石栗accD因全长cDNA的克隆及序列分析

[目的]克隆石栗幼嫩叶片accD基因的全长cDNA序列,为今后利用该基因和提高油料作物种子含油量提供参考.[方法]根据已知植物麻疯树、蓖麻等accD基因的保守区域设计简并引物,以石栗幼嫩叶片为材料,利用简并PCR和RACE技术克隆accD基因的全长cDNA序列,扩增其编码序列.[结果]扩增获得的石栗accD基因全长cDNA序列长1789 bp,包含1509 bp的开放阅读框,可编码503个氨基酸,GenBank登录号为KC255250,并命名为amaccD.石栗accD基因序列经BLASTx比对后,发现其与巴西橡胶树、蓖麻和麻疯树氨基酸序列的同源性分别为90％、90％和89％.[结论]克隆获得的石栗accD基因全长cDNA序列与巴西橡胶树、蓖麻和麻疯树等具有较高同源性.     

4种大戟科植物PMK基因家族的全基因组鉴定与分析

甲羟戊酸-5-磷酸激酶（PMK）是甲羟戊酸（MVA）途径中的关键酶,其在ATP和Mg2＋等二价金属离子的存在下可逆地催化甲羟戊酸-5-磷酸（MVAP）磷酸化从而形成甲羟戊酸-5-焦磷酸（MVAPP）.基于已公布的基因组和EST数据,对蓖麻、麻疯树、木薯和橡胶树4种大戟科植物的PMK基因进行系统鉴定,分析其基因结构与进化特征.结果表明,蓖麻、麻疯树、木薯和橡胶树分别含有1、1、1和2个PMK基因,所有基因均含有9个内含子.根据同源性,PMK基因可分为2类,Ⅰ类广泛分布于绿色植物和部分古细菌、真细菌和真菌中,Ⅱ类则为动物所特有;虽然绝大多数绿色植物都含有PMK,但基因组范围内的搜索却未能在单细胞的绿藻中找到其同源基因;在大多基因组已测序的物种中,PMK主要以单拷贝的形式存在,其中包括蓖麻、麻疯树和木薯,但在橡胶树中基因出现了加倍现象,这与玉米和杨树类似.基因表达谱分析显示,在叶片、花、Ⅱ/Ⅲ期胚乳、Ⅴ/Ⅵ期胚乳和种子等组织中,RcPMK在Ⅱ/Ⅲ期胚乳中的表达丰度较高,叶片、种子和花次之,而在Ⅴ/Ⅵ期胚乳中的表达丰度最低.     

简并引物设计与大戟科3种植物WAX基因片段的克隆

在大戟科3种重要经济植物木薯、蓖麻、小桐子中,扩增WAX基因片段。利用CODEHOP方法设计简并引物,同时在3种植物中提取高质量的总RNA并反转录为cDNA,结果扩增在3种植物中得到特异性片段,克隆测序,并采用生物信息学技术进行序列分析。结果证明CODEHOP简并引物设计科学。同时证明WAX基因的保守性较高,在大戟科3个物种中同时得到了WAX基因片段序列信息,具有较高同源性。为以后WAX基因研究奠定重要基础。     

4种大戟科植物HMGS基因家族的全基因组鉴定与分析

3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A合酶(HMGS)是甲羟戊酸(MVA)代谢途径中的关键酶,催化乙酰-Co A和乙酰乙酰-Co A缩合形成戊二酸单酰辅酶A(HMG-Co A)。研究基于蓖麻、麻疯树、木薯和橡胶树已释放的基因组和EST数据,对这4种大戟科植物的HMGS基因进行了系统鉴定,并在此基础上分析了其基因结构与进化关系。结果表明,蓖麻、麻疯树、木薯和橡胶树分别含有1、1、2和2个HMGS基因,所有基因均包含11个内含子。同源分析表明,HMGS广泛存在于各种古细菌、真细菌和真核生物中,显示出较早的起源。在大多基因组已测序的绿色植物中,HMGS主要以单拷贝的形式存在,其中包括团藻、拟南芥、蓖麻和麻疯树,但在木薯和橡胶树中基因出现了加倍现象,这与小立碗藓、水稻和杨树类似。基因表达谱分析显示,在蓖麻的叶片、花、II/III期胚乳、V/VI期胚乳和种子等组织中,Rc HMGS在花和II/III期胚乳中的表达丰度较高,V/VI期胚乳和叶片中次之,种子中最低。     

木薯MeGWD3基因克隆及植物表达载体构建

[目的]克隆木薯葡聚糖水合双激酶(MeGWD3)基因并构建其植物表达载体,为开展木薯MeGWD3基因调控及功能研究提供参考.[方法]采用RT-PCR从木薯华南124(SC124)中克隆MeGWD3基因,对其进行序列分析,并将其连接至改造的pCAMBIA2300载体,构建植物表达载体pCAMBIA2300-MeGWD3.[结果]MeGWD3基因全长3522 bp,编码1173个氨基酸.经序列比对,发现MeGWD3基因序列与木薯Phytozome数据库中公布的GWD基因(cassava4.1_000497m)只存在2个碱基差异,同源性高达99.94%;与NCBI数据库中收录的木薯GWD基因(JN618460)同源性高达99.00%,与蓖麻GWD基因(XM 002518566)同源性达86.00%;成功构建植物表达载体pCAMBIA2300-MeGWD3.[结论]成功构建的植物表达载体pCAMBIA2300可用于MeGWD3基因功能及木薯淀粉代谢研究.     

木薯蔗糖磷酸合成酶基因克隆及组织表达分析

通过同源克隆从木薯品种辐选01(RS01)中获得SPS基因保守序列,利用RACE扩增技术获得全长cDNA序列并使用相关软件进行生物信息学分析,并采用实时荧光定量PCR分析木薯SPS基因在不同时期、不同组织中的相对表达量。结果表明:克隆获得的木薯SPS基因cDNA序列全长3 857bp,开放阅读框(ORF)长3 228bp,编码1 076个氨基酸,命名为MeSPS(GenBank登录号KX822780);同源性分析表明,MeSPS基因与麻风树、蓖麻和荔枝的SPS基因序列同源性较高,分别为89%、89%和87%;其氨基酸序列与其他植物SPS氨基酸同源性在77%~92%;经qRT-PCR分析结果表明,MeSPS在苗期的相对表达量较高;在同一生长时期,MeSPS在叶片中相对表达量高于茎段和块根。     

棉花γ-生育酚甲基转移酶基因全长cDNA的克隆与序列分析

γ-生育酚甲基转移酶(γ-TMT)是植物维生素E生物合成途径中的关键酶.通过RACE-PCR得到了棉花γ-TMT基因的cDNA序列,全长1384 bp,包含一个长为1 035bp的完整开放读码框,推导的氨基酸序列与番茄、大豆、拟南芥、向日葵、玉米等植物的γ-生育酚甲基转移酶基因编码的氨基酸序列的同源性较高,序列的一致率为68%～81%;与莱茵衣藻的序列同源性较低,一致率只有54%.系统进化分析结果表明不同来源的γ-TMT基因聚为3类.     

水曲柳节律相关GIGANTEA基因的克隆及同源性比对分析

[目的]对水曲柳节律相关GIGANTEA基因的克隆及同源性进行比对分析。[方法]根据GenBank中GI基因保守结构域设计简并引物,进行PCR分析,并与其他物种的氨基酸序列进行同源性比对分析。[结果]获得了编码区780 bp的部分序列,可以编码260个氨基酸,获得的GI基因命名为FmGI,与多个物种GI基因有着较高的同源性,其中与葡萄、大豆、苜蓿、毛果杨、蓖麻、黄瓜、菊花、大麦、玉米、小麦、拟南芥、黑麦草、洋葱和云杉等多个物种具有较高一致性。系统发育树分析结果表明,GI基因按照单子叶植物、双子叶植物和裸子植物的进化关系聚为3类,明确了水曲柳GI基因的系统进化关系。[结论]该方法对水曲柳生物节律钟GI基因编码区进行了克隆,并对获得的部分GI蛋白序列进行了同源性比对分析,建立了系统进化树,为进一步获得水曲柳GI基因全长及研究其功能起到一定参考作用。     

芝麻硬脂酸脱饱和酶基因SiSAD的克隆及功能验证

【目的】对芝麻△9硬脂酰-ACP脱饱和酶基因SiSAD（△9 stearoyl acyl-carrier-protein desaturase）进行克隆与表达分析,并转入拟南芥,探究其在油酸合成过程中的作用,为芝麻油酸含量的遗传改良提供分子基础。【方法】提取中芝13叶片的总RNA,反转录为cDNA。根据芝麻基因组数据库中的SiSAD序列信息（序列号为SIN_1008977）设计引物,以cDNA为模板,通过RT-PCR克隆获得SiSAD编码区序列,并与参考基因组序列进行比较。利用InterPro进行保守结构域分析,获得SiSAD蛋白的保守结构域。利用BLAST对SiSAD蛋白进行同源对比,获得SiSAD的同源蛋白质。采用邻接法构建系统进化树,获得芝麻SAD蛋白与橄榄、牵牛花、蓖麻、莴苣、葡萄、柑橘、拟南芥等植物SAD蛋白的亲缘关系。通过荧光定量PCR检测SiSAD在2个芝麻品种中芝33和中丰芝一号的根、茎、叶、蕾和种子中的相对表达量,分析SiSAD的表达特异性。将SiSAD连接过表达载体,通过农杆菌介导法转化野生型拟南芥（Col-0）,筛选阳性后代,对T₃代转基因和野生型的拟南芥种子中硬脂酸和油酸相对含量进行测定,分析SiSAD的功能。【结果】成功获得SiSAD的编码区序列,与参考基因组序列一致,全长为1 152 bp,编码383个氨基酸,SiSAD蛋白的分子量为43 kD,等电点为6.18。发现SiSAD蛋白含有一个保守结构域,属于脂肪酸去饱和酶家族成员,与其他植物的SAD蛋白质序列的同源性较高,暗示SiSAD在不同物种中的功能可能比较保守。系统进化分析显示,芝麻SAD蛋白与牵牛花和橄榄的SAD蛋白处于同一分支,进化关系较近,与蓖麻、拟南芥、柑橘的SAD蛋白亲缘关系较远。荧光定量PCR结果表明,SiSAD在芝麻种子中的表达量远远高于其他组织,有显著的组织特异性。成功构建了SiSAD的过表达载体,通过农杆菌介导法转化拟南芥,结果表明SiSAD成功导入拟南芥中,而且转录水平很高。对T₃代转基因拟南芥种子中硬脂酸和油酸的相对含量分析表明,与野生型拟南芥比较,3个转SiSAD拟南芥株系中硬脂酸（C18:0）含量分别降低了3.0%、4.8%和6.1%,而油酸（C18:1）含量分别升高了2.8%、4.3%和7.8%,平均升高4.97%。【结论】克隆获得芝麻SiSAD的全长cDNA序列,鉴定了SiSAD的功能,发现SiSAD在油酸合成代谢过程中正向增加油酸含量,可应用于高油酸芝麻新品种培育。     

巴西橡胶树CCaMK基因家族成员的鉴定和表达分析

钙/钙调素依赖型蛋白激酶(CCa MK,calcium-and calmodulin-dependent protein kinase)是一种钙离子结合蛋白,在钙信号传导过程中起重要作用。本研究以已发表的CCa MK序列作为检索序列,对橡胶树和其他5种植物(木薯、水稻、杨树、蓖麻和拟南芥)的基因组和转录组数据进行全面搜索,鉴定得到6个CCa MK基因,其中包括一个橡胶树CCa MK基因,命名为Hb CCa MK1。序列分析发现:5种植物的CCa MK氨基酸序列同源性较高,为73%~94%。基因结构分析发现,Hb CCa MK1和所分析的其他植物CCa MK一样均,含有6个内含子、1个蛋白激酶结构域和3个EF-hand结构域;从结构和进化上看,Hb CCa MK1和蓖麻、木薯2种植物的CCa MK具有较近的亲缘关系;在表达方面,Hb CCa MK1在橡胶树根中表达丰度最高,其次为树叶和花;另外,Hb CCa MK1的表达还与叶片发育、真菌侵染和低温胁迫有关。     

Cloning RPL11 cDNA 3'' End by SMART RACE Technique

RT-PCR and RACE techniques were used to clone 3' end real sequence of RPL11 gene from a goat. The sequences included some non-structural protein (3D) genes, and 3D gene immediately downstream 3' non-coding region (UTR) and poly (A) tail. The results showed that the length of specific amplified fragment was 566 bp (not including polyA tail). RPL11 gene encoded 188 amino acids, amino acid sequence was conducted for homology analysis by NCBI BLAST tool. The highest homology was Mus (RPL11, mRNA homology 99%), ...     

猪脂肪特异性蛋白27基因的克隆与序列分析

基于电子延伸序列,克隆并分析了猪脂肪特异性蛋白27基因.各种组织提取总RNA,利用设计的引物进行RT-PCR,PCR产物与pMD19-T连接后转化E.coli JM109,检测阳性克隆并测序.猪FSP27基因的cDNA序列,其全长为745bp,开放阅读框为11-72Top,编码有238个氨基酸.同源分析结果表明,猪FSP27的核酸序列与人、小鼠和牛的同源性分别为86%、77.6%、82.3%.氨基酸序列的同源性分别为83.2%、74.4%、79.3%.组织分布结果显示:猪FSP27基因在多种组织均有分布.克隆的猪FSP27基因并注册GenBank(Accession.EU395789).     

二花脸猪Smad4基因的克隆与卵巢组织mRNA的表达水平

[目的]了解二花脸猪Smad4(common-mediator Sma4)基因的序列特征和组织表达特征,分析二花脸猪与商品猪卵巢组织中Smad4基因mRNA表达水平的差异.[方法]采用克隆测序技术获得二花脸猪Smad4基因cDNA序列,利用生物信息学方法分析二花脸猪Smad4基因的序列特征和蛋白的理化性质、高级结构,RT-PCR检测其组织表达特征,并采用real-time PCR技术检测二花脸猪与商品猪卵巢组织中Smad4基因mRNA的表达水平.[结果]二花脸猪Smad4基因编码区序列全长1 659 bp,编码一个含有5 52个氨基酸残基的蛋白质,氨基酸序列与其它哺乳动物的同源性均在98％以上;二花脸猪Smad4也包括3个典型的结构域(MH1、SAD和MH2).二花脸猪Smad4基因在所检测的组织中均有表达,且卵巢组织中mRNA的表达水平极显著高于商品猪(P＜0.01).[结论]二花脸猪Smad4基因可能拥有其它哺乳动物Smad4基因相同的功能及其可能与猪高繁殖力间有一定相关.     

猪脂肪诱导转录物的克隆与组织分布

本试验研究了猪脂肪代谢的重要功能基因——脂肪诱导转录物(FIT)。根据Genebank提供的电子延伸序列和内标β-actin基因序列设计引物,分别以脂肪和肌肉组织mRNA为模板,经反转录和PCR反应,克隆得到了FIT1基因和FIT1mRNA3’UTR区。对测序结果进行序列分析表明,猪FIT1基因的cDNA序列,全长为1 310bp,ORF为400~1 272bp,编码290个氨基酸。同源分析结果表明,猪FIT1基因与Genebank上已登录的牛、人、大鼠和小鼠的核酸序列同源性分别为93.2%、92.1%、87.4%和88.1%,氨基酸序列的同源性分别为96.6%、97.2%、94.8%和95.5%。在此基础上,进一步研究了组织分布,显示结果为在肌肉和脂肪组织FIT1有明显分布,而在其它组织分布量很低。     

番鸭硬酯酰辅酶A去饱和酶1基因克隆、序列分析及填饲对其表达的影响

研究旨在克隆番鸭硬酯酰辅酶A去饱和酶1(SCD1)基因,并探讨该基因组织特异性表达规律以及填饲对其表达的影响。试验以番鸭为材料,采用RT-PCR方法从番鸭肝脏中扩增出SCD1基因完整CDS区域,并采用相关分子生物学软件对所获得的基因片段进行分析,同时利用实时荧光定量PCR方法检测SCD1基因在番鸭12种组织以及填饲不同阶段肝脏和脂肪组织中mRNA表达丰度。结果表明,所扩增的SCD1基因编码完整的开放阅读框,ORF长度为1 083bp,共编码360个氨基酸;与GenBank中禽类的氨基酸同源性在91%~97%之间,与哺乳类动物同源性在80%~90%之间,与鱼类同源性在68%~75%之间。实时荧光定量PCR结果显示SCD1基因在肝脏和腹脂中表达最高,在其他组织中少量表达或未检测到表达。填饲使得番鸭肝脏组织中SCD1基因表达极显著升高,脂肪组织中SCD1基因表达量显著升高,揭示SCD1基因可能在番鸭肥肝形成中起到重要作用。     

法氏囊炎病毒VP2基因高变区片段的克隆与鉴定

[目的]研究法氏囊病毒VP2蛋白的抗原表位在机体免疫应答中的作用和特点。[方法]以接种传染性法氏囊病毒(IBDV)的鸡胚尿囊液为模板,根据Genbank中登录的IBDV的VP2蛋白基因的全序列设计引物,通过RT-PCR扩增获得VP2高变区部分片段,将其克隆到原核表达质粒PGEX-4T-1中,经酶切鉴定后,转化大肠杆菌Rosetta(DE3)BL21,筛选阳性克隆并对其进行测序鉴定。[结果]通过PCR扩增获得一个504bp的扩增片段,序列分析结果表明它与GenBank中登录的IBDV的VP2蛋白基因的核苷酸序列同源性达99.8%,其氨基酸序列的同源性为99.4%,说明各毒株间高变区基因序列保守性很高。[结论]法氏囊炎病毒毒株在两个大小亲水区内的氨基酸都非常保守。     

鸭IL-2基因启动子的克隆、多态性与表达的关联分析

为研究鸭IL-2基因调控区单核苷酸多态性对其转录调控的影响,克隆获得了鸭IL-2基因启动子2 850 bp序列,与人、小鼠和原鸡的同源性分别为35.37%,37.52%和34.74%。其中,-1 400/-1 000存在集中的核心转录因子结合位点。对鸭IL-2基因启动子(-1 932/-742)进行单核苷酸多态检测和遗传多态性分析发现,该区域存在两个突变位点(C-1353A、C-1406T),且均处于Hardy-Weinberg极不平衡状态;等位基因A均为优势等位基因。单核苷酸多态与其表达水平的相关性分析发现,突变位点不同基因型与IL-2基因mRNA表达水平和IL-2蛋白水平均无显著相关关系,但基因型AA个体的mRNA表达量均高于其他基因型个体(P>0.05),表明鸭IL-2启动子等位基因A可能有促进IL-2基因转录的趋势。研究结果为IL-2基因转录调控机制的研究提供了理论基础。     

猪KISS-1基因克隆、序列分析

在猪的不同组织中克隆KISS-1基因,提取总RNA,利用设计的引物进行RT-PCR,PCR产物与pMD-19T载体连接后转化E．coliDH5α,检测阳性克隆并测序;结果：克隆的猪KISS-1基因与牛、人、大鼠、小鼠同源性分别为81．0％、76．8％、71．4％、72．4％;克隆了猪KISS-1基因全长并注册GenBank（Accession．EU934235）,猪KISS-1基因在多种组织中表达。     

斑马鱼尾加压素Ⅱ受体基因组织表达的研究

尾加压素Ⅱ受体(UrotensinⅡreceptor,UT)是一种7次跨膜G蛋白偶联受体,是目前发现的具有最强收缩血管作用的尾加压素Ⅱ的特异性受体。斑马鱼中存在4种不同的UT-like基因(uts2r1,uts2r2,uts2r3和uts2r4),分别位于斑马鱼4条不同染色体上。这4种uts2r基因核苷酸序列各不相同,uts2r1位于3号染色体上,其与12号染色体上的uts2r2基因蛋白序列相似度最高为47%,与6号染色体上的uts2r3和16号染色体上的uts2r4蛋白相似度分别是41.6%和33%。通过设计特异引物检测每种uts2r基因在斑马鱼成鱼各组织中的表达情况,结果显示3号染色体上的uts2r1基因在肾脏中表达量最高,6号染色体上的uts2r2基因在脊髓中表达量最高,12号染色体上的uts2r3基因在心脏中表达量最高,而16号染色体上的uts2r4基因在背肌中表达量最高。     

免疫鸡群肾型传染性支气管炎病毒的分离和鉴定

[目的]鉴定免疫鸡群肾型传染性支气管炎病毒（IBV）。[方法]以接种IBV的鸡胚尿囊液为模板,根据GenBank中登录的IBV的N基因序列设计引物,通过RT-PCR扩增出目的片段,经酶切鉴定后对其进行测序鉴定。[结果]PCR扩增片段长度为409bp,将其Ⅳ基因核苷酸序列与不同地区分离株（山东、黑龙江等）以及欧洲呼吸型疫苗株（M41）的IBV核苷酸序列进行比较,结果表明,不同毒株的核苷酸同源性在85．6％～100．0％,此次分离所得IBV的N基因与IBVSD0708株（EU352625）N基因的核苷酸同源性高达99．3％,而与呼吸型疫苗株M41（M28566）的同源性仅为87．3％。测序结果及序列分析可以证实分离到的病毒为IBV,命名为HN／HL株。[结论]该研究为鸡传染性支气管炎病毒的控制奠定了基础。