白桦钙调蛋白基因CaM的分离及其转录表达

钙调蛋白(CaM)是生物细胞内的重要调控蛋白,参与调节细胞内一系列酶的活性及各项生命活动.应用RACE和RT-PCR技术克隆了白桦的钙调蛋白基因CaM的全长cDNA,该基因长631 bp,开放阅读框(ORF)为450 bp,编码149个氨基酸,预测编码蛋白的相对分子质量为16.85 kDa,理论等电点为4.11,经过对...     

毛竹PeAP2基因及其启动子的克隆与表达初步分析

APETALA2(AP2)基因在植物生长发育过程中发挥着重要作用.利用RT-PCR和RACE方法,从毛竹中克隆到1个AP2同源基因的全长cDNA序列,命名为PeAP2.序列分析表明:PeAP2基因全长1 750 bp,其中,5′端非编码区106bp,3′端非编码区174 bp,开放阅读框1 470 bp,编码1个489 aa的蛋白,该蛋白含有2个AP2结构域,属于AP2/EREBP家族的AP2亚家族.PeAP2蛋白与来自其它单子叶植物的AP2蛋白均有着较高同源性,其中,与二穗短柄草的AP2蛋白同源性最高,达74.85％.实时定量PCR分析显示:PeAP2基因在毛竹的根、茎、叶、鞘和节5种器官中均有表达,其中,叶片中的表达丰度最高,鞘中次之,而在根、茎、节中的表达丰度接近,均较低.利用hiTAIL-PCR方法克隆获得了PeAP2上游启动子区序列1 359 bp,分析显示其含有光、激素等多种信号应答相关的作用元件.     

桑树景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶基因的克隆、原核表达与植物表达载体的构建

景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶(SBPase)是卡尔文循环过程中的关键酶.利用RACE技术得到景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶基因全长cDNA,命名为MSBPase(GenBank登录号;DQ995346).MSBPase全长为1 527 bp,该序列含有1个1 179 bp的完整开放读码框,编码393个氨基酸,蛋白质理论分子质量约为42.6 ku,等电点为5.85,其氨基酸序列与其他植物中已分离的SBPase有很高的同源性.对MSBPase编码的蛋白质(命名为MSBPase)进行结构预测分析表明,该蛋白富含无规卷曲(coil),高达64.29%,其次是α-螺旋(helix),为22.19%,而β-折叠(strand)只有13.52%.将MSBPase编码区插入原核表达载体pET30a( ),并转化到大肠杆菌菌株 BL21中,经过IPTG诱导,MSBPase融合蛋白在BL21菌株中成功表达.将得到的MSBPase编码区插入植物表达载体pBI121中,构建了MSBPase植物表达载体pBI121.SBP.     

紫竹PPO基因的生物信息学及表达分析

以紫竹(Phyllostachys nigra)一年紫嫩叶的cDNA为材料获得一个多酚氧化酶基因(命名为PnPPO1)片段,测序显示,该序列长438 bp,该片段编码有146个氨基酸残基组成的多酚氧化酶保守区,该区域包含CuB结合区,其编码的蛋白属于酪氨酸酶(tyrosinase).Blastp分析显示,该氨基酸序列与小麦(Triticum aestiv)、水稻(Oryza sativa)中的多酚氧化酶有很高的同源性.该蛋白片段分子量约为36.2 kD,pI为5.03.比对一年紫和台湾紫中该基因的序列发现,两者同源性为84.45％,两者间还存在明显的SNP位点会导致酶切点位发生变化和新酶切位点的产生.RT-PCR分析结果表明,PnPPO1基因在叶芽中表达最高,鞭根中微量表达,其余供试组织中未检测到其表达.     

桃果实醇酰基转移酶基因的克隆及对外源乙烯的响应表达

为研究桃果实酯类香气的生物合成,克隆了桃醇酰基转移酶基因AAT,并研究了外源乙烯对该基因mRNA转录水平的影响。根据桃基因组测序结果,采用RACE和反转录PCR技术克隆到1个与醇酰基转移酶基因同源的cDNA,序列全长1 486 bp,CDS区长度为1 353 bp,编码450个氨基酸,命名为PpAAT2。PpAAT2蛋白属于PLN02481超级家族,含有植物转移酶基因2个高度保守结构域HXXXD和D(N)F(V)GWG。基因位于桃第5条染色体,BAC注释为1条包含1个内含子的mRNA序列转录链,CDS区有2处碱基突变,其中,555 bp处碱基由C突变为G,导致丙氨酸突变为缬氨酸。AAT基因响应乙烯表达,0℃冷藏桃施加外源乙烯促进AAT基因表达水平;该基因在叶片、花和成熟果肉中均表达,且在叶片和花中的表达丰度比果实高,推测其在不同的生理过程中均发挥作用。     

刺五加过氧化氢酶基因的克隆与表达分析

为了深入了解过氧化氢酶(catalase,CAT)基因在刺五加抗逆反应及次生代谢中的作用,采用RACE技术克隆到刺五加CAT基因的cDNA全长序列,并通过RT-PCR法检测了CAT在刺五加不同生长发育时期和器官中的表达情况。刺五加CAT基因cDNA全长1 840 bp,开放阅读框长1 479 bp,编码492个氨基酸的蛋白。该蛋白包含CAT家族的标志性序列,定位于过氧化物酶体。刺五加CAT基因在不同生长发育时期和器官中均有表达,但表达量具有显著差异(P0.05)。其中盛花期的表达量最高,是最低量果实基本成熟期的1.28倍;各器官中,叶柄的表达量最高,是茎最低量的1.48倍。     

油茶查尔酮合酶和异构酶基因的cDNA克隆

查尔酮合酶和查尔酮异构酶是类黄酮代谢与色素苷代谢的关键酶.以油茶近成熟种子cDNA文库和EST文库为材料,通过分子克隆方法鉴定了1条查尔酮合酶基因全长cDNA和1条查尔酮异构酶全长cDNA.结果表明:油茶查尔酮合酶基因的cDNA含1479 bp,编码412个氨基酸,为目前最长的查尔酮合酶,与其它物种的查尔酮合酶具有极高的相似性,在进化上高度同源;油茶查尔酮异构酶基因的cDNA含899 bp,编码206个氨基酸,与茶的查尔酮异构酶基因高度同源,但与其它物种的相似性较低.     

巨桉EgrCBF1和EgrCBF2基因的克隆和胁迫响应表达分析

从低温诱导的巨桉幼苗中克隆到2条CBF的全长cDNA序列,命名为EgrCBF1和EgrCBF2,全长分别为1 062 bp和1 203 bp,编码220个氨基酸和196个氨基酸,命名为EgrCBF1和EgrCBF2(GenBank登录号分别为:JQ068827; JQ068828),都包含1个AP2结构域.2个基因编码的蛋白都与冈尼桉中CBF蛋白(DQ241820)具有很高的同源性,与EguCBF1a的同源性分别达到了91％和80％.RT-PCR分析表明,EgrCBF1主要在叶和根中表达,而EgrCBF2在叶、茎和根中都有表达.对不同低温条件(0,2,4,6,8℃)和4℃2,4,8,24,48 h处理下EgrCBF1和EgrCBF2的qRT-PCR分析表明:2个基因都受低温诱导,并在2℃时诱导水平达到最高;4℃下随低温时间的延长,它们的诱导表达特性都呈先升后降的趋势.在100 μmol·L-1 ABA,200 mmol·L-NaCl和干旱处理下,EgrCBF1受ABA和干旱诱导,EgrCBF2则受干旱和高盐胁迫诱导.     

绿竹锌指蛋白基因BoBZF克隆及功能初步分析

锌指蛋白在原核生物与真核生物基因转录调控中发挥着重要作用.采用RT-PCR和RACE技术,从绿竹叶片中分离到1个锌指蛋白基因,命名为BoBZF(GenBank登记号:EU606025).BoBZF cDNA全长1 076 bp,编码256个氨基酸.蛋白结构分析表明,其编码的蛋白具有2个B-Box结构域,属于B-Box型锌指蛋白.组织特异性表达显示BoBZF在叶片、叶鞘、幼茎和根中均有表达,其中在叶片的表达丰度较高.将BoBZF置于CaMV 35S启动子控制下,构建到载体pBI121的多克隆位点,并转化拟南芥.RT-PCR分析表明,BoBZF已在拟南芥中表达.转基因植株耐旱性明显提高,意味着BoBZF与竹子的耐旱能力有关.     

凝结芽孢杆菌N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶基因的克隆鉴定及酶学性质

N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(N-acetyl-β-D-glucosaminidase,NAGase)是微生物几丁质酶系中不可缺少的一部分,近年来由于其在几丁质降解过程中的特殊作用而受到关注。笔者从凝结芽孢杆菌NL01基因组上克隆获得了1个假定的N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶基因,长度为1 761 bp,编码586个氨基酸,蛋白质理论分子量为64.5 k Da,编码氨基酸序列与已报道的N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶相似性仅为38%。将该基因克隆至表达载体pETDuet-1上,并在大肠杆菌BL21(DE3)中进行重组表达,结果显示重粗酶具有N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶活力,经镍柱纯化获得纯酶的比酶活为74.3 U/mg。对重组酶酶学性质研究发现,该酶是一种新型耐高温N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶。最适pH为5.5,最适温度为75℃,pH和热稳定性较好,在pH 3.5~7.5范围内比较稳定,在不高于65℃条件下热处理30 min后,酶活力可以保持在70%以上。     

浓硫酸处理对素心腊梅种子萌发的影响

对素心腊梅种子进行浓硫酸浸种处理,设置0min、15min、30min、45min和60min5个浸种时间,通过测定种子发芽势和发芽率．研究浓硫酸处理对素心腊梅种子萌发的影响。研究结果显示,浓硫酸处理对素心腊梅种子的萌发有显著促进作用,不同处理时间素心腊梅种子发芽率有较明显的差异．其中浓硫酸处理时间为30mm时发芽势和...     

蜡梅转录因子CpTAF10基因的克隆及功能分析

【目的】 TATA框结合蛋白相关因子TAF10作为基本转录因子之一,在生长发育和胁迫响应过程中发挥着广泛的、重要的生物学作用。对蜡梅中TAF10同源基因 CpTAF10的克隆与功能分析,有利于丰富对植物TAFs基因功能的认识,并为解析蜡梅抗逆形成的转录调节机理提供新的理论依据。【方法】以转录组数据库中获得的蜡梅TAFs家族基因序列,克隆得到 CpTAF10基因的cDNA序列,并对其编码蛋白进行序列特征和进化树分析。采用实时荧光定量PCR 技术分析 CpTAF10基因在蜡梅不同组织及花期中的表达特性,以及高温、低温、盐胁迫及ABA处理后的表达变化。同时,构建 CpTAF10基因的过表达载体,采用花序侵染法进行拟南芥遗传转化,对拟南芥转基因纯合株系进行表型观察和胁迫耐性分析。【结果】获得的 CpTAF10基因 cDNA序列为712 bp,包含405 bp的开放阅读框(ORF),编码134个氨基酸,蛋白理论分子量为15.21 kDa,预测的等电点pI值为5.19。CpTAF10蛋白序列与其他植物同源序列具有较高的同源性,蛋白多序列比对显示CpTAF10蛋白属于TAF10同源蛋白,并含有组蛋白折叠结构域。表达特性分析结果发现,CpTAF10基因在蜡梅的根、茎、子叶、幼叶、成熟叶和花6个不同组织中均有不同程度的表达,其中,在成熟叶中的表达量最高。 CpTAF10在蜡梅花朵的不同花期中,呈现出波动的表达模式,在衰老期表达量最高。在低温、盐胁迫和ABA处理的蜡梅叶片中均能被诱导表达,但其表达变化各不相同。在拟南芥中过表达 CpTAF10基因可提高盐胁迫下拟南芥种子的萌发率,相对于野生型植株,转基因植株的主根和侧根在盐胁迫下均表现出一定的生长优势。【结论】 CpTAF10基因能在低温、盐胁迫和ABA处理后诱导表达,可能参与蜡梅逆境胁迫耐性的分子调控。在拟南芥中过表达 CpTAF10基因显著提高了转基因拟南芥的萌芽率及主根和侧根的生长优势,在一定程度上可增强植物的盐胁迫耐性。     

光照强度、通气量等因素对腊梅继代培养的影响

在腊梅继代培养中,探讨了影响光合作用的几种因素对植株生长的影响,结果表明：增加培养瓶内通气量(设置4个通气孔)、增强培养光照(7800 1x)、增加接种芽的功能叶片数（2片)、培养基中添加谷氨酸（10mg／L)均能增强植株的光合能力,使瓶苗具有旺盛的生长势、增殖系数提高到6．2。     

Cloning and Sequence Analysis of a Full-length cDNA Encoding Light-harvesting Complexes of Photosystem II in Phyllostachys edulis

The light-harvesting chlorophyll a/b-protein complex plays an important role in photosynthesis of plants. A full-length cDNA of light-harvesting chlorophyll a/b （cab） gene was cloned from the first strand of Moso （Phyllostachys edulis） cDNA through RT-PCR and RACE methods, named as cabPhEIO （cab gene 10 from Ph. edulis）. The length of cab- PhEIO （GenBank accession number： EU118754） is 1 151 bp, which contains an open reading frame encoding 283 amino acids from 81st to 932nd position. The bioinformatics analysis indicated that the protein encoded by cab-PhElO had a chlorophll a/b binding domain （83rd -247th position）, two protein kinase C-phosphorylation sites, three Nmyristoylation sites and a yia A/B double helix domain.The amino acid sequence of cab-PhElO showed high similarity with the cab genes of Oryza sativa, Zea mays, Hordeum vulgare, and Vitis vinifera, more than 80%, respectively, which indicated that cab-PhElO gene belongs to lhcb5 gene family.     

杨树HSP90基因的克隆及生物信息学分析

【目的】为了揭示热激蛋白90(Heat shock protein 90,HSP90)基因在杨树抗溃疡病中的功能,克隆获得毛白杨HSP90基因的全长序列,以期明确HSP90基因的表达与溃疡病菌侵染间的关系。【方法】采用RT-PCR技术和Gateway克隆的方法,获得了毛白杨的HSP90基因序列,并利用相关软件对该基因编码的蛋白的理化性质、疏水性、结构域、功能及亚细胞定位等进行了生物信息学分析。【结果】毛白杨的HSP90基因序列(NCBI登录号:AGU99972.1)全长为2 100 bp,其中A+T占52.90%,C+G占47.10%,共编码699个氨基酸。毛白杨HSP90基因的生物信息学分析结果显示,该基因编码的蛋白相对分子质量为80.08 kDa,理论等电点为4.96。毛白杨HSP90蛋白主要位于细胞核和细胞质膜中,且在N端含有1个基因保守结构域HATPase_c,可与ATP结合,具有内源ATPase活性,属于HSP90家族,为亲水性蛋白,可能具有离子通道的功能。同时,对毛白杨的HSP90基因进行系统进化分析,发现毛白杨的HSP90基因与毛果杨(gi 539331543)、大豆(gi 358248990和gi 356552478)的亲缘关系较近,而与毛果杨(gi 224124864)的亲缘关系相对较远,说明同一物种的HSP90进化可能有所不同。【结论】首次从毛白杨中成功克隆得到与抗溃疡病相关的HSP90基因,并对其序列和生物学信息进行了分析,为下一步研究HSP90基因在杨树抗溃疡病中的功能奠定基础,也为进一步研究HSP90基因在杨树抗逆胁迫中的生理功能提供了理论支持。     

低温胁迫对蜡梅几个抗逆生理指标的影响

以3个蜡梅品种为试验材料,通过人工低温处理,对枝条相对电导率、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、丙二醛（MDA）等指标进行了研究,并利用Logistic方程计算了各品种的半致死温度。结果表明,3个品种的抗寒性具有明显差异,抗寒能力依次为：‘玉碗藏红’〉‘出水芙蓉’〉‘琥珀’。降温过程中,耐寒性强的品种能保持较高的SOD和POD酶活性和较低的MDA含量。因此,相对电导率、SOD、POD、MDA在一定程度上能反映蜡梅的抗寒能力,可作为其抗寒性评价指标。     

Cloning and Sequence Analysis of a Glucose-6-Phosphate Dehydrogenase Gene PsG6PDH from Freezing-tolerant Populus suaveolens

A 1 207 bp cDNA fragment (PsG6PDH) was amplified by RT-PCR from cold-induced total RNA of the freez- ing-tolerant P. Suaveolens, using primers based on the highly conserved region of published plant glucose-6-phosphate dehydro- genase (G6PDH) genes. The sequence analysis showed that PsG6PDH coding region had 1 101 bp and encoded 367 predicted amino acid residues. Moreover, the nucleotide sequence of PsG6PDH showed 83%, 82%, 79%, 79% and 78% identity, and the derived amino acid sequence shared 44.2%, 44.7%, 42.0%, 40.5% and 43.9% identity with those of the Solanum tuberosum, Nicotiana ta- bacum, Triticum aestivum, Oryza sativa and Arabidopsis thaliana, respectively. The results show that PsG6PDH is a new member of G6PDH gene family and belongs to the cytosolic G6PDH gene. This is the first report on cloning of the G6PDH gene from woody plants.     

绿竹咖啡酸－O－甲基转移酶基因(COMT)的克隆及相关分析

采用RT-PCR及RACE方法从绿竹中分离了COMT基因家族的一个基因,命名为BoCOMT1.BoCOMT1全长1 377 bp,编码一个361 aa的蛋白,估计分子量为39 kDa.BoCOMT1与小麦的TaCOMT、甘蔗的SoCOMT、玉米的ZmCOMT和毛白杨的PtCOMT的氨基酸序列比对结果表明,BoCOMT1与TaCOMT的氨基酸同源性最高,达到86.7%,系统进化树的分析表明,BoCOMT1与TaCOMT亲缘关系较近.RT-PCR结果显示,BoCOMT1在茎中的表达量约为叶中的2倍.     

Cloning and Characterization of Gene cab-PhE4 in Phyllostachys edulis

A fragment with about 798 bp of cab gene was amplified from the first strand of Moso （Phyllostachys edulis） cDNA through RT-PCR method, named as cab-PhE4 （cab gene 4 from Ph. edulis）. The cab-PhE4 （GenBank accession number： EF405878） gene encodes 265 amino acid. The bioinformatics analysis indicated that the protein encoded by cab-PhE4 has a chlorophyll a/b-binding domain （64th- 232nd position）, a protein kinase C phosphorylation site （33rd-35th position）, a N-myristoylation site （169th-174th position）, and an involucrin repeat （207th-216th position）. The amino acid sequence of cab- PhE4 showed high similarity with the cab genes of Zea mays, Triticum aestivum, Musa acuminata, Panax ginseng and Oryza sativa, more than 90%, respectively.