龙眼己糖激酶基因的克隆及原核表达

【目的】克隆龙眼Dimocarpus longan己糖激酶(Hexokinase,HXK)基因,并对其进行生物信息学分析及原核表达分析.【方法】以龙眼总RNA为模板,采用RT-PCR结合RACE法获得基因全长c DNA序列,构建p ET-32a-Dl HXK原核表达载体,转化到大肠埃希菌Escherichia coli Rosetta(DE3)中诱导表达.【结果和结论】成功克隆龙眼己糖激酶基因的c DNA全长序列,命名为Dl HXK,登录号为KF776906.1.龙眼Dl HXK序列全长2 101 bp,包括1个1 488 bp的开放阅读框,预测编码495个氨基酸;进化树和相似性分析发现,该基因与温州蜜柑Citrus unshiu的相似性最高,达到了82%;荧光定量表达分析表明,Dl HXK基因随着果实的发育成熟表达量逐渐上升;经IPTG诱导和SDSPAGE检测,所构建的原核表达载体表达的融合蛋白与预期蛋白大小相吻合.由此可见,利用RT-PCR结合RACE方法成功克隆了龙眼的己糖激酶基因,构建原核表达载体,并在大肠埃希菌Rosetta(DE3)中获得高效表达.     

栽培小麦Brock中转录因子基因WRKY的克隆与表达分析

WRKY类转录因子在植物抵抗外界胁迫上起重要作用。本研究在小麦中分离到一个WRKY类转录因子基因Ta WRKY,该基因序列全长1 242 bp,推测编码蛋白含354个氨基酸,相对分子量为86 k D,理论等电点为4.96,与小麦中WRKY8序列同源性为97%。进化树分析表明,Ta WRKY与小麦中WRKY8亲缘关系较近。基因的诱导表达模式分析显示,Ta WRKY受白粉菌诱导,染菌8 h达到表达最高值。上述试验结果初步说明,Ta WRKY基因在小麦抵抗白粉菌侵染过程中可能发挥着重要作用。     

枯草芽孢杆菌葡萄糖酸操纵子突变株的构建

葡萄糖激酶为核黄素的生物合成原料GTP和5-磷酸核酮糖合成的关键酶,为了提高葡萄糖激酶的表达,构建了整合表达载体pRKS - 14,通过同源重组的方法将线性化的pRKS - 14转化枯草芽孢杆菌GJ05,得到GJ06,在葡萄糖酸操纵子基因gntR和gntK基因之间引入了强启动子PB14,为进一步提高核黄素的产量提供原料保障.     

病原诱导的小麦转录因子TaERF1b基因的分离和表达

 【目的】研究一个病原诱导的小麦ERF转录因子基因在对纹枯病菌、赤霉病菌防御反应中的作用。【方法】应用生物信息学、RT-PCR、RACE方法，从赤霉病菌诱导的小麦中，分离ERF转录因子基因的全长cDNA序列；利用半定量RT-PCR方法，分析该基因对小麦纹枯病菌、赤霉病菌及MeJA、ET和SA处理的应答表达情况。【结果】从赤霉病菌诱导的抗赤霉病小麦品种苏麦3号cDNA中，分离出1个编码ERF转录因子基因的全长cDNA序列。该基因暂被命名为TaERF1b，编码由280个氨基酸组成的蛋白质TaERF1b。TaERF1b具有保守的ERF/AP2结构域，但TaERF1b蛋白全长氨基酸序列与已克隆的ERF蛋白同源性较低（＜36.5%）。TaERF1b基因表达分析的结果表明，纹枯病菌、赤霉病菌侵染可快速诱导抗病小麦中TaERF1b基因的上调表达，该基因转录表达水平在防卫相关激素乙烯、茉莉酸处理早期显著增强，而且TaERF1b对外源乙烯、茉莉酸处理的响应时期早于对纹枯病菌、赤霉病菌的响应时期。【结论】分离出一个受病原诱导的小麦ERF新基因TaERF1b，其编码蛋白TaERF1b为植物ERF转录因子家族的一个新成员，可能通过茉莉酸、乙烯信号途径介导小麦对纹枯病菌、赤霉病菌的防御反应。     

小麦-黑麦1BL/1RS易位系99/2439中蛋白激酶基因的克隆

[目的]克隆和分析小麦受体蛋白激酶基因片段。[方法]对经白粉菌诱导24 h的小麦-黑麦1BL/1RS易位系99/2439叶片中cDNA进行5′-RACE,获得小麦受体蛋白激酶基因的部分片段,并分析其蛋白质序列同源性。[结果]通过RACE获得了长度为1 708bp的小麦受体蛋白激酶基因片段。该片段的氨基酸序列(S1125)与基因Lrk19在641个氨基酸跨度内有86%相同,91%相似。S1125与小麦抗锈病基因Lrk10在636个氨基酸跨度内有84%相同,88%相似。S1125可能为丝氨酸-苏氨酸激酶。[结论]所克隆的小麦蛋白激酶基因片段与Lrk19基因和小麦抗锈病基因Lrk10具有较高的同源性。     

受条锈菌诱导的小麦丝氨酸苏氨酸激酶基因TaS/TK的克隆与表达

以小麦基因芯片数据获得的1个受条锈病菌诱导上调表达的EST序列为探针,从小麦中克隆抗条锈病相关基因TaS/TK,并对其序列特征、进化关系和表达特征进行分析。结果表明:TaS/TK基因c DNA全长为1 582 bp,包含1 239 bp的ORF、139 bp的5'UTR以及240 bp的3'UTR,编码412个氨基酸,分子量47 120,等电点为5.84,并将其定位于小麦5B染色体;SMART软件分析结果表明TaS/TK仅存在1个典型的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶结构域;经激酶区Blastp比对分析,TaS/TK与其他植物同源性较低,与同源性最高的短柄草仅为59%;qRT-PCR检测结果显示,TaS/TK在小麦茎、叶中均有表达,但在根中低水平表达;TaS/TK在抗病小麦、感病小麦中均受条锈菌诱导表达,但在抗病材料中表达水平明显高于感病材料;同时,TaS/TK受水杨酸诱导上调表达。以上结果表明TaS/TK可能参与小麦SA信号通路中对条锈病菌的抗性反应。     

天山雪莲rbcS基因启动子的克隆及序列分析

以天山雪莲(S.involucrata Kar.et Kir.)为材料,根据已获得的天山雪莲1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶小亚基基因组序列设计引物,采用热不对称交错PCR(TAIL-PCR)和高效TAIL-PCR(hiTAIL-PCR)扩增到rbcS基因5′上游启动子序列,长为1 668bp。用PlantCare和PLACE软件序列分析表明,该序列具有启动子的基本元件TATA-box、CA AT-box,包含多个胁迫诱导元件,如光诱导元件、赤霉素、低温诱导元件,昼夜节律调控元件等。构建pBI-PsikrbcS-GUS植物表达载体,并成功将其转化进入农杆菌。sikrbcS基因启动子的克隆与分析为进一步研究雪莲1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶小亚基基因的表达调控奠定了基础。     

铜绿假单胞菌脂肪酶Lipase基因的原核表达

[目的]对铜绿假单胞菌脂肪酶Lipase基因进行原核表达。[方法]利用PCR方法从铜绿假单胞菌基因组DNA中扩增得到脂肪酶基因,测定其核苷酸序列,利用基因重组技术构建脂肪酶基因的原核表达载体,加IPTG至终浓度为1.0 mmol/L诱导蛋白表达4 h,并进行SDS-PAGE电泳。[结果]从铜绿假单胞菌中克隆的脂肪酶基因成熟肽的序列,与NCBI上所递交的铜绿假单胞菌脂肪酶序列同源性很高,达99.36%。成功构建了脂肪酶基因的原核表达载体pET32a-Lip,进一步SDS-PAGE电泳结果显示目的基因得到高效表达。[结论]克隆的铜绿假单胞菌脂肪酶带有自身的信号肽,也可以在大肠杆菌中正常表达,可以用于进一步的研究。