新疆红肉苹果转录因子MsMYB10基因的克隆、序列分析及原核表达#br#

【目的】克隆新疆红肉苹果[Malus sieversii f.neidzwetzkyana（Dieck）Langenf]MYB10转录因子基因,进行序列分析和原核表达研究,为进一步探索红色发育机理及选育新的栽培红肉苹果奠定理论基础。【方法】根据MdMYB10基因编码区设计1对特异引物,以新疆红肉苹果叶片总RNA为模板,通过RT-PCR获得1个约700 bp的cDNA片段,T/A克隆后进行序列测定,并对该序列进行分析。随后将该基因片段连接到原核表达载体pET-30a（+）中,构建融合表达质粒,转化到E.coli BL21（DE3）中进行表达。【结果】测序结果显示,RT-PCR 获得的cDNA 全长包含完整的cDNA开放读码框732 bp,编码244个氨基酸,命名为MsMYB10。MsMYB10分子量为28.56 kD,等电点为8.41,GenBank登录号为GQ500894。该蛋白具有R2R3MYB结构域,结构域中有保守的色氨酸残基,在C端有1个富含酸性氨基酸的转录激活区。与已知MdMYB10的氨基酸序列的同源性为98%。另外,MsMYB10没有信号肽,具有核定位信号。进化树分析表明,MsMYB10与调控花青苷合成的转录因子MdMYB10亲缘关系最近,处在同一进化枝。SDS-PAGE电泳检测结果表明,表达蛋白与预期蛋白大小一致。【结论】克隆了新疆红肉苹果转录因子MsMYB10基因, 并可在大肠杆菌中转化表达。为进一步纯化和鉴定目的蛋白及研究其功能奠定了试验基础。     

新疆红肉苹果果皮果肉呈色差异机理

【目的】比较新疆红肉苹果（Malus sieversii f.neidzwetzkyana(Dieck)Langenf）果皮、果肉花青苷成分、积累模式及花青苷合成相关基因的表达,以初步探明果皮、果肉呈色差异的机理。【方法】以新疆红肉苹果‘夏红肉’为试材,利用HPLC方法鉴定果皮和果肉的花青苷成分,通过QPCR测定果实着色过程中相关基因的表达,同时测定花青苷含量。【结果】果肉和果皮中花青苷的主要成分均为矢车菊素-3-半乳糖苷,但其积累模式明显不同,随着果实的发育,果皮中的花青苷含量呈下降趋势,果肉则呈相反趋势。与之对应的,花青苷合成结构基因的表达与花青苷积累模式基本一致。花青苷调控基因MsMYB10有其自身的表达特性,果皮中表达量逐渐升高,果肉中呈先升高后下降的趋势。【结论】新疆红肉苹果果皮果肉呈色差异主要与花青苷含量及其结构基因的转录表达水平有关,为进一步研究红肉苹果红色形成机理,培育具有观赏、鲜食与保健功能的苹果红肉新品种奠定了理论基础。     

转录因子AtWRKY35序列分析及原核表达载体的构建

WRKY转录因子是一超级基因家族,数目众多,广泛存在于高等植物中。该研究通过对WRKY基因家族的一员WRKY35进行生物信息学分析,结果发现,在其5-存在一个WRKYGQK核心结构域,一个Cys2His2或Cys2His/Cys锌指型结构,无跨膜结构域;同时通过PCR扩增、酶切、连接等将WRKY35基因片段连接到原核表达载体PET28上,这可为WRKY35基因的蛋白质表达及其后续基因功能鉴定奠定基础。     

红肉苹果MpMYBPA1的克隆及表达分析

利用RACE和电子克隆技术相结合的方法从野生红肉苹果(Malus pumila var.niedzwetzkyana Schneid)中克隆了1个MYB类转录因子的全长序列,利用生物信息学方法对其进行分析,同时进行了亚细胞定位分析以及表达特性的研究。结果表明:该基因全长为1 020 bp,编码340个氨基酸;其核苷酸序列与葡萄MYBPA1同源性最高,命名为MpMYBPA1,其N端含2个约有55个氨基酸组成的MYB特征结构域。亚细胞定位分析结果表明MpMYBPA1蛋白定位在细胞核中。荧光定量PCR结果表明:MpMYBPA1基因在根、茎、叶、果皮中均有表达,果皮中表达量最大。在20℃处理4 d后该基因的表达量得到了上调,而在30℃高温条件下,该基因的表达上调不明显,说明低温有利于该基因的表达,并且该基因受ABA调控。推测MpMYBPA1基因可能参与苹果的着色过程。     

紫大麦草中DREB类转录因子基因Hvi917DREB2的克隆、原核表达及序列分析

DREB类转录因子是一类与植物逆境胁迫响应相关的重要蛋白,本研究利用同源克隆方法和RACE技术从紫大麦草(Hordeum violaceum)中分离到1个DREB类转录因子基因,命名为Hvi917 DREB2。序列分析表明Hvi917 DREB2基因含有1个792bp的开放阅读框,编码264个氨基酸残基,含有1个保守的AP2结构域,属于AP2大家族。该基因编码的氨基酸序列与Genebank中短芒大麦草AP2蛋白HbDREB2、DREB1(登录号分别为:AAU29412.1和AER42620.1)具有99%的氨基酸序列一致性。将该基因构建成原核表达载体,经IPTG诱导表达了1个分子量为34.5kD的蛋白。     

拟南芥转录因子CBF1基因的克隆与原核表达

CBF1转录激活因子与植物的抗逆密切相关,根据GenBank中拟南芥（Arabidopsis thaliana）CBF1（C-repeat/dre binding factor 1）基因的编码区设计1对特异引物,通过RT-PCR扩增出拟南芥CBF1基因,随后亚克隆到pMD18-T载体,测序、序列分析表明与拟南芥CBF1对应区域相似性为100%。将该片段亚克隆到原核表达载体pET22b（＋）中构建原核表达质粒,转化大肠杆菌ER2566,在IPTG诱导下产生CBF1蛋白,SDS-PAGE结果表明表达的蛋白约24ku,与预期一致。     

苹果果实HD-ZipⅠ转录因子亚家族基因鉴定及表达分析

转录因子在调控苹果果实成熟衰老过程中起到至关重要的作用。利用生物信息学方法从苹果基因组数据库筛选出22个HD-ZipⅠ转录因子家族成员并进行分类。通过对不同组织基因表达特异性分析,筛选出6个在成熟果实中表达的基因,进一步分析其在果实成熟贮藏过程中的表达差异。实时荧光定量PCR分析结果表明,在‘富士’果实采后贮藏过程中,有3个家族成员的表达与乙烯存在不同程度的联系,其中MdHZ 6在果实常温贮藏中的表达与内源乙烯含量变化有较高的相关性,且均在35d达到峰值;MdHZ 15和MdHZ 17在内源乙烯高峰之前有显著上调,预测三者与苹果的成熟衰老相关。     

短枝型苹果MdRGL基因的克隆及原核表达分析

【目的】克隆短枝型苹果（Malus domestica Borkh.）的MdRGL基因,并对其进行生物信息学分析,构建该基因的原核表达载体,在大肠杆菌中诱导表达融合蛋白,为明确短枝型苹果MdRGL基因与短枝芽变特性之间的关系奠定基础。【方法】采用同源克隆法,以短枝型苹果叶片总RNA为模板,通过RT-PCR获得短枝型苹果MdRGL的cDNA片段,T/A克隆后进行序列测定。将克隆到的短枝型苹果MdRGL克隆到表达载体pGEX-4T-1上,构建融合表达载体pGEX-4T-MdRGL,转化到大肠杆菌BL21（DE3）并诱导表达。【结果】从短枝型苹果中克隆到5条MdRGL基因：MdRGL1a/b、MdRGL2a/b和MdRGL3b。序列分析表明,除MdRGL3b外,另外4条序列都具有DELLA和VHYNP结构域。利用所构建的原核表达载体,经IPTG诱导和SDS-PAGE电泳检测结果表明,表达蛋白与预期蛋白大小一致。【结论】短枝型苹果中DELLA蛋白的克隆和原核表达的成功,为进一步纯化和鉴定目的蛋白及研究其功能奠定了试验基础。     

山荆子CBF转录因子的克隆、序列分析及植物表达载体的构建

利用RT-PCR技术从山荆子cDNA中克隆CBF基因,ORF全长756 bp,编码252个氨基酸;其氨基酸序列含典型的CBF基因蛋白保守的序列AP2/EREB DNA结合域及CBF家族蛋白特征短多肽序列(PKK/RPAGRxKFxETRHP和DSAWR);与Genebank上收录的几种植物CBF基因进行氨基酸同源性比对,结果发现山荆子CBF转录因子MbCBF和苹果CBF/DREB1基因的氨基酸序列相似性为98%;与梅树CBF相似性为67%;进一步构建了植物表达载体,为利用CBF基因提高植物抗逆性奠定基础。     

苦荞转录因子基因FtMYB1的克隆及序列分析

采用RACE-PCR技术,从苦荞花蕾克隆得到一个MYB基因(FtMYBl).结果表明,FtMYBl基因DNA序列全长863 bp(GenBank,JF313344),含两个内含子,内含子1长度为78 bp(134～211 bp),内含子2长度为74 bp(342～415 bp);cDNA序列全长711bp(GenBan...     

新疆野苹果F_1代果实性状的相关分析和主成分分析

以4年生新疆野苹果×富士杂交F1代群体为试材,对19个果实品质指标进行测定,利用相关分析和主成分分析从功能基因研究和品系选育两个角度对各指标的遗传变异进行考察。结果表明:(1)与栽培苹果相比,F1代在果实质地、花色苷有关性状之间的相关性存在差异:钙与果实质地的3个指标相关性不显著;花色苷与糖含量相关性不显著,但与钙、钾含量相关性极显著。钙与多个指标极显著相关,可作为功能基因研究的重点。(2)从主成分贡献率看,果实质地、矿质元素、果实大小、花色苷含量4个主成分在遗传信息中占的比重较大,是下一步功能基因研究的切入点,也是进行品质综合评价的重点考察对象。加大对果实质地、果实大小、花色苷含量的考察可提高育种效率。(3)对主成分综合得分排序,根据不同育种目标选择综合性状优良的个体,是新疆野苹果在育种中利用保存的有效捷径。     

新疆红肉苹果杂种一代的遗传变异及功能型苹果优株评价

【目的】研究新疆红肉苹果与苹果品种杂种F1群体童期、果实性状的遗传变异特点,并进行功能型苹果优株评价,旨在为功能型苹果育种技术体系的创建及新疆野苹果资源的利用保存提供基本资料。【方法】以新疆红肉苹果与‘寒富’等苹果品种6个杂交组合的杂种一代868株实生苗及从中选育出的4个优株为试材,以国外引进的红肉苹果‘德红脆’及苹果栽培品种‘金冠’为对照,检测童期、果实单果重、硬脆度、可溶性固形物、可滴定酸、果皮与果肉总酚、抗氧化能力以及类黄酮含量与组分,讨论功能型苹果育种技术。【结果】新疆红肉苹果为亲本的5个杂交组合在定植第3年的开花株率均在15%以上,童期仅2.33-4.33年,而对照‘金帅’ב寒富’苹果杂交组合在定植第4年的开花株率仅为8.0%,童期3.33-5.33年;果肉花青苷含量等各性状均出现广泛分离,变异系数均在20%以上,进一步选择的潜力很大;果皮与果肉总酚及花色苷含量的广义遗传力均在85%以上,遗传能力较强;新疆红肉苹果的5个杂交组合均出现了红-绵肉及红-脆肉等株系的分离现象,其中红肉和脆肉株系分离比率分别为26.2%-37.5%和23.9%-27.5%;红肉面积较大的红脆1号和10号总酚与花青苷含量、抗氧化能力及类黄酮含量和种类数极显著地高于果肉略带红色的红脆8号和白脆1号及其对照‘德红脆’和‘金冠’。【结论】新疆红肉苹果与苹果品种杂种F1结果年龄早,果皮与果肉总酚含量等功能成分遗传能力强,从杂种F1代群体中能够选育出抗氧化能力强、类黄酮含量含量高的功能型红肉脆肉优良株系。     

致猪水肿病大肠杆菌鄂E株SLT-IIeB基因的克隆、序列分析及原核表达

以湖北本地分离的致猪水肿病大肠杆菌鄂E株为模板,PCR扩增去掉信号肽和跨膜区的SLT-IIeB基因,将其克隆到原核表达载体pGEX-KG。同时对筛选出的阳性质粒pGEX-SLT-IIeB进行测序,测序结果与Genbank上发表的12个SLT-IIeB基因序列的同源性达100%,表明该基因保守性很好。重组质粒pGEX-SLT-IIeB经IPTG诱导后在大肠杆菌中实现了表达,SDS-PAGE分析表明表达产物GST-SLT-IIeB有特异性表达带,Western-blot检测证实表达产物具有免疫反应性。     

中华蜜蜂王浆多肽Apisimin基因转录、克隆与表达研究

构建中华蜜蜂(Apis cerana cerana)工蜂头部cDNA文库并进行了测序,从8568个表达序列标签(expression sequencetag,EST)中获得96个Apisimin基因克隆,结果表明Apisimin基因是一个高丰度转录的基因。进一步对克隆分析表明该基因cDNA全长为379 nt,包含一个237 nt、可以编码78个氨基酸的ORF。推导的Apisimin蛋白N端含有一个由24个氨基酸残基组成的信号肽,后端为54残基、预计分子量为5.9kDa的成熟肽。该ORF与意大利蜜蜂和印度蜜蜂的Apisimin基因核苷酸同源性分别为100%和95%。将成熟肽编码区进行亚克隆,构建了Apisimin与谷胱甘肽转移酶融合表达的载体pGEX/apisimin,并将重组载体转化入大肠杆菌BL21(DE3)进行融合表达。SDS-PAGE和薄层扫描表明,表达的融合蛋白分子量为31 kDa,表达量占细菌总蛋白的22.1%,约50%是可溶性的。通过亲和柱进一步纯化了表达的融合蛋白。     

小鼠IL-10基因的克隆及其原核表达

从ConA活化的昆明小鼠脾细胞中提取总RNA,利用RT-PCR方法扩增得到小鼠的IL-10基因.编码序列经测序验证后,将其克隆入表达载体pET-28a,构建IL-10基因的重组原核表达载体,在大肠杆菌(DE3)中诱导表达目的蛋白.SDS-PAGE结果表明,该表达产物的分子量与预期值相符,Western blot结果说明小鼠IL-10基因得到了表达.     

SARS病毒核蛋白基因的克隆、序列分析及其在E.coli中的高效表达

对SARS病毒核蛋白(N)基因进行了克隆和序列测定。根据GenBank中已发表的SARS全基因组序列,设计合成了1对特异性引物,对SARS病毒N蛋白基因进行了RT-PCR扩增。将PCR产物纯化后与pGEM-T连接得到重组质粒pGEM-N,进行核苷酸序列测定。结果该基因全长1269bp,编码422个氨基酸。与Tor2、Urbani和TW1株相比,核苷酸和推导的氨基酸序列的同源性均为100%。将pGEM-N双酶切,回收目的基因片段并克隆到大肠杆菌表达载体pET28a中,构建了重组质粒pET-N;将其转化表达菌BL21(DE3)用IPTG进行诱导表达。SDS-PAGE结果表明:重组菌可表达相对分子量约为53kD的蛋白。Western-blotting证实,重组N蛋白可以与SARS免疫血清发生特异性反应。经凝胶薄层扫描分析,重组N蛋白表达量约占菌体蛋白的43%。