菊花几丁质酶基因ChCHI的克隆及表达分析

根据GenBank发布的几丁质酶基因的保守序列设计简并引物,采用RT-PCR和RACE技术,克隆到菊花1个几丁质酶基因ChCHI(GenBank登录号为KX881373)。ChCHI基因cDNA全长为1 385 bp,包含960 bp开放阅读框,编码319个氨基酸。ChCHI属于亲水性蛋白,相对分子质量约为35.5 k D,等电点为6.38,为稳定蛋白,二级结构预测表明该蛋白以α螺旋和无规则卷曲为主。蛋白序列比对和进化树分析表明,ChCHI基因编码的蛋白属于糖苷水解酶19家族几丁质酶,与薇甘菊(ACO25187.1)几丁质酶蛋白的亲缘关系最近,序列一致性为87%。qRT-PCR分析结果显示,SA处理可以明显提高贡菊叶片中ChCHI的表达量。菊花ChCHI在对抗环境胁迫的分子调控中起重要作用。     

毛白杨亚油酸去饱和酶基因的克隆与表达模式分析

以毛白杨为材料,利用现有的杨树基因组EST序列库资源,通过同源序列搜索,经过多次拼接合并获得了理论的杨树亚油酸去饱和酶cDNA序列全长,通过RT-PCR手段首次克隆得到了毛白杨PtFAD3基因编码序列cDNA (GenBank 登录号: DQ354393),该 cDNA 全长 1 199 bp,开放阅读框编码383个氨基酸.通过RT-PCR半定量研究表明PtFAD3在叶片中的表达量最高,茎和根中的表达量依次降低;用低温、干旱、NaCl、ABA分别处理毛白杨组培苗,叶片中的PtFAD3表达量在逆境初期 24 h 之内没发生变化.该研究为毛白杨脂肪酸去饱和酶的研究以及植物脂肪酸基因工程提供了基础.     

菊花CmLhcb1基因的克隆及其转基因植株的筛选

【目的】克隆CmLhcb1基因并转到拟南芥中,从而探索此基因的功能。【方法】以菊花品种‘清露’幼苗为试验材料,采用RT-PCR和RACE技术克隆获得其叶绿素a/b结合蛋白基因CmLhcb1,并进一步构建表达载pEarleyGate103-CmLhcb1,经农杆菌介导法,筛选获得3个T3代阳性转基因拟南芥植株。【结果】该基因序列编码的蛋白与其他物种相似度高,主要差异存在于C端前50个氨基酸。基因表达特征分析表明,该基因在15%光照和赤霉素条件下,表达量明显增加(P<0.05),叶片中表达量最大,根中表达量最低,白天的表达量比晚上的高30倍。【结论】菊花CmLhcb1基因受光和赤霉素诱导,有组织表达特异性。     

菊花CmCDKL9基因的克隆与表达模式分析

[目的]本文旨在克隆菊花'神马'CmCDKL9基因,并初步分析其表达模式,为探究其在调控开花方面的功能奠定基础.[方法]从夏菊品种'优香'的转录组数据库中筛选获得编码丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶的基因CmSTK1/CDKL9,命名为CmCDKL9;以野生型菊花'神马'cDNA为模板对该基因的cDNA全长进行克隆,再运用生物信...     

菊花CmERA1基因的克隆与表达模式分析

[目的]本文旨在克隆菊花ERA1(ENHANCED RESPONSE TO ABA)基因,并分析其表达模式,为探究其在调控菊花开花中的作用奠定基础.[方法]从夏菊品种'优香'的转录组数据库中筛选得到菊花中编码法尼基转移酶β亚基基因,并命名为CmERA1.提取野生型菊花'神马'叶片总RNA,以反转录后的cDNA为模板,对...     

薄荷GPPS基因的克隆与表达分析

牻牛儿基焦磷酸合酶(GPPS Geranyl diphosphate synthase)为短链异戊烯基合酶家族成员,催化1分子的IPP与DMAPP形成GPP,为单萜提供碳骨架。实验从我国薄荷品种"738"中克隆了GPPS大小亚基cDNA全长序列,对其进行序列分析,并研究GPPS基因在薄荷根、茎、叶、花中的相对表达量。结果:GPPS大亚基cDNA序列ORF全长1131 bp,编码377个氨基酸,GPPS小亚基cDNA序列ORF全长942 bp,编码313个氨基酸。研究获得的GPPS基因所编码氨基酸与薄荷属其他种的GPPS氨基酸序列高度相似。GPPS大亚基基因在薄荷品种"738"不同组织中均有表达,幼叶中的表达量最高。     

烟草WRKY8基因的克隆与表达分析

利用数据库资源和RT–PCR技术获得烟草WRKY8基因,序列分析表明,该基因包含1 551 bp的开放阅读框,编码516个氨基酸。基因编码的蛋白含有2个WRKY结构域,其锌指结构类型为C2H2(C–X4–5–C–X22–23–H–X1–H)。推测其可能定位于细胞核并具有复制转录及调控的功能,从而参与对植物生长发育和胁迫应答的调节。RT–PCR结果表明,NtWRKY8基因受低温诱导表达。     

红笛鲷LITAF基因的克隆与表达分析

通过同源克隆和RACE PCR技术从红笛鲷脾脏中鉴定得到了脂多糖诱导的肿瘤坏死因子(LITAF)基因,命名为Ls-LITAF。该基因c DNA全长815 bp,开放阅读框为447 bp,编码148个氨基酸,理论分子量为15.7 ku。序列分析显示Ls-LITAF蛋白具有保守的LITAF结构域,其中包含一个CXXC基序与一个(H)x Cxx C基序。Ls-LITAF蛋白与其他鱼类LITAF蛋白相似度较高,在系统进化树中也与其他鱼类该蛋白聚为一支。Ls-LITAF基因在健康鱼体多种组织均有表达,其中鳃、脾脏、皮肤与头肾的表达量较高;且哈氏弧菌刺激鱼体后,Ls-LITAF在脾脏和头肾中的表达量显著上调。以上研究结果为进一步了解Ls-LITAF在红笛鲷免疫反应中的作用提供了参考。     

小麦TaTDR-Like基因的克隆及表达分析

【目的】克隆小麦绒毡层退化基因（Tapetum degeneration retardation,TaTDR-Like）,研究其组织表达及不同育性材料间花药不同发育时期的时空表达模式,为深入揭示小麦花药异常发育的分子机制打下理论基础。【方法】以普通小麦品种西农1376（MF-XN1376）为材料,通过PCR扩增克隆得到TaTDR-Like基因的3个同源拷贝,利用生物信息学分析TaTDR-Like蛋白特性及TaTDR-Like基因启动子顺式作用元件,利用实时荧光定量PCR检测TaTDR-Like基因的组织表达情况及在可育、不育材料花药不同时期中的时空表达模式,利用酵母双杂交技术进行自激活检测,并构建植物融合表达载体35S-TaTDRLD-EGFP,通过农杆菌介导转入烟草叶片表皮细胞,观察TaTDRL-D蛋白亚细胞定位情况。【结果】成功克隆小麦TaTDR-Like基因,发现该基因存在3个同源拷贝即TaTDRL-A、TaTDRL-B和TaTDRL-D,分别编码550、553、557个氨基酸,其蛋白分子量分别为58.50、58.90和59.21 kD,等电点（pI）分别为4.77、4.66和4.63。TaTDR-Like蛋白均在C端有1个bHLH保守结构域,其中TaTDRL-A与TaTDRL-B的保守结构域相似度达100%,与TaTDRL-D的保守结构域相似度为96%,TaTDRL-D与OsTDR、AtAMS保守结构域相似度分别为98%和88%;系统发育进化树表明TaTDR-Like蛋白与大麦（KAE8787147.1）、二穗短柄草TDR（XP_014756384）、水稻TDR（Os02g0120500）和拟南芥AMS（AT2G16910.1）的进化关系较密切;启动子分析表明TaTDR-Like基因启动子处含有较多光响应元件、非生物应激反应、激素响应元件等顺式作用元件;组织特异性表达分析显示TaTDRL-D在花药中的表达量最高,而TaTDRL-A和TaTDRL-B在幼穗表达量较高;对花药发育不同时期表达分析显示TaTDRL-D在花药发育单核早期表达量最高,之后逐渐降低,单核晚期到三核期不育材料（CMS-XN1376）表达量均高于可育材料（MF-XN1376）;自激活检测结果表明TaTDRL-D具有转录激活活性;亚细胞定位显示TaTDRL-D蛋白定位于细胞核。【结论】TaTDRL-D基因可能参与小麦花药发育,负调控花药育性。     

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。     

甘蔗ABA生物合成关键酶SoNCED基因克隆及表达分析

[目的]克隆甘蔗体内9-顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶(9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase,NCED)基因,分析其基本生物学信息及在逆境胁迫下的表达分析,为进一步探讨SoNCED基因在甘蔗脱落酸(ABA)生物合成途径中的作用提供理论依据.[方法]以甘蔗品种桂糖21号为材料,待蔗苗长至5~6片叶时分别进行干旱、低温、高盐和氧化胁迫处理,利用反转录PCR(RT-PCR)和cDNA未端快速扩增(RACE-PCR)克隆SoNCED基因,应用生物信息学方法对获得的氨基酸序列进行分析,构建原核表达载体并进行目的蛋白的诱导表达,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析SoNCED基因在受到不同逆境胁迫时的表达情况.[结果]克隆获得的SoNCED基因(GenBank登录号JQ314108),cDNA全长为2521 bp,包含1个1827 bp的开放阅读框(ORF),编码608个氨基酸.多重序列比对及系统发育进化树分析结果表明,SoNCED基因编码的氨基酸序列与其他植物有一定的相似性,尤其与禾本科C4植物高粱和玉米的同源性最高,均达96%.成功构建SoNCED基因的原核表达载体pET-SoNCED,且通过IPTG诱导时可得到约66.0 kD的蛋白,确定该蛋白为SoNCE基因的表达蛋白.qRT-PCR结果分析表明,SoNCED基因在干旱、低温、高盐和氧化胁迫下均能诱导表达,其中氧化胁迫下其表达量在6h时达峰值,其他胁迫方式下其表达量在12h时达峰值.[结论]成功克隆获得甘蔗SoNCED基因,并从不同逆境下的表达情况推测该基因在甘蔗体内参与了干旱、低温、高盐和氧化等非生物胁迫的调控过程.     

燕山红栗NCED1基因的克隆及表达分析

根据9-顺式-环氧类胡萝卜素加双氧酶(NCED)基因序列信息设计引物,通过RT-PCR在燕山红栗(Castanea mollissimacv.‘Yanshanhongli’)中克隆得到了基因NCED1。利用MEGA5.0软件将其氨基酸序列与其他植物的NCED1氨基酸序列进行聚类分析,同时采用实时荧光定量PCR的方法,对燕山红栗坚果不同发育时期的进行基因表达量分析。结果表明:NCED1在燕山红栗坚果发育过程中均有表达,且在坚果发育后期相对表达量达到峰值,推测ABA对燕山红栗坚果的成熟具有调节作用。     

地被菊露地越冬期间的抗寒性研究

以地被菊(Dendranthema×grandiflorum Kitamura)‘紫勋章’品种为植物材料,对其在北京秋冬季自然降温过程中叶片、脚芽、根进行测定分析,并运用相关分析法对各生理指标间相关性进行分析。结果表明:在露地越冬过程中,地被菊的根系活力随温度缓慢下降;叶片、脚芽的相对含水量及根的含水量随温度降低而下降;叶片、脚芽的SOD、CAT酶活性总体呈升降趋势,POD则相反,而根的酶活性只在突然降温的短期内及1月份出现显著变化,总体受低温影响较小;叶片的可溶性糖含量显著增加,可溶性蛋白和脯氨酸含量总体呈下降趋势;脚芽和根的渗透调节物质含量总体呈升降趋势。相关分析表明,地被菊的抗寒性与相对含水量、SOD、可溶性蛋白、可溶性糖、根系活力密切相关。     

桃果实八氢番茄红素合成酶基因的克隆与表达分析

利用基因克隆技术获得桃果实八氢番茄红素合成酶(PSY)基因的全长核苷酸序列,命名为PpPSY。PpPSY全长1 532 bp,编码区长度627 bp,共编码翻译成208个氨基酸。进化树分析发现,PpPSY与梅果实PmPSY亲缘性较高。蛋白质序列分析表明,PpPSY包含底物结合位点、Mg²⁺结合位点、活性位点残基盖、催化残基、天冬氨酸富集区等功能结构域,其属于isoprenoid biosynthesis enzymes class 1超级家族。实时荧光定量PCR结果显示,PpPSY基因在黄肉品种金丽发育组织中的表达高于白肉品种湖景,且在金丽品种中,PpPSY基因在花苞和硬核果中的表达显著高于在花、叶芽和软核果中的表达。本实验桃果实PpPSY基因的克隆及表达分析为研究桃果实类胡萝卜素生物合成分子机理奠定了良好的基础。     

亚麻MAPK基因克隆及盐碱胁迫下的表达分析

为研究MAPK基因与亚麻应答盐碱胁迫的关系,利用生物信息学方法从亚麻基因组中预测得到20个亚麻MAPK基因,命名为Lu MPK1~Lu MPK20,这20个MAPK基因都含有T[D/E]Y保守结构域,除Lu MPK5和Lu MPK20以外,其他基因都是两两一组。利用PCR技术克隆得到5个亚麻MAPK基因(Lu MPK3、Lu MPK8、Lu MPK11、Lu MPK14、Lu MPK16),这5个基因序列与预测序列完全一致。利用数字基因表达谱数据,分析亚麻盐碱胁迫下这5个基因的表达情况。结果表明,这5个基因的表达均受到盐碱胁迫影响。Lu MPK3、Lu MPK11、Lu MPK14、Lu MPK16在中性盐胁迫下上调表达,Lu MPK3、Lu MPK8、Lu MPK11、Lu MPK14在碱性盐胁迫下上调表达,Lu MPK16在碱性盐胁迫下下调表达。研究为亚麻MAPK基因功能,尤其是耐盐碱功能研究奠定理论基础。     

鸭梨肌动蛋白2基因克隆和表达分析

根据其他植物肌动蛋白2基因(Actin2)的保守序列设计一对简并性引物,从鸭梨叶片中克隆到1个编码肌动蛋白的基因,命名为PbACT2。PbACT2基因cDNA全长为1 180bp,开放阅读框1 134bp,编码377个氨基酸。氨基酸比对分析表明,该基因编码的氨基酸与其他陆生植物肌动蛋白基因具有较高的同源性。研究证明,PbACT2在鸭梨不同器官和不同发育时期的表达基本一致,说明该基因的表达较为稳定。     

舞毒蛾LdGSTe1基因的克隆及表达

从舞毒蛾(Lymantria dispar)3龄幼虫转录组文库中鉴定获得舞毒蛾谷胱甘肽S–转移酶基因全长c DNA,命名为Ld GSTe1。该基因全长651 bp,编码216个氨基酸。序列分析显示,Ld GSTe1蛋白氨基酸序列含有GST_C_Delta_Epsilon与GST_N_Delta_Epsilon 2个保守结构域,属于类硫氧还蛋白和谷胱甘肽S–转移酶2个超家族。系统进化树分析表明,舞毒蛾Ld GST蛋白属于GST Epsilon家族。蛋白结构显示,Ld GSTe1蛋白包含一个N端和一个C端结构,α–螺旋与β–折叠为主要结构元件。实时荧光定量PCR结果表明,在4.0、10.0 mg/L鱼藤酮药剂处理下,舞毒蛾3龄幼虫Ld GSTe1基因表达先下降后上升,推测该基因参与舞毒蛾解毒应答。     

水稻黄嘌呤脱氢酶基因OsXDH克隆及表达分析

[目的]克隆水稻黄嘌呤脱氢酶(Xanthine dehydrogenase,XDH)基因(OsXDH),分析其生物信息学特性及表达特性,为研究XDH在水稻生长发育和响应逆境胁迫中的调控机制提供理论依据.[方法]以粳稻品种日本晴为材料,采用同源克隆技术克隆OsXDH基因,应用生物信息学方法对其氨基酸序列进行分析.利用实时荧光定量PCR (qPCR)检测OsXDH基因的组织表达特性及逆境胁迫下的表达情况,并对不同转基因株系乳熟期剑叶OsXDH基因表达量、XDH活性和叶绿素含量进行比较分析.[结果]克隆获得OsXDH基因的开放阅读框序列(ORF)(GenBank登录号LOC4333171),其长度为4110 bp,编码1369个氨基酸.OsXDH蛋白分子量大小为150.23 kD,理论等电点(pI)为6.54,与小麦、高粱、玉米、谷子和油菜等作物XDH蛋白氨基酸序列的相似性分别为84.54%、84.07%、81.52%、76.35%和69.22%,表明XDH蛋白氨基酸序列具有高度保守性.OsXDH基因在水稻不同组织部位均有表达,灌浆期的表达量显著高于苗期和分蘖盛期(P<0.05),且受干旱、黑暗、高温和盐胁迫诱导高效表达.OsXDH过表达水稻转基因株系乳熟期剑叶的XDH活性和叶绿素含量高于野生型,OsXDH干扰转基因株系的XDH活性和叶绿素含量低于野生型.[结论]OsXDH基因受水稻生长发育和逆境胁迫因子诱导表达,推测其是调控水稻生长发育和响应逆境胁迫的关键基因.     

大豆GmRLP19基因克隆及胁迫应答模式分析

以大豆品种Williams82为试验材料,克隆GmRLP19基因,通过生物信息学分析qPCR检测探讨该基因不同生育期品种、不同组织、不同非生物胁迫下表达模式。结果表明,该基因编码区全长3 138 bp,编码1 045个氨基酸,编码蛋白具有胞外信号肽,LRRNT域,富含亮氨酸重复结构域,跨膜结构域和一段胞内短肽,属于受体类蛋白家族,定位于质膜。该基因在不同生育期品种间差异表达,在豆和豆荚中特异性表达,且在5种非生物胁迫中均有响应。研究为探究WRKY20基因功能及挖掘和完善基因调控通路奠定基础。     

七彩神仙鱼Vasa基因cDNA的克隆及表达分析

源自DEAD-box家族的Vasa基因是生殖细胞的分子标记之一.本研究克隆了七彩神仙鱼(Symphysodon haraldi)Vasa基因的全长序列,并进行了不同组织的表达分析.结果表明:七彩神仙鱼Vasa基因cDNA序列共2 370 bp,其中5'UTR占123 bp,3'UTR为279 bp,ORF编码655个氨基酸,长1 968 bp.氨基酸序列同源性分析表明七彩神仙鱼的Vasa基因与尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)的同源性最高.半定量分析表明,Vasa基因在成熟七彩神仙鱼的性腺中特异表达,在其它组织中无表达信号.qRT-PCR结果显示,Vasa在七彩神仙鱼早期胚胎发育阶段及出膜后50日内均有表达.在受精卵至囊胚期阶段,Vasa基因表达持续增加,在囊胚期至孵化期阶段,表达持续降低.在仔鱼阶段,Vasa分别在25日龄和40日龄出现了最低和最高表达量.繁殖前后比较发现,繁殖前的精巢组织中Vasa表达量比繁殖后的表达量低,而卵巢恰好相反.本研究结果可为研究七彩神仙鱼的性分化、生殖细胞分子标记及其发育提供参考.