中国水仙锌指蛋白NtPLATZ1的克隆与表达分析

【目的】克隆中国水仙植物AT富集序列锌结合蛋白基因(NtPLATZ1),为研究该基因的生物学功能奠定基础。【方法】利用RACE技术克隆了NtPLATZ1cDNA全长,利用生物信息学方法分析其核苷酸及氨基酸序列,将NtPLATZ1与原核表达载体pGEX-4T-3连接,转化BL21并进行诱导表达,通过半定量PCR分析用多效唑处理后该基因在中国水仙不同生长时期叶片中的表达情况。【结果】NtPLATZ1的cDNA全长1 024bp,包含1个642bp的完整阅读框架,编码213个氨基酸;编码蛋白具有PLATZ superfamily蛋白保守区,与大豆(Glycine max,AII19314.1)PLATZ蛋白序列的同源性最高,为81%。原核表达结果表明,NtPLATZ1在大肠杆菌中能有效表达。半定量RT-PCR分析表明,喷雾多效唑后,NtPLATZ1基因在中国水仙不同生长时期叶片中的表达量先上升后下降,抽葶期叶片的表达量最高;喷雾清水后NtPLATZ1基因表达量先下降后又有所回升,抽葶期和始花期的表达量低于长叶期和盛花期。【结论】成功克隆了中国水仙NtPLATZ1基因,多效唑处理能明显诱导该基因的表达。     

中国水仙叶绿体ATP合成酶基因NtATPF的克隆与序列分析

以多效唑诱导中国水仙的抑制差减杂交文库(SSH)获得的cDNA片段为基础,采用RACE及RT-PCR技术,分离克隆到1个ATP合成酶CF0 B亚基基因NtA TPF.此基因包含有1个555 bp完整阅读框架(ORF),编码184个氨基酸,具有1个跨膜区域(27～49),分子量为20.809 5 kD,理论等电点为5.69.聚类分析表明:其氨基酸序列与葱的叶绿体ATP合成酶CF0 B亚基蛋白氨基酸序列亲缘关系最近.     

不结球白菜晚抽薹BcFLC1基因克隆及表达分析

采用RT-PCR、5'RACE和3'RACE方法,克隆得到了不结球白菜NJ074晚抽薹基因(BcFLC1)的cDNA全长序列。对BcFLC1基因所编码氨基酸序列的理化性质进行分析推测得到:该基因cDNA全长909bp,包含576bp的开放阅读框,编码191个氨基酸。不结球白菜BcFLC1蛋白功能域预测分析结果表明:该基因为MADS盒基因,其编码蛋白的1～60氨基酸属于MADS盒基因蛋白。荧光定量PCR分析表明:BcFLC1基因在不同生长发育阶段叶片中的表达情况不同,抽薹前高于抽薹后叶片中的表达量。BcFLC1基因在不同部位表达也存在差异,表达量从高到低依次为:叶、茎、花蕾、花和根。     

山荆子CBF转录因子的克隆、序列分析及植物表达载体的构建

利用RT-PCR技术从山荆子cDNA中克隆CBF基因,ORF全长756 bp,编码252个氨基酸;其氨基酸序列含典型的CBF基因蛋白保守的序列AP2/EREB DNA结合域及CBF家族蛋白特征短多肽序列(PKK/RPAGRxKFxETRHP和DSAWR);与Genebank上收录的几种植物CBF基因进行氨基酸同源性比对,结果发现山荆子CBF转录因子MbCBF和苹果CBF/DREB1基因的氨基酸序列相似性为98%;与梅树CBF相似性为67%;进一步构建了植物表达载体,为利用CBF基因提高植物抗逆性奠定基础。     

中国水仙肌动蛋白基因的克隆与表达分析

以中国水仙不同花期抑制差减杂交文库(SSH)获得的cDNA片段为基础,采用RACE及RT-PCR技术,分离克隆到1个肌动蛋白基因NtACT1。此基因包含有1个1 134bp完整阅读框架(ORF),编码377个氨基酸,分子量为41.66kD,理论等电点为5.31。聚类分析表明:该蛋白与拟南芥的actin4和actin12聚为一类,与桔梗(AEF58501)的亲缘关系最近,其次是杧果(AEO45960)和陆地棉(AAC31886),与登陆的中国水仙actin基因(登录号:AEM89276)亲缘关系较远。半定量RT-PCR分析结果表明:NtACT1在盛花期中国水仙各个器官均有表达,而且表达量基本一致,因此,推断其为组成型表达的肌动蛋白基因。     

高温胁迫下桃小食心虫热激蛋白Hsp90和Hsp70基因的克隆及序列分析

桃小食心虫(Carposina sasakii Matsumura)是果树上重要的食心虫类害虫,热激蛋白Hsp90和Hsp70在昆虫抵御温度胁迫反应中具有重要作用。采用RT-PCR方法克隆获得了高温胁迫下桃小食心虫热激蛋白Hsp90和Hsp70基因c DNA部分序列,并对其进行分析,为深入揭示桃小食心虫对环境适应的分子机理提供理论依据。已获得的桃小食心虫热激蛋白Hsp90基因(Gen Bank登录号:KJ139642)序列长420bp,编码139个氨基酸残基,推导的氨基酸序列中含有热激蛋白90家族的一段序列为YSNKEIFLRE的特征序列,并且c DNA序列在N端具有Hsp90基因保守的ATPase结构,该序列与天蚕(Antheraea yamamai)和柞蚕(Antheraea pernyi)等昆虫的氨基酸序列一致性高达99%。已获得的Hsp70-1基因(Gen Bank登录号:KJ139643)和Hsp70-2基因(Gen Bank登录号:KJ139644)序列长均为305bp,编码101个氨基酸残基。Hsp70-1基因推导的氨基酸序列与家蚕(Bombyx mori)的氨基酸序列一致性为94%,Hsp70-2基因推导的氨基酸序列与小菜蛾(Plutella xylostella)和烟草夜蛾(Manduca sexta)等昆虫的氨基酸序列一致性为96%。     

猪泛素C端水解酶L1基因的克隆与序列分析

从人泛素C端水解酶L1(UCH_L1)基因出发,在dbEST数据库中同源搜索,找到1条与人UCH_L1基因编码氨基酸同源性较高且在香猪背最长肌中表达的EST(BM194679).通过电子克隆和进一步RT-PCR试验验证,获得猪UCH_L1基因全长cDNA序列,其全长 1 105 bp,开放阅读框(ORF)位于60～728 bp,编码223个氨基酸.同源性分析结果表明,与人、鼠UCH_L1基因cDNA编码区(CDS)同源性分别为91.2%和86.5%,蛋白质序列同源性均为96.6%.对该基因编码蛋白的结构和功能预测显示含有2个典型的疏水性区域,不含有信号肽,存在1个UCH_L1(pfam01088)保守结构域和多个磷酸化位点,属UCH_L1蛋白家族,故将该基因命名为猪泛素C端水解酶L1基因(登录号AY495532).     

两株鸡新城疫病毒强毒株的分离与分子鉴定

从上海市发病鸡群中分离到两株新城疫病毒(NDV),其MDT分别为51.2 h和50.4 h,ICPl分别为1.850和1.875,均为强毒株.用RT-PCR扩增F基因cDNA片段,并将其分别克隆到pGEM-T easy载体中.序列分析结果表明,两分离株的F基因片段均为1 654 bp,编码551个氨基酸,其F蛋白的氨基酸序列同源性达100%,但与常见疫苗株的氨基酸同源性仅为78.3%～83.7%.F蛋白裂解位点序列均为112R-R-O-K-R-F117,属于基因Ⅶ型NDV.     

三个猪品种Myf5基因的克隆及序列分析

为明确猪Myf5基因的蛋白结构及功能位点,从香猪、大白猪和大白×长白杂交猪背最长肌提取总RNA,采用RT-PCR技术克隆Myf5基因,其cDNA长893 bp,包括完整的开放阅读框768 bp,编码255个氨基酸。将所测序列与GenBank上已知猪种序列进行相似性比较,结果表明:香猪Myf5基因中有3个碱基变异,其中2个突变不改变编码的氨基酸为无义突变,1个突变使其编码的氨基酸由甲硫氨酸(M)变为亮氨酸(L)。大白猪没有碱基变化;大白×长白杂交猪Myf5基因中的1个突变,使其编码氨基酸由甘氨酸(E)变为谷氨酸(G)。将香猪与其他物种进行核苷酸和氨基酸编码区序列的相似性分析及生物信息学分析。相似性分析表明,香猪Myf5基因氨基酸编码区序列与绵羊、牛、马、兔、黑猩猩、非洲象和小鼠的相似性较高,均在88%以上,推测Myf5基因在哺乳动物具有一定的保守性;Myf5蛋白二级结构以无规则卷曲为主,其次为α螺旋,偶有β转角。预测Myf5蛋白不含信号肽序列,有29个磷酸化位点。     

桂花β-胡萝卜素羟化酶基因的克隆与序列分析

为揭示桂花不同品种β-胡萝卜素羟化酶(β-carotene hydroxylase,HYB)基因的序列差异,利用已构建的桂花花瓣转录组数据库中Unigene序列信息,结合RT-PCR技术对桂花品种玉玲珑、金球桂、堰虹桂和日香桂中2个β-胡萝卜素羟化酶基因(HYB1和HYB2)的最大阅读框进行扩增,并测序验证。生物信息学分析结果表明,4个桂花品种HYB1基因均含有长为909 bp的开放阅读框,编码302个氨基酸残基; HYB2基因均含有长为915 bp的开放阅读框,编码304个氨基酸残基。4个桂花品种HYB1和HYB2推导的氨基酸序列均具备保守的组氨酸结构域。HYB1基因核苷酸序列存在27个变异位点,其氨基酸序列存在8个变异位点; HYB2基因核苷酸序列存在12个变异位点,其氨基酸序列存在3个变异位点。进化树分析结果发现,4个桂花品种的HYB1和HYB2蛋白与茄科植物番茄和辣椒HYB蛋白亲缘性最高。     

华山新麦草蔗糖:蔗糖1-果糖基转移酶基因Ph-1-SST的克隆及序列分析

蔗糖:蔗糖1-果糖基转移酶基因1-SST在植物逆境胁迫反应中起重要作用。为了挖掘华山新麦草(Psathyrostachys huashanica Keng)抗非生物胁迫关键功能基因,以华山新麦草叶片为材料,利用RT-PCR结合RACE技术克隆1-SST基因的全长cDNA,命名为Ph-1-SST,登录号为KX761897。通过PCR法扩增其gDNA序列,测序结果表明该基因的gDNA和cDNA序列长度分别为3 344bp和2 001bp,编码666个氨基酸残基,序列结构分析结果表明该基因含4个外显子3个内含子,预测该蛋白相对分子质量为72.9ku,理论等电点为4.87。序列比对显示,该基因与大麦1-SST基因编码蛋白的相似性最高(90%),为糖基水解酶32家族成员。对1-SST氨基酸序列的系统进化树分析显示,Ph-1-SST及其同源蛋白位于不同分支,初步推断此全长cDNA是华山新麦草中编码蔗糖:蔗糖1-果糖基转移酶的一个新基因。结果为作物非生物胁迫改良提供重要基因资源。     

核桃GAI基因的克隆和序列分析

DELLA蛋白是赤霉素信号传导通路中一类重要的负调节因子。利用RT-PCR技术以香玲核桃叶片为试材,克隆得到核桃DELLA蛋白基因JrGAI。对基因和编码蛋白序列进行分析,结果表明,JrGAI基因开放阅读框(ORF)为1 837 bp,编码612个氨基酸;生物信息学分析表明,JrGAI编码蛋白具有DELLA蛋白的典型结构域;利用BLASTx和DNAMAN软件进行相似性分析发现JrGAI编码蛋白氨基酸序列与其它植物的DELLA蛋白具有较高的同源性,其中与辽宁2号核桃同源性最高,达到99%。核桃JrGAI基因的克隆为其进一步研究应用奠定了基础。     

拟南芥ATMYB2转录因子的cDNA序列分析及其细胞定位

根据GenBank中收录的拟南芥At Myb2基因(GenBank登录号:AK229140)的cDNA序列设计1对引物,对拟南芥中叶片提取的总RNA进行扩增和克隆,并将拟南芥ATMYB2蛋白氨基酸序列进行同源性比较和蛋白定位分析.结果表明:At Myb2基因cDNA全长为816 bp,编码272个氨基酸和1个终止密码子,具有2个典型的MYB类转录因子基因的DNA结合区,分别为23-70、79-118位氨基酸,属于典型的R2,R3-MYB转录因子;经过氨基酸比对发现,拟南芥ATMYB2蛋白与水稻的ATMB18蛋白同源性最高,为44.60%.对拟南芥At Myb2基因进行RT-PCR扩增,结果表明基因片段未发生任何突变;通过拟南芥ATMYB2与EGFP形成融合蛋白对AT-MYB2进行了定位,发现ATMYB2蛋白在细胞核内能够表达,符合作为转录因子的表达特征.     

1株NSP2蛋白5个氨基酸缺失的PRRSV遗传进化分析

【目的】研究新疆猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)的遗传变异情况。【方法】提取PRRSV感染病猪肺脏RNA,通过RT-PCR方法对PRRSV NSP2部分基因和ORF5基因进行扩增、克隆和测序,分析其分子变异特征。【结果】成功克隆到1株PRRSV,命名为XJzx1株,其NSP2基因编码蛋白第472~476位存在5个氨基酸的连续缺失,有别于高致病毒株第482、533~561位30个氨基酸的典型缺失,位于经典毒株HB-2(sh)/2002第471~482位12个氨基酸缺失区域内;XJzx1与HK13株NSP2部分基因核苷酸序列相似性最高,为87.5%,系统进化树分析显示,XJzx1株与我国高致病毒株JXA1、HUN4、SX2009等同属一个分支;XJzx1 ORF5基因与我国经典毒株CH-1a、BJ-4、HK6等同属一个分支,其GP5蛋白不存在氨基酸的缺失或插入,而表现为多位点的突变。【结论】PRRSV XJzx1株具有独特的遗传进化特征,其毒性较经典毒株有所加强,推测为新型变异株。     

梅花PmERF4基因的克隆及其表达分析

为阐明梅花(Prunus mume)ERF基因的功能,采用RT-PCR技术从梅花品种‘雪梅’中克隆获得1个PmERF4基因。生物信息学分析表明该基因cDNA全长序列为842 bp,完整开放阅读框(ORF)为690 bp,编码229个氨基酸。氨基酸序列比对发现,PmERF4蛋白包含1个AP2/ERF保守结构域。系统进化分析结果显示,梅花PmERF4蛋白与李亚科李属植物的ERF蛋白高度同源。利用荧光定量PCR(qRT-PCR)检测PmERF4基因在非生物胁迫和激素处理下的表达,结果表明:PmERF4基因受低温、氧化胁迫的诱导,但响应程度不同,它能够持续且强烈地响应低温胁迫,对甘露醇、MeJA、SA处理不敏感,而高盐和ABA则抑制其表达;PmERF4基因可能在梅花低温胁迫应答中发挥重要作用。     

家蚕糖转运蛋白BmST1基因的克隆与序列分析

糖转运蛋白运输葡萄糖、果糖、半乳糖、木糖等透过细胞膜为机体提供能量.根据GenBank已登陆的其他物种的糖转运蛋白序列与家蚕基因组框架图和EST序列获得家蚕同源糖转运蛋白基因BmST1.基因编码区长1 392 bp(GenBank登录号:FJ373021),编码463个氨基酸,预测蛋白分子质量为51.635 kDa.序列分析显示基因有2个外显子,含有11个跨膜结构域.RT-PCR表明该基因仅在此文所检测的家蚕丝腺中表达.     

多效唑喷雾对盆栽杜鹃株型控制及抗性的效应

以杜鹃品种状元红为试验材料,用100、200、300、400、500 mg/L 5种不同浓度的多效唑(PP333)对盆栽杜鹃进行叶面喷雾处理,研究多效唑对盆栽杜鹃株型控制效果及生物学效应的影响。结果表明:与对照相比,100~400 mg/L多效唑处理均提高了杜鹃叶片叶绿素含量,并在一定范围内随浓度增大而增加;杜鹃植株抗性随着多效唑浓度增大而呈现先增后减的趋势,其中300 mg/L多效唑处理抗性最强;多效唑施用浓度与盆栽杜鹃当年发枝数、枝长、叶面积呈负相关,各处理对杜鹃枝条伸长生长均有明显抑制作用;对花径和花期影响相对较小,中、高浓度多效唑处理能显著增加花蕾数量。总体看来,300 mg/L多效唑处理的综合性状最好,以30 m L 300 mg/L多效唑喷雾处理盆栽杜鹃效果最佳。     

猴源DDX3X基因的克隆及生物信息学分析

为猴源DDX3X基因与相关病毒作用机理的深入研究奠定基础,根据Gen Bank预测的猪源DDX3 X基因序列(登录号HQ266638)设计合成特异性引物,采用RT-PCR从猴源肾细胞中扩增DDX3X基因,将其克隆至pMD-19T载体测序,并对其进行生物学特征分析。结果表明:克隆的猴源DDX3 X基因全长1 989bp,与猕猴的核苷酸序列同源性达99.6%,与绿猴、猕猴和人并列在同一遗传进化分支上,与三者的一致性较高;蛋白编码有662个氨基酸,共计20种氨基酸;甘氨酸含量最高,为11.5%,理论等电点为6.73;猴源DDX3X基因含有DEAD-Like解旋酶超家族结构域和C端结构域,DDX3X蛋白具有良好的亲水性,二级、三级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主。猴源DDX3 X基因与多个调节细胞进程、RNA加工的关键蛋白存在相互作用。     

花生光敏色素AhphyA和AhphyB基因的克隆及原核表达研究

【目的】克隆了花生(Arachis hypogaea L.)的2个光敏色素基因,并对其进行生物信息学分析,构建这2个基因的原核表达载体,在大肠杆菌中诱导表达蛋白,为进一步纯化蛋白制备抗体以及研究这2个基因在花生发育中的作用奠定基础。【方法】首先,根据花生转录组中编码光敏色素A基因与光敏色素B基因的部分序列,以花生叶片中提取的总RNA为模板,通过RT-PCR与RACE技术对这2个基因的全长ORF序列进行克隆;然后,使用MEGA软件分析花生光敏色素与其他物种中光敏色素的亲缘关系;构建AhphyA、AhphyB的原核表达载体,转化大肠杆菌BL21并诱导蛋白表达。【结果】2个基因全长ORF分别为3378bp和3 456bp,分别编码1 125和1 151个氨基酸的蛋白;其氨基酸序列与大豆的光敏色素A蛋白和光敏色素B蛋白的相似性分别为88%和90%;经SDS-PAGE检测,在大肠杆菌中2个基因均能受IPTG诱导表达产生蛋白。【结论】利用RT-PCR与RACE技术从花生中克隆得到了2个光敏色素基因,成功构建了原核表达载体,并使其在大肠杆菌中得到了高效表达。     

油桐ACPase基因克隆及生物信息学分析

【目的】克隆油桐酸性磷酸酶(ACPase)基因的全长序列,为进一步分析油桐ACPase的功能奠定基础。【方法】根据油桐转录组酸性磷酸酶蛋白全长序列设计引物,利用RT-PCR从油桐种子中克隆ACPase基因,对其cDNA序列、核苷酸序列的相似性、理化性质、疏水性、跨膜结构、二级结构及三级结构进行分析预测,同时进行多序列比对并构建系统树。【结果】克隆获得油桐ACPase基因,其开放阅读框为1152 bp,编码383个氨基酸残基,相对分子质量为40.94 kDa,理论pI为5.30,属可溶性不稳定蛋白。同源性和进化树的预测分析结果显示,油桐ACPase与毛果杨的ACPase蛋白同源性达84%。油桐ACPase存在磷酸酶基因家族的保守区域,ACPase编码蛋白的大部分氨基酸属于亲水性氨基酸。其蛋白二级结构主要由不规则卷曲、α-螺旋和β-折叠构成。ACPase蛋白包含1个跨膜螺旋区域,其相应氨基酸位置在136~156;包含1个疑似跨膜域,其相应氨基酸位置在255~275;每个跨膜结构域为由20个氨基酸残基组成的螺旋,同时跨膜蛋白的N端和C端位于细胞膜胞质的一侧。【结论】油桐ACPase基因的表达可能与其体内磷营养的分解利用等过程有关。