小黑杨CYCD3;3基因启动子序列分析及其在拟南芥中的表达

通过相关网站及生物信息软件对Poptr:CYCD3;3基因启动子序列进行详细分析,从小黑杨(Populus)叶片总DNA中克隆到2 000 bp的目的片段,构建植物表达载体(p CAMBIA1301-Promoter:CYCD3;3),并利用浸花法转化野生型拟南芥(Arabidopsis thaliana);通过抗性筛选和分子检测结果显示,p CAMBIA1301-Promoter:CYCD3;3基因已经整合到拟南芥基因组中。同时对获得的转基因幼苗进行GUS染色并观察,其基因表达模式主要集中在植物分生组织中,由此表明Poptr:CYCD3;3调控CYCD3;3基因在细胞分裂中发挥作用。     

玫瑰GASA4-like基因的克隆及其序列分析

从大马士革玫瑰(Rosa damascena)中利用同源克隆结合RACE的方法首次获得了一个GASA4-like基因的cDNA和DNA序列全长(GenBank登陆号FJ595792,FJ595793),并利用TAIL-PCR的方法克隆了其部分启动子序列。结果表明,玫瑰GASA4-like基因包含4个外显子,3个内含子,开放阅读框为327bp,编码108个氨基酸序列。对推导的氨基酸序列分析发现,N末端1~26个氨基酸是一信号肽序列,C末端含有12个保守的半胱氨酸残基,具有GASA基因家族共同的一些结构特征。系统进化分析表明,玫瑰GASA4-like与分生组织中表达的GASA蛋白聚为一类。启动子顺式作用调控元件分析表明,GASA4-like基因上游318bp的部分启动子含有诱导表达调控元件和一些转录因子的结合位点;最后,对GASA4-like基因可能的生物学功能进行了预测。     

山核桃MADS-like基因的克隆与分析

MADS-box基因在植物花发育的整个阶段起到了极为关键的作用。根据山核桃Carya cathayensis雌花芽454测序得到的基因片段,采用c DNA末端快速扩增(RACE)技术,获得了1条Cc MADS-like基因。序列分析结果表明:Cc MADS-like开放阅读框(ORF)长度为609 bp,编码202个氨基酸,具有典型的MADS-box结构域,包括高度保守的MADS盒和K区以及I区、C区。Cc MADS-like与拟南芥Arabidopsis thaliana,金鱼草Antirrhinum majus,美洲黑杨Populus deltoides,欧洲大叶杨Populus trichocarpa等的同源基因所编码的蛋白质同源性分别达到48%,65%,69%,71%。山核桃不同组织实时荧光定量聚合酶链式反应(q RT-PCR)结果表明:Cc MADS-like基因在花芽中表达量远远高于其他组织,暗示该基因极有可能参与山核桃成花发育。酵母单杂交实验表明,Cc MADS-like蛋白具有转录激活活性。     

小黑杨PsnWRKY14基因应答盐胁迫表达模式

为了探究小黑杨(Populus simonii×P.nigra)PsnWRKY14基因应答盐胁迫的表达模式，从小黑杨中克隆得到全长为687 bp的PsnWRKY14基因cDNA编码序列。生物信息学分析表明：该蛋白不含信号肽和跨膜结构域，属于较不稳定的亲水性蛋白质；亚细胞定位分析发现PsnWRKY14蛋白为核定位蛋白。PsnWRKY14基因具有组织特异性，在茎中的表达量最高，盐胁迫条件下在根、茎、叶等组织中的表达量均呈现先上升后下降的趋势，在24 h达到峰值。将pGBKT7-PsnWRKY14重组质粒导入Y2HGold酵母感受态细胞，验证了PsnWRKY14转录因子不具备自激活活性。该基因启动子含有可以响应茉莉酸甲酯、脱落酸、水杨酸、赤霉素等激素应答元件，此外还含有响应低温以及对厌氧诱导等与抗逆相关的顺式作用元件，推断该基因可能参与小黑杨的抗逆防御调控过程。     

八角莲肉桂醇脱氢酶基因的克隆和表达分析

鬼臼毒素是八角莲的重要药效成分。利用同源克隆和RACE的方法,从八角莲的根中克隆了鬼臼毒素生物合成途径肉桂醇脱氢酶(Cinnamyl alcohol dehydrogenase,CAD)基因,长1 098 bp,编码由365个残基组成的氨基酸序列。八角莲CAD蛋白不含有质体定位的信号序列,与毛白杨(Populus tomentosa)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)等物种中CAD蛋白的一致性为67.25%;系统发育分析表明,它与拟南芥的At CAD7、At CAD8和AtCAD6蛋白亲缘关系较近,聚成一个簇。组织表达分析结果表明,八角莲CAD基因在根和茎中有表达,而叶片中表达不明显。本研究获得的CAD基因,为后续进行详细的功能解析,并进一步应用于鬼臼毒素的遗传调控,奠定了基础。     

杨树PR10基因应答杨树叶枯病与非生物胁迫表达

以小黑杨(Populus simonii×P.nigra)为试验材料,从小黑杨cDNA中克隆得到477 bp的PR10基因(Potri.008G212500.1)片段,编码158个氨基酸.结果表明:PR10基因含有P-环和Bet v 1家族保守结构域,属于稳定的亲水蛋白,无信号肽.系统进化树分析显示,杨树PR10蛋白与毛果杨、毛白杨遗传距离较近,说明其亲缘关系较近.亚细胞定位结果显示,GFP-PR10蛋白定位于细胞核中.PR10基因表达具有组织特异性,并受胁迫诱导表达.PR10基因在根中表达水平明显高于叶片中的表达水平.在杨树叶枯病病原菌(Alternaria alternata)胁迫48 h时达到初始表达量的8.86倍;高盐胁迫PR10基因表达量在根中变化显著,在12 h时达到初始表达量的15.25倍.PR10基因受到水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MeJA)胁迫时,其表达量也发生显著变化,证实PR10基因受到水杨酸通路与茉莉酸通路调控.     

油菜转录因子BnZFP基因的分离及其功能初步分析

为克隆油菜ZFP类转录因子基因,初步阐明其功能。采用RT-PCR的方法克隆基因和体内检测;花沾法转化拟南芥,Northernblotting检测转基因后的表达。从甘蓝型油菜中分离了一个新的ZFP类转录因子,它编码377个氨基酸,与拟南芥AtZFP基因(At2g29660)的碱基序列相似性最高,为76.2%,命名为BnZFP。该基因在父本、母本和F1代不同发育时期中均能较稳定的表达;该基因转化拟南芥,对获得的转BnZFP基因拟南芥进行了NorthernBlotting分析,表明该基因在拟南芥中得到过表达;与野生型拟南芥相比较,过表达BnZFP的转基因拟南芥在萌发、营养生长及生殖生长过程中没有表现出明显的表型变化,该基因的功能有待进一步研究。     

甘蓝型油菜生物节律钟输出基因BnGI的克隆和表达分析

利用同源克隆的方法,以拟南芥GIGANTEA基因为种子序列,在甘蓝型油菜中克隆得到GI基因,命名为BnGI。序列分析结果表明:该基因编码区全长为3 516bp,编码1 171个氨基酸,与白菜GI基因序列同源性达99%,与拟南芥GI基因同源性达87%。成熟蛋白的等电点为6.59,分子量为127.15kDa,亚细胞定位预测在细胞核定位。荧光半定量检测结果表明:BnGI基因在根、茎、顶端分生组织、叶、花等中均有表达,但表达水平具有组织特异性。     

小黑杨MYB122基因生物信息学及表达

为解析林木抗逆胁迫分子机制、培育抗性转基因林木,以小黑杨(Populus simonii×P.nigra)为试材,同源克隆出954 bp的MYB122(Potri.008G122100.1)基因cDNA,该基因编码317个氨基酸,该蛋白属热稳定性较低的亲水性蛋白。RT-qPCR分析表明,盐胁迫下MYB122基因在根中表达水平明显提高,并且盐胁迫12 h相对表达量达到最高水平。亚细胞定位分析表明,MYB122编码的蛋白质定位在细胞核中。自激活验证结果显示,MYB122蛋白质有自激活活性,且该基因的激活区域在C端1～60个氨基酸之间     

紫萼玉簪HvGASA、HvFAD基因的克隆及表达分析

利用RACE技术、Genome Walking技术及PCR技术,从紫萼玉簪中克隆得到长度分别为336、1 320 bp的GASA基因HvGASA和脂肪酸去饱和酶基因HvFAD的cDNA全长序列,分别编码111、399个氨基酸,其中HvFAD基因所编码的蛋白为跨膜蛋白。qRT-PCR分析结果表明,2条基因随自然地温的降低均上调表达,而且在地温降至3℃时发生剧烈的表达量变化,说明HvGASA、HvFAD基因与紫萼玉簪的抗寒性具有密切关系。