香蕉抗逆相关基因MaERF的克隆与表达分析

 根据已获得的AP2/ERF基因片段,通过RACE方法获得一个香蕉ERF基因完整编码区序列,命名为MaERF。该基因cDNA全长1 611 bp,其中开放阅读框1 128 bp,编码376个氨基酸,包含一个保守的AP2/ERF结构域,基因组序列全长2 881 bp,含有一个内含子,剪切位点符合“GT-AG”规则;系统进化树表明该基因属于植物ERF转录因子家族的B2亚群。半定量RT-PCR分析表明,该基因在香蕉各个器官中均有表达,其中在根和叶中的表达量较低,而在果实和花中的表达较高;实时荧光定量Real-time PCR检测表明,受尖孢镰刀菌侵染及低温胁迫后,香蕉中该基因表达明显上调,推测其在香蕉胁迫反应中可能发挥重要作用。     

辣椒乙烯反应转录因子基因CaJERF1 的克隆及诱导表达

 应用RT-PCR、RACE技术从乙烯诱导的辣椒中克隆到一个乙烯反应（ERF）类转录因子基因,命名为CaJERF1,其全长cDNA序列为1 379 bp,编码375个氨基酸,分子量为41.5 kD,具有一个由59个氨基酸构成的保守的ERF结构域。CaJERF1的AP2域与CaPF的同源性为100%,与JERF1的同源性为99%;全序列与CaPF和JERF1的同源性也分别达到99%和86%,属于ERF家族的第Ⅳ次家族。诱导分析表达结果表明,植物激素乙烯、苿莉酸甲酯以及盐和低温胁迫均可诱导该基因的表达,表明CaJERF1可能参与到多条信号途径中,并在多种逆境胁迫应答中发挥作用。     

低温胁迫下龙眼碳酸酐酶基因（CA）的克隆与表达分析

 应用蛋白质组学研究低温胁迫下龙眼叶片蛋白质组变化时发现碳酸酐酶（CA）蛋白下调表达。利用RT-PCR方法克隆CA基因的全长cDNA,GenBank登录号JN033201,长度为1 119 bp,包括1个966 bp的开放阅读框,编码321 bp的氨基酸序列,同源性分析表明,12个不同植物同源性为81% ~ 88%。龙眼CA基因具有典型的CA结构域,并且非常保守。实时荧光定量分析结果表明,CA在龙眼根、茎、叶中都有表达,为组成型表达,在叶中的表达量最高,茎和根中的表达量最少。CA基因在低温胁迫下随着低温胁迫时间的延长而发生变化。将CA在大肠杆菌中表达,获得1个约40.5 kD的外源蛋白。推测CA表达与低温胁迫有关。     

柑橘抗逆基因NAC83的克隆与表达分析

以柚[Citrus maxima（Burm.）Merr.]、枳[Poncirus trifoliata（L.）Raf.]和柠檬[C. limon（L.）Burm. f.]实生苗为试材,使用电子克隆和RT-PCR的方法从中克隆到3个新的NAC蛋白基因,分别命名为CmNAC83、PtNAC83和ClNAC83;并用qRT-PCR技术检测了该基因在ABA、干旱、低温和高盐胁迫处理下的时空表达。结果显示：CmNAC83、PtNAC83和ClNAC83 的cDNA序列全长均为841 bp,都含有750 bp的开放阅读框（ORF）,编码249个氨基酸;推测其蛋白分子质量分别为24.18、28.00和28.15 kD,等电点分别是9.02、9.31和9.30,且均含有NAC家族的N端保守结构域;系统进化树分析表明,该3个蛋白均属于SENU5亚族,与苹果NAC22亲缘关系较近。实时定量qRT-PCR分析显示,NAC83基因能被ABA、干旱、低温和高盐胁迫诱导表达,且在不同的柑橘种类中存在表达差异。可见柚CmNAC83、枳PtNAC83和柠檬ClNAC83是NAC基因家族的成员,可能在柑橘响应非生物胁迫的过程中起了重要作用。     

药用蒲公英低温和高温胁迫下内参基因筛选与相关基因表达分析

为研究不同温度胁迫下药用蒲公英最适内参基因与温度响应相关基因的表达，分别以低温（4 ℃）和高温（38 ℃）胁迫0、3、6、12、24和48 h共12个处理的叶片为材料，选取10个候选内参基因18S、EF1α、TUB、40S、GAPDH、β-actin、ACT11、TUA、60S和SKIP，利用RT-qPCR技术以及geNorm、NormFinder和BestKeeper软件评价其稳定性。利用筛选出的最适内参基因对药用蒲公英12个温度响应基因（AP2/ERF、Dof、ICE1、MYB、bZIP、NTL6、HSF、Gols、HSP、NAC、XCT和WRKY）的表达水平进行定量分析。结果显示：温度胁迫下药用蒲公英最适内参基因为18S和GAPDH；药用蒲公英AP2/ERF、HSF、Glos、HSP、NAC、XCT基因在低温和高温胁迫下均为先上调后下调表达，bZIP、NTL6在温度胁迫下波动变化，Dof、ICE1、MYB在低温胁迫下先上调后下调表达，高温胁迫下持续下调表达，WRKY在高温胁迫下表达量远远高于低温胁迫。依据基因表达量推测，药用蒲公英低温和高温胁迫的响应机制存在差异，AP2/ERF、Dof主要响应低温胁迫，HSF、XCT、WRKY主要响应高温胁迫。     

基于EST库的枳APETALA2基因cDNA克隆及其表达分析

 根据物种间同源基因相对保守的特点，利用生物信息学方法以拟南芥APETALA2 cDNA序列作为模板，对柑橘EST数据库进行同源检索筛选，克隆了柑橘APETALA2基因的cDNA序列，并以枳[Poncirus trifoliata (L.) Raf.]花cDNA为模板，根据以上cDNA序列设计特异引物，利用RACE技术分别获得该基因的5'和3'末端，序列拼接后获得枳的APETALA2 cDNA全长。该cDNA全长为1 980 bp，命名为Pt-AP2。Pt-AP2核苷酸序列有一个1 539 bp完整的开放读码框(ORF)，5'末端起始密码子ATG其始于290 bp，3'末端非翻译区为152 bp，其中含有27 bp的Ploy⁺(A)。该基因已在GenBank基因数据库注册，注册号为EU883665。推导该cDNA编码512个氨基酸，与苹果、矮牵牛和拟南芥中相应序列同源性分别为59.1%，59.7%和63.8%。序列分析表明, Pt-AP2除了具备完全保守的核定位信号序列（KKSR）外，还具有两个高度保守的重复序列即AP2结构域。分别采用半定量RT-PCR和SYBR Green I实时定量RT-PCR方法分析Pt-AP2在枳叶、茎、根、花和果等不同器官中的表达水平，结果一致表明Pt-AP2在各个器官中的表达水平不同, 花中的表达量最高，果实中的表达量最低。     

嫁接对柑橘microRNA表达的影响

以‘锦橙’、‘资阳香橙’、‘飞龙枳’实生苗和‘锦橙’/‘资阳香橙’、‘锦橙’/‘飞龙枳’嫁接苗为试材,通过荧光定量PCR检测miRNA及其靶基因在嫁接苗和实生苗叶片和根系中的表达差异,分析嫁接对柑橘microRNAs及其靶基因表达的影响。结果证明嫁接对柑橘miRNA的表达有直接的影响。嫁接的影响更多地是促进接穗中一些与调控植物生长发育、胁迫应答及激素信号转导相关的miRNA的表达,并抑制了其对应靶基因的表达;而在砧木中,嫁接对根系的影响较多表现为抑制与植物生长发育、胁迫应答相关的miRNA的表达,促进其靶基因的表达。受影响的miRNA的种类及其表达的差异水平在不同砧木间有明显差异。     

巴西蕉2个ERF转录因子基因的克隆及功能研究

【目的】筛选、克隆响应非生物胁迫的关键ERF转录因子基因,并研究其功能。【方法】综合运用转录组学、生物信息学、生物化学等技术手段,分析不同非生物逆境胁迫下AP2/ERF转录因子超家族基因的表达谱聚类变化,并从中筛选、克隆关键ERF转录因子,对其功能进行研究。【结果】不同非生物胁迫下,AP2/ERF超家族基因的表达模式不同,对低温胁迫的响应较其他胁迫敏感;筛选克隆的Ma ERF25和Ma ERF27基因是ERF家族基因,具备ERF家族基本特征,编码蛋白为核定位蛋白,C端具有转录激活活力,并参与了香蕉对非生物胁迫和激素的应答,在其中发挥着一定的作用。【结论】获得了2个巴西蕉ERF基因Ma ERF25和Ma ERF27,被定位在细胞核,具有转录激活活性,参与非生物逆境胁迫应答。     

芜菁Br14-3-3的克隆及其在非生物胁迫下的表达分析

克隆了‘津田芜菁’（Brassica rapa subsp. rapifera‘Tsuda’）通用调节因子14-3-3基因cDNA序列，命名为Br14-3-3（GenBank登录号为MK896872）。该基因全长1 113 bp，开放阅读框全长774 bp，编码含有257个氨基酸的多肽。荧光定量PCR分析Br14-3-3在‘津田芜菁’不同组织中及其在温度、脱水、渗透、ABA和无机盐等非生物胁迫下幼苗中的表达，结果表明该基因在‘津田芜菁’的花中表达量最高，幼苗中次之；低温抑制了Br14-3-3的表达，其他非生物胁迫可诱导该基因表达，暗示Br14-3-3在非生物胁迫应答中发挥功能。     

茄子SmNAC1 基因的克隆与表达分析

 以茄子幼苗为试材,利用cDNA 末端快速扩增（RACE）技术获得SmNAC1 基因全长,并利 用RT-qPCR 技术检测该基因在GA、4 ℃低温、NaCl 处理下的时空表达。结果显示：SmNAC1 全长序列 1 279 bp,开放阅读框为909 bp,编码302 个氨基酸,推测其蛋白质分子量约35.04 kD;SmNAC1 含有 NAC 家族的N 端保守域,与番茄、马铃薯同源性高达90%。SmNAC1 受GA、低温和高盐诱导,表达上 调,但在根、茎、叶中的表达量有差异,在根中表达水平整体高于茎和叶中,显示SmNAC1 在根中优势 表达,且短时间（0.5 ~ 1 h）相对表达量较高,而在茎和叶中应答相对迟缓,且叶中表达水平趋于稳定。 可见SmNAC1 可能参与了茄子对外源GA 诱导的响应及对低温、高盐胁迫的耐受调节过程。     

苹果属观赏海棠McCHS基因的克隆及实时定量表达

以苹果属观赏海棠‘王族’品种叶片提取的总RNA为模板,通过RT-PCR与RACE扩增,获得一个1529bp的查尔酮合成酶(Chalcone sythase,CHS)基因的cDNA序列,其基因编码区共1167bp,编码389个氨基酸,命名为McCHS。使用实时荧光定量PCR和紫外可见光分光光度计,对3类不同叶色的观赏海棠品种‘火焰’(Malus‘Flame’,叶片绿色)、‘绚丽’(Malus ‘Radiant’,新叶红色)、‘高原之火’(Malus ‘Prairifire’,新叶红色)和王族(Malus ‘Royalty’,叶片紫色)幼叶和功能叶中的McCHS表达及其花色苷含量进行测定分析,结果表明:McCHS在4个品种的幼叶和功能叶中均有表达,其幼叶表达量的变化与叶片中花色苷含量的变化一致;除‘绚丽’外的功能叶表达量变化和花色苷含量变化也一致,‘绚丽’功能叶的特殊情况可能涉及花色苷合成途径中的其他酶和转录因子。     

一个辣椒肌醇半乳糖苷合成酶同源基因的全长cDNA克隆与低温表达分析

采用RT-PCR结合RACE技术,从低温处理的辣椒(Capsicum annuum L.)品种“苏长红”叶片中克隆得到一个肌醇半乳糖苷合成酶同源基因（GS）的cDNA序列(GenBank登录号：EF566470), 其全长1 444 bp, 推断其编码336个氨基酸。序列分析表明该基因与其他高等植物的GS基因具有较高的同源性。利用RT-PCR技术分析辣椒受低温胁迫后该基因的表达情况,发现该基因常温下在辣椒各组织中均无表达,经4 ℃或10 ℃处理6 h后在叶片中开始表达,而茎和根系中无论低温处理与否均不表达。Southern杂交结果表明辣椒基因组中还存在其他GS同源基因。     

佛手果形发育观察及果形相关基因表达分析

通过超景深显微镜和扫描电镜观察不同发育阶段的佛手（Citrus medica L. var. sarcodactylisSwingle）花芽形态,发现佛手指状部分并非发育自柱头,而是来自雌蕊子房。同时,在佛手中分离了CmsSUN20、CmsOFP7、CmsOFP12 和CmsYABBY5 等4 个果形相关基因的全长,与甜橙序列比对的相似性大于95%,构建进化树分析发现其与甜橙聚在一个分支。收集佛手和香橼（C. medica L.）果实发育相同阶段不同组织（叶片,花瓣,雌蕊,雄蕊）材料,以qRT-PCR 法分析了上述4 个基因的表达。结果表明CmsSUN20 在佛手雌蕊的表达显著高于香橼,在其他组织中差异不显著或相反,表明该基因可能与佛手雌蕊发育有关。CmsYABBY5 在佛手雌蕊和雄蕊中都显著高表达,而在叶片中却显著低表达,表明CmsYABBY5 有可能对佛手雌蕊和雄蕊发育有重要作用。而CmsOFP7 和CmsOFP12 在佛手叶片、雌蕊和雄蕊中均高表达,由于并非特异在雌蕊中高表达,所以可能并不对佛手果形建成起决定作用。     

6 - 磷酸葡萄糖酸脱氢酶基因(6PGDH) 的克隆与甜瓜属异源四倍体的分子验证

 根据已发表的黄瓜6 - 磷酸葡萄糖酸脱氢酶(6-phosphogluconate dehydrogenase ) 基因6PGDH的cDNA序列(GenBank登录号: EU815934) 设计引物, 扩增了甜瓜属异源四倍体新种及野生种和栽培黄瓜‘北京截头’的6PGDH基因片段, 测序结果表明3个种的6PGDH基因片段序列表现出高度的一致性,长度均为1 098 bp包含936 bp编码311个氨基酸的阅读框和162 bp的3′非翻译区末端, 片段内无内含子存在。利用DNAMAN软件检测到异源四倍体新种与野生种和栽培黄瓜‘北京截头’氨基酸的差异位点有3个, 碱基差异位点有22个, 差异位点的遗传分布符合孟德尔遗传学定律, 从而在分子水平证实了异源四倍体新种是野生种和栽培黄瓜‘北京截头’的杂交后代。     

龙眼14-3-3基因的克隆与原核表达

 以龙眼(Dimocarpus longan Lour. ) 为试材, 应用同源克隆和RACE方法从花芽中获得了调控 蛋白14-3-3的全长cDNA序列, GenBank登录号为FJ479618 (GI: 218202931) 。该cDNA全长1 121 bp, 包括一个783 bp的开放阅读框, 编码261个氨基酸, 序列比较分析显示14-3-3 cDNA具有较高的保守性。半定量RT-PCR分析结果表明, 14-3-3 mRNA在龙眼叶芽、叶片、花芽和成熟的花中都有表达, 但在花芽中表达量最大。构建了pET14-3-3原核表达系统, 将14-3-3全长cDNA在大肠杆菌中表达, 获得一个分子量约为34 kD的可溶性融合蛋白, 经Western blotting验证, 该蛋白为14-3-3蛋白。     

白菜多聚半乳糖醛酸酶基因B cM F6的克隆、序列分析及其表达

 从白菜(Brassica campestris L. ssp. chinensis Makino) 核隐性不育两用系‘Bajh97201A /B’可育株中分离得到的一个cDNA-AFLP差异片段入手, 利用RACE技术成功克隆了一个花粉特异的多聚半乳糖醛酸酶( PG) 基因BcMF6的DNA和cDNA全长序列, 并对其序列进行了分析。结果表明, 该基因包含4个外显子和3个内含子, 最大开放阅读框为1 194 bp, 编码397个氨基酸序列, 对推导的氨基酸序列进行分析, 1到22个氨基酸是1信号肽序列, 其后有4个平行β螺旋重复( PbH1) 结构, 该序列包含3个N -糖基化位点, 4个蛋白激酶c磷酸化位点, 5个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点, 10个N - 豆蔻酰化位点, 1个PG活性位点(²²⁷RVTCGPGHGIS1 IGS²⁴⁰ ) 等。将B cM F6基因氨基酸序列与数据库中的其他PGs基因进行同源序列比对, 构建系统进化树, 发现该基因具有所有PGs基因特有的4个保守结构域, 并且与花粉中特异表达的PG基因聚为一类, 表明该基因是与花粉发育相关的多聚半乳糖醛酸酶基因。RT-PCR对其表达的研究表明, 该基因在可育株(野生型) 的中大蕾、开放花和短角果中特异表达, 进一步表明该多聚半乳糖醛酸酶基因与白菜的花粉发育相关。     

苹果属观赏海棠McANS基因克隆与不同叶色品种间表达差异分析

以苹果属观赏海棠品种‘王族’叶片总RNA为模板,通过RT-PCR与RACE扩增,获得一个1 350 bp的花色素花青苷元合成酶（anthocyanidin synthase,ANS）基因的cDNA序列,其基因编码区共1 074 bp,编码357个氨基酸,命名为McANS（登录号FJ817488）。基因组序列全长1 268 bp,有1个内含子,内含子的剪切位点均符合真核生物“GT-AG”规则。使用实时荧光定量PCR和紫外可见光分光光度计法,对3种不同叶色的观赏海棠品种‘火焰’（叶片绿色）、‘绚丽’（新叶红色）和‘王族’（叶片紫色）幼叶和功能叶中的McANS表达量、花青苷和类黄酮含量进行测定分析,结果表明：McANS在3个品种的幼叶和功能叶中均有表达,在幼叶中表达量显著高于功能叶,在‘绚丽’中表达量相差达到23.82倍。花青苷含量的变化与McANS相对表达量变化趋势具有一致性,而类黄酮含量的变化与McANS相对表达量无明显相关。说明McANS在苹果属观赏海棠叶片花青苷代谢及色泽形成过程中具有重要作用。     

野蔷薇（Rosa multiflora）抗白粉病基因RmMlo的克隆与表达分析

以野蔷薇（Rosa multiflora）为试材,采用RT-PCR和RACE方法从叶片中获得了一个Mlo同源基因的cDNA全长,命名为RmMlo,GenBank登录号为JF310747。序列分析结果表明,RmMlo基因cDNA全长为1993bp,包含49bp的5′非编码区、243bp的3′非编码区和一个长度为1700b...