菊花几丁质酶基因ChCHI的克隆及表达分析

根据GenBank发布的几丁质酶基因的保守序列设计简并引物,采用RT-PCR和RACE技术,克隆到菊花1个几丁质酶基因ChCHI(GenBank登录号为KX881373)。ChCHI基因cDNA全长为1 385 bp,包含960 bp开放阅读框,编码319个氨基酸。ChCHI属于亲水性蛋白,相对分子质量约为35.5 k D,等电点为6.38,为稳定蛋白,二级结构预测表明该蛋白以α螺旋和无规则卷曲为主。蛋白序列比对和进化树分析表明,ChCHI基因编码的蛋白属于糖苷水解酶19家族几丁质酶,与薇甘菊(ACO25187.1)几丁质酶蛋白的亲缘关系最近,序列一致性为87%。qRT-PCR分析结果显示,SA处理可以明显提高贡菊叶片中ChCHI的表达量。菊花ChCHI在对抗环境胁迫的分子调控中起重要作用。     

菊花脑热激蛋白70基因的克隆及表达分析

采用同源克隆结合RACE技术从菊花脑叶片中克隆菊花脑(Chrysanthemum nankingense)热激蛋白70基因(hsp70)的cDNA序列,并通过荧光定量PCR(qRT–PCR)分析菊花脑在40℃高温下热激不同时间(0、0.5、1、2、3、6 h)后叶片中hsp70基因的表达差异。结果表明,克隆的cDNA序列全长2 224 bp,与水母雪莲花、紫茎泽兰的hsp70基因在核苷酸和氨基酸水平的同源性分别为88%、98%,表明该序列为菊花脑的hsp70基因序列(GenBank登录号,KJ561911),命名为Cnhsp70。Cnhsp70基因的开放阅读框为1 944 bp,其编码的蛋白(647个氨基酸)的相对分子质量约为70 900,含有HSP70家族序列标签。qRT–PCR分析的结果表明,Cnhsp70基因的表达在热激后短时间内迅速上调,热激3 h达到最高,热激6 h时表达量迅速下调。     

菊花CmTPS1like基因的克隆及表达特性

[目的]本文旨在克隆菊花β-石竹烯合成酶同源基因(CmTPS1like)并探讨其参与蚜虫取食和茉莉酸甲酯(MeJA)处理应答表达的机制。[方法]以菊花‘神马’为试验材料,采用高保真PCR及染色体位移法分别克隆CmTPS1like基因全长及上游启动子序列,并采用RT-qPCR分析CmTPS1like基因的组织特异性表达以及响应蚜虫取食和MeJA处理的表达模式。[结果]CmTPS1like基因开放阅读框(ORF)共有1 644个碱基,编码548个氨基酸,且与菊科植物野菊同源性最高(95.26%)。CmTPS1like基因上游启动子区包括2个MeJA响应元件、5个MYC结合元件、2个MYB结合元件、5个光响应元件等。CmTPS1like基因在茎中表达量最高,叶和根中表达量次之,花中表达量最低。蚜虫取食12和24 h后,菊花叶片中CmTPS1like基因的表达水平上调。随着MeJA处理时间的增加(3～24 h),CmTPS1like基因被持续诱导表达。[结论]CmTPS1like基因在菊花‘神马’茎中表达量最高,其表达受蚜虫取食和MeJA处理的影响。     

菊花去饱和酶CmSAD基因的克隆与表达分析

以秋菊(Chrysanthemum morifolium Ramat.)抗寒品种‘星光灿烂’为材料,利用RT-PCR和RACE方法从叶片中克隆△9硬脂酰-ACP去饱和酶(Stearoyl-ACP desaturase,SAD)基因,命名为CmSAD,Gen Bank登录号为KC529335。该基因cDNA全长1 203 bp,编码401个氨基酸,相对分子质量为45.57 k D,等电点为6.48,编码的氨基酸序列与新疆雪莲同源性最高(80.29%)。通过对该蛋白进行生物信息学分析得出其没有跨膜结构,主要存在于叶绿体基质中,N端含有一段包含60个氨基酸的叶绿体转运肽。通过实时荧光定量PCR研究低温胁迫下叶片和根系中CmSAD基因的表达量变化,该基因在叶片和根系中均有表达。根系中CmSAD基因的表达量随着温度的降低而降低,16℃时表达量最高;叶片中CmSAD表达量随着温度的降低先升高再降低,5℃时最高。随着温度的降低,菊花叶片和根系中CmSAD基因的表达情况表现出一定的差异。CmSAD基因的表达变化与温度有关,为低温胁迫下菊花脂肪酸代谢的分子机理研究提供了基础。     

菊花CmCDKL9基因的克隆与表达模式分析

[目的]本文旨在克隆菊花'神马'CmCDKL9基因,并初步分析其表达模式,为探究其在调控开花方面的功能奠定基础.[方法]从夏菊品种'优香'的转录组数据库中筛选获得编码丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶的基因CmSTK1/CDKL9,命名为CmCDKL9;以野生型菊花'神马'cDNA为模板对该基因的cDNA全长进行克隆,再运用生物信...     

菊花CmERA1基因的克隆与表达模式分析

[目的]本文旨在克隆菊花ERA1(ENHANCED RESPONSE TO ABA)基因,并分析其表达模式,为探究其在调控菊花开花中的作用奠定基础.[方法]从夏菊品种'优香'的转录组数据库中筛选得到菊花中编码法尼基转移酶β亚基基因,并命名为CmERA1.提取野生型菊花'神马'叶片总RNA,以反转录后的cDNA为模板,对...     

菊花Cm14-3-3υ基因的克隆及表达分析

[目的]本文旨在克隆菊花‘神马’Cm14-3-3υ基因,并初步分析其表达特征,为其功能研究奠定基础。[方法]从菊花‘优香’转录组库中获得编码拟南芥同源基因14-3-3υ序列信息,根据NCBI比对确定基因的cDNA全长并进行克隆,再利用生物信息学方法对该蛋白的功能和活性位点进行预测,同时利用实时定量PCR分析了在非生物胁迫条件下该基因的表达变化。[结果]Cm14-3-3υ的ORF序列长774 bp,编码257个氨基酸;亚细胞定位表明Cm14-3-3υ定位在细胞质和细胞核;生物信息学分析表明该蛋白有19个Ser、7个Thr和7个Tyr潜在的磷酸化位点,在N-端有5个蛋白结合区;表达模式分析显示,Cm14-3-3υ基因在根、茎、叶、花中均有表达,且受脱落酸(ABA)、茉莉酸甲酯(Me JA)、盐和冷胁迫的诱导表达。[结论]本文克隆得到菊花Cm14-3-3υ基因,表达模式分析表明其受ABA、Me JA、盐和冷胁迫诱导表达。     

菊花CmETR2基因的克隆及功能分析

[目的]本文旨在通过克隆菊花中的乙烯受体基因(CmETR2),分析其表达特征并转入拟南芥中对其调控开花的功能进行研究。[方法]以菊花品种‘神马’为试验材料,克隆CmETR2全长序列,与其他物种进行同源性比对分析,利用荧光定量PCR检测该基因在不同组织中的相对表达量,以及其对外源乙烯处理后的响应变化。将CmETR2超表达转入拟南芥中,观察其对拟南芥开花时间和莲座叶片数的影响,分析转基因拟南芥中开花相关基因的表达量变化。[结果]克隆获得的CmETR2基因开放阅读框(ORF)全长为2 292 bp,编码氨基酸763个。系统进化分析表明,该基因编码的蛋白与向日葵的ETR3(XP_022030036.1)和刺菜蓟的ETR2-like(XP_024986908.1)亲缘关系最近。组织特异性定量表达分析结果表明,CmETR2在菊花营养生长期间茎和叶中表达量最高,生殖生长期间管状花和根中的表达量较高。亚细胞定位结果表明,CmETR2定位在细胞膜上。外源乙烯处理后3 h CmETR2基因表达量最高。CmETR2超表达植株的开花时间比野生型拟南芥晚3～4 d,开花时莲座叶片数比野生型拟南芥多3片左右。CmETR2超表达植株对乙烯的敏感性增强并表现出更明显的三重反应。在CmETR2超表达植株中,促进开花的基因AtGI、AtSPL3和AtFD在CmETR2超表达植株中的表达量较野生型下降,抑制开花的基因AtFLC和AtTFL在CmETR2超表达植株的表达量上调。[结论]本研究克隆得到菊花CmETR2基因具有延迟拟南芥开花的功能。     

菊花CmPIN1同源基因的克隆与表达分析

以切花菊‘神马’(Chrysanthemum morifolium‘Jinba’)为材料,利用RACE技术与同源克隆方法获得菊花CmPIN1基因全长,通过qRT-PCR技术比较CmPIN1在不同组织器官的表达,同时对CmPIN1响应外施NAA和去顶进行研究。结果表明:1)CmPIN1基因ORF全长1 761bp,编码586个氨基酸,跨膜域位于蛋白N端与C端;通过蛋白序列比对分析,菊花CmPIN1蛋白与百日草ZvPIN1蛋白相似性最高;亚细胞定位结果显示CmPIN1位于细胞膜;2)对CmPIN1表达分析表明,该基因在菊花茎部与芽部具有相对较高的表达量,同时,在离体茎段中的CmPIN1受到生长素诱导;去顶后,CmPIN1表达量降低,而施加5μmol/L的NAA 6h后CmPIN1表达恢复;3)对菊花植株进行去顶试验表明,去顶后,近顶端第一个侧芽内CmPIN1基因表达量优先恢复,趋向于代替顶芽成为新的生长素源,以维持主茎中生长素极性运输;当主茎中的生长素运输通道再次打开,茎节中CmPIN1的表达量均逐渐恢复,其中,在近顶端第一个节间中CmPIN1的表达量恢复较缓慢。可见CmPIN1参与菊花主茎中生长素的极性运输,以及顶端优势的维持,间接抑制侧芽伸长。     

荷花MADS-box基因的克隆及表达分析

采用RT-PCR方法从微山红莲花苞中克隆获得1个与花发育相关的MADS-box基因,命名为Ne MADS1。该基因全长729 bp,包含1个720 bp的开放阅读框,编码239个氨基酸,具有典型的MADS结构域和K结构域。序列比对和系统进化分析结果表明,Ne MADS1与E类家族AGL9/SEP-like3基因亲缘关系较近。RT-PCR分析结果表明,Ne MADS1基因在花瓣、雄蕊和心皮中表达。     

紫花苜蓿MsOXO基因的克隆及表达分析

草酸氧化酶(OXO)在包括核盘菌在内的多种病原体的防御和植物改良中有重大作用。以紫花苜蓿为材料,克隆得到紫花苜蓿草酸氧化酶基因MsOXO。利用烟草瞬时表达进行亚细胞定位,结果显示,MsOXO定位在细胞壁上。qRT-PCR结果显示,MsOXO在紫花苜蓿的根、茎、叶中均有表达,但在根茎中表达量较低,这可能是根颈和茎基部更易被病菌侵染的原因。外源草酸50 μmol·L^-1处理根或100 μmol·L^-1处理茎及外源水杨酸100 μmol·L^-1处理根均可以诱导MsOXO基因的上调表达。     

棉花P-typeATPases基因的克隆及表达分析

为了探明棉花P-type ATPases基因在植物不同组织和多种逆境条件下的表达情况,利用棉花黄萎病菌的P-type ATPases蛋白序列,在GenBank中搜索棉花EST序列,得到2个同源的棉花EST片段,结合RACE和Genome walking获得了这个基因的完整读码框序列,其开放阅读框长度为3570bp,编码1190个氨基酸,与毛果杨、蓖麻的同源性达86％左右,将其命名为Gbpatp.洋葱表皮亚细胞定位观察结果显示,Gbpatp编码的蛋白分布在细胞膜上.RT-PCR技术检测组织表达特异性分析表明,P-type ATPases在茎和棉絮中的表达量较高,在种子中低水平表达,在叶片和花蕾中表达量极低,说明Gbpatp可能与棉花较成熟的器官茎、棉絮和种子的生长发育密切相关.在逆境胁迫中发现,干旱处理后Gbpatp的表达强烈,并且随处理时间延长表达量逐渐增加；重金属Cu2+处理24h后Gbpatp表达量升高,但48h急剧下降；Gbpatp在低温处理下也有轻微表达.激素诱导后发现,Gbpatp对赤霉素和脱落酸均有响应,随胁迫时间延长其表达量仍能维持在一定水平.     

核桃JrCOR基因的克隆及表达分析

采用RT-PCR和RACE技术从核桃品种‘香玲’叶片中克隆了一个脱水素基因JrCOR,其全长1 156 bp,具有741 bp的开放阅读框,编码由246个氨基酸组成的多肽,具有LEA家族成员的特征多肽序列。以核桃18S rDNA为内参基因,对核桃品种‘香玲’JrCOR基因在4℃胁迫下的表达模式进行初步研究,结果表明低温诱导下叶片中JrCOR基因的表达增加,4℃处理4 h时达到最大值;自然越冬条件下,花芽中JrCOR表达量呈先上升后下降的趋势,在12月份表达量最高,推测JrCOR基因在核桃对低温胁迫响应中发挥重要功能。     

玉米ZmCIPK基因的克隆及表达分析

根据玉米CIPK基因EST序列设计引物,采用RT-PCR技术从玉米中克隆了1个ZmCIPK基因。分析结果表明,ZmCIPK基因cDNA全长1 748 bp,5'-非编码区长115 bp,3'-非编码区长508 bp,编码区长1 125 bp,编码374个氨基酸,预测分子量为41.72 Ku,等电点为6.96。氨基酸同源性分析发现,ZmCIPK蛋白与高粱的CIPK蛋白同源性较高。实时定量PCR检测表明,ZmCIPK基因的表达受盐胁迫和低温诱导,说明玉米ZmCIPK基因可能参与玉米对逆境胁迫的应答。     

萝卜ARGOSs基因的克隆及表达分析

本研究利用RT-PCR方法从萝卜(Raphanus sativus)中分离了ARGOS基因的同源基因RsARGOS1和RsARGOS2,并对其表达模式进行了分析。结果表明,RsARGOS1基因预测编码133个氨基酸,RsARGOS2基因预测编码109个氨基酸。RsARGOS1在所有器官中均表达,其中肉质根中表达量最高,叶中表达量最低;RsARGOS2基因在花蕾中表达量最高,花序轴中的表达量最低。RsARGOSs基因表达受到激素的调节,RsARGOS1基因的表达量在喷施6-BA后明显增高,6小时左右达到顶峰,喷施NAA的影响不大;RsARGOS2基因的表达同时受NAA和6-BA的诱导,NAA的诱导幅度大于6-BA。上述研究结果对理解RsARGOSs基因参与调控萝卜的生长发育过程具有重要参考价值。     

木薯MeRbohE基因的克隆及表达分析

从木薯中克隆了1个Rboh基因—Me Rboh E,该基因全长5 397 bp,开放阅读框2 775 bp,编码925个氨基酸,编码的蛋白分子量为104.8 KDa,理论等电点为8.90,蛋白结构具有典型的植物Rboh基因家族特征。q RT-PCR结果表明,Me Rboh E基因在木薯组培苗的根中表达量最高,茎中次之,叶中最低;在受到低温(4℃)、高盐(300 mmol·L-1Na Cl)和100 mmol·L-1ABA诱导后,表达量呈现不同程度的上调,表明该基因能应答非生物胁迫。     

小麦TaTDR-Like基因的克隆及表达分析

【目的】克隆小麦绒毡层退化基因（Tapetum degeneration retardation,TaTDR-Like）,研究其组织表达及不同育性材料间花药不同发育时期的时空表达模式,为深入揭示小麦花药异常发育的分子机制打下理论基础。【方法】以普通小麦品种西农1376（MF-XN1376）为材料,通过PCR扩增克隆得到TaTDR-Like基因的3个同源拷贝,利用生物信息学分析TaTDR-Like蛋白特性及TaTDR-Like基因启动子顺式作用元件,利用实时荧光定量PCR检测TaTDR-Like基因的组织表达情况及在可育、不育材料花药不同时期中的时空表达模式,利用酵母双杂交技术进行自激活检测,并构建植物融合表达载体35S-TaTDRLD-EGFP,通过农杆菌介导转入烟草叶片表皮细胞,观察TaTDRL-D蛋白亚细胞定位情况。【结果】成功克隆小麦TaTDR-Like基因,发现该基因存在3个同源拷贝即TaTDRL-A、TaTDRL-B和TaTDRL-D,分别编码550、553、557个氨基酸,其蛋白分子量分别为58.50、58.90和59.21 kD,等电点（pI）分别为4.77、4.66和4.63。TaTDR-Like蛋白均在C端有1个bHLH保守结构域,其中TaTDRL-A与TaTDRL-B的保守结构域相似度达100%,与TaTDRL-D的保守结构域相似度为96%,TaTDRL-D与OsTDR、AtAMS保守结构域相似度分别为98%和88%;系统发育进化树表明TaTDR-Like蛋白与大麦（KAE8787147.1）、二穗短柄草TDR（XP_014756384）、水稻TDR（Os02g0120500）和拟南芥AMS（AT2G16910.1）的进化关系较密切;启动子分析表明TaTDR-Like基因启动子处含有较多光响应元件、非生物应激反应、激素响应元件等顺式作用元件;组织特异性表达分析显示TaTDRL-D在花药中的表达量最高,而TaTDRL-A和TaTDRL-B在幼穗表达量较高;对花药发育不同时期表达分析显示TaTDRL-D在花药发育单核早期表达量最高,之后逐渐降低,单核晚期到三核期不育材料（CMS-XN1376）表达量均高于可育材料（MF-XN1376）;自激活检测结果表明TaTDRL-D具有转录激活活性;亚细胞定位显示TaTDRL-D蛋白定位于细胞核。【结论】TaTDRL-D基因可能参与小麦花药发育,负调控花药育性。     

芒果UFGT基因的克隆及表达分析

花色素苷的合成是红色芒果果实着色的主要代谢途径,类黄酮糖基转移酶(UFGT)是花色素苷合成的最后一个酶,它可以将不稳定的花色素催化成花色素苷。根据已经报道的UFGT基因的序列设计兼并引物,采用3'RACE、5'RACE方法,克隆得到芒果果实UFGT基因的全长c DNA序列。该基因开放阅读框为1 392 bp,编码463个氨基酸,分子量为51.15 ku。对基因组扩增得到2 770 bp长度的片段分析发现,该基因含有2个内含子,分别在501~1 095 bp、1 548~2 330 bp。通过系统发育分析发现,该基因编码的蛋白与荔枝、山竹子等热带果树具有较近的亲缘关系。对不同芒果品种的UFGT基因表达进行分析发现,红色的芒果品种中表达量较高,黄色的芒果品种中表达量较低。     

鸡HOPX基因的克隆及表达分析

前期研究发现,HOPX基因在鸡脂肪组织高表达,为了解该基因在脂肪发育过程中的作用,采用RT-PCR方法,扩增和克隆鸡HOPX基因全长CDS区,并进行序列分析;采用real-time RT-PCR和半定量RT-PCR的方法,开展了HOPX基因的组织表达谱分析、HOPX基因在东北农业大学肉鸡高、低脂双向选择品系脂肪组织发育过程中的表达差异分析以及鸡脂肪细胞分化过程中的表达分析。研究结果显示,鸡HOPX基因的全长CDS区为222 bp,编码73个氨基酸。HOPX基因在鸡的多种组织中表达,其中,在脂肪组织中的表达量最高;在高、低脂系肉鸡的脂肪组织生长发育过程中,HOPX基因的表达均随年龄增长而上升,且高脂系鸡HOPX基因的表达量高于低脂系;在鸡脂肪细胞分化过程中,HOPX基因的表达呈上升趋势。HOPX基因的表达分析结果提示,该基因在鸡脂肪组织生长发育过程中发挥作用。     

三色堇DFR基因的克隆及表达分析

从三色堇花瓣中克隆了1个花色素合成结构基因的全长c DNA,命名为Vw DFR。Vw DFR c DNA全长为1 340 bp,编码347个氨基酸组成的蛋白,与胡杨的DFR序列具有较高的序列一致性。Vw DFR蛋白含有典型的植物DFR蛋白的保守功能结构域,属于SDR超基因蛋白家族成员。Vw DFR基因在三色堇不同组织中的表达存在明显差异,在初花期的花瓣中表达量最高,且色斑区高于非色斑区。结果说明,Vw DFR可能与三色堇花色形成有关。此结果为深入研究三色堇花色形成奠定了基础。