葡萄白藜芦醇合酶基因cDNA克隆及原核表达

从贝达葡萄中提取总RNA,采用RT-PCR方法,克隆到了白藜芦醇合酶(resveratrol synthase,RS)基因的全长cDNA。将其与圆叶葡萄(Vitis rotundifolia)、华东葡萄(Vitis pseudoreticulata)、河南毛葡萄(Vitis ficifolia)、河岸葡萄(Vitis vulpine)、酿酒葡萄(Vitis virufera)、羊蹄甲(Bauhinia)、花生(Arachis hvpogaea)、虎杖(Polygonum cuspiaatum)、大黄(Rheum officinale)进行氨基酸同源性比对,结果表明:分离的RS基因与其他葡萄的RS基因编码的氨基酸同源性达到97%以上,与其他属的RS基因编码的氨基酸同源性达到64%以上。生物信息学分析表明,该蛋白分子量为43kD,等电点pI=6.2,包含392个氨基酸残基。将RS的全长cDNA插入到表达载体pET28a中构建重组表达质粒pET28a-RS,转化大肠杆菌BL21,SDS-PAGE电泳检测结果表明,以30℃、0.5mmol.L-1IPTG诱导4h时该基因表达效果最好,诱导产物为1个约43kD的蛋白,为...     

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。     

樱桃CBF基因的克隆及序列分析

CBF(CRT/DRE-binding factor)基因是一种低温响应转录因子基因,CBF蛋白能够与很多低温相关基因的启动子结合,使其表达,从而增强植物抗冷能力。本研究利用已经公布的CBF序列的保守区设计特异引物,对樱桃砧木吉塞拉6号的cDNA进行扩增,成功获得CBF的全长序列。序列分析结果表明,其开放阅读框为723 bp,编码240个氨基酸,具有典型的AP2结构域及CBF特有的两段短肽序列。氨基酸序列同源性分析表明,该CBF与蔷薇科植物同源性较高,与其他科属植物同源性较差。     

山葡萄查尔酮异构酶(VamCHI)基因的克隆与分析

采用RT-PCR和RACE技术相结合的方法,从山葡萄(Vitis amurensis Rupr.)果皮中克隆到查尔酮异构酶(CHI)基因的c DNA全长序列。该基因全长955 bp,包含705 bp的完整开放阅读框,编码234个氨基酸。分子量为25.04 k Da,等电点(PI)为5.21。该基因属于查尔酮超级基因家族,二级结构预测表明,随机卷曲是Vam CHI蛋白质最大量的结构元件,不具有信号肽,属于稳定的亲水蛋白质。氨基酸序列与欧亚种葡萄(NP_001268033)、美洲种葡萄(ACS36662)和显齿蛇葡萄(AGO02170)的同源性较高,相似性分别为98%、98%和91%。     

侧金盏花CBF转录激活因子基因片段的克隆

[目的]探索CBF转录激活因子基因在侧金盏花中是否存在。[方法]以侧金盏花基因组DNA为模板,根据拟南芥CBF基因序列的保守区设计1对特异性引物,通过PCR扩增获得1个DNA片段,将其克隆到pUCm-T载体中,转化大肠杆菌TG1,筛选阳性克隆并对其进行测序鉴定。[结果]测序结果显示通过PCR扩增获得的基因片段长448 bp。在GenBank中检索,该序列与从拟南芥和其他作物中克隆的CBF同源基因序列同源性较低,说明是一个新的基因片段,初步认定该片段是侧金盏花CBF基因片段。[结论]该研究为进一步克隆侧金盏花CBF转录激活因子基因全长序列、鉴定其生物学意义奠定了基础。     

山葡萄转录因子CBF1基因的克隆及其遗传转化体系

根据山葡萄的CBF1基因序列设计一对特异引物,克隆出山葡萄(Vitis amurensis)栽培品种‘双优’的抗寒转录因子CBF1基因,并将其构建到pBI121表达载体中,获得山葡萄转录因子CBF1基因的植物表达载体,命名为pBI121-ViCBF1,利用农杆菌介导叶盘转化‘巨峰’葡萄以研究高效的‘巨峰’葡萄转化体系。结果表明,以农杆菌LBA4404为介导菌株,以‘巨峰’葡萄叶片为外植体、3 d为预培养时间和4~5 d共培养时间、400 mg·L-1羧苄青霉素,50 mg·L-1卡那霉素筛选浓度转化效果较好,并已筛选到6株转基因植株,PCR检测均为阳性,为提高‘巨峰’葡萄的抗寒性建立了初步的技术基础。     

大豆GmPLC2基因的序列分析及表达特性

提取大豆叶片总RNA,利用RT-PCR法克隆GmPLC2基因的全长序列;利用生物信息学软件分析GmPLC2的蛋白三维结构及氨基酸组成、构建系统发育树;同时,利用实时定量PCR方法分析在不同逆境胁迫下GmPLC2基因的表达模式。结果表明:从大豆中克隆得到的GmPLC2基因全长1779bp,编码592个氨基酸。GmPLC2基因与绿豆、红车轴草的PLC基因编码氨基酸相似性为84.29%和79.63%。荧光定量PCR分析发现,盐碱、盐、碱、干旱和ABA胁迫处理后大豆叶片中GmPLC2基因的表达量出现不同程度的升高,碱胁迫6h时GmPLC2基因的表达量为0h的4倍。     

猪粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)基因的克隆和序列分析及其基因表达

采取三元杂交猪的外周血,提取单核细胞总RNA,采用RT-PCR克隆猪粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)cDNA(GenBank登录号为DQ108393)。以pcDNA3.1(-)为质粒载体,构建猪GM-CSF基因真核表达质粒pGM-CSF,对克隆片段进行测序,并进行不同物种间同源性的比较。将重组质粒转染COS-7细胞,Western blotting鉴定表达蛋白的特异性。序列分析表明,GM-CSF的cDNA开放阅读框为435 bp,编码144个氨基酸和大部分信号肽,与用作PCR引物设计的参考序列比较,其核苷酸的同源性为97.5%,氨基酸的同源性为95.1%,同绵羊、人、牛、小鼠和犬的GM-CSF序列比较,其核苷酸的同源性分别为86.2%、80.5%、81.7%、69.7%和81.8%,氨基酸的同源性分别为78.5%、71.3%、70.3%、55.9%和71.5%。Western blotting证实目的基因可以在真核细胞中特异性的表达GM-CSF蛋白。以上结果表明,猪的GM-CSF基因被成功克隆,它存在着种属特异性。这为进一步研究该基因的生物学作用特别是利用GM-CSF增强DNA疫苗的免疫效果奠定了基础。     

联合双基因表达载体的构建及其拟南芥转化

[目的]为了研究CBF3冷诱导转录因子和细胞渗透调节物质AtGloS3在抗寒中的相互作用,寻找理想的抗寒转基因方式。[方法]根据GenBank中拟南芥(Arabidopsis thaliana)基因组序列设计引物,通过PCR反应克隆包括CBF3(C-repeat Binding Factor 3)基因以及基因上游启动子的DNA序列:CP-CBF3,共2 075 bp。CP是CBF3基因的启动子,受低温诱导。用EcoRI和BamHI双酶切CP-CBF3并置于植物表达载体pCAMBIA1300中,构建CBF3基因冷诱导表达载体pCA-CP-CBF3。然后将带有组成型启动子的肌醇半乳糖苷酶基因AtG-loS3合并于pCA-CP-CBF3中,构建双基因植物表达载体pCA-CP-CBF3-35S-AtGloS3。用真空抽滤虑法将这两个表达载体转化到拟南芥中,并用潮霉素筛选出转基因植物苗。[结果]CBF3和AtGloS3基因均来自拟南芥,而CBF3不存在内含子,AtGloS3基因存在内含子,故以CB-1、CB-2为引物的非转基因植物中也能得到带,而以AT-1、AT-2为引物的非转基因植物不能得到带。[结论]该研究中pCA-CP-CBF3是1个对照,实验的后续工作需进一步进行。     

葡萄SVP类MADS-box基因的克隆及表达分析

从无核白葡萄(Vitis vinifera cv.Thompson seedless)中克隆获得一个胚珠发育相关MADS-box基因。该基因cDNA全长1 248bp,ORF为729bp,编码一个含有243个氨基酸的蛋白。氨基酸多序列比对和系统发育分析显示,该基因属于SVP类MADS-box基因。采用半定量技术进行表达分析表明,该基因在葡萄的根、茎、叶、花蕾、盛花和胚珠中均有表达,但是有强弱差异。实时定量PCR技术分析表明在无核葡萄品种无核白胚珠发育过程中基因表达量先升后降,而在有核葡萄品种黑比诺胚珠发育过程中表达量一直呈下降趋势。     

辣椒CaCBF1A基因的克隆及非生物胁迫下表达分析

为揭示Ca CBF1A基因在辣椒抗逆机制中发挥的功能,对辣椒Ca CBF1A基因进行克隆与分析。以豫椒101为材料,根据参考基因组序列设计引物,通过PCR技术从辣椒基因组c DNA中获得CBF基因Ca CBF1A。经生物信息学分析,该基因具有一个完整的ORF(471 bp),编码156个氨基酸。Ca CBF1A编码的蛋白质包含保守的AP2 DNA结合域。对其亚细胞定位、跨膜结构进行分析,预测其定位在叶绿体中,存在跨膜结构。荧光定量PCR检测结果表明,低温、高温和盐胁迫均可诱导Ca CBF1A基因的表达,其表达量在迅速达到峰值后又降低,说明Ca CBF1A是一个逆境胁迫快速响应基因,推测其在辣椒抗逆机制中起着重要的作用。     

苹果NADP依赖的苹果酸酶基因克隆、序列和表达分析

【目的】克隆苹果（Malus×domestica B.）中苹果酸代谢的关键酶基因MdNADP-ME,进行序列特征分析,研究MdNADP-ME在苹果中组织表达的情况。【方法】利用RT-PCR技术获得苹果MdNADP-ME1,2,3全长的cDNA序列。对该序列进行生物信息学分析,采用荧光实时定量PCR技术研究MdNADP-ME1,2,3的组织表达。【结果】测序结果显示,获得的3个NADP-苹果酸酶基因（MdNADP-ME1、MdNADP-ME2 和 MdNADP-ME3; GenBank 登录号为JX971883、JX971884和JX971885）,其ORF分别为1 512、1 782和1 926 bp,推测其分别编码503、593和641个氨基酸的多肽。氨基酸序列和结构分析显示,这3个基因均含有5个保守的氨基酸区域（motif I-V）,含有2个功能结构域：malic和NAD_bind_1_malic_enz。进化树分析结果显示,MdNADP-ME1 和MdNADP-ME2属于双子叶植物细胞质NADP-ME型,MdNADP-ME3属于双子叶植物质体NADP-ME型。荧光实时定量PCR结果表明,MdNADP-ME1-3在被检测的组织中均有表达,但表达差异明显。【结论】MdNADP-ME1-3属于植物NADP-ME家族,结构高度保守,并且在苹果的不同组织中有不同表达模式。     

葡萄莽草酸激酶基因(VvSK)的克隆与表达分析

以“赤霞珠”葡萄（Vitis vinifera）果实为实验材料,采用电子克隆和分子克隆相结合的方法,克隆到莽草酸激酶基因,命名为VvSK。VvSK的cDNA编码区全长906bp,编码301个氨基酸残基。预测该蛋白质相对分子质量为33．2×103,等电点为8．6,VvSK的DNA全长4309bp,包含10个外显子和9个内含子,定位于7号染色体上。VvSK编码的蛋白与其他植物中同类酶在氨基酸水平上的同源性最高达64．52％。系统进化树分析显示VvSK与毛果杨SK基因亲缘关系较近。荧光实时定量PCR分析结果表明,VvSK在葡萄果实、茎、叶和叶柄组织中均有表达,在不同发育期果实的果皮、果肉和种子中相对表达量存在差异,与UV-A和UV-B照射处理相比,UV-G照射对VvSK基因表达的诱导效应较明显。     

蒙桑肌动蛋白基因的克隆与序列测定

为蒙桑基因表达与调控模式的研究以及蒙桑资源的利用提供参考,进行了蒙桑肌动蛋白(actin)基因的克隆与序列测定。结果表明:蒙桑actin基因mRNA序列大小为1 699bp,其中基因编码区1 134bp(GenBank登录号:KF031062),编码的377个氨基酸残基与其他植物的一致性在98%以上。该基因和川桑基因组中其他4个actin基因外显子数量和长度相同,但内含子差异极大,其CDS与桑树Morus010751(EXC30503)的一致性达到98%,氨基酸一致性为100%。聚类分析将其归为Class II类,与来自桑属和毛果杨的actin基因最先聚合在同一分支。     

橄榄星室木虱乙酰胆碱酯酶基因的克隆与序列分析

利用RT-PCR法和PCR法克隆到橄榄星室木虱乙酰胆碱酯酶基因(Ace)的2个片段,其中cDNA片段长66bp,翻译获得的氨基酸1～11位与家蝇等13种昆虫相应的序列相同或仅相差1个氨基酸,该序列在GenBank数据库中的接受号为DQ417582;基因组DNA片段长499bp,2个外显子连在一起与意大利蜜蜂等13种昆虫相应基因的氨基酸同源性均高于88%,该序列在GenBank数据库中的接受号为DQ425028。此结果为进一步研究橄榄星室木虱对杀虫剂抗性的分子机理奠定了基础。     

SARS病毒核蛋白基因的克隆、序列分析及其在E.coli中的高效表达

对SARS病毒核蛋白(N)基因进行了克隆和序列测定。根据GenBank中已发表的SARS全基因组序列,设计合成了1对特异性引物,对SARS病毒N蛋白基因进行了RT-PCR扩增。将PCR产物纯化后与pGEM-T连接得到重组质粒pGEM-N,进行核苷酸序列测定。结果该基因全长1269bp,编码422个氨基酸。与Tor2、Urbani和TW1株相比,核苷酸和推导的氨基酸序列的同源性均为100%。将pGEM-N双酶切,回收目的基因片段并克隆到大肠杆菌表达载体pET28a中,构建了重组质粒pET-N;将其转化表达菌BL21(DE3)用IPTG进行诱导表达。SDS-PAGE结果表明:重组菌可表达相对分子量约为53kD的蛋白。Western-blotting证实,重组N蛋白可以与SARS免疫血清发生特异性反应。经凝胶薄层扫描分析,重组N蛋白表达量约占菌体蛋白的43%。     

安哥拉山羊Hoxc9基因克隆与序列分析

根据已报道的Hoxc9基因序列保守区设计3对引物,利用PCR技术从安哥拉山羊血液基因组DNA中扩增Hoxc9基因序列。目的片段纯化后连接到PMD19-T载体上,经鉴定得到重组质粒。测序结果通过与Gen-Bank数据库中序列比对分析,确定该序列为Hoxc9基因,核苷酸序列长3224 bp,包括1个内含子和2个外显子,cDNA序列长783 bp,编码260个氨基酸。与哺乳动物氨基酸序列的同源性非常高,达到99.2%以上,同斑马鱼和日本鳉的同源性较低。     

芜菁花叶病毒萝卜与甘蓝分离物P3基因的克隆与序列分析

芜菁花叶病毒(Turnip mosaic virus,TuMV)危害范围广,变异快,对其序列进行分析,能对病毒的演变与进化有深入的了解,为抗病育种打下基础.P3蛋白是TuMV高度容易变异的蛋白之一,包含一个对Brassica属和Raphanus属不同宿主侵染能力的决定因子,决定了宿主范围.笔者分别从北京感病的萝卜和甘蓝上分离得到4个TuMV分离物BJ - R01和BJ - 1301、BJ - B02、BJB03.利用RT - PCR克隆了这4个分离物的P3基因,测定了它们的核苷酸序列,并进行了序列分析.结果表明,4个分离物的P3基因均为1 065个碱基,编码355个氨基酸.4个分离物P3基因的同源性较高,核苷酸序列同源性在92.6％ ～99.3％,氨基酸同源性在93.5％ ～99.7％.根据系统进化树分析,4个TuMV分离物均属于world -B组.经对宿主的致病性鉴定,4个TuMV分离物均为BR致病型.4个TuMV分离物对Brassica属植物均表现出强致病性,但对Raphanus属植物致病性显现出明显的差异.     

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。