桂花查耳酮合酶chs基因的克隆及序列分析

克隆与桂花(Osmanthus fragrans)花色形成相关基因查耳酮合酶(Ofchs),并对该基因的序列特征、进化关系进行分析,为探究该基因在桂花花色形成中的功能提供理论依据。以桂花‘丹桂’品种为试材,采用RT-PCR和RACE方法克隆丹桂查耳酮合酶(chalcone synthase,chs)基因c DNA全长。利用NCBI和DNAMAN分析软件,对该基因进行核苷酸序列以及氨基酸序列的分析,利用DNAMAN软件直接构建系统进化树,以分析该基因在不同物种间的进化关系。结果表明:从‘丹桂’花瓣中成功获得了1个丹桂查耳酮合酶基因c DNA全长,该基因全长为1383 bp,包含48 bp的5′非编码区、162 bp的3′非编码区和1个长度为1173 bp编码390个氨基酸的开放阅读框。序列分析表明,该基因具有Cysl64、His303和Asn3363个活性位点及2个决定底物特异性的苯丙氨酸残基Phe215、Phe265。该基因也具有查尔酮合酶家族的2条特征多肽序列:RFMMYQQGCFAGGTVLR和GVLFGFGPGL。Blast序列分析显示,该基因与同属木犀科的油橄榄相似性达95%,与其他双子叶植物的相似性达72%~76%。克隆出的丹桂chs基因属于查尔酮合酶家族,系统进化分析表明,该基因聚类具有明显的种属特性,桂花与唇形科等植物的chs亲缘关系较近,相似性达76%以上,符合植物分类学分类,为今后探究该基因在花色行形成中的作用机制奠定了基础。     

白木香倍半萜合酶基因AsVS的克隆与表达分析

法尼基焦磷酸(farnesyl diphosphate, FPP)是植物萜类化合物合成途径的重要前体之一,经不同的酶催化可形成各类萜类化合物,Vetispiradiene合酶可催化FPP形成Solavetivone和Lubimin的前体Vetispiradiene。本研究利用白木香转录组数据,首次克隆了编码白木香Vetispiradiene合酶的基因(命名为As VS, Genbank登录号为MH378283),AsVS基因序列全长为1 632 bp,编码543个氨基酸,该氨基酸序列与马来沉香倍半萜合酶聚类于同一分支,具有较近的亲缘关系,该蛋白植物倍半萜的保守性结构域DDXXD,NST/DTE和R(R)X8W,相对分子量为62.73 kD,理论等电点为5.51,包含40个磷酸化位点;二级结构以α螺旋和无规则卷曲为主;不含跨膜结构域。RT-qPCR分析结果表明AsVS基因在结香剂处理过程中于白木香茎干样品中持续上调表达,其第6天及第9天的表达量分别为对照处理的2.36和5.02倍。此结果为进一步研究As VS基因在白木香萜类化合物的合成及沉香致香成分富集中的功能提供了理论基础。     

白菜型油菜DFR基因的克隆与序列分析

By using RACE (rapid amplification ofcDNA ends) based homologous cloning strategy, we have successfully isolated the genomic and full-length cDNA sequences of a gene encoding typical DFR (dihydroflavonol-4-reductase) from black-seeded Brassica campestris L. var. oleifera DC.. The gene, designated BcDFR here, is 1 722bp in length and harbors 5 introns with typical splice sites of plant DFR genes. BcDFR cDNA is 1311bp in length with a 1 158bp ORF as well as a 25bp 5‘ UTR and a 128bp 3‘ UTR. The encoded BcDFR protein is 385 aa with a calculated Mw of 42.85kD and a pI value of 5.55. The nucleotide and amino acid sequences of this gene share extensive homologies to plant DFR genes of wide origins especially high similarities to Cruciferous DFR genes. Sequence analyses such as phylogenetic analysis, conserved domain search and substrate specificity region detection all indicated that BcDFR gene is a quite potentially biofunctional gene. Its cloning enables us to further dissect the possible relatedness between DFR gene and Brassica seed coat color traits and to create transgenic novel yellow-seeded rapeseed germplasm through antisense- or RNAi-suppression of DFR gene expression in black-seeded elite cultivars.     

大青杨纤维素合酶PuCesA 7基因片段的克隆及序列分析

本研究以大青杨叶片总DNA为模板,用已登录的欧洲颤杨PtrCesA7保守序列设计引物,进行TD-PCR扩增并将得到的片段克隆到pMD18-T载体中。测序结果分析表明,片段长2341bp将该基因片段命名为PuCesA7。经BLASTX比对,此片段包含6个编码区,共1248bp,编码416个氨基酸。并与欧洲颤杨的PtrCesA7基因的同源性为98%,证明克隆的片段为纤维素合酶基因。将该片段与GenBank中登录的玉米(Zea mays)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)、棉花(Gossypium hirsutum)、欧洲颤杨(Populus tremuloides)、新西兰辐射松(Pinups radiata D.Don)同源纤维素合酶基因序列比对并进行进化树分析。结果表明,大青杨纤维素合酶基因片段均与它们的亲缘关系较远。     

莲查尔酮合酶基因的克隆及序列分析

查尔酮合酶(chalconesynthase,CHS)是植物花色素苷等类黄酮化合物生物合成途径中的一个关键酶,而这些类黄酮化合物在花瓣中的含量可以改变花的颜色,所以CHS在植物中的表达量直接影响花的颜色。用RT-PCR方法,从中国莲(Nelumbonucifera)幼叶RNA中成功扩增出chs外显子2的部分序列,经克隆测序,得到长度在844bp￣936bp的序列共7个,编码282￣312个氨基酸。在GenBank中与黑核桃,山茶花,红杜鹃等其它物种CHS进行比较,其核苷酸序列相似性为82%￣83%,氨基酸序列相似性为86%￣97%。莲chs的成功克隆为莲的花卉基因工程研究等打下了良好的基础。     

不结球白菜同源四倍体苏州青的诱导鉴定

为获得高产优质的不结球白菜四倍体苏州青,本研究使用浓度分别为0.1%,0.2%及0.3%的秋水仙素溶液,点滴处理二倍体苏州青幼苗植株的子叶生长点,进行5次处理后,通过形态学和细胞学方法筛选鉴定四倍体苏州青植株,并比较二、四倍体苏州青的农艺性状及品质差异。结果表明：秋水仙素浓度为0.2%时加倍效果最好。形态解剖学鉴定结果表明：四倍体在株型、叶片、花、种荚、种子大小都有较明显的变大趋势;四倍体植株叶片气孔较二倍体变大,气孔密度变小;同时四倍体植株花粉粒比二倍体更膨大,更不规则;细胞学鉴定结果表示,四倍体植株染色体数为40条,二倍体植株为20条;通过流式细胞仪鉴定,四倍体植株荧光强度约为二倍体的2倍。通过品质比较分析,结果显示四倍体苏州青的各项生理指标含量较于二倍体均有不同。通过农艺性状比较,单株质量、叶宽、叶厚都有一定程度的增加。本研究利用秋水仙素操作技术,抑制有丝分裂后期纺锤丝的形成,实现染色体加倍,创制不结球白菜新种质,为选育四倍体不结球白菜提供理论基础和种质资源。     

薰衣草芳樟醇合酶基因的克隆、表达及酶活性检测

从高油薰衣草品种“杂花”中克隆得到芳樟醇合酶基因LIS1和LIS2,并对其进行了生物信息学和表达模式分析、原核表达和酶活性检测,以低油品种“法国蓝”为对照。结果表明,LIS1基因编码602个氨基酸,LIS2基因编码564个氨基酸。LIS1蛋白与阔叶薰衣草、一串红的芳樟醇合酶亲缘关系相近,LIS2蛋白与狭叶薰衣草、杂薰衣草的芳樟醇合酶亲缘关系相近。LIS1基因在“杂花”花器官半开期、盛开期和衰败期的表达量均高于“法国蓝”;LIS1基因在“杂花”花萼中的表达量最高,且仅在“法国蓝”雄蕊中少量表达。LIS2基因在“杂花”花器官不同组织和不同发育时期表达量均低于其在“法国蓝”中表达量,该基因在“杂花”花器官衰败期和“法国蓝”花器官半开期表达量最高,在2个品种花萼中高表达。LIS2基因在2个品种不同发育时期及组织中的表达量均明显高于LIS1基因。LIS1和LIS2重组蛋白具有单萜合酶活性,且均参与合成芳樟醇。     

马铃薯野生种CHS基因cDNA的克隆与表达分析

设计简并引物,用RT-PCR法从马铃薯野生种(Solanum pinnatisectum)克隆到了CHS(Chalcone synthase,查尔酮合酶)基因的全长cDNA,并用半定量RT-PCR法进行了表达分析.序列分析表明,CHS基因编码一个389个氨基酸残基的多肽,在氨基酸水平上与其他茄科植物的同源性达到89%～93%,多重比较和系统发育分析均表明该基因为CHS家族中的一个新成员;检测了CHS基因的空间表达模式,该基因在花和匍匐茎中表达量最高,在根和块茎中没有检测到,这与花和匍匐茎呈淡紫色有花色苷合成,而根和块茎呈白色无花色苷合成是相一致的;发现在块茎中CHS受光诱导表达,光照后的第3天表达量最高,而在光照前检测不到,光照前块茎为白色,随着光照时间的延长,其表层颜色因积累花色苷而变成紫红色.     

不结球白菜SRAP反应体系的建立与优化

以菜薹基因组DNA为模板,通过正交试验设计,从Mg2+、Taq酶、dNTPs、引物及模板5种因素4个水平对不结球白菜SRAP反应体系进行优化,建立了适合不结球白菜的SRAP-PCR优化反应体系.利用该优化体系,选用30对芸薹属SRAP引物,对5份不结球白菜的基因组进行扩增,筛选出7对具有2条以上特异扩增条带的SRAP引物,验证了该优化体系的稳定性.     

不结球白菜形态性状及SSR遗传多样性关联分析

分析不结球白菜遗传多样性,筛选与形态性状相关联且具有多态性的标记位点,为不结球白菜的分子辅助育种选择、种质资源的利用和新品种选育提供依据.本研究以类型差异大、有南方特色的54份种质资源为材料,对其6个质量性状和5个数量性状进行3次田间调查,从40对引物中筛选出25对SSR引物进行遗传多样性分析,结合形态性状对54份不结...     

春化天数对大白菜、小白菜现蕾和开花的影响

采用0，15，20，25，30d5种不同春化处理天数对5份大白菜和5份小白菜抽薹和开花的影响进行了研究。结果表明，对大白菜而言，冬性强的和较强的材料（B，D，E），春化时间以20d为宜，冬性弱的材料（A，C）以15d为佳，冬性强的材料初花天数为50d左右，冬性弱的材料为37d。对小白菜而言，春化天数以15d为佳，冬性强的材料初花天数为46d，其他为38d左右。春化天数长，开花略早，但差异不显著。在试验中，小白菜除J的冬性较强外，其他各材料冬性相差不大，不易分开，这可能与小白菜现蕾和开花需一定光照有关。可见小白菜在春化天数满足条件下，光照才是影响现蕾和开花的关键因子。     

影响不结球白菜真空渗入转基因频率的几个因素

采用不同发育阶段的植物材料及不同菌株，将马铃薯胰蛋白酶抑制剂基因(PinⅡ)和蜘蛛杀虫肽(SIP)基因双价转入49菜心，以除草剂抗性株出现频率，以及目的基因的PCR鉴定结果为依据，对影响不结球白菜-49菜心真空渗入转化率的一些因素进行了探索。结果表明植株生长阶段和真空渗入处理时间、所用菌株类型均对转化率有影响，其中以开花初期的植株，利用胭脂碱型农杆菌介导，真空渗入5min的处理方法转化效率最高。     

不结球白菜维生素C含量主基因+多基因遗传分析

以高维生素C含量不结球白菜自交系乌塌菜和低维生素C含量不结球白菜自交系二青杂交获得的6个世代(P₁、P₂、F₁、B₁、B₂和F₂)株系为材料, 应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型, 对不结球白菜中维生素C含量进行遗传分析。结果显示, 不结球白菜中维生素C含量受1对加性主基因+加性-显性多基因控制, 其中2011年结果中, 主基因的加性效应为13.15, 在B₁、B₂、F₂世代中主基因的遗传率分别为54.38%、38.58%和18.69%, 多基因的遗传率分别为24.69%、36.92%和40.7%; 2013年结果中, 主基因的加性效应为6.04, 在B₁、B₂、F₂世代中主基因的遗传率分别为1.88%、6.41%和45.04%, 多基因的遗传率分别为39.67%、16.57%和16.91%。可见, 不结球白菜维生素C性状受环境影响较大, 在不结球白菜高维生素C含量品种选育过程中, 要注重环境影响, 并可以通过分子标记辅助选择, 对性状进行改良。     

大白菜DREB类转录因子cDNA的克隆及植物表达载体的构建

以干旱处理的大白菜自交系85-1为材料,利用RT-PCR技术获得了大白菜DREB类转录因子基因的cDNA编码序列,命名为BcDREB1(GenBank登录号为:EU924266).序列分析表明,BcDREB1核苷酸序列长663 bp,编码214个氨基酸,含有一个典型的AP2结构域,具有DREB转录因子的典型特征.将该基因的cDNA编码序列连接到植物表达载体pCAMBIA2301中,成功构建了大白菜BcDREB1基因的植物表达载体pCAM-BcDREB1,为进一步通过转基因技术研究该基因的功能奠定了基础.     

不结球白菜小孢子胚成苗及倍性变异研究

以不结球白菜小孢子胚为外植体,对胚发育成苗过程中基本培养基、激素配比、基因型及生根条件进行了研究,并对再生植株的染色体倍性进行了鉴定。研究表明：适于小孢子胚芽分化的培养基为B5＋GA30.1 mg/L＋蔗糖3%＋琼脂1.2%,在此培养基上6号、14号、31号的子叶型胚状体的出芽率分别为53.33%,85.24%,75.55%,平均出芽数分别为5.66,3.83,3.28个;为了诱导获得健壮新根,提高植株再生率,最适宜的生根培养基为MS＋IBA 0.1 mg/L＋蔗糖3%＋琼脂0.6%,生根率达100%,平均根数9.70条。对133株再生植株进行了染色体倍性鉴定,结果发现不结球白菜自然加倍率很高,且倍性变异情况比较复杂,其中四倍体植株所占比例最高,达到56.39%,二倍体植株占39.10%,三倍体植株占3.01%,而单倍体植株仅占1.50%。     

百合花青素苷合成酶基因片段的克隆及表达分析

为了克隆百合花青素苷合成酶基因(anthocyanidin synthase, ANS),通过已报道的其他物种的ANS基因保守序列设计简并引物,采用同源克隆的方法成功克隆得到了百合ANS基因片段,该片段长701 bp,编码233个氨基酸残基。根据蛋白比对结果,百合ANS基因编码的氨基酸序列与郁金香、荷兰鸢尾、甜樱桃的一致性分别为86%、81%、77%。采用半定量RT-PCR法分析表明,该基因在百合花瓣中的表达水平最高,叶和茎次之,鳞茎中不表达。本研究从百合中分离得到了ANS基因片段,为后续获得基因全长打下了基础。     

不结球白菜品质性状与矿质营养的典型相关及逐步回归分析

选用42个不同生态型的不结球白菜品种,研究3叶片粗纤维、Vc、可溶性糖、有机酸、氨基酸、综合风味等品质性状与N,P,K,Ca,Mg,S等矿质营养元素之间的关系,旨在探讨不结球白菜品质性状与育种中利用一些简单易测的矿质元素来筛选品质指标,并通过施肥措施提高其品质的可行性。典型相关和双重筛选逐步回归分析表明:不结球白菜叶片N,K,S与品质性状的相关性均达到显著或极显著水平。品质性状与矿质元素的相关主要由品质性状的粗纤维,Vc,NO3-和矿质营养性状中的N,K,S,Mn的相关引起。N,K对品质性状起着直接的正向效应,氮的正向作用有一定的适度范围,而钾起着绝对品质元素的作用,硫对综合风味的负效应最强,可能与硫含量的高低影响风味物质的合成有关。     

毛白杨植物络合素合酶(PtPCS)基因克隆及其表达研究

植物络合素(PCs)是植物细胞中一类螯合重金属离子的多肽,对细胞解毒和重金属的富集有重要的作用。植物络合素合酶(PCS)是合成PCs途径中的关键酶。本研究克隆了毛白杨的植物络合素合酶基因PtPCS,该基因cDNA序列全长1512bp,可编码503个氨基酸;与其它8种植物同源基因比对显示,它们的氨基酸序列相似性在67%～74.1%之间;构建进化树发现,这9种植物明显的分为两大分支,并且两大分支PCS蛋白的高级结构显示出明显的差异,一种呈月牙状,一种为伞状,重金属超富集植物均为月牙状结构。对毛白杨在不同镉浓度处理下PtPCS基因的表达情况分析发现,毛白杨根、茎、叶中PtPCS基因均表现出先升高后缓慢降低的表达趋势,并且在同一镉浓度处理下,毛白杨不同器官PtPCS基因的表达具有规律性,即根表达量最强,茎次之,叶片最弱。研究结果不仅为植物育种提供了重要的基因资源,也为剖析毛白杨的镉抗性和富集特性的研究奠定了良好的基础。     

芒果 ANS 基因的克隆及其序列分析

为了研究芒果果实中ANS基因的功能。利用同源克隆方法从芒果果实中克隆得到了一个ANS基因,该基因的cDNA长度为1252 bp,开放阅读框的长度为1056 bp,编码351个氨基酸。通过系统发育分析,发现该基因编码的蛋白与荔枝、葡萄、可可豆、桑树等聚在一类。通过序列对比分析表明,已经成功得到芒果ANS基因,并对其生物信息进行了分析,为下一步芒果ANS基因的功能研究打下了基础。