F3′5′H基因的克隆、表达载体构建与矮牵牛遗传转化

类黄酮3′5′羟基化酶(Flavonoid-3’,5-’hydroxylase;F3′5′H)是花色素苷代谢途径中的一个关键性酶,能使花色素的合成趋向于形成蓝色的飞燕草色素。从蓝紫色矮牵牛的花瓣中提取总RNA,利用RT-PCR技术克隆得到了约1.7kb的F3′5′H片段。F3′5′H的cDNA序列分析结果表明,克隆得到的序列与原序列同源性达到99.34%,开放读码框为1 521 bp,编码507个氨基酸。将推算的氨基酸序列与NCBI登录的氨基酸序列进行分析比较,发现与文献报道的存在2个氨基酸差异,氨基酸同源率为99.6%。将此基因构建到含有35S启动子的植物表达载体PBI-F3′5′H上,并通过农杆菌介导法对粉红色矮牵牛进行了遗传转化,初步鉴定获得了转基因植株。     

矮牵牛花特异表达启动子PchsA的克隆及蓝色基因F3′5′H表达载体的构建

[目的]克隆花特异表达启动子PchsA,将此启动子与蓝色基因“F3′5′H”构建新的表达载体,拟以该启动子驱动“F3′5′H”在其他花色中特异表达。[方法]根据GenBank报道的矮牵牛启动子的序列设计并合成一对特异引物,以蓝紫色矮牵牛总DNA为模板,用PCR仪扩增目的片段。[结果]PCR扩增出的启动子DNA片段长约550bp,回收后连接到PGM-T质粒载体上,经转化、筛选确定重组子,酶切鉴定后送上海生工生物工程公司测序,得到片段长度为553bp。经DNAMAN软件分析和GenBank上BLAST序列比对,显示序列与已报道序列同源性为98．55％。应用pcgene软件进行序列分析,结果表明试验克隆的启动子含有启动子所必须的所有调控元件,这与报道的序列基本一致。[结论]试验成功地克隆了CHSA启动子并将其与“F3′5′H”构建成能够在植物中进行道传转化的表达载体,为培育新型花色新品种奠定了基础。     

石榴花类黄酮3′羟化酶基因的克隆及序列分析

为研究花色苷生物合成途径中类黄酮3′羟化酶基因(F3′H)的序列信息,以泰山红石榴花瓣为试材,提取总RNA后反转录为cDNA,根据GenBank中登录的相关物种F3′H基因的保守序列设计兼并引物,对反转录后的cDNA进行PCR扩增并测序。结果表明:在石榴中克隆到了长度为996bp的F3′H基因cDNA片段,该基因编码331个氨基酸,含有细胞色素P450保守域,属于CYP75B亚家族。该序列在GenBank中的登录号为KC430328。     

牦牛乳球蛋白基因5′调控区的分离、克隆及序列分析

根据文献设计1对PCR引物,寡聚核苷酸序列上游引物为:5-′gCg,AAT,TCA,TCC,CAC,gTg,CCT,gC-3′,下游引物:5-′gAg,AAT,TCC,Tgg,ggA,ggg,ACC,TT-3′。经68℃退火及30轮循环的PCR程序后扩增出长度为1 447 bp的DNA片段,将该片段从琼脂糖凝胶中回收,克隆到pMD18-T Vector后进行序列测定。序列分析结果表明,牦牛乳球蛋白基因5′调控区与文献报道的奶牛该基因同源性为97.65%,突出的碱基差异为牦牛乳球蛋白基因5′调控区发生了1个位点连续3个碱基的缺失突变和另一位点1个碱基的插入突变。该研究也为开展以牦牛乳球蛋白基因5′调控区为启动子的乳腺生物反应器研究准备了条件。     

鸡卵清溶菌酶5′端激素受体结合位点的克隆与序列分析

应用PCR技术从鸡输卵管组织基因组中扩增出0.35kb的鸡卵清溶菌酶5′端激素受体结合位点的基因片段.序列分析表明,该区域含有2个睾酮激素受体识别位点和2个皮质酮激素受体识别位点,具备输卵管定位表达调控增强能力,为构建融合定位表达启动子调控外源基因在鸡输卵管定位表达奠定了基础.     

盐芥ThNHX1基因的3′RACE

以盐芥为材料,依据拟南芥AtNHX1基因的序列信息设计引物,扩增出盐芥中ThNHX1基因的部分序列,然后使用快速扩增cDNA3′末端(3′RACE)方法,从盐芥中克隆到ThNHX13′cDNA序列。该序列全长680 bp,编码104个氨基酸,其编码序列、氨基酸序列与拟南芥AtNHX1基因的相应序列同源性分别为91%和91.5%,而盐芥ThNHX1基因3′端非翻译区序列与拟南芥相应序列的同源性为68.5%,明显低于编码区。     

观赏海棠McF3′H的克隆及不同品种间表达差异分析

为了探究McF3′H基因与花色苷之间的关系,以苹果属观赏海棠‘王族’叶片总RNA为模板,通过RACE扩增,获得类黄酮3′-羟化酶(Flavonoid 3′-hydroxylase,F3′H)基因序列,其基因编码区共1 536bp,编码511个氨基酸,命名为McF3′H。McF3′H编码的氨基酸序列与其他物种的F3′H蛋白具有较高相似性。对3种不同叶色的观赏海棠品种‘火焰’、‘绚丽’和‘王族’叶片不同发育时期的McF3′H表达量、花青苷含量进行测定分析。结果表明McF3′H基因在3种不同叶色类型的观赏海棠品种叶片中均有表达,常色紫叶类‘王族’叶片McF3′H相对表达量明显高于新叶有色类‘绚丽’和绿色叶‘火焰’,McF3′H表达量与花色苷含量的变化规律较为一致。说明McF3′H在苹果属观赏海棠叶片花青苷代谢及色泽形成过程中具有重要作用。     

18种观赏植物F3′5′H基因生物信息学分析

采用生物信息学方法对18种观赏植物类黄酮-3′5′-羟化酶基因(flavonoid-3′5′-hydroxylase,F3′5′H)的mRNA和氨基酸序列的理化性质、跨膜结构域、保守结构域、亚细胞定位、二级结构、三级结构和同源性进行预测与分析。结果表明，绝大多数观赏植物的F3′5′H为亲水性稳定蛋白质，以α螺旋为主、无信号肽的跨膜蛋白质；大多数定位于内质网膜上；其三级结构模型为5ylw.1.A铁锈醇合成酶，为单链蛋白，属于细胞色素P450基因家族；同源保守氨基酸序列为“LPPGP”“AGTDTS”和“PFGAGRRICAG”。     

牦牛乳球蛋白基因5'调控区的分离、克隆及序列分析

根据文献设计1对PCR引物,寡聚核苷酸序列上游引物为5′-gCg,AAT,TCA,TCC,CAC,gTg,CCT,gC-3′,下游引物5′gAg,AAT,TCC,Tgg,ggA,ggg,ACC,TT-3′.经68℃退火及30轮循环的PCR程序后扩增出长度为1447 bp的DNA片段,将该片段从琼脂糖凝胶中回收,克隆到pMD18-T Vector后进行序列测定.序列分析结果表明,牦牛乳球蛋白基因5′调控区与文献报道的奶牛该基因同源性为97.65%,突出的碱基差异为牦牛乳球蛋白基因5′调控区发生了1个位点连续3个碱基的缺失突变和另一位点1个碱基的插入突变.该研究也为开展以牦牛乳球蛋白基因5′调控区为启动子的乳腺生物反应器研究准备了条件.     

非洲紫罗兰F3'5'H基因的克隆及烟草的转化分析

本研究利用PCR技术克隆了非洲紫罗兰(Saintpaulia ionantha)花色合成的关键酶,F3′5′H的基因。对克隆序列的分析表明,F3′5′H基因序列上非洲紫罗兰与金鱼草(Antirrhinum Kelloggii)、矮牵牛(Torenia Hybrida)有着较近的亲缘关系。构建了该基因的pCAMBIA1304表达载体,采用农杆菌介导叶盘法转化普通烟草(Nicotiana tabacum),获得了转基因植株。利用高效液相色谱法(HPLC)法检测转基因植株类黄酮含量,转基因烟草类黄酮相对含量升高4.0%~16.3%,同时花色向紫色转变。表明该基因对植物花色的形成有重要作用,可为基因工程蓝色花育种提供理论依据和基础。     

Race法扩增4株鸭肝炎病毒3′末端序列及其克隆分析

利用3′RACE方法扩增并克隆了4株鸭肝炎病毒(DHV)(ZYM株、Z05株、Z07株和Z10株)的基因组的3′末端真实序列,包括部分非结构蛋白(3D)基因以及紧接着3D基因下游的3′端非编码区(untranslated region,UTR)和poly(A)尾巴.测序结果表明,扩增的特异性片段长度为597 nt(不包括polyA尾巴).各毒株3′UTR均为315 nt,位于终止密码子TGA之后,比对分析结果表明各毒株间的同源性较高;4株DHV 3′末端核苷酸序列(不包括polyA尾巴)之间的同源性为96.3%～100%,而与参考毒株之间的同源性为93.5%～99.7%.在系统发生进化树上,各毒株亲缘关系较近.     

3′RACE法扩增谷氨酰胺合成酶基因及其生物信息学分析

以抽提得到的黑曲霉mRNA为模板,根据GenBank上检索的谷氨酰胺合成酶基因mRNA序列,设计特异性引物,进行3′RACE PCR扩增,并在NCBI网站进行生物信息学分析。结果扩增得到长约1kb的DNA片段,测序结果表明,所获得的DNA序列与gene bank上检索到黑曲霉产谷氨酰胺合成酶基因的同源性大于97%,与其他曲霉产谷氨酰胺合成酶的基因同源性大于50%。经开放阅读框软件分析发现其具有2个外显子,其中1个外显子的氨基酸序列与黑曲霉产GS同源性为100%。     

松辽白鹅PRLR基因5′调控区多态性研究

[目的]通过研究催乳素受体（PRLR）基因多态性,为松辽白鹅的选种与选育提供理论依据。[方法]参照鹅PRLR基因5′调控区序列设计引物,运用PCR-SSCP技术进行多态性分析。[结果]扩增片段存在多态性,得到AA、AB和BB 3种基因型,AA为优势基因型,等位基因A占主要优势;在PRLR基因5′调控区80处发生了单碱基突变（A→G）。[结论]PRLR基因5′调控区存在突变位点。     

大白菜PHK4基因cDNA3′端序列的克隆及分析

采用3′RACEcDNA末端扩增技术,克隆出大白菜PHK4基因3′端cDNA序列。该序列长810bp,其中编码区序列546bp．编码181个氨基酸,其编码序列、氨基酸序列与拟南芥爿HK4基因的同源性分别为90％和96％．说明PHK4基因与AHK4基因编码区的同源性较高,而PHK4基因3′UTR区与AHK4基因3′UTR区的同源性为52％,远低于编码区。     

猪核转录因子C/EBPβ基因3′末端部分序列的克隆

[目的]研究猪核转录因子C/EBPβ,扩增C/EBPβ3′非翻译区（3′UTR）部分序列。[方法]以报道的猪C/EBPβ基因片段（DQ450678.1）为模板设计引物,应用3′末端快速扩增技术（3′RACE技术）进行扩增。[结果]成功克隆猪核转录因子C/EBPβ的3′UTR,并获得GenBank登录号：FJ869121。[结论]与GenBank中报道的其他哺乳动物相应序列进行比较分析,猪核转录因子C/EBPβ的3′UTR序列与人C/EBPβ基因核苷酸序列BLAST比对,同源性为93%,为克隆其基因组全长及分析其功能奠定了基础。     

琅琊鸡Mx基因3′端部分序列PCR-RFLP与序列分析（摘要）

[目的]从分子角度对琅琊鸡Mx基因的遗传变异进行研究,为琅琊鸡分子标记辅助选择、抗病育种提供依据。[方法]采用常规的酚/氯仿抽提法提取基因组DNA。Mx基因3′端部分序列引物参考杨宁（上游引物P1：5′-GCCTACCAATACCTGG-TAGACTTT-3′,下游引物P2：5′-GCTCCCCCTCCTITCAAATA-3′）。琅琊鸡Mx基因3′端部分序列的PCR产物采用1%琼脂糖凝胶电脉检测,在紫外凝胶成像系统下观察并保存图像。利用3%琼脂糖凝胶电泳检测HaeⅢPCR-RFLP。根据酶切结果,选取不同基因型个体的PCR扩增产物,用DNA快速纯化回收试剂盒纯化。根据《分子克隆试验指南》,经连接、转化、克隆后,按照TaKaRa公司质粒DNA小量纯化试剂盒说明,对经PCR扩增鉴定为阳性的菌液提取质粒。鉴定后将重组质粒送TaKaRa公司测序。[结果]琅琊鸡群体中存在Mx基因HaeⅢ酶切位点的多态性,且均有A、B两个等位基因,基因频率分别为0.562和0.438。经独立X~2性检验,Mx基因HaeⅢ酶切位点的基因型分布在琅琊鸡群体中极显著偏离Hardy-Weinberg平衡状态（P〈0.01）。对多态片段进行克隆测序分析,结果表明,该扩增片段长度大小为357 bp,通过DNAMAN分析软件对报道序列（NC_006088,杨宁）和Mx基因序列作比对分析,发现琅琊鸡Mx基因3′端部分序列扩增区域在20 506～20 862位点,变异序列在20771～20 802位点存在长度为31 bp的碱基缺失。HaeⅢ在本序列195 bp位点存在识别序列,对AB基因型（2条带）个体酶切产物是长度为195 bp和162 bp的2段,在3%琼脂糖凝胶中显示2条带;对AA基因型（1条带）个体发生酶切反应时,由于存在62～93位点长度为31 bp碱基缺失,所以酶切产物是长度为164 bp和162 bp的2段,与试验预期结果相一致。[结论]在山东省地方鸡种琅琊鸡Mx基因3′端序列中发现存在HaeⅢ-RFLP。     

牛SRY基因的克隆与测序

以牛基因组DNA为模板,在一对特异性引物的引导下,利用PCR技术成功地扩增了牛SRY基因。纯化回收目的片段,克隆到pMD 18-T载体上,筛选阳性克隆测序,得到SRY基因两端的序列(5′端641 bp,3′端786bp)。与网上公布的牛SRY基因序列进行同源性比较,结果显示,牛SRY基因长度为2 713 bp,克隆的5′和3′端2个片段与网上公布的牛SRY基因序列对应片断的同源性分别为98.7%和98.1%。     

植物人工启动子研究进展

以矮牵牛无菌苗叶片作为转化受体材料,建立并优化了农杆菌介导的矮牵牛遗传转化体系。通过农杆菌介导法将水稻反义类黄酮3''-羟化酶基因（F3''H）转入矮牵牛中,抗性植株经PCR 检测均为阳性植株,初步表明反义F3''H 基因已整合到矮牵牛基因组中;对阳性植株进行半定量RT-PCR 检测,与非转基因植株相比,阳性植株中F3''H 基因的表达减弱,表明导入的反义F3''H 基因抑制了内源基因的表达。     

马IGF-Ⅰ基因3′端侧翼区PCR-SSCP多态性分析

[目的]为探明马IGF-Ⅰ基因3′端侧翼区的多态性。[方法]以蒙古马4个地方类型、三河马和英纯血马共270匹马为研究对象,从马的基因组DNA中扩增IGF-Ⅰ基因3′侧翼区序列,并对其进行PCR-SSCP分析。[结果]通过PCR-SSCP分析检测到AA、BB和AB 3种基因型,基因型频率计算结果显示,所选研究对象除锡尼河马(XN)和巴尔虎马(BH)之外,基因型分布均符合"哈代-温格伯定律"。[结论]IGF-Ⅰ基因3′端侧翼区存在多态性位点,可能影响马的生长发育机制。该研究对提高马的生产性能,促进马产业的发展具有重要的理论和现实意义。     

β-伴大豆球蛋白α′-亚基基因ihp-RNAi表达载体的构建

【目的】构建β-伴大豆球蛋白α′-亚基基因具有功能性间隔序列的发夹结构（Intron-hairpin RNAi,ihp-RNA）的RNA干扰(ihp-RNAi)表达载体并转化大豆,为通过RNA干扰技术改良大豆的营养品质奠定基础。【方法】以大豆总RNA反转录获得的cDNA为模板,通过PCR扩增克隆了β-伴大豆球蛋白α′-亚基基因的核心保守序列(400 bp),并将该片段的反义和正义片段插入到重组植物表达载体p3301P的种子特异性启动子7αp下游,将功能性间隔序列intron-SSR插入反义片段与正义片段之间,构建α′-亚基基因ihp-RNAi安全型表达载体p3301-PFNZ-α′-BADH,并进行PCR及双酶切鉴定。利用农杆菌介导法将带有p3301-PFNZ-α′-BADH 的菌株转化“吉农27”大豆植株,对转基因植株进行PCR、Southern杂交检测,并对转基因植株α′-亚基基因的表达量进行RT-PCR。【结果】成功构建了β-伴大豆球蛋白α′-亚基基因ihp-RNAi表达载体p3301-PFNZ-α′-BADH,利用农杆菌介导法转化大豆得到7株阳性转化植株;Southern杂交结果显示,外源基因以1～2个拷贝整合于大豆基因组中;RT-PCR检测表明,β-伴大豆球蛋白α′-亚基基因的表达被明显抑制。【结论】成功构建了β-伴大豆球蛋白α′-亚基基因ihp-RNAi表达载体,获得了α′-亚基基因被明显抑制的转基因大豆植株,为应用基因工程技术进行大豆品质改良奠定了基础。