“金手指”香蕉抗枯萎病基因同源序列的克隆与分析(英文)

本研究以抗镰刀菌枯萎病香蕉种质"金手指"(AAAB)为材料,根据已克降的抗枯萎病基因的NBS保守结构域设计简并引物,通过同源序列克隆获得了20条来自基因组DNA的RGA片段,大小为530 bp左右.根据其推断的氨基酸序列,经保守结构域分析,其结构域均为NB-ARC,属于non-TIR-NBS类候选抗病基因类序列.它们均具有P-loop(GMGGVGKTT),Kinase-2(LLVLDDIW),RNBS-B(CKVLFTTRS)及疏水氨基酸结构域GLPL(GLPLALKVL)等4个保守氨基酸基元.20个RGA之间核苷酸序列的相似性在41.1%～99.3%之间,氨基酸序列的相似性在33.2%～96.3%之间.同时,对分离得到的20条RGAs进行系统发育树分析,发现它们分布在5个不同的区域.并且所编码的氨基酸序列与已知抗枯萎病基因Fom-2、I2C-1、I2C-2和I2等编码的氨基酸序列表现出28%～54%的同源性,证明了抗病基因在进化上具有一定的保守性.因此,这些抗病基因同源片段(RGA)的分离将为进一步从香蕉中分离抗枯萎病基因打下基础,也可作为分子标记筛选香焦抗枯萎病的候选基因.     

牦牛MSTN基因分子克隆及序列分析

设计特定引物对牦牛MSTN基因PCR分段扩增并克隆和测序,利用分子生物学软件进行序列拼接,获得牦牛MSTN基因序列(GenBank登录号EU926670).该基因由3个外显子和2个内含子组成,CDS序列全长为1 128 bp(GenBank登录号EU926671),由375个氨基酸组成.外显子大小分别为373,374,381 bp,内含子大小分别为1 843,2 028 bp.牦牛与普通牛的MSTN基因编码区中,在417位发生一次碱基转换(C→T),但未造成氨基酸改变.不同物种间在该基因编码区核苷酸序列和氨基酸序列上有较高的相似性,牦牛与普通牛、绵羊、猪、人、狗、小鼠、马、兔子、鸡、猩猩各物种间核苷酸相似性大小分别为99.9％,96.5％,94.3％,89.1％,91.9％,91.3％,93.6％,91.7％,82.0％,92.0％.牦牛与普通牛MSTN氨基酸序列相似性最高,为100％;而与绵羊、猪、小鼠、人、狗、马、兔子、鸡、猩猩各物种间相似性大小分别为93.3％,95.5％,92.5％,94.1％,93.3％,94.9％,94.4％,88.0％,94.4％.生物信息学软件分析发现:牦牛MSTN基因编码蛋白的理论分子量约为42.6 kDa,PI值为6.14,Leu的含量最高(9.9％),其次是Lys(7.2％).牦牛MSTN基因编码蛋白二级结构以β折叠为主,属于跨膜蛋白,跨膜区位于AA6-AA23之间;具有一个分泌信号肽结构,其氨基酸序列MQKLQICVYIYLFMLIVA具有TGF-β家族的特征.     

糯质与非糯谷子Waxy基因exon4～exon9区间RT-PCR分析

为了明确糯质和非糯谷子Waxy基因c DNA序列变异,为品质育种提供实验依据,以2份糯质和2份非糯谷子为材料,利用特异RT-PCR和序列比对,研究了Waxy基因exon4~exon9区间c DNA序列SNPs及其氨基酸多态性,结果表明,糯质红粘谷(00000537)与白米粘谷的同源性为99.12%,在第163、第192、第245和第358位点检测到4个SNPs;非糯类型丰田501与赤谷4号的同源性为98.9%,在第139、第189、第282、第445和第451位点有5个SNPs。糯质红粘谷(00000537)与非糯品种赤谷4号相似性为98.23%,红粘谷(00000537)在第139、163、189、192、245、358、445和451位点碱基分别为T、G、T、G、G、A、C和A,赤谷4号在上述位点依次分别为C、A、G、A、A、C、T和G。糯质红粘谷(00000537)与非糯品种丰田501的相似性为98.9%,红粘谷(00000537)在163、192、245、282和358位点分别为G、G、G、A和A,丰田501依次分别为A、A、A、G和C。红粘谷(00000537)和赤谷4号exon4~exon9区间的c DNA序列编码的氨基酸序列中,检测出6个氨基酸变异,和丰田501出现3个氨基酸的变异。     

利用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得水稻GRAS家族转录因子G540突变体

GRAS转录因子是植物特有转录因子,一般由保守的GRAS结构域组成,与光信号转导、赤霉素信号转导、植物生长发育及植物逆境胁迫响应密切相关。水稻GRAS转录因子G540中含有2个RPT1结构域和2个GRAS结构域,系统进化分析和表达模式分析发现,G540属于GRAS转录因子家族中的HAM亚家族,在水稻穗早期发育阶段特异表达,推断G540可能参与穗的早期分化或形态建成。本研究利用CRISPR/Cas9技术对G540进行定点编辑,构建G540基因敲除载体并利用农杆菌介导转化水稻粳稻品种‘9522’,鉴定并获得遗传转化植株。对转化植株的靶序列进行分析发现,9522G540-1在靶序列上缺失了第4位C碱基,9522G540-4在靶序列的第3位和第4位之间插入了一个A碱基,9522G540-2在G540的双等位基因上出现了不同的突变,一条链在靶序列上缺失了第4位C碱基,另一条链在靶序列上缺失8个碱基。对G540突变后的氨基酸序列分析发现,9522~(G540-1)、9522~(G540-2)和9522~(G540-4)的RPT1和GRAS结构域完全缺失,即成功获得以‘9522’为背景的G540功能缺陷型突变体。为进一步探究该基因在穗发育进程中的生物学功能和分子机制提供遗传材料。     

类乌齐牦牛C1QA、C1QB、C1QC基因克隆与组织表达分析

补体C1q(Complement 1q)蛋白由A、B、C 3条多肽链构成,在维护机体内环境稳定、氧化应激、糖脂代谢等过程发挥重要作用。为研究牦牛C1QA、C1QB、C1QC基因的分子特性及在不同组织中的表达水平,探讨该基因对牦牛高原适应性的影响,通过克隆获得牦牛C1QA、C1QB、C1QC基因的CDS区序列,分析其核苷酸序列相似性并构建系统进化树;利用在线软件进行功能预测分析;采用实时荧光定量PCR方法检测3个基因在牦牛心脏、肝脏、脾脏、肺脏和肾脏组织中的相对表达量。结果显示:C1QA、C1QB、C1QC基因CDS区全长分别为735,744,732 bp,分别编码244,247,243个氨基酸;3个基因编码的蛋白质均为稳定的亲水性蛋白,主要由甘氨酸(Gly)和脯氨酸(Pro)组成,含有C1Q结构域和信号肽,不存在跨膜结构域,属胞外蛋白;蛋白氨基酸序列中分别存在18,21,15个潜在的磷酸化位点,三者二级结构主要由无规则卷曲构成,比例分别为61.85%,63.97%,66.67%。荧光定量结果显示,C1QA、C1QB基因在肺脏、脾脏中表达量较高,极显著高于心脏、肝脏、肾脏组织(P0.01),C1QC基因在肺脏的表达量极显著高于心脏、肝脏、脾脏、肾脏组织(P0.01)。试验结果为深入研究C1QA、C1QB、C1QC基因在牦牛高原适应中的生理功能和调控机制提供了基础数据。     

牦牛ANXA5基因的克隆、序列分析及表达研究

为了深入地讨论牦牛ANXA5基因序列的特点，阐述其组织及细胞表达特性，通过采集牦牛不同组织样品，如心、肝、脾、肺、肾、子宫、卵巢、输卵管等，提取总RNA。采用PCR、生物信息学软件、实时荧光定量PCR、免疫组化等技术对牦牛ANXA5基因进行克隆、序列分析及表达特性研究。结果显示，牦牛ANXA5基因CDS区长为966 bp,共编码321个氨基酸。与黄牛比较，发现共有6个碱基突变存在于牦牛ANXA5基因中。黄牛与牦牛的核苷酸和氨基酸同源性大于99%,与其他哺乳动物进行氨基酸同源性比较，结果也均在90%以上，说明ANXA5基因在长期进化中保守。在牦牛的肺组织中，ANXA5基因表达量最高，与其他组织差异极显著(P<0.01);在子宫和输卵管组织中表达量次之。ANXA5在牦牛不同时期卵巢颗粒细胞中均有表达，且表达量随时间增长而逐渐升高。结果显示，培养72 h颗粒细胞中ANXA5表达量极显著高于培养24,36 h颗粒细胞(P<0.01);培养48 h颗粒细胞中ANXA5表达量极显著高于培养24 h颗粒细胞(P<0.01),显著高于培养36 h颗粒细胞(P<0.05),表明A...     

牦牛Tp53基因特征分析及其在不同发情时期卵巢中的表达

为研究牦牛肿瘤抑制蛋白Tp53(Tumor protein p53)的基因序列特征及其在牦牛卵巢中的表达情况,采集不同发情时期牦牛卵巢。根据黄牛的基因序列设计5'到3'端特异性引物,RT-PCR扩增基因克隆得到Tp53基因,并对其基因结构等其他生物信息进行分析。采用Real-time PCR方法分析牦牛不同发情时期卵巢中Tp53基因的表达差异。结果显示:牦牛Tp53基因序列的编码区为1 161 bp,编码386个氨基酸。相似性与进化分析显示,与瘤牛Tp53基因的相似性最高,达到98.4%,与家猫的相似性最低,为80.7%,表明Tp53基因在进化中具有高度保守性;Real-time PCR检测结果显示,Tp53基因在各个发情时期卵巢中均有表达,且表达量差异显著(P0.05)。Tp53基因的表达量出现差异可能是由于在不同发情时期卵巢细胞DNA损伤程度及内分泌等因素的不同所致。牦牛Tp53基因的成功克隆及生物信息学分析为该基因的进一步研究奠定了一定基础。     

牦牛IGF2内含子的遗传多态性及其遗传效应分析

采用PCR-SSCP方法检测牦牛胰岛素样生长因子2(Insulin like growth factor2,IGF2)基因内含子2,7,8的多态性,并分析其对体重、体高、胸围和体斜长的遗传效应.用BioEdit软件对牛、羊、人、猪等相关序列同源性比对以后,主要依据牛(NW-001494548)DNA序列设计3对引物.结果在intron7和intron8引物扩增的片段上发现多态性,并对纯合子进行测序,发现intron7引物扩增片段91位存在C→T转换,intron8引物扩增片段存在330位G→C和358位A→G转换,且在该两对引物扩增产物均检测到3种基因型(AA、AB、BB).统计结果表明,intron7的3种基因型在大通牦牛、青海高原牦牛和新疆巴州牦牛群体中的分布处于平衡状态,而在甘南牦牛和天祝白牦牛群体中则处于极端不平衡状态.intron8的3种基因型仅在新疆牦牛群体中处于不平衡状态,最小二乘分析结果表明,AA和AB基因型同BB基因型相比有较大体重(P<0.01),但在体高、体长和胸围性状上AA与BB基因型均不显著,说明IGF2基因有不赖于骨骼增长而增加体重的作用机制.     

MyoG基因多态性与牦牛生长性能的关联分析

旨在对西藏主要牦牛类群及四川麦洼牦牛生长性状指标进行比较分析,并选取MyoG基因进行SNPs检测,研究其与牦牛体尺性状的相关性,为有效评估西藏主要牦牛类群的生长性能提供参考。采用DNA池直接测序法进行候选基因全区段遗传变异检测,采用SPSS 17. 0程序中最小二乘线性模型对MyoG基因多态位点基因型与牦牛体质量、体尺性状进行关联分析。结果显示,申扎牦牛生长指标明显小于麦洼牦牛、类乌齐牦牛和帕里牦牛,而类乌齐牦牛各性状指标均较优,不同生态环境及气候条件直接影响草场、植被类型及其长势情况,进而影响牦牛的采食量和生长发育。牦牛MyoG基因共检测到g. 757 T C、g. 662 G A、g. 539 A G和g. 2216 A G共4个突变位点,均包含3种基因型,且符合Hardy-Weinberg平衡,其中,g. 757 T C、g. 662 G A和g. 539 A G位点在申扎和帕里牦牛中多态性较高,在其他群体中较低。差异显著性检验表明,g. 757 T C、g. 662 G A和g. 539 A G与体高显著相关(P 0. 05)。MyoG基因可能是影响牦牛体高性状的主基因或与主基因相连锁的基因座,可作为辅助选择的遗传标记。     

甘蔗和斑茅Ⅲ型过氧化物酶基因（SoPOD-1和SaPOD-1）cDNA克隆与分析

研究旨在通过克隆甘蔗和斑茅Ⅲ型过氧化物酶基因(Prxs),分析比较2个物种Prxs基因差异,探讨2个物种Prxs功能差异的遗传基础。采用同源克隆方法,以高粱Prxs基因序列为探针,克隆获得甘蔗和斑茅Prxs基因。本研究从斑茅和甘蔗中成功克隆获得了4个Prxs基因cDNA序列,其中斑茅2个基因长度均为1083 bp,存在一个差异位点,甘蔗2个基因长度均为1084 bp,存在11个碱基差异。4个基因开放阅读框均为996 bp,编码331个氨基酸。蛋白质保守结构域分析表明,克隆获得的4个基因均具有Prxs典型保守结构域,为目标基因。系统进化分析表明,克隆获得的基因与高粱、玉米和水稻的同源基因相似性最高,在一些双子叶植物,甚至裸子植物也能找到其同源基因,且氨基酸序列的相似程度与物种分化的程度基本一致,可供植物分类作参考。该试验从斑茅和甘蔗中成功克隆获得了4个Prxs基因cDNA序列,为深入研究Prxs基因在不同植物中功能差异提供了一定的参考。     

油菜查尔酮异构酶基因的克隆及SNP分析

类黄酮是一种重要的植物次生代谢产物,查耳酮异构酶(CHI)是类黄酮生物合成早期阶段的一个关键酶,在种皮发育和颜色形成过程中具有重要的调控作用。为深入研究CHI基因在种皮发育和颜色形成中的作用及生物学功能。以16份三大类型黄、褐籽油菜为试验材料,采用同源克隆法克隆得到CHI基因的序列,并进行分子进化分析。将克隆得到的序列利用NCBI在线软件预测ORF Finder分析该基因的开发阅读框(ORF),结果发现,CHI基因ORF长度为756 bp或759 bp,编码251个或252个氨基酸。利用DNAMAN(v5.0)软件进行序列同源比对分析结果表明,CHI基因在三大类型油菜中的同源率为96.41%;利用NCBI在线软件CDD预测其保守结构域,发现它们都具有查尔酮超家族保守结构域。利用MEGA 5.2软件进行系统进化分析,结果表明,CHI基因在白菜型油菜与甘蓝型油菜中亲缘关系较近,与芥菜型油菜亲缘关系较远,并发现油菜与萝卜、拟南芥的CHI亲缘关系较近。比较三大类型油菜中黄籽油菜与褐籽油菜中CHI基因序列,结果发现,该基因在第202(C/A)位核苷酸处存在差异,可导致第68位氨基酸(P/T)的差异,这可能与油菜种皮的颜色的变化有关。该研究揭示了CHI基因的特征,为阐明CHI基因在油菜种皮颜色形成过程中的作用机制及其功能特征奠定基础。     

牦牛SRY基因克隆与分子特征

SRY(Sex-determining region on the Y chromosome,SRY)基因位于哺乳动物的Y染色体,对性别形成起着决定性作用.对高原牦牛SRY基因的编码区进行克隆和分子特征分析,以期从分子水平了解牦牛的性别形成机制.以雄性高原牦牛血液为材料,从基因组DNA中扩增SRY基因编码区(单外显子)序列,将其克隆至pGEM-T easy载体并测序.同时,将牦牛SRY基因编码区与奶牛进行序列比对;对牦牛SRY蛋白与其他物种SRY蛋白进行序列比对;采用在线生物软件对牦牛SRY蛋白的特性和结构进行预测.牦牛SRY基因(GenBank:EU547257)编码区长687 bp,编码229个氨基酸.克隆获得的牦牛SRY基因编码区与奶牛该序列存在2个碱基的变异,造成1个氨基酸的变异;各物种SRY蛋白具有较高的同源性;牦牛SRY蛋白(GenBank:ACB 29799)主要由亲水性氨基酸构成,同源建模预测的SRY HMG区域的3D模型显示,SRY HMG区域三维结构呈由三个α-螺旋组成的"L"型.首次从高原牦牛基因组中克隆了SRY基因,并进一步揭示了其分子特征,为从分子水平人为的控制牦牛性别奠定了重要基础.     

半番鸭和北京鸭MC1R基因的克隆与序列分析

羽色是半番鸭一个重要的经济性状。黑素皮质素受体1 （melanocortin receptor 1,MC1R）基因是控制动物黑色素合成的重要基因。本研究根据鸡、鹌鹑、雪雁、孔雀等MC1R基因同源序列的保守区设计1对引物,以半番鸭、北京鸭总DNA 为模板,PCR扩增,克隆测序。结果,获得了2个长度为900bp 的基因片段, 并提交GenBank, 登录号分别为EU877265和EU877264。经比对,发现北京鸭与半番鸭核苷酸序列存在8个变异位点,其中位于184bp（T/A）、229bp（G/A）、364bp（A/G）、385bp（G/A）处的变异导致了氨基酸序列分别在第62位（C/S）、77位（E/K）、122位（T/A）和129位（V/I）发生突变。为进一步研究半番鸭羽色MC1R基因单核苷酸多态性（SNP）奠定了基础;通过BLAST进行相似性搜索,结果表明,鸭与黑雁MC1R基因的核苷酸序列同源性最高为98.4％,与其他家禽的同源性也保持在92.8％～98.2%之间。可见禽类的MC1R 基因编码区序列具有高度的保守性;系统进化分析表明,半番鸭、北京鸭与雪雁、黑雁、皇雁亲缘关系相近,从分子角度验证了它们在动物学分类上的地位。     

UFD2结构域在棉花和其他24种植物中的进化分析

UFD2(ubiquitin fusion degradation-2)结构域是UFD2蛋白序列上一段高度保守的序列,该结构域在植物的UFD2和RKP2类泛素连接酶中都存在,UFD2结构域在植物中普遍存在,但是关于该结构域在植物中的研究还比较少。为研究含UFD2结构域的蛋白及基因在棉花和其它一些植物中的进化,以及4种棉花内的进化,本研究在已完成测序的4种棉花和其他24种植物的基因组数据库中,以酵母的UFD2(Gen Bank:Z74238.1)基因序列以及拟南芥中鉴定At UFD2(At5g15400)为参考序列通过同源比对的方法获得所有含有UFD2结构域的蛋白序列、CDS序列和基因全序列,然后用Bio Edit、Clustal X18.3、MEGA6.0、GSDS2.0等生物信息学工具对其进行序列特征、多序列比对、系统进化、基因结构等分析,从棉花和其他24种植物中共鉴定出63个基因,系统进化分析显示可分为两大类,且与植物中UFD2和RKP两类对应上,所有植物都含有UFD2类蛋白,但含有UFD2结构域的RKP类蛋白只有部分植物有。UFD2类蛋白的UFD2结构域的序列长度约是RKP类蛋白中UFD2结构域的2倍,UFD2结构域对应在基因上区域UFD2类基因有13个内含子,而RKP类只有4或5个,棉花中的6个RPK类蛋白的UFD2结构域序列完全一致,而7个UFD2类蛋白的UFD2结构域有4个差异位置共7个氨基酸位点,结果表明:两类含有UFD2结构域的蛋白在进化上独立,同一类蛋白的进化和物种进化基本一致,棉花中的RKP棉花基因保守度高于UFD2类基因的。     

牛Src基因三个内含子单核苷酸多态性

采用巢式PCR、DNA测序、创造酶切位点法PCR(Created restriction site-PCR,CRS-PCR)及PCR-RFLP(Poly-merase chain reaction-restriction fragment length polymorphism assay)方法,研究中国荷斯坦牛、鲁西黄牛及渤海黑牛的Src基因内含子6,8,9的单核苷酸多态性(SNPs),发现了14062(C/T)、17302(G/A)和18107(T/C)共3个SNPs,均为首次报道的位点。Src基因14062(C/T)、17302(G/A)和18107(T/C)3个位点在中国荷斯坦牛和鲁西黄牛两个群体中的优势等位基因相同,分别为C、G、C,其等位基因频率分别为0.671/0.647、0.583/0.640、0.558/0.577,而渤海黑牛在这三个位点的优势等位基因分别为T、G、C,其等位基因频率分别为0.525,0.913,0.763。经χ2适合性检验,中国荷斯坦牛、鲁西黄牛和渤海黑牛三个群体在14062(C/T)位点均达到Hardy-Weinberg平衡状态(P0.05);在17302(G/A)位点则均未达到Hardy-Weinberg平衡状态(P0.05);中国荷斯坦牛和鲁西黄牛在18107(T/C)位点均达到Hardy-Weinberg平衡状态(P0.05),而渤海黑牛未达到Hardy-Weinberg平衡状态(P0.05)。中国荷斯坦牛和鲁西黄牛在14062(C/T)和18107(T/C)位点均表现为中度多态(0.25PIC0.5);渤海黑牛在17302(G/A)位点表现为低度多态,而其他2个品种牛表现为中度多态。     

牦牛FAM134B基因CDS区克隆与生物信息学分析

为了丰富牦牛FAM134B基因研究的基础数据,进一步探讨FAM134B基因的生理功能,通过PCR扩增和测序技术并结合生物信息学分析软件,对牦牛FAM134B基因进行克隆、测序以及相关生物信息学分析。克隆获得1 079 bp的牦牛FAM134B基因,其中CDS区全长1 071 bp(Gen Bank登录号:KM587693),编码356个氨基酸残基组成的蛋白质。与普通牛比对,牦牛FAM134B基因在CDS区存在3个碱基突变,其中第727位上碱基C→T的突变导致密码子CCC→TCC,使编码的氨基酸由脯氨酸变成丝氨酸。牦牛FAM134B基因编码蛋白的分子式为C1705H2686N448O575S13,分子量为39.077 5 k Da,理论等电点(p I)为4.46,消光系数为24 450。不稳定系数为46.85,疏水指数为79.47,平均亲水性为-0.439,属不稳定可溶性酸性蛋白质。二级结构以无规卷曲和α-螺旋为主,其中α-螺旋占23.88%,无规卷曲占74.72%,属混合类蛋白质。亚细胞定位结果显示:FAM134B编码的蛋白在内质网、细胞质膜、空泡、细胞核、高尔基体、细胞骨架和线粒体中分别占30.4%,21.7%,17.4%,17.4%,4.3%,4.3%,4.3%,推测其可能在物质的运输以及辅因子的生物合成等过程中发挥离子通道载体以及信号转导和转录调控的作用。系统发育树分析表明,牦牛FAM134B氨基酸序列与普通牛、绵羊、小鼠、褐家鼠、猕猴、黑猩猩、人、非洲爪蟾的FAM134B氨基酸序列的同源性分别为99.7%,97.2%,87.1%,86.8%,90.4%,90.2%,90.4%,57.9%,物种间的同源性较高,其系统进化的情况与亲缘关系的远近相一致,说明FAM134B基因的编码区在进化的过程中比较保守。FAM134B基因的成功克隆和分析为揭示牦牛FAM134B基因的遗传特性提供了理论依据。     

小麦STK类抗病基因同源序列的克隆与分析

根据丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶类催化结构域Ⅰ和Ⅷ氨基酸保守序列设计简并引物,以TcLr19、TcLr35和感病对照Thatcher的cDNA为模板进行抗病基因同源序列的PCR扩增,得到了6条通读的抗病基因同源序列(RGAs)Lr19-RGA1、Lr19-RGA2、Lr19-RGA3、Lr35-RGA1、Lr35-RGA2和TC-RGA.在NCBI中用BLASTp比对发现,Lr19-RGA1、Lr19-RGA2、Lr19-RGA3、Lr35-RGA1和Lr35-RGA2编码的氨基酸序列具有丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(Serine-threonine kinase,STK)的催化结构域Ⅱ-Ⅷ.对序列分析还发现,它们与已克隆的STK类抗病基因有不同程度的相似性,为进一步克隆小麦抗叶锈病相关基因提供了依据.     

甘蓝枯萎病抗性基因FOC1序列分析及抗性相关变异位点分析

旨在发掘甘蓝抗枯萎病基因FOC1中与抗性相关的特异性单核苷酸多态性(SNP),为进一步开发FOC1特异分子标记提供理论依据。在对11份甘蓝自交系材料枯萎病抗病表型鉴定基础上,通过基因测序,对每份材料中FOC1等位基因及相应的氨基酸序列变异进行分析。结果表明,FOC1等位基因序列之间共存在92处SNP变异和2处Indel变异,其中包含C381A/G等18个在抗、感材料中表现出特异性差异的SNPs。此18个特异的SNP中转换型比率为86.11%、颠换型比率为13.89%,4种碱基变异率以T/C、G/A最高,分别占47.22%和38.89%,而C/G和A/C变异率共占13.89%。本研究也发现抗、感材料中存在4个特异的SNP,可造成3个氨基酸的变化。     

斑茅cDNA中抗病基因同源序列的分离和表达特性分析

植物抗病基因具有一些特定的保守结构域。本研究根据已知植物同源抗病基因(RGAs)保守序列设计简并引物, 从甘蔗近缘植物斑茅的cDNA中扩增出6条抗病基因同源序列, 它们在NCBI上登录号分别为EU685835、EU685836、EU685837、EU685838、EU685839 和 EU685840。序列分析表明, 这些RGAs均含有典型的NBS-LRR类抗病基因保守结构域P-loop、Kinase-2a、Kinase-3a和疏水结构域(Hydrophobic domain, HD)。氨基酸序列的同源性比对表明,6条RGAs序列同11条参试的抗病基因之间的同源性为8.3%~93%,而6条RGAs之间的氨基酸序列同源为30.5%~45.6%。另外,本实验所克隆的6条斑茅抗病基因同源序列中, kinase-2 (LLVLDDVW/D)最后一个氨基酸皆为色氨酸,推测所克隆的NBS-LRR类抗病基因都属于non-TIR-NBS-LRR类。定量PCR分析表明, 6条斑茅抗病基因同源序列在根、茎和叶片中组成型表达,同时这些抗病基因同源序列的表达会受外源信号分子水杨酸和过氧化氢的上调作用,可能在斑茅的抗病性中具有一定的作用。     

文冠果种子FAE1基因序列分析及芥酸突变位点预测

文冠果是中国北方特有的优良木本油料能源树种。利用生物信息学方法,将全长为1 491 bp的文冠果Xs FAE1基因与其他物种FAE1基因的核酸和氨基酸序列进行了比对分析。结果表明:(1)文冠果的第48位碱基产生了突变C→T,使得第16位氨基酸Asn→Tyr,第72位碱基C→T,使得第24位氨基酸Val→Leu,第845位T→C,使得第282位氨基酸Ser→Pro,第968位T→G,使得第323位氨基酸Ser→Ala;另外,文冠果Xs FAE1基因存在两个3 bp碱基缺失,分别为第165~167位和第1 169~1 171位,一个位于第1 517~1 518位的2 bp碱基缺失。(2)文冠果FAE1基因存在11个高芥酸植物特征的氨基酸保守位点,分别为6个半胱氨酸位点:Cys95、Cys224、Cys270、Cys312、Cys389和Cys460,4个组氨酸位点:His298、His387、His391和His420,以及283位的Ser。(3)文冠果属中芥酸植物源于两个高芥酸位点丝氨酸(Ser)的突变及一个第165~167位的3碱基(ATA)缺失。这可为研究文冠果芥酸的形成和积累提供参考,也可为开展文冠果低芥酸的分子育种提供基础。