‘鄞红’葡萄HDR基因的克隆与生物信息学分析

4-羟基-3-甲基丁-2-烯基二磷酸还原酶(HDR)作为甲基赤藓醇磷酸(MEP)途径的关键酶,在植物萜类物质合成过程中起到极为重要的作用。为了了解HDR基因在植物体内发挥的特殊功能,以‘鄞红’葡萄为材料,利用RT-PCR等技术克隆了HDR基因全长,并对该基因进行生物信息学分析。结果显示,HDR基因全长为1 143 bp,编码380个氨基酸。通过多种软件比对分析,‘鄞红’葡萄与柑橘(Citrus sinensis)、南瓜(Manihot esculenta)、猕猴桃(Actinidia deliciosa)、黄瓜(Cucumis sativus)的相似性高达80%以上,亲缘关系较近。该结果为进一步研究‘鄞红’葡萄HDR的功能以及揭示该基因在植物萜类物质合成过程中发挥的作用提供了一定基础。     

黄姑鱼转录因子激活蛋白AP2α的克隆和特征分析

转录因子激活蛋白AP2α是一类能特异地结合DNA的核转录因子,参与动物胚胎发育的调节、细胞生长、细胞凋亡、肿瘤发生以及免疫反应等多种生物过程。课题组前期通过基因组关联分析(GWAS)发现,AP2α是黄姑鱼(Nibea albiflora)抗哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)的候选基因。本研究克隆了黄姑鱼转录因子AP2α,其开放阅读框(ORF)为1 275 bp,编码424个氨基酸;所编码的AP2α蛋白质N端是富含脯氨酸和谷氨酰胺(P/Q-rich domain)的反式激活结构域,中间是中心基本结构(central basic region),C端为高度保守的helix-span-helix基序,负责结合DNA和蛋白质二聚化。氨基酸序列多重比对表明,AP2α保守性强,与所检测的鱼类、两栖类、鸟类和哺乳动物同源性在84.63%以上。实时荧光定量PCR检测结果显示,AP2α基因的mRNA广泛分布于所检测的黄姑鱼9 种组织样品中,其中血液中的表达量最高;受哈维氏弧菌攻毒感染后,肝脏、脾脏和头肾中AP2α表达量均明显升高,特别是在肝脏中,AP2α mRNA表达水平在24 h时达到攻毒前的39倍。通过构建重组真核表达质粒pGEFP-AP2α并转染HEK293T细胞进行亚细胞定位研究的结果显示,AP2α分布于HEK293T细胞的细胞核中。进一步通过原核克隆表达获得了可溶性的GST-AP2α融合蛋白。以上结果表明,AP2α在黄姑鱼抵御哈维氏弧菌感染过程中发挥重要作用。本研究对AP2α在硬骨鱼类先天免疫中的重要功能提供了新的见解,为深入研究黄姑鱼的分子免疫机理和抗病分子育种奠定了基础。     

葡萄TPS基因家族的鉴定与表达分析

为了明确TPS基因家族在葡萄非生物胁迫下的表达特性,在生物信息分析的基础上,以‘鄞红’葡萄(Vitis vinifera ‘Yinhong’)扦插苗为试验材料,利用RT-qPCR技术检测了盐胁迫和光胁迫处理对葡萄TPS家族基因成员表达的影响。结果显示,葡萄TPS基因家族有9个成员,可分为3个亚族,分布在8条染色体上。通过氨基酸多重序列比对,发现葡萄(Vitis vinifera)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)和水稻(Oryza sativa) TPS家族基因都存在G-X-FLH-X-PFPS-X-E-X5-P-X-R和X-F-X-T-X-D-X-ARHF-X2的特征序列。motif分析发现,VvTPS06和VvTPS07两个基因含有相同的氨基酸保守序列。亚细胞定位预测显示葡萄TPS基因主要分布在细胞质、叶绿体和细胞核中,其中VvTPS06、VvTPS07、VvTPS09定位于叶绿体中可能与植物光合作用相关。蛋白质二级结构表明,葡萄TPS蛋白主要以α-螺旋和无规则卷曲为主。基因芯片表达显示,VvTPS02、VvTPS03、VvTPS05、VvTPS07在葡萄不同时期...