罗汉果葡萄糖基转移酶基因SgUGT4的克隆及表达研究

以授粉后70 d的罗汉果为材料,采用RT-PCR和RACE技术克隆到一个葡萄糖基转移酶基因,命名为SgUGT4。该基因cDNA全长1 726 bp,包含完整的开放阅读框1 344 bp,编码447个氨基酸。构建pET32a-SgUGT4原核表达载体,转化大肠杆菌Rossetta-gami（DE3）,经IPTG诱导获得分子量约65 kD的目的基因融合蛋白。系统进化分析表明,SgUGT4与具有罗汉果苷合成活性的拟南芥和甜叶菊葡萄糖基转移酶AtUGT73C3、AtUGT73C5、AtUGT73C6、SrUGT73E1聚在一个亚家族。实时荧光定量PCR检测表明,SgUGT4在罗汉果甜苷Ⅴ主要积累部位果肉的表达量高于茎、叶、花和果皮,在根和种子中几乎不表达;果实发育40 ~ 50 d,甜苷Ⅴ开始积累,SgUGT4表达量则逐渐升高,50 d时急剧上升;甜苷Ⅴ含量越高的品种,SgUGT4表达量也越高。SgUGT4可能在罗汉果甜苷Ⅴ生物合成过程中发挥作用。     

香蕉MaTIFY1转录因子特性及其在成熟过程中基因表达分析

从香蕉果实中分离获得1个TIFY亚族的转录因子基因,命名为MaTIFY1。该基因含有一个681 bp的ORF,编码一条长度为227 aa,分子量为24.97 kD,等电点为7.85的氨基酸多肽链。MaTIFY1定位于细胞核,并且具有转录激活活性。荧光定量PCR分析表明,MaTIFY1随着香蕉果实成熟进程表达明显增强,并且外源丙烯处理可诱导其表达。此外,MaTIFY1启动子活性受乙烯利诱导激活,进一步表明MaTIFY1可能参与香蕉果实成熟的调控。原核表达并纯化了MaTIFY1重组蛋白。     

切花月季ACC合成酶基因的克隆和原核表达

克隆了与伤害诱导相关的Rh-ACS1和与花朵开放进程及乙烯诱导相关的Rh-ACS3基因全长。结果表明,Rh-ACS1基因全长为2 132 bp,开放阅读框（ORF）长度为1 476 bp,推定编码491个氨基酸。Rh-ACS3基因的全长1 734 bp,ORF长度为1 545 bp,推定编码514个氨基酸。对这两个基因编码的蛋白进行原核表达分析,结果显示,在37 ℃条件下,0.6 mmol · L-1 IPTG诱导3 h后,携带Rh-ACS1 ORF和Rh-ACS3 ORF的原核表达载体分别在大肠杆菌中诱导生成了大量分子量约为70和60 kD的蛋白质,其大小与根据基因序列预测的理论值相一致。     

延边苹果梨PyDFR基因的克隆及表达分析

以延边苹果梨果实为试材,采用同源克隆及实时荧光定量PCR的试验方法,研究PyDFR基因在果实着色过程中的表达特性及其与花青苷积累的关系。结果表明:PyDFR基因cDNA全长1 039bp,推断其含有1个843个核苷酸的开放阅读框(ORF),编码281个氨基酸,推导的蛋白分子量为32kDa,理论等电点pI为6.32。同源性分析表明,PyDFR基因与沙梨的(JQ749637.1)DFR基因的同源性高达99%;实时荧光定量PCR分析表明,PyDFR基因受到光诱导表达量迅速上升,去袋后1d即达到最大值,随后迅速下降,最终稳定在同一表达水平,与果实着色和花色苷含量测定的结果相对应,即PyDFR基因对果实花色素苷积累有一定的促进作用。     

苹果细胞分裂素O–糖基转移酶基因MdZOG1的分离与功能鉴定

以‘嘎拉’苹果为材料,采用同源克隆和PCR技术分离了苹果细胞分裂素O–糖基转移酶基因MdZOG1。MdZOG1的开放阅读框(ORF)长度为762bp,编码含有253个氨基酸的蛋白。系统进化树分析显示,MdZOG1与PbZOG1亲缘关系最近。基因表达分析显示MdZOG1主要在苹果根和茎中表达,在花和果实中的表达量较低。通过农杆菌介导的遗传转化获得转MdZOG1拟南芥和烟草。干旱处理试验结果显示:超量表达MdZOG1显著提高拟南芥和烟草植株的抗旱能力,表明苹果细胞分裂素O–糖基转移酶在植物抗旱胁迫中发挥重要作用。     

香蕉果实转录因子MaWRKY1基因的原核表达和多克隆抗体制备

MaWRKY1是从香蕉果实中克隆出的一个转录因子基因。为进一步研究该基因的功能,制备了MaWRKY1多克隆抗体。选取MaWRKY1基因全长中N端第168 ~ 400个氨基酸之间的包括两个WRKYGQK保守域的cDNA序列,构建了原核表达载体pET-MaWRKY1,并转化到大肠杆菌BL21中诱导表达菌体蛋白。SDS-PAGE电泳检测结果表明,His-MaWRKY1融合蛋白成功获得了高效表达,分子量在26 kD左右。His-MaWRKY1融合蛋白经过Ni-NTA琼脂糖凝胶树脂纯化,SDS-PAGE制备胶割胶富集,电洗脱法纯化后得到的纯化蛋白浓度达到0.5 mg • mL-1。经对新西兰兔进行5次免疫,获得了多克隆抗血清,采用免疫吸附方法对抗血清进行了纯化。将纯化后的抗体通过间接酶联免疫（ELISA）和蛋白质印迹（Western blot）分析,表明所制备的抗体具有很好的效价,效价比为1︰160 000,同时具有良好的灵敏度和特异性。进一步提取香蕉不同组织总蛋白,Western blot检测显示,在分子量26 kD左右处出现特异的蛋白质条带,证明所制备的抗体可以与香蕉WRKY蛋白特异性结合,并且低温可以诱导香蕉果实中MaWRKY1蛋白表达,暗示MaWRKY1蛋白表达可能与果实耐冷性有一定的关系。     

苹果梨果皮花色素苷合成相关基因PyANS的克隆与表达分析

以延边地区苹果梨为试材,采用同源克隆及实时荧光定量PCR的试验方法,研究PyANS基因在苹果梨解袋前后果实着色过程中的表达特性及与花青苷积累的关系。结果表明:PyANS的全长cDNA为1 075bp,其开放阅读框(ORF)编码358个氨基酸,分子量约为40kDa,理论等电点pI为5.38。同源性分析表明与同属的砂梨相似性高达99%,实时荧光定量PCR分析表明PyANS基因受到光诱导表达量迅速上升,去袋1d后表达量迅速增加,第10天时达到最大值,随后迅速下降,最终稳定在同一表达水平,与果实着色和花色苷含量测定的结果相对应,表明PyANS基因对果实花色素苷积累有一定的促进作用。     

甜瓜CmGnT基因的克隆及非生物胁迫下的表达分析

为了探究非生物胁迫下甜瓜N–乙酰氨基葡萄糖基转移酶基因(CmGnT)的作用机制,根据甜瓜cDNA序列设计引物,利用RT-PCR技术克隆得到CmGnT。生物信息学分析表明,CmGnT的cDNA全长为2 193 bp,开放阅读框(ORF)为1 179 bp,编码392个氨基酸。CmGnT蛋白分子量约为46 kD,理论等电点(pI)为7.93。蛋白结构分析表明,CmGnT含有β–1,4–N–乙酰氨基葡萄糖转移酶结构域,属于糖基转移酶17家族。该基因编码的蛋白有1个强的跨膜螺旋结构。进化树分析表明,CmGnT氨基酸序列与黄瓜CsGnT(登录号:XP_004135275.1)亲缘关系最近,同源性为99.74%,与西瓜Cs Gn T的同源性为97.70%。实时荧光定量PCR分析结果表明,在NaCl、PEG、H_2O_2和ABA等非生物胁迫下的甜瓜叶片中CmGnT都显著上调表达,表明CmGnT受非生物胁迫诱导,推测其在甜瓜响09应非生物胁迫过程中起到重要作用。     

果实CCoAOMT与LAR基因的筛选与表达分析

以果实为研究材料,探讨了PsCCoAOMT和PsLAR基因在果实不同发育时期的表达动态,采用两步法逆转录与抑制PCR技术相结合的方法构建含果实不同发育时期的均一化全长cDNA文库,通过稀释池PCR法筛选出酚类物质代谢途径中的关键酶基因PsCCoAOMT和PsLAR。结果表明:PsCCoAOMT和PsLAR全长cDNA序列分别为1 195bp和1 625bp,对应的ORF分别为744bp和1 050bp,分别编码247和349个氨基酸。PsCCoAOMT相对分子量为27 893.8,等电点为5.42,属于亲水性稳定蛋白;PsLAR相对分子量为38 483.1,等电点为5.40,具有亲水性,属于不稳定蛋白。同源性分析表明,PsCCoAOMT氨基酸序列与白梨相似性达96%,PsLAR氨基酸序列与蔷薇科植物高度同源。荧光定量结果表明,PsCCoAOMT在整个生长发育过程表达量差异都不明显,整体呈下降趋势,花后50d表达量最低;PsLAR在整个生长发育过程表达量呈明显的下降趋势,前期高后期低,花后125d表达量最低。     

罗汉果主要品质性状的花粉直感效应

 为研究罗汉果花粉直感效应,用7个雌性品系为母本,分别用6个雄性品系的花粉和1个混合花粉授粉,用所获49个组合为试验材料,经测定和统计发现花粉直感对罗汉果品质有较大影响,7个雌性品系中有5个在甜苷Ⅴ、总糖和水浸出物含量3项指标上存在花粉直感效应,在同一雌性品系组合中的最大变幅分别为21.05% 、38.37%和20.97%。雌性品系在花粉直感上存在品种特异性,反映在不同雌性品系的甜苷Ⅴ、总糖和水浸出物含量发生变化的指标和强弱不同,通过雌、雄品系的组配改善果实品质有很大潜力。同一雄性品系对不同雌性品系授粉,未发现一致的正向或负向花粉直感效应。花粉直感在果实形态、大小、坐果率、发育期及含水量指标上差异不明显。     

平榛脱水素基因的克隆与表达分析

 以平榛（Corylus heterophylla Fisch.）花芽为试材,采用RT-PCR和RACE方法克隆了一个平榛与脱水素基因同源的cDNA基因,命名为ChDHN（GenBank登录号HM228389）,其全长639 bp,具有一个504 bp的潜在编码区,编码167个氨基酸组成的多肽,具有LEA类家族成员具有的特征多肽序列,属于Y₄SK₂类型DHN基因,预测ChDHN蛋白质分子量18.03 kD,预测其理论等电点为7.28。对ChDHN的时空表达特性进行了研究,以Actin为内参,对ChDHN在4 ℃冷激条件下（0、2、4、8、24和48 h）的表达模式进行了初步的研究,冷激处理后ChDHN表现逐渐上调的表达趋势,24 h达到最大表达量,48 h表达量降低;推测ChDHN属于植物冷适应调节网络中的应答基因;定量RT-PCR分析ChDHN在不同器官中的表达,在种子中高丰度表达,其次是雄花序和花芽,在树皮中表达最低。用PCR、酶切和测序鉴定等方法检测已成功构建重组表达载体pET-32a(+)-DHN,将鉴定完全正确的重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),经SDS-PAGE分析并经过Western blotting鉴定,表明重组蛋白被IPTG诱导后高效表达出一条比预测分子量18.03 kD大4 kD的融合蛋白。     

筇竹CBF1基因的原核表达和多克隆抗体的制备

以筇竹（Qiongzhuea tumidinoda Hsueh et Yi）叶片为试材,采用RT-PCR方法克隆其CBF1基因,并将CBF1连接到原核表达载体pET32a（+）上,经克隆测序确定所构建的重组载体pET32-QZ开放阅读框正确。将重组载体pET32-QZ转化大肠杆菌Rosetta2（DE3）菌株,经IPTG诱导表达,SDS-PAGE凝胶电泳,考马斯亮蓝染色,证明CBF1蛋白得到了高效表达,所表达蛋白是大小约为45 kD的融合蛋白。经镍柱纯化后作为抗原免疫家兔,制备CBF1蛋白特异性抗血清。所制备的多克隆抗体能够与融合蛋白和经冷诱导的筇竹叶片总蛋白在25 kD处出现杂交条带。上述结果表明,表达的目的蛋白可用于免疫组织化学、蛋白质印迹检测。     

柿果实扩张蛋白基因cDNA克隆及原核表达

以‘富平尖柿’（Diospyros kaki L.‘Fuping Jianshi’）果实不同发育时期提取的总RNA为模板,利用RT-PCR结合RACE技术扩增得到5个扩张蛋白基因：成熟期CDK-Exp3（1 168 bp）,转色期CDK-Exp4（1 120 bp）和CDK-Exp5（1 018 bp）,膨大期CDK-Exp6（1 129 bp）和CDK-Exp7（1 121 bp）;5个基因的开放阅读框（ORF）均为765 bp,编码254个氨基酸;构建了CDK-Exp3原核表达载体pET-CDK-Exp3,并转化于E.coli BL21（DE3）,SDS-PAGE检测结果显示表达了一个约43 kD的蛋白。     

结球甘蓝雌蕊调控转录因子SPT 基因的克隆 与序列分析

以结球甘蓝E1 为材料,提取花蕾总RNA,反转录cDNA。根据拟南芥SPT 基因设计引物,
采用同源克隆的方法从中克隆SPT 基因序列1 085 bp,开放阅读框1 062 bp。通过cDNA 推导得到的氨
基酸序列分析表明,BoSPT 编码353 个氨基酸残基,预测分子量为37.67 kD,pI 为6.83。经过EcoRⅠ和
KpnⅠ限制酶双酶切后,构建原核表达质粒pET43.1a-BoSPT 转化表达菌株E. coli Rosetta（ DE3）,通过
SDS-PAGE 检测该蛋白的表达。经Smart-embl 预测其具有bHLH 家族结构域,位于序列第173～221 位氨
基酸残基处。进化树表明结球甘蓝BoSPT 与拟南芥AtSPT 和筷子芥AlSPT 的亲缘关系较近。BoSPT 基因
的原核表达得到纯化的融合蛋白。     

响应葡萄根瘤蚜侵染的扩展蛋白基因筛选及其多克隆抗体的制备

以对葡萄根瘤蚜敏感的‘克瑞森无核’葡萄(Vitis vinifera ‘Crimson Seedless’)组培苗和抗性砧木‘1103P’组培苗为试材,通过荧光定量PCR技术从扩展蛋白基因家族中筛选到经根瘤蚜侵染后表达上调的扩展蛋白基因家族成员VvEXPA1。采用RT-PCR方法克隆到VvEXPA1基因片段,连接至原核表达载体pET-32a中,转化大肠杆菌DE3菌株,测序确定构建的重组载体pET32a-VvEXPA1开放阅读框正确,并经IPTG诱导表达了融合蛋白。该蛋白以包涵体的形式存在,纯化后免疫新西兰兔,制备扩展蛋白多克隆抗体,通过Western-blot和ELISA检测抗体的特异性及效价。结果显示制备的抗体具有较高的特异性,ELISA显示效价为1:51 200。     

大白菜渗透压应激活化蛋白激酶基因SRK2F的克隆与表达

以不耐盐、不耐旱的大白菜自交系SY-14-06为试材,提取根部总RNA,反转录为c DNA。根据大白菜SRK2F基因设计引物,PCR扩增SRK2F基因CDS序列1044bp。SRK2F编码347个氨基酸,预测分子量为39.3k D,理论等电点为4.88。利用p EASY-E1原核表达载体构建原核表达质粒p EASY-E1-SRK2F,转化表达菌株Transetta(DE3),通过SDS-PAGE检测该蛋白的表达。经Smart-embl预测其具有丝/苏氨酸激酶特有结构域,位于第4~260位氨基酸处。经Clustal X2比对,其与拟南芥同源性最高。最后利用镍离子金属螯合亲和层析介质对该蛋白进行纯化,得到了纯化的融合蛋白。     

苹果属山荆子MbNramp1基因克隆、序列与表达分析

以苹果属山荆子为试材,根据Nramp1同源序列保守区设计两对简并引物进行PCR,结合RACE技术获得了3'末端和5'末端片段,将3段片段序列拼接,根据拼接序列获取了MbNramp1基因全长cDNA序列。MbNramp1cDNA长2090bp,包含一个长度为1656bp的开放阅读框,编码551个氨基酸的多肽,分子量约为59.7kD。该基因编码的蛋白是一个膜蛋白,76%以上的氨基酸为非极性。MbNRAMP1与二价铁、锰转运蛋白NRAMP基因家族保守性很高,具有NRAMP1金属转运蛋白家族基因典型特征,即含有推断的N–端相连的糖基化位点、10个预测的跨膜结构域(TMs),在第6和第7跨膜结构域间有一个相同的转运基序(CTM)。低铁胁迫时MbNramp1在根中表达量增加。     

香蕉线条病毒衣壳蛋白功能域基因的原核表达及抗血清制备

 制备香蕉线条病毒广东分离物（BSV-GD）的抗血清,可为BSV-GD 的快速检测和进一步研 究BSV 编码蛋白的功能提供条件。通过常规分子生物学方法,克隆了BSV-GD 衣壳蛋白（Coat protein, CP）功能域基因,构建了该基因的原核表达载体pET28b-CP,并诱导表达了大小约为46.5 kD 的融合蛋 白His-CP。可溶性分析表明该融合蛋白以包涵体形式存在。利用His 标签纯化试剂盒对目的蛋白进行纯 化、回收,获得了高纯度的融合蛋白。以纯化的融合蛋白为抗原免疫健康大耳白兔,成功制备了BSV-GD CP 功能域基因编码蛋白的兔抗血清。Western-blotting 分析表明该抗血清具有很强的特异性,间接ELISA 法检测抗血清效价达204 800 倍以上,对植物材料的合适检测浓度为1︰1 600 ~ 1︰6 400。     

辣椒脉斑驳病毒CP基因的原核表达及其抗血清的制备

采用RT-PCR方法克隆了辣椒脉斑驳病毒文昌分离物（ChiVMV-WC）的CP基因,并将其连接到原核表达载体pET-30b（+）上,克隆测序以确定其阅读编码框的正确性,然后将获得的重组质粒pET30b-ChiVMV CP转化大肠杆菌Rosetta（DE3）后,用IPTG进行诱导表达。SDS-PAGE分析结果表明,CP基因在大肠杆菌中获得了高效表达,获得的融合蛋白分子量约为38 kD。用Ni2+-NTA 琼脂糖亲和层析纯化的融合蛋白免疫兔子并获得抗血清。Western blot检测结果表明,抗血清与诱导表达的ChiVMV-WC编码CP蛋白发生特异性反应。间接酶联免疫吸附法（ID-ELISA）检测抗血清效价为1/106。通过对田间20个样品的ID-ELISA检测,证实了所制备的抗血清与ChiVMV病叶具有良好的反应特异性。