棉花GhGGPase基因克隆、序列分析及原核表达

[目的]棉花GDP-L-半乳糖磷酸化酶(GhGGPase)基因的克隆、功能序列分析及原核表达.[方法]利用RT-PCR技术从棉花纤维中克隆棉花GhGGPase基因,进行生物信息学分析,构建原核表达载体pET28a-GhGGPase,转化大肠杆菌BL21 (DE3)并进行体外诱导表达,通过SDS-PAGE检测目的蛋白的表达.[结果]从陆地棉纤维组织中扩增得到L-半乳糖磷酸化酶基因的cDNA开放读码框为1350 bp,为包含450个氨基酸的蛋白质,理论分子质量为49 kDa.对氨基酸序列进行生物信息学分析,GhGGPase蛋白具有组氨酸三聚体(HIT)蛋白超家族的主要特性的结构域.进化树分析的表明棉花GhGGPase与柑橘CuGGPase在进化上亲缘关系上较近.成功构建了pET28a-GhGGPase原核表达载体;获得分子质量约为49kDa左右的重组蛋白GhGGPase.半定量RT-PCR的组织表达特异性分析表明GhGGPase基因与棉纤维的快速伸长发育密切相关.[结论]GhGGPase基因的克隆、序列分析和重组蛋白的诱导表达为深入研究该基因在棉纤维发育中的作用奠定了基础.     

棉花GhSP1L基因克隆与表达分析

[目的]棉花Spiral1-LIKE(SP1L)基因(GhSP1L)的克隆、功能序列分析及原核表达.[方法]通过RT-PCR从棉纤维中克隆GhSP1L基因,进行GhSP1L蛋白的功能结构域分析,构建原核表达载体pET28a-GhSP1L,进行蛋白体外诱导表达,SDS-PAGE分析蛋白的表达情况;RT-PCR检测GhSP1L基因的表达特征.[结果]从陆地棉纤维组织中克隆得到GhSP1L基因的全长cDNA,其开放读码框为318 bp,编码106个氨基酸的蛋白质,理论分子质量为11.76kDa.对氨基酸序列进行生物信息学分析,其N端和C端较为保守,含有SCOP结构域,属于SP1L家族蛋白,能够在其他微管蛋白协助下与微管结合,SPR1的定位可能与其结合的微管结合蛋白相关.构建了pET28a-GhSP1L原核表达载体,并通过体外诱导表达后获得分子质量约为12 kDa左右的重组蛋白GhSP1L;半定量RT-PCR结果表明,GhSP1L基因开花后3d的纤维组织中表达量较高.[结论]GhSP1L基因的克隆、序列分析和表达,重组蛋白的诱导表达,为深入研究该基因在棉纤维发育中的作用奠定了基础.     

海岛棉GbCO基因的克隆和表达分析

[目的]海岛棉GbCO基因的克隆和表达分析.[方法]利用RT-PCR技术,从海岛棉中克隆CONSTANS(CO)的同源基因,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析基因的组织表达.[结果]从新海14号花后9d的纤维中克隆得到了一个棉花CO蛋白基因,命名为GbCO.GbCO cDNA的ORF为1 008 bp,编码335个氨基酸.序列分析表明GbCO和GhCO的相似性只有78.2;,棉花CO蛋白同蓖麻RcCO、苹果MaCO等亲缘关系较为接近.qRT-PCR结果表明,GbCO基因在棉花的根、茎、叶、花瓣等组织中均有表达,但在叶片中的表达相对较高.并且CbCO在棉花胚珠及纤维发育的起始和伸长阶段都有表达,在开花前1d和开花后5d的胚珠中表达量很高.GbCO基因的表达受到光周期的调节,在夜间表达量高于白天.[结论]GbCO基因可能在陆地棉的开花发育中起着重要的作用.     

甘蓝脂质转运蛋白基因BoLTP的克隆与表达分析

[目的]克隆甘蓝脂质转运蛋白基因(BoLTP)的cDNA及DNA片段,为进一步研究其生物学功能奠定基础.[方法]根据NCBI数据库中脂质转运蛋白基因的信息,克隆甘蓝不同组织BoL TP基因,对其核酸序列及预测蛋白进行生物信息学分析;检测甘蓝多种组织中BoLTP的表达情况.[结果]克隆获得甘蓝BoL TP的cDNA序列为720 bp,无内含子,编码102个氨基酸.生物信息学分析发现,甘蓝BoLTP具有脂质转运蛋白家族共有特征,具有显著的疏水区,并存在信号肽结构域、AAI结构域.RT-PCR检测结果表明,BoL TP主要在甘蓝雄蕊中表达,在雌蕊、萼片、花瓣、花茎及叶片中均无表达.[结论]甘蓝BoLTP基因可能与甘蓝雄蕊中花粉的发育相关.     

榛子全基因组ChSEP基因鉴定、多克隆抗体制备及其在胚珠中的表达研究

【目的】正常的胚珠充实是榛子种仁形成的前提与基础，胚珠充实不足可频繁导致瘪仁、空壳果实的形成，SEP基因被认为是可以影响胚珠发育的E类MADS-box基因。为研究SEP在榛子种仁充实过程中的重要调节作用，拟鉴定参与榛子胚珠发育的重要作用基因ChSEP，并制备ChSEP的多克隆抗体，开展正常发育与败育胚珠中ChSEP的免疫组织化学分析，以期为深入解析SEP基因调控榛子胚珠发育机制提供科学依据。【方法】用榛子基因组与转录组数据鉴定基因组中所有的SEP基因家族成员，并进行重要SEP基因的原核表达载体构建、基因表达及多克隆抗体制备，最后对参与胚珠发育调控的重要SEP蛋白进行免疫组织化学检测。【结果】（1）榛子基因组中鉴定到3条ChSEP蛋白序列（Cor0054610.1、Cor0008190.1、Cor0119400.1），所有ChSEP蛋白均包含SRF-TF与K-box结构域。制备了Cor0054610.1的多克隆抗血清E18305和E18306，它们的抗体抗原条带分子量在45 kDa左右，1∶1 000稀释后可检测到1～2 ng抗原。（2）免疫组织化学分析结果表明：ChSEP在发育胚珠与败...     

陆地棉纤维中 GhGMPase2基因克隆、序列分析及原核表达

从陆地棉纤维中克隆GDP-甘露糖焦磷酸化酶（ GhGMPase2）基因,并进行序列分析及原核表达。利用RT-PCR技术进行基因克隆,构建原核表达载体pET28a- GhGMPase2并转化大肠杆菌BL21（DE3）进行蛋白体外诱导表达,通过SDS-PAGE检测目的蛋白的表达。研究结果表明,从陆地棉花纤维中克隆得到棉 GhGMPase2基因,该基因的开放读码框为1 086 bp,编码包含362个氨基酸的蛋白质,分子质量约为40 ku。序列分析结果表明,GhGMPase2蛋白具有较高的保守性,具有典型的糖酰基转移酶转移酶A家族（GT-A）结构域和左手平行的β-的螺旋（LbetaH或LBH）域,它们分别属于糖酰基转移酶家族2（GT-2）超家族和LBH超家族。进化树分析的结果显示,棉花 GhGMPase2与烟草NtGMPase在进化上亲缘关系较近。经过原核表达载体pET28a- GhGMPase2的诱导表达和SDS-PAGE分析显示,获得分子质量约为40 ku的重组GhGMPase2蛋白。 GMPase2基因的克隆、序列分析及原核表达为进一步研究其参与棉花纤维发育过程中的重要功能奠定基础。     

甘蔗DⅢ家族蔗糖磷酸合成酶基因SofSPSDⅢ克隆及其hpRNA载体构建

[目的]克隆甘蔗DⅢ家族SofSPSDⅢ基因并构建其hpRNA表达载体,为研究该基因生物学功能奠定基础.[方法]通过同源克隆获得甘蔗SofSPSDⅢ基因部分序列,利用RACE技术获得其全长cDNA.扩增SofSPSDⅢ目的基因约500 bp序列,利用中间载体pHANNIBAL构建该片段的hpRNA结构,然后用NotⅠ将整个hpRNA结构切下,克隆到双元植物表达载体pART27上,构建该基因的hpRNA表达载体.[结果]通过同源克隆和RACE技术获得SofSPSDⅢ基因全长cDNA序列,该基因全长3252 bp,5 ＇端UTR长度59 bp,3 ＇端UTR长度292 bp,开放阅读框（ORF）长度2895 bp,带有真核生物典型的poly（A）尾巴（GenBank登录号：HQ117935）.该基因编码蛋白含有964个氨基酸,理论分子量108.03kDa,等电点pI=6.66;SofSPSDⅢ与SoSPS2、SbSPS和TaSPS9的氨基酸序列同源性分别为99.0％、98.9％和90.0％.构建获得SofSPSDⅢ基因的hpRNA载体pART-DⅢ-Ri.[结论]成功克隆甘蔗DⅢ家族SofSPSDⅢ基因并构建基hpRNA载体,可为下一步沉默该基因、进而解析该基因的生物学功能奠定基础.     

香蕉果实凝集素基因的克隆及原核表达

[研究目的]植物凝集素具有重要的生理功能,通过原核表达香蕉凝集素基因(BanLec)并探讨其功能具有重要意义.[方法]提取了巴西蕉果肉总RNA,利用RT-PCR方法扩增BanLec cDNA全长序列,并对该序列进行分析.将BanLec克隆至表达载体pET-30a,并将筛选到的重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)菌株中进行诱导表达.[结果]克隆到的BanLec cDNA序列为460 bp,开放读码框为426 bp,编码142个氨基酸.与其他已知的香蕉凝集素基因相比较,核苷酸和氨基酸序列同源性分别为94%和93%以上.SDS-PAGE分析结果表明,经IPTG诱导,BanLec基因以融合蛋白形式表达,相对分子量约为20kD.[结论]该研究为探讨香蕉凝集素的活性及生化功能等奠定基础.     

蜡梅花香基因SAMT的cDNA克隆及在大肠杆菌中的表达

[目的]研究蜡梅花香基因SAMT cDNA的克隆及表达。[方法]以蜡梅花瓣总RNA为模板进行RT-PCR,扩增得到与预期大小相同的PCR产物带,回收RT-PCR产物,将其与PMD18-T载体进行T-A克隆连接并导入大肠杆菌DH5α,经菌落PCR和双酶切鉴定,筛选带有目的基因的重组质粒并进行测序。[结果]测序证实成功克隆得到蜡梅花香基因SAMT cDNA的ORF片段,其长度为1 196 bp,编码380个氨基酸残基,与已报导的蜡梅SAMT(ABU88887)的同源性为99.2%。将SAMT基因亚克隆到原核表达载体PGEX4T-1中获得重组菌种命名为PGSAMT,用0.01 mol/L的IPTG进行诱导表达,经SDS-PAGE分析,SAMT的融合表达蛋白分子量约为66 kDa,与预期的26 kDa的GST带和42.3 kDa的蜡梅SAMT基因编码蛋白构成的融合蛋白大小接近。[结论]该研究成功克隆并表达蜡梅花香基因SAMT。     

PRRSV Hr-1/06株GP5蛋白基因的克隆及表达载体的构建

[目的]克隆PRRSV Hn-1/06株GP5蛋白基因并构建其原核表达载体.[方法]根据PRRSV美洲株ATCC-VR2332的ORF5基因序列设计特异性引物,用RT-PCR方法从Hn-1/06株中扩增得到GP5蛋白基因的片段,与PTG19-T载体连接获得其阳性克隆PTG19-T-ORF5.以该基因片段为模板分别设计ORF5完整序列和删除信号肽的ORF5序列两条引物,进行PCR扩增,将目的片段与原核表达载体pET32a连接,并对其进行酶切鉴定.[结果]扩增得到GP5蛋白基因全长序列603 bp,编码200个氨基酸残基;具有3个潜在的N-糖基化位点和9个半胱氨酸;分子量为22.4 kD,等电点为8.550;双酶切pET32a-ORF5鉴定.结果与预期一致,证实重组质粒构建成功.[结论]成功构建了PRRSV Hn-1/06株GP5蛋白基因的表达载体,为深入研究GP5蛋白的本质与功能及其致病性奠定基础.     

桃果实磷脂酶Dα基因的电子克隆及序列分析

 【目的】克隆桃果实中的磷脂酶Dα基因,并对其进行序列分析和低温表达模式分析。【方法】采用电子克隆与RT-PCR相结合的方法分离桃果实PLDα 基因cDNA全长序列;半定量RT-PCR和Northern杂交检测目的基因在桃果实低温贮藏过程中的表达情况。【结果】成功获得全长为2 859 bp的桃果实PLDα基因序列,该序列具有完整的开放阅读框架（ORF,172～2 604 bp）,编码810个氨基酸。对ORF进行的RT-PCR验证结果与电子克隆序列一致。序列分析显示,桃果实PLDα基因编码的氨基酸序列与草莓、番茄、葡萄等物种的磷脂酶Dα氨基酸序列之间具有高度的保守性,含有N端C2结构域及两个保守的活性中心。半定量RT-PCR和Northern杂交分析显示,桃PLDα基因在低温贮藏过程中被诱导表达。【结论】本研究首次通过电子克隆的方法获得了桃果实PLDα基因的全长序列,揭示了其序列特征,并初步明确了其在桃低温贮藏期间的表达模式。结果证明基于EST数据库的电子克隆已经是获取植物新基因的有效途径,同时为更深入研究桃果实的耐冷性及低温贮藏方法奠定了基础。     

玉米磷酸丙糖异构酶基因的克隆及原核表达

为克隆玉米(Zea mays L.)磷酸丙糖异构酶基因ZmTPI,并进行序列分析和原核表达研究,根据玉米TPI基因的cDNA全长序列设计特异引物,以玉米叶片总RNA为模板,采用RT-PCR方法扩增得到了约750bp的基因编码区cDNA片段,T/A克隆后进行了序列测定及序列分析,随后将克隆到的该基因片段构建到原核表达载体PGEX-4T-1上,得到的重组表达质粒GST-ZmTPI转化Bl21进行融合蛋白的诱导表达及纯化。结果显示,玉米ZmTPI(GenBank:EU959275)cDNA全长1 216bp,753bp开放阅读框编码250个氨基酸,推测分子量26.7205kDa,理论等电点为5.12;该蛋白具有高度保守的TIM结构域,与其它高等植物的同源蛋白有很高的相似性;进化树分析表明,玉米TPI与甘蔗亲缘关系最近,处于同一进化支;SDS-PAGE检测结果显示,成功诱导表达并且纯化了与预期大小一致的融合蛋白。玉米ZmTPI蛋白的基因克隆和原核表达及纯化的成功,为进一步研究目的蛋白的酶活性质及生物学功能奠定了基础。     

棉花GhRGL基因克隆及其原核表达研究

GA信号转导途径是通过DEUA蛋白来抑止的.通过对Genbank进行Blast比较,首次克隆了棉花DELLA蛋白基因,长度为1644bp,分离的棉花DELLA蛋白进行生物信息学分析显示,该蛋白具有与拟南芥中的DEUA蛋白一样的保守结构域,对克隆的基因进行原核表达研究,将克隆的基因转化原核表达载体pET22b,在E.coli BL21(DE3)菌株中成功表达了与标签蛋白融合的GhRGL蛋白,大小约为64kDa.首次实现了棉花DELLA蛋白基因在原核系统中的表达,为棉花DELLA蛋白的抗体制备及其表达定位研究奠定了基础.     

鹅坦布苏病毒E蛋白结构域Ⅲ的原核表达及抗原性分析

[目的]获得鹅坦布苏病毒(GTMUV)E蛋白结构域Ⅲ的原核表达重组蛋白并明确其免疫原性,为进一步研究其生物学功能及研制亚单位疫苗奠定基础.[方法]根据GenBank中GTMUVJS804株E蛋白结构域Ⅲ的同源基因序列设计1对引物,在其两端加入Flag标签序列和酶切位点,采用PCR扩增GTMUV的E蛋白结构域Ⅲ基因(EⅢ),然后与pET32a原核表达载体连接构建重组表达质粒,转化大肠杆菌BL21 (DE3)后用IPTG诱导融合蛋白表达,并以Westernblotting鉴定其免疫原性.[结果]PCR扩增获得携带Flag标签序列的EⅢ基因片段约430 bp,将其插入pET32a载体可成功构建重组质粒pET32a-EⅢ.阳性重组菌经IPTG诱导表达5h即可得到融合蛋白,分子质量约33.0 kDa,主要以包涵体形式存在.Westem blotting鉴定结果显示,融合蛋白与抗Flag标签单克隆抗体、小鼠抗坦布苏病毒多克隆抗体均可发生特异性反应,检测到预期的目的条带.[结论]GTMUV E蛋白结构域Ⅲ能在大肠杆菌中成功诱导表达,且获得的融合蛋白具有良好的免疫原性,可用于研制GTMUV诊断抗原和亚单位疫苗.     

美丽硬仆骨舌鱼Raf激酶基因的克隆、组织表达及原核表达分析

[目的]Raf激酶是调控细胞增殖、分泌和运动的重要蛋白激酶,参与多种生命活动.研究Raf激酶基因(raf)的结构特征和表达模式,以探究其在美丽硬仆骨舌鱼(Scleropages formosus)中的功能.[方法]研究通过RACE技术克隆了美丽硬仆骨舌鱼raf基因cDNA序列(GenBank登录号MW679580)并进行生物信息学分析;用荧光定量PCR检测raf在精巢等8个组织内的表达模式;通过构建原核表达载体诱导美丽硬仆骨舌鱼raf融合蛋白.[结果]美丽硬仆骨舌鱼raf序列全长3747 bp,开放阅读框(ORF)为1827 bp,编码609个氨基酸.生物信息学分析显示,Raf蛋白的分子量为68.8 ku,等电点PI为9.45,含有1个Ras结合域,1个蛋白激酶C保守区(C1)结构域,1个低合成复杂度区域和1个丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶催化结构域,是亲水性跨膜蛋白.序列同源性分析显示,美丽硬仆骨舌鱼raf编码蛋白序列与雀鳝相似度最高,为84.28％.美丽硬仆骨舌鱼与雀鳝都是较早分化出的物种,序列同源性分析与两者进化地位相符.用荧光定量PCR检测raf在8个组织内的表达量,结果表明,raf基因在美丽硬仆骨舌鱼多种组织中均有表达,其中在精巢和肝中的表达量最高,其次是脾和头肾.精巢和肝中的表达量显著高于卵巢、鳃、心脏和脑组织(P<0.05).构建pET-B2m-raf原核表达载体,通过0.1 mmol/L IPTG诱导,成功获得融合蛋白,经SDS-PAGE检测,其分子量符合预期.[结论]raf在美丽硬仆骨舌鱼精巢和肝脏中的表达量较高,推测其可能在精巢发育和免疫机能调控中发挥作用,构建原核表达载体并成功诱导出重组蛋白,为进一步研究raf在美丽硬仆骨舌鱼体内的生物功能奠定基础.     

甘蔗B家族蔗糖磷酸合成酶基因SofSPSB的克隆及原核表达

[目的]克隆甘蔗B家族SofSPSB基因并进行原核表达,为进一步研究甘蔗SPS酶学特性及SPS活性调控机制奠定基础.[方法]在进化分析的基础上,通过同源克隆获得甘蔗SofSPSB基因部分序列,再结合RACE技术获得全长cDNA序列.扩增SofSPSB基因ORF并连到原核表达载体pETBlue-2上,导入大肠杆菌BL21(DE3)中表达.[结果]通过比对B家族中进化关系很近的玉米(Zea mays)ZmSPS1和水稻(Oryza sativa) OsSPS1基因序列,并在保守区设计一对引物扩增获得甘蔗B家族SPS基因(SofSPSB) 2330 bp序列.结合5'-RACE和3'-RACE技术获得3481 bp SofSPSB基因全长cDNA序列,该序列包含一个3225 bp的开放阅读框(ORF);起始密码子(ATG)位于转录起始位点后56 bp处,终止密码子(TGA)后有一段201 bp的非编码序列,并带有真核生物典型的polyA尾巴;编码1074个氨基酸,SofSPSB与Zm-SPS1、OsSPS1的核苷酸序列同源性分别为94.7%和81.3%,氨基酸序列同源性分别为96.0%和83.9%;其理论分子量Mw=118.96 kDa,等电点pI=6.30.经原核表达后纯化获得带6×His标签的融合蛋白.[结论]克隆获得甘蔗B家族Sof-SPSB基因全长cDNA序列,成功构建了SofSPSB基因原核表达载体,使其在大肠杆菌BL21(DE3)中表达.     

牦牛源多杀性巴氏杆菌ompH基因原核表达及抗原性鉴定

[目的]克隆、表达牦牛源多杀性巴氏杆菌(Pm)外膜蛋白基因H(ompH)并鉴定其抗原性.[方法]扩增牦牛源多杀性巴氏杆菌去信号肽的ompH基因,构建原核表达载体pET28a - ompH,转化大肠杆菌BL21( DE3)并诱导表达,通过SDS-PAGE鉴定表达目的蛋白,利用Western blot检测该蛋白的抗原性.[结果]成功克隆、构建了牦牛源多杀性巴氏杆菌去信号肽的pET28a - ompH原核表达载体.诱导表达蛋白约38 kDa,Western blot检测重组蛋白具有良好的抗原性.[结论]ompH基因的成功表达为重组OmpH蛋白的血清学检测方法的建立、多克隆抗体的制备及疫苗的研制奠定了基础.     

辣椒上CMV亚组ⅠB CP基因克隆与原核表达

[目的]克隆辣椒上黄瓜花叶病毒外壳蛋白(CMV CP)基因,诱导CP蛋白表达,为下一步制备高效、特异的抗血清奠定基础.[方法]根据已知的新疆石河子辣椒上的CP基因序列设计引物,克隆CMV CP基因,经测序、Noc Ⅰ/BamH Ⅰ酶切鉴定,成功构建了原核表达载体pET-CMV CP,转化大肠杆菌BL21 DE3,用终浓度为1 mmol/L IPTG诱导蛋白表达,SDS-PAGE检测目的蛋白表达.[结果]成功构建了新疆辣椒上CMV CP原核表达载体pET-CMV CP,获得了与预期大小一致的30 kDa蛋白.[结论]新疆石河子辣椒上CMV CP在原核中获得了正确表达.     

海岛棉GbMYB25基因的克隆及表达分析

根据陆地棉GhMYB25的序列,设计1对引物,通过RT-PCR技术从海岛棉品种新海21号中克隆了1个同源基因,命名为GbMYB25。GbMYB25基因具有1个930bp的开放阅读框,编码309个氨基酸,预测分子量约为34.762ku,等电点为8.08,推测的氨基酸序列中含有2个高度保守的SANT结构域。GbMYB25基因序列包含2个内含子。氨基酸序列比对表明,该蛋白和其他高等植物的MYB蛋白有较高的同源性。进化树分析表明,GbMYB25基因和陆地棉GhMYB25基因处在同一进化树分支。亚细胞定位表明GbMYB25基因在细胞核中表达,实时荧光定量PCR结果表明GbMYB25基因在胚珠(0doa)、纤维(5dpa)和叶片中的表达量较高。以上结果表明,GbMYB25转录因子可能参与棉花纤维发育。     

海岛棉转录因子基因GbTCP44的克隆及特征分析

为阐明TCP基因在棉花纤维发育中的功能,以海岛棉‘新海21号’为材料,运用RT-PCR技术克隆得到海岛棉GbTCP44基因的cDNA序列,并借助生物信息学、亚细胞定位、实时荧光定量PCR技术分析预测其结构和功能。结果表明:1)GbTCP44基因的编码区序列全长为1 035bp,共编码344个氨基酸,预测分子式为C_(1618)H_(2538)N_(484)O_(525)S_(13),分子量约为37.59ku,等电点为8.83,其序列(N端)有一个高度保守的TCP功能结构域,属于TCP转录因子家族Class I成员;2)GbTCP44基因在细胞核中表达,属于核表达蛋白,该蛋白的结构域与其他植物TCP蛋白具有高度的保守性,并与雷蒙德氏棉的亲缘关系最近;3)GbTCP44基因在花器官中的表达量显著高于营养器官的表达量;该基因在棉纤维发育20d时的表达量均为最高;当棉纤维发育至25和30d时,该基因在长纤维品种中的表达量低于在短纤维品种中的表达量,且存在显著差异(P0.05),表明GbTCP44基因可能参与棉花纤维伸长期的纤维细胞伸长的发育。