山葡萄类黄酮-5-O-葡萄糖基转移酶基因(5GT)的克隆表达及遗传转化分析

为探究5GT基因在山葡萄花色苷合成过程中的表达规律及作用,以山葡萄(Vitis amurensis)为材料,利用RT-PCR技术克隆山葡萄5GT基因的全长cDNA序列(GenBank登录号为GU237133),将该基因命名为Vam5GT并对该蛋白进行生物信息学分析预测其功能;利用实时荧光定量PCR检测Vam5GT基因在山葡萄8个不同转色时期的表达规律,将克隆获得的Vam5GT基因完整的ORF连接到原核表达载体pET28a上,转化到大肠杆菌E.coli Bl2(DE3),并通过不同浓度的IPTG诱导表达,SDS-PAGE检测表达产物。并构建表达载体pC5GT并转化农杆菌GV3101.用菌液浸泡花序法对拟南芥进行遗传转化。结果显示:克隆获得的Vam5GT cDNA全长1 497 bp,开放阅读框1 347 bp,编码448个氨基酸,该基因表达产物相对分子质量为49.84 ku,等电点为5.23,是不稳定蛋白。该基因属于UDPGT超基因家族,不包含信号肽。Vam5GT在山葡萄花后4周的果皮中表达丰度最高,其他时期表达逐渐下降;该基因原核表达产物与预期大小一致,表明原核表达成功,在含50 mg/L Kanomycin的培养基上对拟南芥T_0代种子进行筛选,先后得到2个阳性幼苗,转化率为0.05%。对移栽成活的2株抗性植株进行PCR检测为阳性。     

中国水仙类黄酮-3-O-葡糖基转移酶基因的原核表达

通过双酶切、连接转化等方法将中国水仙类黄酮-3-O-葡糖基转移酶(NT3GT)基因克隆到原核表达载体pET29a上,构建原核表达重组质粒pET29a-NT3GT。重组质粒转化至E.coli BL21(DE3)后经IPTG诱导,SDS-PAGE分析表明,经IPTG诱导,NT3GT基因在大肠杆菌BL21(DE3)中获得了高效表达,表达的融合蛋白分子量约为55kDa。成功构建其原核表达载体并使其在大肠杆菌中得到高效表达,为NT3GT抗血清的制备及功能分析奠定基础。     

刺五加葡萄糖基转移酶基因的克隆与表达分析

刺五加是中国的珍贵药用植物,UDP-葡萄糖基转移酶(UDP-glucosyltransferase,GT)是催化其三萜皂苷类成分生物合成的关键酶。利用RT-PCR和RACE技术,从该植物中分离出全长为1 959bp的GT基因cDNA序列,该基因开放阅读框为1 827bp,编码一个含608个氨基酸的蛋白质,分子量为6.672 3×104ku。生物信息学分析结果显示,该蛋白包含GT家族的标志性序列,不存在跨膜区域,定位于细胞质中,属于参与植物次生代谢的GT-B型。表达分析的结果表明,刺五加GT基因在各生长时期和器官中均有表达,但表达量具有显著差异(P0.05)。最大表达量出现在盛花期,为最低表达量(叶片衰老期)的1.81倍。各器官中,叶片的表达量最高,是最低量幼茎的1.64倍。     

茶树脱落酸β-葡萄糖基转移酶基因CsAOG的克隆和表达分析

脱落酸（ABA）β-葡萄糖基转移酶（abscisate beta-glucosyltransferase）是ABA分解代谢途径中的关键酶,在维持植物体内ABA正常生理水平上发挥着重要作用。通过RACE法克隆了茶树中ABA β-葡萄糖基转移酶基因CsAOG,NCBI登录号为MF370238。CsAOG全长为2 108 bp,ORF大小为1 443 bp,无内含子,该基因编码480个氨基酸,分子量约为53.26 kDa,等电点为5.58,亚细胞定位于细胞质。CsAOG蛋白具有葡萄糖基转移酶（UDPGT）保守结构域。通过MEME分析工具在CsAOG序列中获得了9个保守元件。由系统进化和蛋白互作分析可知,CsAOG位于UGT73分支,且UGT73B4与UGT73B5的互作最强。实时荧光定量结果表明,叶中CsAOG表达水平最高,根部次之,茎中最低;在越冬期间,乌牛早CsAOG表达量先上调后下调,最后维持在较低水平;舒茶早和黄山早芽CsAOG表达量呈下调趋势。赤霉素处理后,乌牛早CsAOG表达量上调;高温胁迫后CsAOG表达量呈先升后降的趋势,12 h时表达量最高,而低温胁迫时表达量变化不大。通过对CsAOG基因的研究,为理解ABA在调控茶树生长发育和抗逆机制中的作用提供了理论基础。     

梁平柚葡萄糖基转移酶基因的克隆及原核表达

基于GenBank公布的葡萄糖基转移酶(LGT)基因的核苷酸序列,设计并合成特异性引物,以梁平柚成年树幼叶总RNA为模板,通过RT-PCR方法扩增葡萄糖基转移酶基因,将该基因片段克隆到原核表达载体pET-28a(+)上,构建了该基因的融合表达载体pET28a-CmLGT,转化到大肠杆菌BL21(DE3)中.经1.0mmol/LIPTG诱导表达获得大小约为62Kd的目的融合蛋白.     

山葡萄中类黄酮3＇5’-羟化酶基因（F3’5＇H）cDNA的克隆和分析

用RT—PCR和SMARTRACE技术克隆了山葡萄F3’5’H基因的全长eDNA序列。GenBank登陆号为FJ645767,F3＇5＇HcDNA全长1779bp,包括开放阅读框1527bp,编码508个氨基酸,该基因表达产物相对分子质量为56．70kDa,等电点为9．28,是稳定蛋白。该基因属于P450超基因家族,不包含信号肽。氨基酸序列与欧亚种葡萄（DQ786631）、仙客来（GQ891056）、大豆（AY117551）、矮牵牛（Z22544）和飞燕草（AY856345）等植物的F3’5’H氨基酸序列的同源性系数分别为98％、81％、76％、76％和71％。     

山葡萄黄烷酮3-羟化酶VamF3H基因及其克隆

采用RT-PCR与RACE技术相结合的方法,从山葡萄果皮中克隆到黄烷酮3-羟化酶(F3H)基因的c DNA全长序列。该基因全长1 398 bp,包含1 092 bp的完整开放阅读框,编码363个氨基酸,相对分子质量为40.81 ku,等电点(PI)值为5.37。二级结构预测表明,随机卷曲是Vam F3H蛋白最大量的结构元件,不具有信号肽,属于不稳定亲水蛋白。氨基酸序列与欧亚种葡萄(FQ389950)、圆叶葡萄(KF040970)、美国蔓藤(JX087441)等的F3H类基因同源性较高,相似性分别为99%、99%、96%。     

肝素修饰酶6-O-磺基转移酶的高产量表达

在化学酶法合成肝素过程中,肝素修饰酶6-O-磺基转移酶(6-OST)在肝素分子中N-乙酰基葡糖胺的C6羟基上进行硫酸化,以达到与肝素相似的硫酸化水平。构建的重组蛋白MBP-6-OST-3的纯化结果表明有较多杂蛋白条带,且蛋白浓度较低。利用定点突变原理设计引物,通过PCR扩增得到突变质粒pMAL-c2X-6-OST-3-linker-His。将突变质粒转化至大肠杆菌Rosetta-gamiB(DE3),实现了MBP-6-OST-3-His蛋白的表达。利用镍柱亲和层析系统将MBP-6-OST-3-His蛋白纯化,并通过SDS-PAGE电泳分析蛋白表达情况。该研究获得了具有高表达、高纯度的MBP-6-OST-3-His蛋白,这为获得高纯度的6-OST-3提供了可靠的方法以及为其应用于化学酶法合成肝素的研究提供了理论基础。     

山葡萄VaCBF1转录因子基因的克隆与表达分析

【目的】克隆山葡萄(Vitis amurensis)CBF1转录因子基因(VaCBF1),为其功能的深入研究及其在植物抗寒基因工程中的应用奠定基础。【方法】根据植物CBF基因AP2/EREBP保守区设计1对简并引物,利用PCR法从山葡萄cDNA中扩增VaCBF1基因的中间片段。再根据中间片段区域设计2对特异引物,采用反向PCR法扩增VaCBF1基因的5′端和3′端序列。将中间片段与5′端和3′端序列拼接后得到山葡萄VaCBF1基因的cDNA全长序列,据此设计1对特异引物,PCR扩增VaCBF1基因编码区的全长序列,并对其进行生物信息学分析。同时,利用荧光定量PCR分析山葡萄VaCBF1基因在不同逆境胁迫(干旱、低温、盐胁迫)下的表达情况。【结果】成功地从山葡萄中克隆得到VaCBF1基因cDNA全长序列,其长度为762bp,编码253个氨基酸,在GenBank注册号为DQ517296。同源性分析证实,VaCBF1属于CBF转录因子家族。荧光定量PCR分析发现,低温胁迫可以诱导山葡萄VaCBF1基因高表达,而该基因的表达不受盐及干旱处理诱导。【结论】首次从山葡萄中克隆了VaCBF1基因,并证实该基因参与了植物对低温胁迫的应答。     

山葡萄几丁质酶基因VCH3的克隆及植物表达载体的构建

利用RT—PCR方法克隆了山葡萄几丁质酶基因VCH3的全长cDNA片段,并将该基因构建到双元载体pBI121质粒35S启动子下游,形成重组质粒pBIVCH3。通过冻融法将该重组质粒转化到根癌农杆菌LBA4404中,获得了植物表达载体。     

山葡萄C4H基因的克隆表达及遗传转化分析

通过生物学技术来研究C4H基因在山葡萄着色过程中的作用,进而揭示山葡萄果皮着色的分子机理;利用RT-PCR技术克隆了山葡萄C4H基因的全长cDNA序列,并对该蛋白进行生物信息学分析,预测其功能;利用实时荧光定量PCR检测C4H基因在山葡萄8个不同转色时期的表达量,将克隆获得的山葡萄C4H基因完整的ORF连接到原核表达载体pET28a上,转化到大肠杆菌E.coli BL21(DE3),并通过不同浓度的IPTG诱导表达, SDS-PAGE检测表达产物.为了验证山葡萄C4H基因的功能,构建了表达载体pC C4H并转化农杆菌GV3101.用菌液浸泡花序法对拟南芥进行遗传转化,在含50 mg/L Kan的培养基上对T_0代种子进行筛选.克隆获得的山葡萄C4H cDNA全长1 735 bp,开放阅读框1 518 bp,编码505个氨基酸,该基因表达产物分子质量为57.70 KDa,等电点值9.06.C4H基因在山葡萄果皮转色各个时期均存在表达;该基因原核表达产物与预期大小一致,表明原核表达成功,拟南芥遗传转化先后得到3个阳性幼苗.对移栽成活的2株抗性植株进行PCR检测为阳性, 2株叶片颜色均变成紫红色;经花色素苷质量浓度的测定表明其质量浓度比对照组植株高出3倍.在拟南芥中花色素苷质量浓度虽然较低,但还是能少量合成,说明其花色素苷生物合成途径是开通的,只是积累的量较少.     

中国水仙类黄酮3-氧-葡糖基转移酶基因的克隆与序列分析

采用RT-PCR和RACE技术,从中国水仙上分离克隆得到1个葡糖基转移酶基因,命名为Nt3GT,其cDNA全长1 682bp,包含有1个1 461bp完整阅读框架(ORF),编码487个氨基酸,具有Glycos_tranf_1superfamily蛋白保守区。系统进化分析表明,中国水仙与马铃薯属的3GT亲缘关系最近。半定量RT-PCR结果显示,Nt3GT在叶片和花中均有表达,各个时期的叶片中表达量稳定,但花中的表达量不稳定,在抽葶期花苞未检测到表达,在盛花期的表达最高。     

山葡萄PAL基因原核表达载体的构建及表达蛋白纯化

山葡萄苯丙胺酸解氨酶（PAL）是苯丙烷途径的关键酶,在果皮着色中能够调控花色苷合成途径。构建PAL基因原核表达重组质粒pET28a-PAL,并对重组蛋白表达条件进行优化,以山葡萄DNA扩增PAL并连接到pMD18-T,筛选得到阳性克隆后连接到pET28a原核表达载体上,重组质粒转化至E.coli BL21后经不同浓度的IPTG、不同诱导温度、不同诱导时间处理,通过DPS设计正交试验优化重组蛋白的表达条件,并将重组蛋白纯化。结果显示,正交试验不同处理下的蛋白表达差异显著（P<0.05）,诱导因素的影响程度从强到弱分别为IPTG浓度、温度和时间。IPTG诱导浓度对其影响最显著（P=0.015<0.05）,且IPTG浓度为0.6 mmol·L^-1,诱导温度为22℃,诱导时间为5 h时,诱导重组蛋白PAL的效果最佳。成功构建其原核表达载体并使其在大肠杆菌中得到高效表达,为探究PAL蛋白的表达提供参考。     

紫茎泽兰类黄酮3′-羟化酶在烟草中的表达

 【目的】研究紫茎泽兰F3′H在次生代谢途径中的功能。【方法】构建了F3′H过表达载体,并将其转入烟草体内,进一步通过半定量RT-PCR和Real-time PCR检测F3′H的表达情况。【结果】F3′H在烟草体内能正常表达,但在开花后则受到抑制,表现为转F3′H烟草花色较野生型变淡,F3′H表达量低于野生型表达量。【结论】F3′H与次生代谢途径中花色素的形成密切相关,且转入烟草体内时,其表达与烟草内源基因表达相互影响,导致烟草的花色变淡。     

α-环糊精葡萄糖基转移酶高产菌株YLW-8的鉴定

[目的]鉴定α-环糊精葡萄糖基转移酶高产菌株YLW-8。[方法]通过分析YLW-8菌株的形态、生理生化反应及16Sr DNA基因序列鉴定菌株的种类,并对YLW-8产α-环糊精葡萄糖基转移酶(α-CGTase)基因进行序列测定和同源性分析。[结果]菌株YLW-8根据形态、生理生化反应初步鉴定其属于芽孢杆菌属(Bacillus),其16Sr DNA基因序列(Gen Bank登录号为KF010776)与多粘芽孢杆菌同源性高达99%以上。结合形态、生理生化特性以及16Sr DNA序列分析,鉴定YLW-8菌株为多粘芽孢杆菌(Paenibacillus)。YLW-8产α-CGTase基因测序结果在NCBI中进行比对,与Paenibacillus macerans的α-CGTase基因的同源性为99%(GenBank登录号为KF010775)。[结论]该研究为后续α-CD工业化生产研究提供技术参数和理论依据。     

家蚕UDP葡萄糖基转移酶Bmugt2基因的克隆与RNA干涉

糖基化在大多体内复合物的失活和排出过程中起重要的作用.报道家蚕一UDP葡萄糖基转移酶基因Bmugt2的特征和可能的功能.该基因编码序列长1 578 bp(登录号:FJ237534),翻译525个氨基酸,推定的氨基酸与UGT家族的其它氨基酸有约30%的一致性.RT-PCR检测该基因主要在家蚕丝腺中表达,应用体外转录合成的基因dsRNA干涉家蚕后,丝腺中基因的表达明显降低,但对家蚕茧色无明显的可见影响.     

石榴花类黄酮3′羟化酶基因的克隆及序列分析

为研究花色苷生物合成途径中类黄酮3′羟化酶基因(F3′H)的序列信息,以泰山红石榴花瓣为试材,提取总RNA后反转录为cDNA,根据GenBank中登录的相关物种F3′H基因的保守序列设计兼并引物,对反转录后的cDNA进行PCR扩增并测序。结果表明:在石榴中克隆到了长度为996bp的F3′H基因cDNA片段,该基因编码331个氨基酸,含有细胞色素P450保守域,属于CYP75B亚家族。该序列在GenBank中的登录号为KC430328。     

菊花Cm14-3-3υ基因的克隆及表达分析

[目的]本文旨在克隆菊花‘神马’Cm14-3-3υ基因,并初步分析其表达特征,为其功能研究奠定基础。[方法]从菊花‘优香’转录组库中获得编码拟南芥同源基因14-3-3υ序列信息,根据NCBI比对确定基因的cDNA全长并进行克隆,再利用生物信息学方法对该蛋白的功能和活性位点进行预测,同时利用实时定量PCR分析了在非生物胁迫条件下该基因的表达变化。[结果]Cm14-3-3υ的ORF序列长774 bp,编码257个氨基酸;亚细胞定位表明Cm14-3-3υ定位在细胞质和细胞核;生物信息学分析表明该蛋白有19个Ser、7个Thr和7个Tyr潜在的磷酸化位点,在N-端有5个蛋白结合区;表达模式分析显示,Cm14-3-3υ基因在根、茎、叶、花中均有表达,且受脱落酸(ABA)、茉莉酸甲酯(Me JA)、盐和冷胁迫的诱导表达。[结论]本文克隆得到菊花Cm14-3-3υ基因,表达模式分析表明其受ABA、Me JA、盐和冷胁迫诱导表达。     

利用CODEHOP方法克隆高山红景天葡萄糖基转移酶基因cDNA片段

根据已报道的植物糖基转移酶氨基酸序列,利用CODEHOP方法设计简并引物,同时利用改良的CTAB法提取高山红景天的叶片RNA并反转录为cDNA第1链,然后采用3-′RACE的方法克隆得到未知糖基转移酶的3′端基因序列(GenBank登录号EU145020),并采用生物信息学技术进行序列分析。结果证明CODE-HOP引物设计结合茉莉酮酸甲酯诱导方法克隆获得未知糖基转移酶基因成功率更高。