平均体重，腹腔注射敌草快。T1、T2和T3组分别腹腔注射5、10、20 mg·kg－1的敌草快，对照组注射相应剂量的生理盐水。两次注射后的当天和第5天，每个重复抽取2只，采血取样。结果表明：两次注射敌草快后，与对照组相比，1)试验组肉鸡精神沉郁、饮食减少，T3组注射后6 h有2只鸡出现死亡，注射后72 h和96 h试验组肉鸡体重均极显著降低（P细胞介素-6（IL-6）含量均极显著升高（P细胞浸润，部分肝细胞空泡样变，细胞质疏松明显，且各肠段绒毛脱落较为严重；组织学评分显示，与对照组相比，T2组与T3组肝脏和小肠评分均极显著升高（P<0.01），T1组与对照组相比基本无显著差异；6)各试验组肉鸡肝脏和空肠中ZO-1和OCLDN mRNA表达量均极显著降低（P<0.01）；7)肝脏中T2组HO-1 mRNA表达量显著低于T1组（P<0.05）；空肠中T2组和T3组Nrf2和HO-1 mRNA表达量较T1组均极显著降低（P<0.01）。（结论）综上所述，本研究成功建立敌草快诱导的肉鸡氧化损伤模型，且以10 mg/kg的注射剂量为建立氧化损伤模型最为适宜，同时发现敌草快可能通过Nrf2/HO-1信号通路来诱导炎症相关因子生成且抑制抗氧化酶的表达，引起肉鸡肠道屏障损伤，从而引起肉鸡炎症反应。

关键词：敌草快氧化损伤 Nrf2/HO-1信号通路炎症反应

基于转录组的海州香薷COPT铜转运蛋白家族鉴定及响应铜胁迫表达分析

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天津师范大学学报（自然科学版） 2024年第2期44卷 34-41页

作者：周仲乐马春婕王正宁宋文华马晗晗张海燕天津师范大学生命科学学院天津300387 天津师范大学天津市动植物抗性重点实验室天津300387 铜陵市自然资源和规划局(林业局)郊区分局安徽铜陵244000

为了解海州香薷(Elsholtzia splendens)COPT(copper transporter)铜转运蛋白对铜胁迫的响应规律,运用生物信息学方法对海州香薷转录组数据库中的COPT家族成员进行鉴定与分析,构建植物表达载体探究蛋白的亚细胞定位.结果显示:海州香薷转... 详细信息

为了解海州香薷(Elsholtzia splendens)COPT(copper transporter)铜转运蛋白对铜胁迫的响应规律,运用生物信息学方法对海州香薷转录组数据库中的COPT家族成员进行鉴定与分析,构建植物表达载体探究蛋白的亚细胞定位.结果显示:海州香薷转录组中有11个EsCOPT成员,它们编码的蛋白质由72~159个氨基酸组成,等电点介于4.72~9.92,平均相对分子质量为12.870×10^(3).11个成员均为膜蛋白,系统进化树分析显示EsCOPT蛋白分别属于3个亚组.正常条件下,EsCOPT2和EsCOPT9表达量较高,铜处理后,除EsCOPT5的表达无明显变化外,其他EsCOPTs的表达均呈下降趋势.全长EsCOPT9编码的蛋白具有3个跨膜结构域且N末端较短,共定位实验表明EsCOPT9-GFP定位于液泡膜上.

关键词：海州香薷铜转运蛋白铜胁迫转录组

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宝坻大蒜多倍体细胞诱导及试管鳞茎代际效应

分子植物育种 2024年

作者：杨凯丽周诗瑶张艳婷陈虔王玉雯张娜范宝莉尚云涛王振英天津师范大学天津市水资源与水环境重点实验室天津市农业科学院农产品保鲜与加工技术研究所(国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津))农业农村部农产品贮藏保鲜重点实验室天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室天津师范大学生命科学学院天津市动植物抗性重点实验室

为建立宝坻大蒜多倍体诱导的最优方法，创新大蒜的种质资源，本研究分别以秋水仙素和甲基胺草磷(amiprophose methyl， APM)为诱变剂，通过浸泡法处理大蒜花序轴，再以花序轴为外植体离体培养诱导试管鳞茎，经连续两代种植，对不同代际... 详细信息

为建立宝坻大蒜多倍体诱导的最优方法，创新大蒜的种质资源，本研究分别以秋水仙素和甲基胺草磷(amiprophose methyl， APM)为诱变剂，通过浸泡法处理大蒜花序轴，再以花序轴为外植体离体培养诱导试管鳞茎，经连续两代种植，对不同代际植株进行鉴定分析。结果表明，花序轴经0.025%秋水仙素处理15 h以及8 μmol/L APM处理4 h诱导得到的试管鳞茎，直径、重量分别是对照组的1.23倍、1.72倍以及1.10倍、1.18倍。两种处理种植得到的一代鳞茎性状最优，且多倍体细胞诱导率最高，分别为40.00%和33.33%；二代鳞茎株高分别是对照组的1.22倍和1.23倍，多倍体细胞诱导率分别为29.17%和25.00%。本研究为建立宝坻大蒜多倍体育种体系提供理论依据。

关键词：宝坻大蒜多倍体育种秋水仙素 APM 倍性鉴定

蜂毒素对肉鸡生长性能、抗氧化能力和肠道健康的影响

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动物营养学报 2024年

作者：胡月战余铭孟春颜李玉鹏乔家运李海花天津农学院动物科学与动物医学学院天津市农业动物繁育与健康养殖重点实验室山东省饲料兽药质量检验中心山东省畜产品质量安全监测与风险评估重点实验室中基高科(北京)生物技术有限公司天津市农业科学院畜牧兽医研究所天津市畜禽分子育种与生物技术重点实验室天津市畜禽健康养殖工程技术中心天津师范大学生命科学学院天津市动物多样性保护与利用重点实验室

本试验旨在探究蜂毒素对肉鸡生长性能、抗氧化能力和肠道健康的影响,并确定蜂毒素的适宜添加量。选取1日龄817杂交肉鸡160只,随机分成4个组,每组5个重复,每个重复8只鸡。对照组(CON组)饲喂基础饲粮;试验组分别在饲喂基础饲粮的基础上添... 详细信息

本试验旨在探究蜂毒素对肉鸡生长性能、抗氧化能力和肠道健康的影响,并确定蜂毒素的适宜添加量。选取1日龄817杂交肉鸡160只,随机分成4个组,每组5个重复,每个重复8只鸡。对照组(CON组)饲喂基础饲粮;试验组分别在饲喂基础饲粮的基础上添加0.05(低剂量组,A组)、0.10(中剂量组,B组)和0.15 g/kg(高剂量组,C组)的蜂毒素。试验期为42 d。结果表明:1)22～42日龄和1～42日龄,与CON组相比,B组和C组肉鸡平均日采食量(ADFI)显著提高(P细胞介素-6(IL-6)含量显著降低(P<0.05);42日龄时,B组和C组血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和IL-6含量均显著降低(P<0.05)。4)与CON组相比,21日龄时,B组和C组肉鸡十二指肠绒毛高度显著提高(P<0.05),B组空肠绒毛高度和绒毛高度/隐窝深度(V/C)值显著提高(P<0.05),B组和C组回肠隐窝深度显著降低而V/C值显著提高(P<0.05);42日龄时,B组空肠绒毛高度显著提高(P<0.05)。5)与CON组相比,21日龄时,B组和C组肉鸡空肠胰蛋白酶活性显著提高(P<0.05);42日龄时,B组和C组空肠脂肪酶和胰蛋白酶活性均显著提高(P<0.05)。6)与CON组相比,21日龄时,各试验组肉鸡空肠闭锁小带蛋白-1(ZO-1)mRNA相对表达量均显著提高(P<0.05),B组和C组空肠闭合蛋白(OCLN)mRNA相对表达量显著提高(P<0.05);42日龄时,各试验组空肠OCLN mRNA相对表达量均显著提高(P<0.05)。综上所述,饲粮添加蜂毒素可以提高肉鸡抗氧化能力和抗炎能力,促进肠道形态发育,提高肠道消化酶活性,维持肠道屏障功能,从而提高其生长性能,且当蜂毒素添加量为0.10 g/kg时饲喂效果较佳。

关键词：蜂毒素肉鸡生长性能抗氧化能力肠道形态结构

Cys2-His2型锌指蛋白安全运输近红外荧光蛋白进入哺乳动物细胞

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南开大学学报(自然科学版) 2024年第4期 56-60页

作者：庞晓楠李世汉贾子瑄佟玉玺刘佳陈喜文陈德富南开大学生命科学学院遗传学和细胞生物学系上海科技大学免疫化学研究所南开大学生命科学学院生物化学与分子生物学系

细胞穿膜肽（cell-penetrating peptides,CPPs）是一类能够运输核酸、蛋白及化学药物进入细胞内的短肽.Cys2-His2型锌指蛋白（zinc finger protein, ZFP）具有穿膜肽功能,但其转运的目标分子在细胞内的分布及其对细胞活力的影响尚未见报... 详细信息

细胞穿膜肽（cell-penetrating peptides,CPPs）是一类能够运输核酸、蛋白及化学药物进入细胞内的短肽.Cys2-His2型锌指蛋白（zinc finger protein, ZFP）具有穿膜肽功能,但其转运的目标分子在细胞内的分布及其对细胞活力的影响尚未见报道.将ZFP与近红外荧光蛋白iRFP682融合表达并评估其通过哺乳动物细胞膜的特性.结果发现,ZFP介导的iRFP682能够进入哺乳动物细胞并定位于细胞核.随着ZFP个数的增加,细胞内的荧光信号强度随之增强,且ZFP作为穿膜肽未对哺乳动物细胞活力产生影响.ZFP介导的细胞穿膜过程与细胞种类不存在相关性,并有望应用于活体成像研究.

关键词： Cys2-His2型锌指蛋白细胞穿膜肽穿膜效率 iRFP682 哺乳动物细胞

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大肠杆菌分解代谢产物阻遏效应研究进展

遗传 2010年第6期32卷 571-576页

作者：马婉晴章珍刘悦琳王华忠天津师范大学生命科学学院细胞遗传与分子调控天津市重点实验室天津300387

细菌在多种碳源共存的环境中优先利用一种(通常是葡萄糖)的现象被称为分解代谢产物阻遏效应。国内现有分子生物学及相关课程教材普遍对该效应的机理解释不清甚至给出错误的解释。大肠杆菌葡萄糖-乳糖分解代谢产物阻遏效应产生的根本原... 详细信息

细菌在多种碳源共存的环境中优先利用一种(通常是葡萄糖)的现象被称为分解代谢产物阻遏效应。国内现有分子生物学及相关课程教材普遍对该效应的机理解释不清甚至给出错误的解释。大肠杆菌葡萄糖-乳糖分解代谢产物阻遏效应产生的根本原因不是胞内葡萄糖的存在,而是葡萄糖经PTS(Phosphoenolpyruvate:carbohydratephosphotransferase system)系统向胞内运输同时藕联磷酸化的过程。磷酸向葡萄糖的传递导致PTS关键组分EⅡAGlc去磷酸化形式的积累。该形式的EⅡAGlc可以与质膜上本底表达的乳糖透性酶LacY结合,阻止诱导物乳糖的吸收。cAMP的影响也是通过激活参与PTS系统的关键基因而加强了诱导物排斥作用。此外,去磷酸化形式的EⅡBGlc和YeeⅠ对全局性转录阻遏蛋白Mlc活性的抑制也保证了PTS系统关键组分蛋白的基因表达。文章综述了近年来有关大肠杆菌分解代谢产物阻遏效应机理的最新研究进展,并对相关教材有关这一内容的阐述提出了修改建议。

关键词：乳糖操纵子分解代谢产物阻遏磷酸烯醇式丙酮酸:糖类磷酸转移酶系统