小麦耐盐相关基因TaSTK的克隆

利用RACE方法,从小麦耐盐突变体RH8706-49中扩增获得小麦丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶（Triticum aestivum serine-threonine protein kinase）基因TaSTK的全长cDNA序列,含1 958 bp,其中开放阅读框1 431 bp,编码476个氨基酸。其编码区基因组DNA全长为4 095 bp,含5个外显子。该基因的全长cDNA序列及基因组序列均已提交GenBank数据库（登录号：DQ103756和DQ341377）。经过NCBI比对发现该基因的氨基酸序列与丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶、酪氨酸蛋白激酶、蛋白激酶都具有较高的同源性。Northern杂交检测表明,TaSTK在小麦中属于盐诱导增强型基因,并且在耐盐材料RH8706-49中诱导增强程度高于敏盐材料H8706-34。TaSTK的杂交信号非常弱,表明TaSTK在小麦幼苗的叶片组织中属于低表达的基因类型。     

鸡粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)基因的克隆及生物信息学分析

为了解GM-CSF的基因及蛋白质特性,本研究以pUC-GM-CSF为模板,根据GenBank中登录的GM-CSF序列设计引物扩增GM-CSF基因,随后将其克隆至 pMD18-T载体,并对鉴定正确的重组质粒 pT-GM-CSF进行测序分析,然后对GM-CSF基因进行同源性分析、ORF分析、氨基酸序列分析、疏水性分析、磷酸化位点预测、亚细胞定位分析及二级结构预测。结果表明：该基因ORF的全部长度为453 bp,能够编码150个氨基酸,并且在GM-CSF基因所编码的蛋白质中有4个丝氨酸和3个苏氨酸可能成为蛋白激酶磷酸化的位点。同时,GM-CSF蛋白的最大疏水性为2.267,且有8.91%的可能位于细胞外,有0.8%的可能位于细胞壁,有0.24%的可能位于细胞质。同时,该蛋白质的二级结构主要由无规卷曲、α螺旋和延伸链构成。本研究通过对GM-CSF基因进行生物信息学分析,为探究其免疫增强机制奠定基础。     

杀虫蛋白基因cry8Fa2的克隆及在Bt无晶体突变株中的表达

以本实验室分离的Bt菌株B-DLL质粒DNA为模板,利用cry8类基因特异性引物JJX5和JJX3扩增出3.5kb的片段,将该片段插入克隆载体pMD 18-T中,筛选获得一个含新基因的克隆pMD-cry8new.序列测定表明,该基因编码区为3 525 bp,编码的蛋白质由1 174个氨基酸残基组成,理论分子量为133....     

棘孢木霉T4小分子疏水蛋白基因hyb2克隆及序列分析

为了深入研究生物防治菌棘孢木霉T4菌株小分子疏水蛋白hyb2的功能,基于已知小分子疏水蛋白基因hyb2部分cDNA序列设计引物,分别以棘孢木霉T4菌株菌丝体总mRNA和基因组DNA为模板,进行PCR扩增,克隆获得hyb2的全长cDNA和DNA序列,其GenBank接受号分别为JX014433和JX185070,cDNA序列编码区长度为321 bp,编码106个氨基酸。BlastP相似性分析表明该基因与深绿木霉的Tahyd5a (ABS59366)基因同源性最高为87%,SignalP信号肽分析表明N端第16和17个氨基酸中间有一个信号肽剪切位点(AFA||AP)。Pfam蛋白家族分析表明它属于hydrophobin_2 superfamily家族。将棘孢木霉T4菌株小分子疏水蛋白基因hyb2对深绿木霉ATCC74058基因组和绿色木霉Gv29-8基因组进行同源性搜索,在2个近缘种的基因组上分别获得9个和8个同源序列。其中,深绿木霉ATCC74058的hyb-a-7和绿色木霉Gv29-8的hyb-v-5疏水蛋白与棘孢木霉Hyb2相似性最高分别为87%和70%,2个序列分别位于深绿木霉ATCC74058染色体骨架5和绿色木霉Gv29-8染色体骨架22上。     

Bt杀虫蛋白基因cry8Ea2的克隆、表达和活性

根据已知Bt cry8类基因的全长序列设计一对特异性引物JJX5和JJX3,以Bt菌株B-DLL的质粒DNA为模板扩增出3.5 kb大小的片段;将该片段插入大肠杆菌表达载体pET-21b中,并完成了该片段的全序列测定.该基因编码区为3 495 bp,编码的蛋白质由1 164个氨基酸残基组成,相对分子质量为131.8 kDa,等电点为pH 4.71,为弱酸性蛋白.该基因(GenBank:EU047597)编码的氨基酸序列与Cry8Ea1的氨基酸序列同源性高达99.31%,被国际Bt基因命名委员会正式命名为cry8Ea2.经1PTG诱导后该基因在大肠杆菌BL21(DE3)中能够正常表达130 kDa的蛋白.表达产物对暗黑鳃金龟.琉璃弧丽金龟和柳蓝叶甲具有活性,在浓度为8.98ug/s时对暗黑鳃金龟、琉璃弧丽金龟一龄幼虫14 d的校正死亡率分别为46.67%和55.56%;在浓度为89.8 ug/mL时对柳蓝叶甲三龄幼虫96 h的校正死亡率为33.33%.     

小麦新品种“成电麦1号”α-醇溶蛋白基因的分离与序列分析

以染色体工程方法培育小麦新品种“成电麦1号”基因组DNA为模板,用小麦种子醇溶蛋白保守引物进行PCR扩增。扩增产物经克隆测序,获得978-1310 bp的6个序列（CD-1、CD-9、CD-11、CD-12、CD-17和CD-21）,其中3个序列（CD-1、CD-12、CD-17）编码284~301个氨基酸的α-醇溶蛋白基因,所编码的氨基酸序列在多聚谷氨酰胺区和重复区出现较大差异,在编码序列的半胱氨酸的数量和位置上,CD-1和CD-12序列具有特殊性。与乳糜泻（celiac disease）病人毒性抗原相关序列的比对结果表明CD-12不具有Glia-α20表位,而CD-1和CD-17序列只具有Glia-α9,Glia-α20的抗原序列。根据已发表的小麦A、B或D染色体组的α-醇溶蛋白基因的序列建立系统树,发现所克隆的“成电麦1号”α-醇溶蛋白基因序列具有特殊性,说明染色体工程方法培育的小麦新品种具有较大的种子蛋白基因变异,这些基因对小麦品质育种的作用值得进一步研究。     

新城疫病毒La Sota株HN基因的克隆与序列分析

旨在从分子生物学角度进一步研究新城疫病毒La Sota株HN基因,探究NDV La Sota HN基因的遗传变异情况。研究以试验室冻存的p NDV-HN为模版,根据Gen Bank中登录的NDV La Sota株序列设计引物扩增HN基因,将其克隆到pMD18-T载体后进行鉴定,对鉴定正确的重组质粒p MD-NDV-HN进行测序分析。应用生物信息学软件对新城疫病毒Lasota株HN基因进行系统进化树分析、氨基酸序列同源性分析、糖基化位点、蛋白结构跨膜区分析及磷酸化位点预测分析。核苷酸序列测定结果表明:HN基因的序列长度为1743bp,该基因的开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)总长为1716 bp,编码571个氨基酸。生物信息学表明:试验获得的HN基因具有6个潜在糖基化位点及12个半胱氨酸残基,第5个潜在糖基化位点(508-510 aa)发生缺失及第123位半胱氨酸残基被色氨酸残基取代。La Sota株HN基因编码的蛋白质中有29个丝氨酸、10个酪氨酸和16个苏氨酸可能成为蛋白激酶磷酸化位点。将试验获得的La Sota株HN基因序列和推导的氨基酸序列与新城疫毒株的HN基因相应序列比较后发现,它们的核苷酸序列同源性和氨基酸序列同源性最高均可达到99%,表明HN基因在种属间具有较高的保守性。研究为新城疫病毒的分子病毒学研究奠定了基础。     

休哈塔假丝酵母木糖还原酶基因(xyl1)的克隆与序列分析

木糖还原酶氧化木糖生成木糖醇,处于木糖代谢的节点位置。酿酒酵母自身不具有木糖还原酶,不能利用木糖生产乙醇。因此,可以在酿酒酵母体内引入木糖还原酶基因xyl1,完善木糖代谢流,提高酿酒酵母的木糖利用率和乙醇得率。本研究利用PCR方法,根据木糖还原酶基因xyl1序列相似的特点,设计1对引物,以休哈塔假丝酵母基因组DNA和质粒PKT0150为模板,克隆得到了木糖还原酶基因xyl1,长度为1110 bp,有3个碱基缺失,ORF位于11-982位,全长为972 bp,编码323个氨基酸,缺失的3个碱基TTG位于ORF后10、11、12位。结果表明该片段为HDYXHT-20335木糖还原酶基因序列,为构建利用木糖高产乙醇的酵母菌奠定一定基础。     

红鳍东方鲀SREBP-1和SREBP-2基因克隆及表达分析

为了研究红鳍东方鲀SREBP-1和SREBP-2基因的功能及在脂肪代谢中的分子机制,从红鳍东方鲀脂肪组织提取总RNA,反转录获得c DNA模板,利用设计的引物PCR扩增获得SREBP-1和SREBP-2开放阅读框(ORF),SREBP-1基因ORF区的c DNA序列长度为3 330 bp,编码1 109个氨基酸,SREBP-2基因ORF区的c DNA序列为3 444 bp,编码1 147个氨基酸。实时荧光定量PCR检测SREBP-1基因在红鳍东方鲀不同组织中的表达特征,结果表明,SREBP-1在脑组织中表达丰度最高,其次为眼、脂肪组织、肠、鳃、脾脏、心脏及肝脏,在肌肉中表达丰度最低。将SREBP-1连接到原核表达载体p ET32a上,利用IPTG对重组质粒p ET32a-SREBP-1在大肠杆菌Rosetta(DE3)进行诱导表达,SDS-PAGE电泳显示在141 k Da处有特异性的条带出现。     

水稻葡聚糖内切酶新基因OsGLU16的克隆及特性研究

β-1,4-葡聚糖内切酶(endo-β-1,4-glucanase,EGase)在植物的组织生长、开花、果实成熟、器官脱落等方面都具有非常重要的作用。本研究克隆了一个新的水稻β-1,4-葡聚糖内切酶家族基因Os GLU16。序列分析表明该基因位于水稻第8号染色体,c DNA全长1 827 bp,包含一个1 572 bp的开放阅读框,编码523个氨基酸残基。蛋白质同源性分析表明,Os GLU16基因编码的蛋白在第54~第516个氨基酸残基区域具有高度保守的GH9催化结构域。本研究成功构建了Os GLU16基因过表达载体p Ca MV35S-Os GLU16-EGFP,并获得了转基因水稻植株。植株表型分析表明,与野生型相比,过表达株系表现为株高和穗长显著下降。本研究初步探明了Os GLU16基因过表达转基因水稻植株的表型特征,这为进一步丰富β-1,4-葡聚糖内切酶基因家族在水稻生长发育过程中的作用提供理论基础。     

小黑杨APETALA1基因的克隆与花芽发育中的表达模式

APETALA1(AP1)基因既是花分生组织特征基因又是花器官形成发育基因,在花发育过程中起着关键作用。根据Genbank已知的AP1同源基因序列设计合成一对简并引物,以小黑杨(Popu-lus simonii×P.nigra)cDNA为模板,采用PCR方法分离克隆得到一个AP1同源基因全长,推测是小黑杨AP1基因,命名为XxAP1(GenBank accessionNo.XM₀02316040.1)。XxAP1编码249个氨基酸,开放阅读框长度747bp,蛋白质分子量28.67kD,等电点9.45。同源性分析表明,它们的核苷酸序列与其他木本植物的AP1同源基因的一致性达70%以上,推测它们具有相似功能。试验分析表明,XxAP1第1至第60个氨基酸为MADS盒结构域,说明XxAP1蛋白以序列特异方式与DNA结合,具有转录调节因子功能,第75至174个为K盒结构域,它负责蛋白质与蛋白质间的相互作用,其大多数氨基酸具有亲水性,使XxAP1蛋白具有较好的水溶性,促进蛋白的流动性有利于基因的转录。采用半定量RT-PCR技术检测XxAP1在雄花芽发育过程中的表达模式,结果显...     

自交亲和苹果品种S基因型的鉴定

为了探讨苹果自交亲和的发生机理,根据保守氨基酸序列"FTQQYQ"和"anti-1/WⅠPNV"设计了苹果花柱S基因的通用引物:P1:5＇-TTTACGCAGCAATATCAG-3＇;P2:5＇-ACGTTCGGCCAAATA/CATT-3＇,根据 GeneBank登陆的花粉SLF1(DQ422810)、SLF9(AB270792)基因设计了花粉S基因的引物分别为:P SLF1(上游5＇-3＇:CTGGTGGTGTTCTTTCCTGTGTAT;下游5＇-3＇:ACTTAACTCTTCCCTCAACTCA)和P SLF9(上游5＇-3＇CAGGTGCGTGAAAGTGAAA;下游5＇-3＇:TGAGCCAAGCATAAGAACCT),以自交亲和的苹果品种早红香为试验材料,利用PCR-RFLP、克隆、测序等方法研究早红香苹果发生自交亲和的分子性状.结果表明:自交亲和的早红香苹果2条花柱S基因没有发生变异.经BLAST比较,由花粉S基因引物P SLF1 和P SLF9扩增得到的花粉S基因的DNA序列,与MdSLF2 和MdSLF9 基因DNA序列的相似性分别为94%和96%,推导氨基酸序列相似性分别为94%和97%.由P SLF1扩增得到的花粉S基因SLF1?与MdSLF1的DNA序列相似性仅为83%,且二者不一致的碱基分布于整个DNA序列中,自交亲和苹果品种早红香花粉SLF1?基因可能变异为了MdSLF2.     

玉米ClpR2同源基因PL5L15的克隆及其在不同光周期处理下的表达分析

光周期敏感是热带、亚热带玉米种质在温带地区利用的主要障碍。本研究在构建的受长日诱导特异表达的差减文库基础上，以热带玉米CML288为材料，克隆了库中一个基因PL5L15的cDNA序列。该cDNA全长1410bp，具有879bp完整的ORF阅读框，编码一条292个氨基酸残基的肽链，包含一个Clp蛋白家族保守的Clp-protease结构域，是玉米Clp蛋白酶家族的ClpR2-LIKE基因，位于第9染色体上。Real-timePCR分析显示，在短日条件下该基因正常水平的表达有利于生殖分化，而在长日条件下持续过量高表达，推测该基因可能与玉米光周期反应过程中的生殖分化有关。     

小麦新品种“川农16”低分子量谷蛋白亚基新基因的分子克隆

采用PCR方法从小麦（Triticum aestivum L.）新品种“川农16”中克隆得到一个低分子量谷蛋白亚基（LMW-GS）新基因LMWCN16-2（GenBank No.AY296753）。该基因具有LMW-GS基因的典型结构特征，编码区全长906 bp，编码301个氨基酸。推导氨基酸序列比较显示，LMWCN16-2与已报道的LMW-GS基因，尤其是Glu-A3位点编码的基因序列有很     

花生NBS-LRR类基因P9的克隆与序列分析

为探索花生NBS-LRR类基因在花生抗病中的分子作用机制,本研究以花生品种‘Z525’为试验材料,采用电子克隆与RT-PCR相结合的方法,克隆了花生叶片中的P9基因。结果表明,获得一个长度为3557 bp的序列,该序列包含一个完整的开放阅读框(ORF),ORF的长度为3195 bp(93 bp^3287 bp),编码1064个氨基酸(120.4 kD),等电点pI为5.92。序列分析表明,该基因编码的蛋白与花生中假定的抗性蛋白RPP13-like及花生二倍体野生种Arachis duranensis和Arachis ipaensis推测的抗病蛋白At3g14460、RPP13-like高度相似;P9蛋白属于NBS-LRR家族,具有典型的NB-ARC和LRR-3两个保守结构域,推测该基因参与花生抗病调控过程。蛋白质亚细胞定位预测表明该基因编码的蛋白主要位于叶绿体中,可能少量分布于细胞核中,推测该基因可能主要作为叶绿体蛋白参与细胞的抗氧化、抗衰老等抗逆过程,其次作为转录因子参与转录调控作用。本研究克隆了P9基因的全长cDNA序列,并对该基因序列、结构和功能等方面进行了分析,为进一步研究花生抗病分子机制提供理论基础,同时为花生抗病品种的选育提供理论支持。     

棘孢木霉ACCC30536葡聚糖酶Glu41基因克隆及分析

克隆获得生物防治菌棘孢木霉（T. asperellum）ACCC30536 菌株葡聚糖酶基因Glu41 的cDNA序列和DNA序列,cDNA和DNA的GenBank接受号分别为KJ541741 和KJ541742,编码区长度为1134bp,编码378 个氨基酸。克隆获得的启动子序列长度1500bp,含有6 个逆境响应元件。BlastP 相似性分析表明该基因与Glyco-hydrolase-16 家族中棘孢木霉CBS433.97 基因同源性最高相似度是60%,SignalP 信号肽分析显示N端第25 个和第26 个氨基酸中间存在一个信号肽剪切位点（AFA||AP）。Pfam 蛋白家族分析显示它属于Glyco-hydrolase-16 家族的葡聚糖酶基因。将棘孢木霉ACCC30536 菌株葡聚糖酶基因Glu41 基因对Glyco-hydrolase-16 家族中木霉属的CBS433.97 基因组进行同源性搜索,在基因组上获得4个同源序列。4 个同源基因表达中仅有Glu41 在杨树根茎叶粉的诱导条件下表达。表明棘孢木霉葡聚糖酶基因Glu41 与生物防治相关。     

枸橼C-05抗柑橘溃疡病相关PRR基因LYK5的初步鉴定

为筛选出抗溃疡病病菌相关PRR(Pattern Recognition Receptors)基因,本研究以接种了溃疡病菌Xcc的抗病种质枸橼C-05(JY C-05)和感病种质冰糖橙(BTC)、酸橙(SC)及早蜜椪柑(ZM)为研究对象,利用荧光定量PCR分析PRR基因的表达,结果显示PRR基因中的LYK5(LYSIN MOTIF-CONTAINING RECEPTOR-LIKE KINASE5)基因在枸橼C-05中表达上调而在其它感病种质中表达下调,表明LYK5基因可能与枸橼C-05抗溃疡病相关;对枸橼C-05和感病种质LYK5核酸序列及氨基酸序列进行差异分析,发现枸橼C-05 LYK5基因与冰糖橙、来檬(LM)有差异,但是与大香橼(DXY)和爪哇柠檬(ZWNM)LYK5基因相似度为100%,说明基因结构差异不是枸橼C-05的LYK5基因参与抗溃疡病的原因;进一步对其蛋白关键结构域进行比较分析,显示LYK5蛋白质信号肽第16位氨基酸、LysM基序区域(第203号氨基酸,第209号氨基酸)和蛋白激酶结构域(第394位,第449位,第468位,第492位,第647位氨基酸)存在差异;同时,对其三级结构进行比对发现枸橼C-05 LYK5蛋白结构与感病种质冰糖橙、来檬、爪哇柠檬和大香橼并无差异,进一步表明LYK5基因参与枸橼C-05抗溃疡病的过程不是由其蛋白结构差异所致。分析枸橼C-05和其他柑橘种质的LYK5启动子,大多数元件的差异不能区分抗病和感病柑橘种质,只有枸橼C-05缺失激活分生组织特异性调控元件,其他柑橘种质均有该元件,这是不是LYK5在接种Xcc的不同柑橘中表达差异的原因还有待进一步探究。     

分离克隆苎麻CCoAOMT基因部分序列

以苎麻[Boehmeria nivea（L.）Gaud]为材料，研究木质素代谢的关键酶苎麻咖啡酰辅酶A甲基转移酶基因序列。分离了高纯度RNA和DNA。以RNA为模板，用简并引物以RT-PCR的方法，克隆了苎麻CCoAOMT基因cDNA部分序列，长度为486 bp，编码162个氨基酸残基。此cDNA序列为苎麻植物中首次克隆的(caffeoyl-CoA 3-O-methyltransferase，CCoAOMT)新基因序列。GenBank注册，登录号为AY651026。以苎麻4个栽培品种基因组DNA为模板，经温度梯度PCR条件优化，获得苎麻CCoAOMT基因的部分基因组序列，GenBank注册号为AY818191 (湘苎3号，922 bp)、AY822619 (圆麻，915 bp)、AY822620 (芦竹青，914 bp)、AY822622 (青麻，914 bp)。生物信息学分析结果发现，苎麻4个栽培品种的CCoAOMT基因基因组DNA片段序列有一定的差异。     

黑曲霉木聚糖酶结构基因和5'调控区基因克隆及其分析

以黑曲霉(Aspergillus niger)A3的基因组DNA为模板,根据已报道的xynB基因序列设计简并引物,在合适的PCR反应条件下有效地扩增出了xynB的结构基因及其5＇调控区序列片段,并克隆到pBS-T载体上,序列测定表明,该目的片段全长1 611 bp.通过序列分析:结构基因部分长744 bp,其中含有一个66 bp的内含子和18个氨基酸的信号肽序列;xynB基因的cDNA序列大小为678 bp,编码225个氨基酸,与GenBank上检索的木聚糖酶基因的核苷酸序列同源性最高达98%,氨基酸序列同源性达99%.在翻译起始点上游92 bp和118 bp处找到转录起始位点和类"TATA"box的核心启动子区特征元件以及"CAAT"box,表明所克隆的调控区序列具有真核生物启动子特点,这为构建木聚糖酶高效表达载体,用于工业育种奠定了基础.