基因克隆及序列分析

 采用Trizol法提取高质量小麦总RNA,并运用RT-PCR方法克隆了小麦GAPDH （甘油醛三磷酸脱氢酶）基因的部分序列(EU022331),长度为604 bp,核苷酸序列比对结果表明,该序列与大麦(M36650)、玉米(AY109397)、番茄(BT012693)GAPDH核苷酸序列的同源性分别为95%、86%和84%。GAPDH基因的克隆为在禾谷类作物研究的应用提供了一个较好的对照基因。     

羊蹄GAPDH基因的克隆及序列分析

为利用实时荧光定量PCR技术研究中草药羊蹄有效化学成分合成相关基因表达情况,采用针对多糖、多酚植物样品的总RNA提取试剂提取高质量的羊蹄总RNA,随后运用反转录PCR方法克隆了羊蹄甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)基因的部分c DNA序列,并以该序列为模板设计引物,采用实时荧光定量PCR验证其作为内源参照基因的可靠性。结果表明:获得的核酸序列长564 bp,编码188个氨基酸;推导的氨基酸序列与西伯利亚蓼、拟南芥、小麦GAPDH基因编码的氨基酸序列同源性分别为92%、90%和89%;扩增曲线和熔解曲线显示设计的引物可应用于实时荧光定量PCR扩增。羊蹄GAPDH基因的克隆为利用实时荧光定量PCR技术研究目的基因表达情况奠定了基础。     

文心兰GAPDH基因片段的克隆及序列分析

采用Trizol法提取文心兰花期花葶总RNA,并运用RT-PCR方法克隆了文心兰GAPDH(3-磷酸甘油醛脱氢酶)基因的2个部分序列,长度均为875 bp,编码291个氨基酸残基.序列分析结果表明,与其它已登录物种的GAPDH基因相比,其核苷酸序列的同源性均在79％以上,与蕙兰(JN177724.1)同源性高达到92％,氨基酸序列的同源性也在85％以上;且与单子叶植物的同源序列表现出较高的相似性.本研究已克隆出文心兰GAPDH基因的部分cDNA同源序列片段,分别命名为OnGA1和OnGA2,并在GenBank注册,登录号分别为JN981141和JN981142.     

小麦NBS-LRR类抗病基因同源序列的分离与鉴定

【目的】拟利用同源序列法分离小麦抗病基因同源片段。【方法】根据已克隆植物抗病（R）基因NBS-LRR保守区段设计两对引物，采用RT-PCR方法对小麦抗叶锈病近等基因系材料TcLr35 的RNA进行扩增。【结果】 获得了3个通读的小麦抗病基因NBS-LRR类抗病基因同源片段PS13-1、PS13-2和S2A2，长度分别为239bp、289bp和539bp，编码78、84和177个氨基酸。核苷酸比较分析表明，PS13-1和PS13-2与已克隆小麦抗白粉病基因PM3b同源性为91%；S2A2与大麦一个来源于mRNA的同源片段同源性为91%；经BLASTp比较，3个片段均含有NB-ARC保守结构域，与已知抗病基因I2C-1，L6，RPS2等相应区域相一致，具有抗病基因NBS特征结构域（P环、激酶2a等）。Northern杂交分析表明，3个同源片段在小麦叶片中为低丰度组成型表达。【结论】本研究在TcLr35小麦中成功获得了抗病基因同源序列，为最终克隆小麦抗叶锈病基因奠定了基础。     

银杏GAPDH基因序列的初步克隆

3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)是生物体内糖酵解作用中的一个关键酶,由于其在细胞中表达量相对恒定而在植物研究中常被作为内源参照基因。在提取高质量银杏叶片总RNA的基础上,运用RT-PCR法对银杏GAPDH基因的部分序列进行了克隆。研究结果表明,使用SP提取法提取的银杏叶片组织总RNA质量高,28S RNA和18S RNA条带明亮清晰;用Oligo(dT)18为反转录引物,合成第一链,再利用GAPDH基因特异扩增引物进行PCR扩增,获得了银杏GAPDH基因的特异性cDNA片段,其长度大约为500bp。GAPDH基因的成功克隆为半定量RT-PCR以及Real-time RT-PCR等技术在银杏分子生物学研究中的应用提供了内标参照物。     

半滑舌鳎GAPDH基因开放读码框的克隆及序列分析

甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)广泛存在于真核生物中,对许多生理活动具有重要作用.参考金头鲷和斑马鱼的甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)基因序列设计一对简并引物,提取半滑舌鳎肌肉组织总RNA,采用RT-PCR技术对GAPDH基因进行克隆测序及序列分析.结果表明,从半滑舌鳎肌肉组织中成功克隆了GAPDH基因的开放读码框(ORF),序列全长1002 bp,编码333个氨基酸,分子量为36.0235 ku,等电点PI为7.75.序列同源性分析显示,该序列与其他鱼类的GAPDH氨基酸序列具有较高的同源性.     

太子参GAPDH基因的克隆及序列分析

为了获取可靠内参基因,采用同源克隆技术和c DNA末端快速延伸技术,首次从太子参中克隆3-磷酸甘油醛脱氢酶基因(GAPDH)的部分c DNA序列,命名为Ph GAPDH,序列长度为981 bp,包含699 bp的部分阅读框,推测其编码232个氨基酸,还含有282 bp的3'UTR。序列分析结果表明,太子参Ph GAPDH基因编码的氨基酸序列与同科植物香石竹(Dianthus caryophyllus)氨基酸序列同源性高达99%。PCR分析结果表明,Ph GAPDH基因在太子参不同种源块根、同一种源不同组织及不同生长时期的表达水平较稳定,可以作为太子参功能基因研究的内部参考基因。     

小麦EST SSR的分析及其引物的开发

 为开发出具有丰富多态性的、新型的小麦EST SSR标记,利用已公布1071367条小麦表达序列标签（expressed sequence tags,EST）序列,对≥24bp的微卫星或简单重复序列进行了系统分析。结果表明,在所分析的小麦EST序列中,搜索到长度大于或等于24bp,基序匹配值大于80%的SSR序列32350个。在这些SSR中,单碱基SSR最多,数量达18075个,占SSR总数的559%;其次为3核苷酸SSR,共6106个,占SSR总数的187%,重复数大于30次以上的达444个,占所有3核苷酸SSR的72%。4核苷酸SSR数量最少,仅有696个,仅占SSR总数的22%。研究中收搜索到的6核苷酸SSR共1562个,其基序组成可分为145类,优势基序为AGCCGC（达214个）。以上结果说明小麦EST序列中含有丰富的SSR,这非常有利于开发多态性较高的EST SSR标记。     

叶锈菌诱导的小麦叶片抑制差减杂交文库构建及其分析

 【目的】研究叶锈菌诱导小麦叶片的基因表达情况,从分子水平阐明小麦的抗病机制。【方法】以小麦抗叶锈病近等基因系TcLr41为材料,利用抑制差减杂交技术,构建叶锈菌诱导的小麦叶片cDNA文库,随机挑取文库中的阳性克隆测序,并对测序结果进行功能注释和分类。【结果】成功构建了叶锈菌诱导的小麦叶片抑制差减杂交文库,共获得3 456个阳性克隆。挑取165个阳性克隆进行测序,获得160条高质量EST。对EST序列进行聚类后,共获得107条非重复序列（Unigene）,与GenBank进行BLASTx和BLASTn同源比对,其中70条非重复序列与已知基因同源性很高,占全部非重复序列的65.4%。已知功能的EST涉及植物的能量代谢、信号转导、转录调控及抗病防卫等多方面。【结论】通过对功能已知的基因分析,推测促分裂原活化蛋白激酶（mitogen activated protein kinase）、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶（serine/threonine protein kinase）、GTP结合蛋白（GTP-binding protein）、钙网蛋白（calreticulin）、过氧化氢酶（catalase）、谷胱甘肽-S-转移酶（glutathione-S-transferase）、多聚泛素基因（polyubiquitin）、锌指蛋白（zinc-finger protein）、肉桂醇脱氢酶（cinnamyl alcohol dehydrogenase）、转脂蛋白（lipid transfer protein）、类甜蛋白（thaumatin-like）、几丁质酶（chitinase）等可能参与了小麦与叶锈菌的非亲和互作过程。     

刺五加GAPDH 基因全长cDNA 的克隆与生物信息学分析

采用cDNA末端RACE技术,从刺五加叶片中克隆到GAPDH基因cDNA的全长序列,并运用生物信息学方法对该基因的cDNA序列、保守区、氨基酸序列、亲缘关系等特征进行分析,并预测其编码蛋白质的结构和功能.研究结果表明,刺五加GA PGH基因的cDNA全长为1 437 bp,开放阅读框全长为1 023 bp,编码一个具有340个氨基酸残基的蛋白,蛋白分子质量为37.070 ku,理论等电点(pI)为7.71.刺五加GAPDH蛋白不存在跨膜结构域,定位于细胞质中,属于亲水蛋白.     

龙眼子叶胚3-磷酸甘油醛脱氢酶基因的cDNA克隆及序列分析

从龙眼子叶胚中分离得到一个大量表达的表达序列标签(EST),该EST编码序列与金鱼草3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)基因的同源性为84%,利用cDNA末端快速扩增(RACE)技术成功克隆了龙眼GAPDH基因全长序列.序列分析表明,龙眼GAPDH基因的cDNA全长为1395 bp,包括一个长1008 bp、编码336个氨基酸的开放阅读框(ORF),5′端非编码区(UTR)长71 bp,3′-UTR长316 bp.龙眼GAPDH基因编码的氨基酸序列与水稻、葡萄、小果野蕉、拟南芥、银杏等GAPDH基因的氨基酸序列同源性均高达85%以上,该基因在GenBank中的登录号为FJ694011.     

巴夫杜氏藻GAPDH基因部分序列的克隆

3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)是糖酵解途径中的一个关键酶,由于其基因表达量相对恒定.因此在定量和半定量PCR试验中常被用作内源参照基因来确定目标基因的相对表达量.从巴夫杜氏藻(Dunaliella pmva)中克隆GA PDH基因,并对基因序列进行了分析.以巴夫杜氏藻cDNA为模板,根据GAPDH的保守序列设计引物...     

木薯氰化物合成限速酶CYP79D2基因克隆与序列分析

 亚麻苦苷和百脉根甙等氰化物是木薯块茎、茎叶等组织或器官中的剧毒物质,细胞色素p450是调控氰化物生物合成的关键酶基因,克隆有关酶基因对于理解木薯氰化物代谢和通过转基因对木薯氰化物的改良具有重要意义。根据国际数据库中的木薯氰化物合成限速酶基因序列信息,设计特异引物,通过同源克隆法,从木薯中克隆出1626bp cDNA基因序列。序列分析表明,克隆基因共编码541个氨基酸,与数据库中的木薯CYP79D2基因在核苷酸序列、氨基酸序列同源性上均达到99％,并含有相应基因家族的保守区域,确定克隆到木薯CYP79D2全长基因。     

小麦类受体蛋白基因TaRLP19 cDNA序列克隆及分析

为筛选小麦叶锈病抗病相关基因,以从小麦近等基因系TcLr19中获得的特异表达的168 bp cDNA-AFLP片段为靶序列,通过cDNA末端快速扩增(RACE)的方法获得2545 bp的cDNA序列,并在接菌的TcLr19叶片中进行RT-PCR验证,测序结果与RACE结果一致.tBLASTn比对发现该序列与预测的二穗短柄草的Receptor-like protein 2-like (LOC100825532)有67％的一致性(Expect=0.0).该基因包含一个2136 bp的开放阅读框,编码711个氨基酸;SMART分析表明其含有6个LRR结构域,属LRR-TM类型,推测其为假定的富含亮氨酸的类受体蛋白基因,暂命名为TaRLP19,GenBank登录号为(JN872563).半定量RT-PCR分析表明,该基因属组成型特异表达类型.为进一步研究叶锈菌与小麦TcLr19非亲和反应中类受体蛋白TaRLP19的功能及其表达调控机制等奠定基础.     

条锈菌诱导的小麦病程相关蛋白TaPR10基因的克隆及特征分析

 【目的】克隆条锈菌诱导的小麦病程相关蛋白PR10基因,研究其在小麦成株抗条锈病防御反应中的作用。【方法】采用电子克隆、RT-PCR技术,从条锈菌侵染的小麦兴资9104中,分离病程相关蛋白10基因;采用生物信息学技术预测分析该基因的DNA序列结构及其编码蛋白的保守域及基本特性;利用实时荧光定量RT-PCR技术,分析该基因在小麦成株期和苗期受条锈菌CYR32侵染后的表达情况。【结果】分离到病程相关蛋白10基因,命名为TaPR10,ORF长483 bp,编码由160个氨基酸组成的蛋白质TaPR10;TaPR10不含跨膜区、无信号肽、定位在胞内,除具有典型的病程相关蛋白Bet_v_I家族保守结构域外,还有其它4类功能保守域;与小麦、高粱、玉米和水稻等4种植物PR10蛋白的氨基酸序列相似性在80%左右;TaPR10 DNA序列内部存在188至271位84 bp的内含子序列,其拼接位点序列具有GT-AG双核苷酸序列;TaPR10基因表达分析的结果表明,TaPR10基因在成株期和苗期反应中表达量均上调,成株期表达高于苗期。【结论】首次分离到一个条锈菌CYR32诱导的小麦TaPR10基因,该基因可能参与了小麦成株抗条锈病防御反应。     

小麦TaARF20基因克隆及表达分析

【目的】克隆TaARF20基因,并分析其表达特性,为解析小麦生长素响应因子（ARF）基因家族成员的调控机制提供理论依据。【方法】以普通小麦为材料,利用同源克隆技术获得TaARF20基因的cDNA全长序列,利用生物信息学软件分析其序列特征,并通过亚细胞定位试验明确TaARF20蛋白的作用部位。将TaARF20基因与表达载体PcoldTF连接,转化大肠杆菌中进行原核表达。采用实时荧光定量PCR检测TaARF20基因在普通小麦不同组织及普通小麦和多子房小麦不同发育时期幼穗中的表达模式。【结果】TaARF20基因包含1个内含子和2个外显子,编码区（CDS）长度为1116 bp,编码371个氨基酸残基,蛋白分子量约40.38 kD,理论等电点（pI）为4.96,脂溶性系数为19.80,疏水性系数为0.985,不稳定系数为50.51,属于不稳定蛋白,定位在细胞核中,含有ARF家族蛋白的保守结构域和B3 DNA结合域,主要由α-螺旋（18.06%）、无规则卷曲（59.57%）和延伸连（22.10%）组成。启动子区含有激素响应、光响应和低温响应等多个顺式作用元件。TaARF20蛋白与二粒小麦ARF20的氨基酸序列相似性最高,亲缘关系也最近。TaARF20融合蛋白在原核系统中成功表达。TaARF20基因在小麦的根、叶、幼穗和籽粒中均有表达,但在幼穗中的相对表达量最高。对于长度为3和4 cm的幼穗来说,普通小麦TaARF20基因的相对表达量低于多子房小麦,但对于长度为5、6、8和9 cm的幼穗,普通小麦TaARF20基因的相对表达量高于多子房小麦。【结论】TaARF20基因在小麦穗生长发育中发挥重要调控作用,推测其是调控穗型、穗大小或穗粒数的关键基因。     

基于重组截短蛋白mp-tGAPDH的微小支原体抗体间接ELISA检测方法建立和应用

猪源嗜血支原体(Hemotropic mycoplasma,HM)寄生于猪红细胞表面及骨髓中,引起猪传染性贫血,给我国养猪产业造成危害。近年来病原流行病学调查发现我国流行三种HM,猪支原体(Mycoplasma suis,M. suis 猪附红细胞体),微小支原体(M. parvum)和新种Candidate Mycoplasma hemosuis(CMh)。且M. parvum在是我国浙江和海南猪群中的主要流行嗜血支原体,目前仅M. suis有血清抗体检测方法报道。本研究根据M. parvum ZJ9330株的甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)基因序列设计引物扩增404 bp的部分基因片段、原核表达纯化15 ku截短蛋白mp-tGAPDH,Western-blot表明纯化蛋白mp-tGAPDH与小鼠抗mp-tGAPDH血清有较好的反应性。以mp-tGAPDH为包被抗原,建立了检测M. parvum抗体的间接ELISA方法。特异性实验表明,建立的ELISA方法不与猪圆环病毒病、猪瘟、伪狂犬病、猪繁殖与呼吸综合征和弓形虫阳性血清交叉反应。重复性实验表明,该ELISA方法批间和批内重复性低于18.4%,表明该法有较好的重复性。用建立的ELISA方法对浙江省上虞地区5个猪场248份临床送检血清进行了检测, M. parvum血清抗体阳性率为36.69% (91/248)。本研究建立的间接ELISA方法为猪微小支原体的检测和流行病学调查提供了一种快速简便的血清学诊断方法。     

苏云金芽孢杆菌cry1Ea基因的克隆及 生物信息学分析

不同来源的苏云金芽孢杆菌能产生多种多样的晶体(Cry)蛋白.基于这个特性,人们可以通过基因工程的手段向工程菌中转入编码多种Cry毒素的基因来控制虫害.通过DNA重组技术,从BtHZM2菌株中克隆出了cry1Ea基因,对其进行了生物信息学分析,同源比对结果表明.cry1Ea8基因的核苷酸序列与已知cry1Ea的同源性为99.77%～99.91%.对应的氨基酸序列同源性为99.49%～99.74%.对cry1Ea8基因的分析还揭示出了cry1Ea8及其编码蛋白的一些生物和理化性质.结构域预测表明,Cry1Ea8由3个结构域组成,其中N-末端螺旋状结构域与膜插入与孔隙形成有关,而第二和第三个结构域与受体的结合有关.该研究为转基因抗虫植物和微生物杀虫工程菌的构建提供了新的基因来源.     

小麦-黑麦1BL/1RS易位系99/2439中蛋白激酶基因的克隆

[目的]克隆和分析小麦受体蛋白激酶基因片段。[方法]对经白粉菌诱导24 h的小麦-黑麦1BL/1RS易位系99/2439叶片中cDNA进行5′-RACE,获得小麦受体蛋白激酶基因的部分片段,并分析其蛋白质序列同源性。[结果]通过RACE获得了长度为1 708bp的小麦受体蛋白激酶基因片段。该片段的氨基酸序列(S1125)与基因Lrk19在641个氨基酸跨度内有86%相同,91%相似。S1125与小麦抗锈病基因Lrk10在636个氨基酸跨度内有84%相同,88%相似。S1125可能为丝氨酸-苏氨酸激酶。[结论]所克隆的小麦蛋白激酶基因片段与Lrk19基因和小麦抗锈病基因Lrk10具有较高的同源性。