组织培养条件下苹果Ty1-copia类逆转座子的转录活性(英文)

研究了苹果基因组中Ty1-copia类逆转座子的转录活性、多样性及其甲基化水平。在培养基MS+2,4-D2mg/L+BA0.2mg/L+NAA0.5mg/L上诱导了1个月的愈伤组织中用RT-PCR方法检测到了270bp的目的条带,而对照、继代组培苗和不含2,4-D的愈伤中均没有目的条带的扩增,说明一定浓度的2,4-D可以诱导苹果中Ty1-copia类逆转座子的表达活性。将目的条带回收、克隆和测序后进行分析:所克隆的21条序列虽都为Ty1-copia类逆转座子逆转录酶保守序列,但存在很大的异质性,21个克隆的核甘酸序列变化范围为196-290bp;翻译成氨基酸后存在缺失、插入、移框和终止密码子突变,7个克隆在氨基酸保守序列‘SLYGLKQ’处有1-2氨基酸位点的突变,说明这些序列对应的逆转录酶多数可能已失去了其原有功能。将21条序列进行聚类分析,除ART20外,其它克隆可聚为3类,并分别与GenBank上某些物种的相应序列同源性很高,表明在不同物种间可能存在逆转座子的横向传递作用。甲基化试验表明苹果基因组内Ty1-copia类逆转座子甲基化水平高。这些都表明Ty1-copia类逆转座子对苹果基因型的多样性及基因组的进化具有重要意义。     

苹果中Ty1-copia型逆转座子逆转录酶序列的克隆及分析

利用苹果叶片为材料,通过PCR扩增、克隆研究了苹果中Ty1-copia型逆转座子的逆转录酶序列。结果表明:(1)逆转座子在1个砧木及7个品种中都能检测到,说明逆转座子在苹果砧木及不同种质中普遍存在。(2)克隆、分析了嘎拉品种中23条逆转座子的逆转录酶序列,分析表明同一基因组中克隆到的逆转录酶序列存在高度的异质性,具体表现为23条逆转录酶序列核苷酸序列长度变化范围是247-279bp,其长度相差32bp,主要表现为缺失突变;其中6条序列中存在1-4个程度不同的终止密码子突变;氨基酸序列同源性的变化范围为21%-98.9%。(3)将23条序列与已发表的不同物种同一类型逆转座子的逆转录酶序列进行聚类分析,表明苹果的Ty1-copia型逆转座子与甜菜、水稻、马铃薯、燕麦及挪威云杉等物种的同类型逆转座子可能有相同的起源。     

黄瓜属Ty1-copia类逆转座子逆转录酶序列的克隆及分析

根据Ty1-copia类逆转座子逆转录酶的保守区设计简并引物,通过PCR扩增,从黄瓜属野生种酸黄瓜（Cucumis hystrix Chakr.）和栽培黄瓜（Cucumis sativus L.）中均扩增出260 bp左右的目标条带。扩增产物经纯化后克隆于pGEM-T Easy质粒载体,选择阳性克隆,再经菌落PCR鉴定,然后进行测序及序列分析。本文获得了21条来源于酸黄瓜和栽培黄瓜的逆转录酶序列,通过核苷酸聚类分为5个家族。这些核苷酸序列具有较高的异质性,主要表现为缺失突变,序列长度变化范围为255～272 bp,同源性范围为27.0%～98.1%。翻译成氨基酸后,有4条序列出现终止密码子突变,6条序列表现出移框突变。将这些逆转录酶的氨基酸序列与已登陆的不同物种同一类型逆转录酶的氨基酸序列进行聚类分析,表明它们可能有共同的起源。     

罗田甜柿Ty1-copia类逆转座子RNaseH-LTR序列的分离和特性分析

逆转座子序列信息的获得,对了解其在基因组中的行为及系统学研究有重要价值。本试验从罗田甜柿（Diospyros kaki Thunb. 'Luotian-tianshi'）基因组中分离31个RNaseH-LTR（Long Terminal Repeat,长末端重复）序列,并利用IRAP（Inter-Retrotransposon Amplified Polymorphism,逆转座子间扩增多态性）技术对部分序列相应的逆转座子家族在柿属植物中的转座活性及分布情况进行初步探讨。序列分析结果表明,至少有10个Ty1-copia类逆转座子家族得到扩增;其家族间普遍表现高度异质,碱基替换、插入或缺失突变,以及翻译成氨基酸后发生不同程度的终止密码子突变、氨基酸取代和移框突变等,是产生高异质性的原因;此外,其家族内部某些序列间的相似性极高,可能是寄主基因组与逆转座子间互惠关系的体现。应用部分逆转座子引物的IRAP分析结果表明,相应的逆转座子家族在柿属植物中普遍存在,其分布广泛,拷贝数高,转座活性强,具有进一步开发为多种逆转座子分子标记的潜力。     

梨反转录转座子逆转录酶序列预测及其进化和转录分析

基于生物信息学方法对‘酥梨’基因组中不同类型的逆转录酶进行预测,共获得345条copia类和99条gypsy类逆转录酶。通过系统聚类,copia类逆转录酶可分为Ivana、Ale、TAR、Angela、Maximus和Bianca等6类;gypsy类逆转录酶可分为Athila、Tat、CRM、Reina和Tekay等5类。序列比对结果显示梨中逆转录酶具有较高的异质性,copia类逆转录酶序列分歧度为0.44,gypsy类为0.38。挑选出8类逆转录酶设计引物,并对梨属其它植物进行PCR扩增,结果显示这8类逆转录酶广泛存在于梨属植物中。在砂梨品种‘圆黄’的叶片、种子和果实中均发现该8类逆转录酶存在一定的转录水平,这是首次发现在梨属植物正常生长组织中逆转录酶发生转录。     

大兴安岭野生笃斯越桔逆转座子逆转录酶的多样性分析

以大兴安岭野生笃斯越桔为试材,采用同源克隆技术分离了Ty3-Gypsy类逆转座子逆转录酶序列,研究了其同源性及系统进化关系,以期为分析笃斯越桔的遗传多样性,开发可靠的分子标记提供参考依据。结果表明:分离的19条序列(分别命名为VuGRE1~19)长度范围为376~418bp,同源性范围为23.3%~97.8%,显示出较高的异质性。氨基酸序列分析结果显示,分离的19条序列中有8条序列发生了不同程度的变异,其中终止密码子突变的频率最高;因此推测终止密码子突变可能是导致笃斯越桔逆转座子异质性的主要原因。系统进化分析结果显示,VuGRE1~19隶属于2个不同的基因家族。Family I仅包含3条序列,序列间的同源性较低,且与其它物种逆转录酶的遗传距离较远;说明Family I的起源较为古老,种的特异性较强。Family II包含16条序列,由3个Subfamily组成;各亚家族成员间的同源性较高,亲缘关系较近;说明该基因家族的活性较高。另外,Family II基因家族成员与其它物种的Ty3-Gypsy类逆转座子逆转录酶序列具有较高的同源性,特别是Subfamily 3与兴安落叶松、苹果、银杏、绿豆、荸荠等植物的逆转录酶具有较近的亲缘关系;说明这些成员在物种间存在广泛的横向交流。以上结果说明,Family II是笃斯越桔中广泛存在的逆转座子基因家族,并在笃斯越桔适应性遗传进化中发挥了重要作用。     

西瓜抗病基因同源序列的克隆与分析

以植物丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶类（STK）抗病基因产物催化结构域l的保守氨基酸序列设计简并引物,以西瓜基因组DNA为模板进行PCR,扩增,得到大约500bp的目的条带。重组质粒经PCPo检测后进行测序,获得1个有效序列,可以编码完整的氨基酸序列。同源性分析表明其具有STK保守结构域,与已经克隆的Pto、LrlO和Lectin等基因在氨基酸水平上的同源性为40．O％～54．O％。     

甘肃徽县银杏茎尖茎段组织培养试验研究

通过对徽县地方银杏良种田河银杏进行茎尖茎段的组织培养试验研究得知：在当地外植体的最佳采摘时间为5月下旬～4月下旬，初代培养的最佳部位为中部、上部，初代培养时加入活性炭能有效防止外植体褐化。继代扩繁的最佳培养基为MS＋6-BA1．0～2．Omg／L＋NAAO．5mg／L＋2，4-D0．1mg／L或MS＋KT1．0mg／L＋NAA0．5mg／L＋2，4-D0．1mg／L；壮苗培养基为MS＋6－BA1．0mg／L＋NAA0．5mg／L；1／2MS＋IBA0．8～1．0mg／L及MX＋IBA0．8～1．0mg／L是银杏适宜的生根培养基，通过适当地炼苗移栽和栽培管理，能有效提高成活率。     

番木瓜丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶类抗病基因同源序列的克隆与特征分析

根据丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶类抗病基因产物催化结构域Ⅰ和Ⅸ的氨基酸保守序列设计简并引物,PCR扩增番木瓜叶片基因组DNA和cDNA。在NCBI中用BlastX比对发现,5个来自基因组DNA的克隆和4个来自叶片cDNA的克隆可能编码的氨基酸残基序列属于STK蛋白激酶类抗病基因同源序列片段和受体样蛋白激酶基因的同源片段,命名为gPK1-gPK5和cPK1-cPK4,在GenBank注册得到序列号分别为AY693385-AY693389,AY738762-AY738765。除克隆gPK5含有内含子之外,其它都发现了连续阅读框ORF。通过分析除Gpk5之外的8个克隆可能编码氨基酸序列中丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶类蛋白激酶的9个催化保守结构域Ⅰ-Ⅸ,并利用ClustalW软件对8个克隆和已报道的抗病蛋白水稻Xa21和西红柿Pto氨基酸残基序列进行分子系统进化树分析发现,8个克隆不仅是受体样蛋白激酶基因的同源片段而且是抗病候选基因片段。     

枇杷LTR类反转录转座子RT序列的克隆及分析

【目的】揭示枇杷LTR类反转录转子座RT序列在枇杷基因组中的异质性,为枇杷转座子进化和多样性研究提供依据。【方法】以普通枇杷野生种质的叶片为材料,通过简并引物从枇杷基因组中扩增得到Ty1-copia和Ty3-gypsy类反转录转座子反转录酶序列,并对其序列变化特点进行生物信息学分析。【结果】最终获得38条Ty1-copia类RT序列和24条Ty3-gypsy类反转录转座子RT序列。其中Ty1-copia类反转录转座子RT序列的长度为257~266 bp,序列相似率为22.6%~97.6%,聚类结果显示,其核苷酸序列存在Maxium、TAR和Angela 3个支系。将核酸序列翻译为氨基酸后,有4条序列发生移码突变,12条序列发生终止密码子突变。Ty3-gypsy类反转录转座子RT序列的长度为429~438 bp,序列相似率为48.1%~99.3%,聚类结果显示,其核苷酸序列存在Tat和Reina2个支系。将核酸序列翻译为氨基酸后,有3条序列发生移码突变,7条序列发生终止密码子突变。对序列同义突变率与非同义突变率的分析结果显示,枇杷Ty1-copia和Ty3-gypsy类RT序列dN/dS均小于1。与其他植物反转录转座RT氨基酸序列进行比对,发现枇杷、梅、苹果、李可能具有共同起源。【结论】所获得的枇杷反转录转座子反转录酶氨基酸序列具有高度异质性,序列在进化过程中受到纯化选择的作用。对不同物种反转录转座RT氨基酸序列进行比对,结果表明,反转录转座子在枇杷和其他物种间可能存在横向传递。     

火龙果Ty1-copia类反转录转座子反转录酶序列的克隆及分析

 根据Ty1-copia类反转录转座子反转录酶的保守区设计简并引物,通过PCR扩增,从火龙果基因组中扩增出260 bp左右的目标条带,经回收、克隆、测序及序列分析,获得了23条来源于火龙果试管苗变异和非变异材料的反转录酶序列。通过系统演化分析,所得序列可分为5类,存在较高的异质性;与母株相比,变异植株的反转录酶序列存在缺失、移码和终止密码子突变。经反转录酶氨基酸序列对比,火龙果与其它物种间具有较高的同源性,表明在不同物种间可能存在反转录转座子的横向传递作用。     

牡丹LINE 类反转录转座子RT 序列的克隆及分析

 利用LINE 简并引物从中原牡丹品种‘洛阳红’中扩增出580 bp 左右的目的条带,对其回 收、克隆、测序及相关生物信息学软件分析后获得32 条LINE 类牡丹反转录转座子RT（反转录酶）序列。 这些序列长度为547 ~ 593 bp,主要表现为点突变,经Clustal W 比对其同源性为25.7% ~ 94.2%。将其核 苷酸序列经聚类后可分为4 个家族,其中家族Ⅰ和 Ⅲ 分别占总序列数的50%和28%。将32 条RT 序列翻 译成氨基酸序列,在第18 氨基酸序列处有1 个非常保守的的甘氨酸（Gly）,在138 氨基酸序列处有1 个 半保守的赖氨酸（Lys）位点。32 条序列均发生较多的终止密码子突变和移码突变。与其他物种的系统进 化树分析,表明牡丹LINE 类反转录转座子RT 序列既有一定的保守性,同时也与其他物种间存在一定的 同源性。     

牡丹Ty3-gypsy 类反转录转座子反转录酶序列的克隆及分析

 根据Ty3-gypsy反转录转座子反转录酶的保守序列设计简并引物,从中原牡丹（Paeonia suffruticosa Andrews）品种‘洛阳红’和野生种卵叶牡丹（Paeonia qiui Y. L. Pei et D. Y. Hong）中扩增出430 bp左右的目标片段。目的条带经回收、克隆、测序及相关生物信息学软件进行序列分析后,获得了13条来自牡丹的Ty3-gypsy反转录转座子反转录酶序列。这些核苷酸序列具有较高的异质性,主要表现为缺失突变,序列长度变化范围为412 ~ 446 bp,同源性范围为71.5% ~ 94.8%。翻译成氨基酸后,有12条序列出现1 ~ 9个不同程度的终止密码子突变,3条序列出现移框突变。其核苷酸序列经过系统聚类后可分为6个家族。将其氨基酸序列与已登录的不同物种Ty3-gypsy反转录转座子反转录酶的氨基酸序列进行聚类分析,结果表明与其他植物具有较高的同源性,表明它们间可能存在着Ty3-gypsy反转录转座子的横向传递。