孙丰坤
- 作品数：6 被引量：10H指数：2
- 供职机构：东北林业大学生命科学学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金黑龙江省博士后基金更多>>
- 相关领域：农业科学医药卫生生物学更多>>
- 白桦BpNOS基因的生物信息及表达模式分析被引量：4
- 2015年
- 目的克隆白桦Betula platyphylla一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS),探讨其生物信息及表达模式,并考察非生物胁迫对其NOS基因表达的影响。方法通过RACE技术克隆了白桦NOS基因,命名为Bp NOS。初步对该基因进行了生物信息学分析、分子进化分析、非生物胁迫处理以及信号诱导。结果该基因全长1 806 bp,含有完整的开放读码框,编码601个氨基酸(Genebank登录号:KJ197336)。Bp NOS基因为不稳定疏水性蛋白,可能存在信号肽,具有跨膜能力,α-螺旋、延伸链、无规则卷曲分布于整个蛋白。分子进化分析结果表明,Bp NOS基因与葡萄等物种的遗传距离较近,说明有着较近的亲缘关系;与大豆、苜蓿的遗传距离较远,说明其亲缘关系较远。Bp NOS基因的表达具有节律性,在15:00时达到最大值,为0:00时的12倍。盐、低温、重金属镉胁迫均能抑制Bp NOS基因的表达,但响应模式不同;水杨酸(SA)和外源一氧化氮可以促进Bp NOS基因的表达。结论非生物胁迫能够在一定时间范围内抑制NOS活性,SA和外源一氧化氮可以通过NOS途径调控内源一氧化氮的合成,为进一步研究白桦一氧化氮的代谢调控奠定了基础。
- 周姗孙丰坤姜涛詹亚光曾凡锁
- 关键词：白桦一氧化氮合成酶非生物胁迫
- 白桦BpLHY、BpTOC1与BpGI节律基因生物信息学及表达分析
- 2016年
- [目的]探究白桦生物钟基因运行机制及在生长发育、胁迫应答中的作用。[方法]运用生物信息学方法对白桦BpLHY、BpTOC1、BpGI节律基因进行分析,预测其编码蛋白的结构功能。利用RT-PCR方法检测白桦BpLHY、BpTOC1、BpGI基因昼夜表达模式,在非生物胁迫重金属Cd、低温(4℃)、与盐(Na Cl)及信号诱导SA(水杨酸)、SNP(硝普钠)下的表达情况。[结果]白桦BpLHY、BpTOC1、BpGI节律基因编码的均为疏水性非分泌型,具有跨膜能力的mixed蛋白。白桦BpTOC1、BpLHY基因表达量均呈现白天低夜晚高的昼夜变化模式,而BpGI表达量则表现出白天高夜晚低的模式。在重金属Cd、低温(4℃)、与盐(Na Cl)非生物胁迫下,BpLHY、BpTOC1与BpGI均上调表达。SA、SNP诱导白桦BpLHY与BpTOC1表达下调,而诱导BpGI表达上调。[结论]白桦BpLHY、BpTOC1、BpGI节律基因昼夜表达模式及非生物胁迫、信号诱导下的表达特征为进一步研究白桦生物钟基因作用机制及其在植物生长发育和胁迫应答中的作用奠定了基础。
- 孙丰坤周姗李蕾蕾詹亚光曾凡锁
- 关键词：白桦节律基因生物信息学非生物胁迫
- 白桦BpGT14基因表达模式及对非生物胁迫诱导的响应被引量：1
- 2016年
- 为了揭示BpGT14基因的分子结构特征,明确糖基转移酶BpGT14基因的表达模式及其对非生物胁迫的响应机制,初步探索其在白桦生长发育中的功能,在克隆白桦GT14基因全长序列的基础上,利用生物信息学对其理化性质进行了分析,应用实时荧光定量PCR技术分析BpGT14基因在野生白桦植株雄花序、木质部、韧皮部及叶片4个不同部位不同月份的表达差异;同时,选用白桦茎段悬浮细胞进行了水杨酸(SA)、盐胁迫(NaCl)、重金属镉(CdCl_2)及4℃低温非生物胁迫处理,检测目的基因对逆境的响应情况。研究结果表明,BpGT14基因开放阅读框为1 302 bp,编码433个氨基酸。分析其氨基酸序列发现,该蛋白含有乙酰氨基葡糖转移酶结构域,属于14家族的重要结构域。该蛋白与其他物种GT14蛋白比对分析表明,这些蛋白在100—350氨基酸区域内保守性较高,而且该基因与毛果杨的GT14家族基因同源性高达79%。不同部位不同月份的表达模式分析结果表明,BpGT14基因的表达具有部位及时间特异性,其各部位表达量均与月份相关,同时发现其在木质部、韧皮部及叶片中的表达量较高,而在雄花序中表达量较低。非生物胁迫处理结果显示,BpGT14基因对不同处理均产生响应,但其响应模式不尽相同:SA、CdCl_2及低温处理结果显示,处理初期(6 h)目的基因上调表达,6 h处理时分别达到了对照组的51.2、48.9及3.3倍,24 h后相对表达量与对照组相比均下调,只有低温处理在96 h恢复上调表达;NaCl处理使白桦BpGT14基因的表达量全部呈现下调趋势,24 h处理后,BpGT14基因表达量下调明显,24 h后比对照组降低了93.7%。
- 李蕾蕾孙丰坤董恒詹亚光杨丹曾凡锁
- 关键词：白桦糖基转移酶非生物胁迫
- 白桦BpGT14基因表达载体及RNA干扰载体的构建被引量：2
- 2015年
- 糖基转移酶基因是生物分子糖基化中的关键基因,已有研究表明少数糖基转移酶14(Glycosyltransferase14,GT14)家族基因在植物细胞壁合成及对逆境的响应中发挥重要的生物学功能,然而GT14基因对逆境的响应机制目前仍不清楚。为了研究糖基转移酶基因的生物学功能,本实验室在克隆了白桦Bp GT14基因(JQ409354)编码区序列全长的基础上,利用Bam HⅠ单酶切的方法构建了白桦Bp GT14基因的p BI121植物表达载体,并利用一步PCR之后在同一体系中同时酶切-连接的方法,构建了Bp GT14基因RNA干扰载体,相比于传统的RNA干扰载体构建方法更为高效快捷。测序结果表明,植物表达载体及RNA干扰载体均构建成功。本研究的完成,为Bp GT14基因进一步的遗传转化及转基因植株的获得奠定了基础,同时为今后植物表达载体的构建提供了高效便捷的参考方法。
- 李蕾蕾孙丰坤李晓一詹亚光曾凡锁
- 关键词：白桦糖基转移酶细胞壁
- 白桦BpGT14基因启动子克隆及表达活性分析被引量：3
- 2016年
- 本文利用Site Finding-PCR方法克隆了白桦BpGT14基因起始密码子ATG上游2 169 bp序列,并通过PLACE启动子预测工具对其进行元件分析。结果表明,该启动子片段含有启动子核心元件及多种逆境及激素响应元件,同时具有植物苯丙烷及木质素生物合成的MYB类转录因子的重要结合基序。研究选取了其中含有启动子核心元件的1 156 bp片段构建了pBpGT14∷GUS植物表达载体,利用农杆菌侵染的方法将pBpGT14∷GUS报告基因瞬时转化烟草植株,鉴定该启动子在烟草中的表达活性及对非生物胁迫和激素的响应模式。对转基因烟草植株进行GUS染色,结果表明该启动子具有启动活性,且在茎段处活性较高;进一步分析非生物胁迫对烟草中GUS酶活性的影响,表明该启动子对ABA、NaCl、PEG及高温处理均有明显响应,且对于NaCl及PEG处理响应迅速。为了更好的鉴定白桦BpGT14基因启动子在白桦细胞中的启动活性及响应模式,本文构建了pBpGT14∷GFP载体并瞬时转化白桦茎段悬浮细胞,进行研究。GFP转录水平分析结果与GUS酶活性结果基本一致,但其中部分时间点仍存在差异。选取PEG处理3、6、12及24 h的转GFP基因白桦茎段悬浮细胞,在显微镜下观察其绿色荧光蛋白,以此揭示该启动子对干旱的响应模式。结果表明,该启动子在白桦茎段悬浮细胞中启动了GFP的表达,在处理初期(3 h),荧光效果明显;随着处理时间的增加,细胞脱水明显,且在细胞壁表现高亮度荧光。
- 李蕾蕾孙丰坤李天宇寇萍詹亚光曾凡锁
- 关键词：启动子克隆报告基因
- 外源NO对转基因白桦外源基因表达及DNA甲基化的影响
- 2017年
- 为探讨外源NO诱导转基因白桦外源基因表达与基因组DNA甲基化之间的关系,本研究分析了NO供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)对转基因白桦愈伤组织中外源基因BGT转录的影响,并对此过程中基因组DNA甲基化水平、甲基转移酶基因DRM、MET表达量及生理生化指标进行研究。结果表明:2 mmol·L^(-1)SNP处理后,转基因白桦防御酶活性、丙二醛(MDA)含量显著升高,表明高浓度NO对白桦细胞正常生命活动产生了伤害;甲基转移酶DRM和MET基因上调表达,基因组DNA甲基化水平由10.6%增加到16.5%,外源基因BGT表达量在6 h时显著增加,3 d时仅为对照的0.46倍,说明转基因白桦外源BGT基因的表达对高浓度NO响应明显且受基因组甲基化水平的影响。本研究揭示了转基因白桦外源BGT基因和甲基转移酶MET、DRM基因对高浓度NO的响应模式,分析了基因组甲基化水平及生理生化特征的变化,为转基因植物生长发育的表观遗传调控和外源基因表达影响机制的研究奠定基础。
- 孙丰坤李思达李吉祥陈晓慧曾凡锁
- 关键词：转基因白桦基因表达甲基化
