小麦3个NAC转录因子基因克隆与功能分析

NAC类转录因子参与植物基因在不同条件、不同发育期的表达调控,在植物的发育、生长及对外界的各种生物和非生物因子的胁迫应答中起关键的调控作用。本研究对非亲和条锈菌小种CYR32侵染诱导的抗条锈病基因Yr5近等基因系Taichung29＊6/Yr5的cDNA文库进行筛选及同源克隆,获得了小麦3个NAC类转录因子的cDNA序列。序列分析结果表明,这3个转录因子都具有DNA结合结构域,即NAC结构域,且氨基酸序列在该结构域的A、B、C、D和E5个亚区高度保守;同时发现这3个NAC类转录因子都有核定位信号及相关的转录调控功能区域。通过系统进化树分析,发现其中之一的TaNAC1属于NAC转录因子家族第Ⅰ组的NAP亚组,TaNAC3属于ATAF1亚组,TaNAC5属于NAM亚组;根据系统进化树和相关基因的功能分析,我们推测小麦转录因子TaNAC1、TaNAC3和TaNAC5可能参与植物生长发育调控或对生物、非生物胁迫作出的应答反应。     

小麦抗逆相关基因 TaGB1的克隆及其表达特性分析

为了解小麦的 TaGB1基因特性、表达情况及其与双子叶植物同源基因的进化关系,以小麦品种济麦22为研究对象,采用同源克隆的方法获得小麦G蛋白β亚基编码区序列, TaGB1编码区全长1 143 bp,编码380个氨基酸,预测分子量为41 kD,基因组序列中包含6个外显子和5个内含子,分别位于小麦基因组的4A、4B、4D染色体上,不同拷贝的氨基酸同源性高达99.91%。 TaGB1基因结构中包含7个WD40保守域,表达产物位于胞质和质膜上。经系统发育进化关系分析,单子叶植物与双子叶植物的G蛋白β亚基分化形成两大分支; TaGB1在进化关系上与单子叶植物较近,而与拟南芥等双子叶植物较远。 TaGB1在ABA、盐、热和干旱胁迫条件下上调表达,植物的根、茎、叶等部位均有表达,叶片中表达量较高,说明该基因可能参与调控植物的抗逆反应。     

大豆百粒重相关基因的全基因组发掘分析

百粒重是大豆重要的产量性状之一,利用正向和反向遗传学方法鉴定与籽粒大小/粒重相关的基因具有重要的理论和实践意义。利用拟南芥和水稻等模式植物中已明确功能的调控籽粒大小/粒重的基因,基于序列相似和结构域相同的原则,在大豆全基因组内筛选到175个同源基因,通过基因表达谱分析发现有22个基因在大豆种子中特异性表达。利用56份大豆种质资源重测序数据查找这些基因内的SNP位点,共得到2769个SNP位点,从中筛选得到在野生大豆和栽培大豆中分化明显的SNP位点121个。通过扩增测序对其中的16个导致非同义变异的SNP位点进行验证,发现有5个SNP位点在野生大豆中为一种变异,而在栽培大豆中为另一种变异。利用2368份大豆种质资源的重测序数据获得了其中的4个SNP位点的变异数据,结合其中1695份材料的百粒重表型分析,发现每个SNP位点对应的野生和突变基因型材料的百粒重表型间都存在极显著差异,并且每个SNP位点中野生基因型材料的百粒重大部分≥12g,突变基因型材料的百粒重大部分＜12g,因此上述4个SNP位点所在的基因（Glyma.05G019800、Glyma.07G022800、Glyma.13G259700和Glyma.13G261700）可能与大豆籽粒大小/粒重的调控有关。获得了与大豆百粒重相关的4个候选基因,为大豆百粒重QTL的精细定位和功能标记的开发以及调控大豆籽粒大小/粒重的基因的功能研究提供了参考。     

黑皮冬瓜NBS类抗病基因同源序列克隆与分析

以黑皮冬瓜"B98K"种质为试材,根据已克隆的植物NBS类抗病基因保守结构域设计简并引物,PCR扩增冬瓜基因组DNA,获得对应区段的DNA片段,回收克隆与测序后,得到19条抗病同源序列(命名为DNB1至DNB19)。利用DNAStar软件进行序列分析及同源性比对发现,这些抗病同源序列长度在249~252 nt之间,其核苷酸序列同源性在48.4%~98.8%之间,氨基酸序列同源性为23.2%~100.0%,推导氨基酸序列具有P-loop(GGVGKTT)、Kinase-2a(VLDDVW)典型的NBS保守结构域。同源进化分析将其全部归为non TIR-NBS-LRR类,与推导氨基酸序列多重比较结果一致;该序列与其他作物已克隆抗病基因的氨基酸序列同源性在24.7%~99.0%之间。该组序列已登录Genbank,登录号为KF776401~KF776419。     

小麦ramosa2基因的克隆与序列分析

为了研究ramosa2基因在小麦中的功能,以普通小麦(Triticum aestivum L)中国春基因组为模板,玉米、高梁、水稻和大麦中ramosa2基因保守序列为参考设计引物,扩增到1条全长为771 bp的目的片段.序列分析表明,该核酸序列与高梁、玉米、水稻和大麦中ramosa2基因的同源性高达82.9%～95.2%;其预测编码的氨基酸序列与高粱、玉米、水稻和大麦ramosa2基因的氨基酸序列同源性达79.2%～95%.     

重组工程的研究进展

重组工程是近几年来兴起的一种基于体内同源重组的、新型的遗传工程。技术重组系统不需要限制性内切酶和DNA连接酶就可以进行DNA克隆和亚克隆。该技术操作简单,效率较高,可望为功能基因组学研究提供一个有力的工具。就重组工程的分类以及近几年来在基因组研究中的应用和进展做一综述。     

甜瓜同源四倍体的创制及其初步定性研究

通过未成熟胚子叶的组织培养创造体细胞无性系变异,诱导出了齐甜1号的同源四倍体甜瓜,激素质量浓度以BA3.0mg/L为佳,加倍率为14.3%。对再生的同源四倍体及二倍体甜瓜植株进行了茎、叶、花、果实、种子的形态观察,及各项形态指标和主要品质指标的测定。结果表明:除果形指数变小外,四倍体植株的茎、叶、花、果实、种子各项形态指标的值均显著大于二倍体。同时,四倍体甜瓜维生素C、可溶性糖含量也显著高于二倍体。     

基因打靶技术及其影响因素

基因打靶是20世纪80年代发展起来的一项新的基因操作技术，本文综述了近年来基因打靶和筛选的几种常用策略及影响基因打靶的一些主要因素。基因打靶在基因动能研究、家畜遗传改良、医学病理模型建立和基因治疗方面应用前景很广。