棉花WD40基因的克隆及生物信息学分析(英文)

A pair of PCR primers was designed based on the conserved sequences of WD40 family gene of different varieties.The normolization library was screened by PCR methods,the cDNA insert size of positive clones were analyzed by PCR method.A full-length cDNA of WD40(GenBank accession number:EU219610)in cotton was obtained from sequencing.This gene is 1 796 bp in length,containing an open reading frame encoding 274 amino acids and a stop codon from 35th to 860th position.The bioinformatics characterization indicates that the protein is encoded by WD40 domain.pI and molecular weight of the protein encoded were predicted to be 4.24 and 29 kDa,respectively.The yielded gene was accondingly named as GDRP1.RT-PCR analysis showed that the expression of GDRP1 varied during the gland formation process.These results will be helpful for our further study on the gland formation of cotton.     

植物体中WD40蛋白的研究进展

为了更深入了解WD40蛋白结构及调控机理,使其更好地发挥作用,对近年来WD40蛋白在植物花青素苷生物合成,非生物胁迫响应以及植物生长发育等的研究进展作了综述,并对其未来的研究方向进行了展望。     

象草CCR基因的克隆与生物信息学分析(英文)

[目的]从能源植物象草中克隆出参与木质素生物合成的肉桂酰辅酶A还原酶基因(CCR)的cDNA序列及全长DNA序列,进而分析其序列特征。[方法]采用传统RT-PCR及RACE技术克隆象草CCR序列,并利用NCBI,ProtParam,ProtScale,TMHMM,TargetP,SignalP,Pfam20.0,Prosite,Swiss-Model和ClustalW2等在线分析程序以及DNAman,DNAstar和MEGA5软件对得到的序列进行生物信息学分析。[结果]克隆得到了象草CCR包含编码区和3’非翻译区的长为1316bp的cDNA序列以及包含5个外显子和4个内含子的全长为6133bp的DNA序列。通过生物信息学分析得知,象草CCR基因编码长为369个氨基酸的蛋白,该蛋白二级结构元件以无规则卷曲和α-螺旋为主,属于依赖NAD表异构酶/脱氢酶家族,其辅助因子结合区域和底物结合位点高度保守。[结论]成功从象草中克隆出肉桂酰辅酶A还原酶基因。它具有CCR同源基因典型的特征。获得的各种生物信息学数据为今后开展此酶的深入研究以及对象草的更好利用提供了一定的理论参考价值。     

棉花乙烯受体基因的电子克隆及生物信息学分析

[目的]电子克隆并分析棉花乙烯受体基因（Ethylene Receptor,ETR）。[方法]利用生物信息学方法,以毛果杨的ETR基因家族序列为基础,电子克隆棉花乙烯受体基因开放阅读框,并对序列进行氨基酸组成、功能域、二级结构、疏水性、信号肽及系统进化等预测分析。[结果]通过电子拼接,共获得该基因家族的2个棉花ETR基因GhETR1和GhETR2。2个基因开放阅读框长度分别为2 289 bp和2 226 bp,编码含762和741个氨基酸残基的肽链。经生物信息学分析发现,两基因分属于ETR2和ETR1亚家族。N端有典型的跨膜区,含有ETR蛋白的保守域GAF、H isKA、HATPase-c和REC。GhETR1与毛果杨XP_002315717、XP_002311669相似性较高,GhETR2与毛果杨XP_002299688、XP_002327419相似性较高。[结论]该研究结果为进一步研究棉花GhETR基因在棉纤维发育中的作用奠定了基础。     

四川白鹅白细胞介素-2基因的克隆及生物信息学分析(英文)

[Objective] The study aimed to clone interleukin-2(IL-2) gene from Sichuan white goose. [Method] Based on the IL-2 gene of duck accessed in GenBank, a pair of primers was designed for cloning IL-2 gene from total RNA of peripheral blood lymphocytes of Sichuan white goose stimulated by ConA via RT-PCR technology. The yielded fragment was sequenced for bioinformatics analysis. [Result] The full length of IL-2 gene of Sichuan white goose is 468 bp that contains a 441 bp open reading frame(ORF), encoding 146 amino acid residues. Bioinformatics analysis shows that the amino acid sequence of IL-2 gene of Sichuan white goose contains four phosphorylation sites, a glycosylation site and a signal peptide with 21 amino acid residues. Homologies of IL-2 nucleotide sequence and amino acid sequence between Sichuan white goose and duck, chicken, turkey are 92.7%, 77.5%, 78.2% and 85.8%, 65.5%, 64.1%, respectively. By contrast IL-2 nucleotide sequence and amino acid sequence between Sichuan white goose and mammalian and rodents such as human, monkey, rat, bovine, horse, pig, cat, mouse, rabbit and deer, are all less than 45% and 28%, respectively. [Conclusion] The IL-2 gene of Sichuan white goose has closer genetic relationship with those of chicken and duck.     

猪MSTN基因生物信息学分析(英文)

[目的]对猪MSTN基因其进行生物信息学分析。[方法]以从GenBank中检索到的猪、大鼠、小鼠、狗、绵羊、山羊、牛、黑猩猩、人、马、鸡和斑马鱼的MSTN基因CDS序列为材料,将该12个物种的MSTN蛋白序列调入DNAStar软件的Megalign程序,进行系统进化分析;并对猪MSTN基因的基本信息、内切酶图谱、编码蛋白二级结构、信号肽、跨膜结构以及蛋白质亚细胞定位进行分析。[结果]猪MSTN基因与大鼠、小鼠、狗、绵羊、山羊、牛、黑猩猩、人、马亲缘关系很近;该基因包含多个酶切位点;其编码的蛋白是一个疏水性不稳定蛋白,分子量为42791.3u,等电点为6.98,包含375个氨基酸残基;蛋白二级结构上,含有20.53%的α-螺旋(Helix)、4%β-转角(Turn)、53.07%无规则卷曲(Coil)、22.4%伸展条(extendenstrand)和1个跨膜结构区域;该蛋白定位于细胞外,作为信号肽的可能性很大。[结论]该研究为猪MSTN基因的进一步分析研究提供了参考依据。     

牛瑟氏泰勒虫P23基因的克隆与生物信息学分析(英文)

[Objective] The aim of this study is to provide basis for developing genetic engineering vaccine and diagnostic kit for Theileria sergenti infection. [Objective] P23 gene of Theileria sergenti was amplified from its genomic DNA by PCR amplification, and cloned into the pGEM-Easy vector; then the sequencing result was analyzed with bioinformatics methods. [Result] Whole length of the P23 gene from Theileria sergenti is 684 bp containing a 672 bp open reading frame. The deduced amino acid sequence (223 amino acid residues) contains a signal peptide of 19 amino acid residues and two fragments of transmembrane domains, with relative molecular weight of the 25.886 kD and with the pI of 9.22. The homology between the yielded sequence and Chitose of Theileria sergenti P23 gene(TS-Chitose type, D84446), Ikeda of Theileria sergenti P23 gene(TS-Ikeda type, D84447) reached 99% and 90%, respectively. The sequence has been accessed in GenBank(EU573168). [Conclusion] The protein encoded by the P23 gene has better stability and immunogenicity, thus can be used as the antigen candidate for preparing genetic engineering vaccine for Theileria sergenti.     

水稻花色素苷合成调节基因hrd1(t)的鉴定

【目的】对籼稻种质hrd1紫叶性状进行遗传分析和基因定位。【方法】在特籼占13与02428杂交后代中获得籼稻紫叶材料hrd1。对hrd1主要农艺性状及表型进行观察;配制hrd1与02428的F1、F2、BC1F1群体,观察紫叶与绿叶性状的分离情况,明确其遗传模式;进一步利用F2群体实现紫叶性状基因的精细定位和候选基因遴选。【结果】hrd1在2叶期的叶尖出现紫色,并逐步扩散至全株大部分组织,成熟期农艺性状与对照（特籼占13）具有较大差异。hrd1叶绿素含量正常,花色素苷含量显著高于对照。遗传分析表明其紫叶性状受1对隐性核基因hrd1(t)控制,该基因位于第4染色体InDel标记HRD10和HRD21之间,物理距离为32.5 kb。对该区域候选基因测序,发现hrd1在LOC_Os04g50660基因（编码WD和G-beta重复域蛋白）的第3外显子发生单碱基突变（A→C）,导致其编码的第196位氨基酸由对照的赖氨酸变为苏氨酸。【结论】hrd1(t)编码WD40类转录因子,可能参与花色素合成调控。     

红景天AG基因(RrAG)的电子克隆及生物信息学分析

AG基因对植物的花发育具有至关重要的作用。以拟南芥AG基因(NP_001190766. 1)为参考序列,采用电子克隆技术获得红景天AG基因(Rr AG),并通过生物信息学分析预测该基因的结构、功能等。结果表明:该基因全长为1 037 bp,包含789 bp的开放阅读框,编码262个氨基酸,理论等电点为9. 27,是定位于细胞核内不稳定的亲水性蛋白,起到转录调控的作用。序列比对发现,红景天AG编码蛋白与荞麦的AG蛋白亲缘关系最近。研究结果为进一步研究Rr AG基因的功能奠定了基础。     

大豆GmPID基因生物信息学分析及克隆

利用同源克隆技术,对拟南芥再生相关基因PID作同源序列比对,从大豆中克隆PID基因全长CDS序列,得到大豆再生相关基因GmPID,分析大豆再生相关基因GmPID启动子序列、氨基酸序列、编码的蛋白质结构、亲疏水性、蛋白质结构及同源进化树。结果表明,GmPID编码区cDNA长度为1 359 bp,编码452个氨基酸,GmPID编码的蛋白为碱性亲水性蛋白;分析其蛋白功能结构域发现,GmPID蛋白含有丝氨酸/苏氨酸激酶催化结构域,为PKc-like超家族成员;构建系统进化树发现其与密花豆亲缘较近。研究结果有利于深入研究大豆再生相关基因GmPID在大豆再生过程中的关键作用,为提高大豆再生效率提供理论基础。     

Cloning and Characterization of WD40 Gene in Cotton

A pair of PCR primers was designed based on the conserved sequences of WD40 family gene of different varieties.The normolization library was screened by PCR methods,the cDNA insert size of positive clones were analyzed by PCR method.A full-length cDNA of WD40(GenBank accession number:EU219610)in cotton was obtained from sequencing.This gene is 1 796 bp in length,containing an open reading frame encoding 274 amino acids and a stop codon from 35th to 860th position.The bioinformatics characterization indicates that the protein is encoded by WD40 domain.pI and molecular weight of the protein encoded were predicted to be 4.24 and 29 kDa,respectively.The yielded gene was accondingly named as GDRP1.RT-PCR analysis showed that the expression of GDRP1 varied during the gland formation process.These results will be helpful for our further study on the gland formation of cotton.     

紫色番茄SlWD40-like基因克隆与表达分析

WD-重复蛋白(WD-repeat protein)是一类含有WD40基序的蛋白,在植物响应非生物逆境胁迫的过程中具有重要调控作用。为揭示紫色番茄中WD40重复蛋白的功能,从富含花青素紫色番茄品种‘砚紫1号’中克隆 SlWD40-like基因,并对该基因在不同组织部位和不同胁迫条件下的表达模式进行分析。结果表明, SlWD40-like基因编码1个含有460个氨基酸的蛋白质。蛋白序列分析显示,SlWD40-like蛋白含有6个WD40基序,是典型的WD40重复蛋白。预测分析发现,该蛋白为亲水性蛋白,其二级结构以无规则卷曲为主;该蛋白序列在物种间具有高度的保守性,系统发生进化树分析表明紫番茄SlWD40-like氨基酸序列与潘那利番茄蛋白亲缘关系最近,其次是胡萝卜。应用qRT-PCR分析 SlWD40-like基因组织特异表达发现,该基因在叶和紫色果实中表达量最高。qRT-PCR分析表明, SlWD40-like基因受到盐胁迫、干旱胁迫脱落酸(ABA)和茉莉酸甲酯(MeJA)诱导表达,推测该基因可能参与紫色番茄逆境胁迫应答。该研究为后续进一步分析紫色番茄 SlWD40-like基因功能奠定了基础。     

棉花单脱氢抗坏血酸还原酶基因的克隆及原核表达

以棉花纤维组织为材料,根据NCBI棉花EST数据库中MDAR基因序列的已知信息,利用5′-RACE获得GhMDAR基因全长。结果显示,该基因开放读码框为1 305bp,编码包含435个氨基酸的蛋白质,分子质量约为52ku。构建原核表达载体pET28a-GhMDAR并转化大肠杆菌,经过测序和酶切鉴定后,成功构建重组体pET28a-GhMDAR;将重组体导入大肠杆菌BL21诱导表达,经过SDS-PAGE分析,显示成功获得分子质量为52ku左右的诱导表达蛋白GhMDAR。     

陆地棉CC-NBS-LRR基因的克隆及特征分析

根据抗病基因核苷酸结合位点(Nuc leotide b ind ing site,NBS)设计简并性引物,从陆地棉cDNA中进行RT-PCR扩增。获得含NBS保守域的EST,进一步用RACE技术和TAIL PCR技术获得其中1个EST的全长基因序列,并获得GHNBS基因的5′调控序列。此基因被命名为GHNBS。该基因的编码区长2 583 bp,编码861个氨基酸,GHNBS编码的氨基酸序列与拟南芥R基因具有28%的同源性。GHNBS与拟南芥的其他几个NBS-LRR基因比较发现,它们在保守区外的相似性相当低。Southern杂交和网上数据库搜索分析都表明GHNBS是1个寡拷贝基因。通过半定量RT-PCR分析发现GHNBS在棉花的蕾、花瓣、韧皮部、根及叶中均有表达且在根、叶中表达量比其它部位强,在木质部基本不表达。     

一个棉花血红素加氧酶基因的克隆及特性分析

血红素加氧酶(HO)是催化血红素降解的微粒酶系统,根据HO基因的保守序列设计PCR引物,对构建棉花腺体形成时期的cDNA均一化文库PCR进行筛选,分析确定阳性克隆中cDNA片段的大小,克隆了棉花中1个HO基因全长cDNA,命名为HOCG(GenBank登记号:EU373020),并对其编码的氨基酸序列进行分析.结果显示,HOCG基因长度为1 462 bp,编码318个氨基酸,其编码的蛋白质预测的等电点和分子量分别为5 580和36 220.RT-PCR分析表明,该基因在湘棉18腺体形成前后表达有差异,该基因的克隆与分析有利于进一步探明棉花腺体形成的机制.     

球毛壳菌cox5基因克隆及特性分析

利用BlastX将球毛壳菌(Chaetomium globosum)ESTs序列与GenBank的Nr数据库进行相似性搜索,获得含有细胞色素c氧化酶亚基5基因(cox5)全长cDNA序列的EST(BP099084),以此设计引物。以球毛壳菌总RNA反转录产物为模板进行PCR扩增,获得球毛壳菌cox5的cDNA序列。cDNA全长685bp,编码169个氨基酸的多肽,蛋白质分子量18.3KD。蛋白质家族预测其属于cox4家族。球毛壳菌cox5是具有导肽的跨线粒体内膜的蛋白质。BlastP相似性分析表明cox5氨基酸序列保守性不高,与其相似性最高的是柄孢霉的cox5(Podospora anserina,CAB76570),相似性为75%。cox5基因的cDNA序列及推测的氨基酸序列在GenBank上登录(登录号分别为DQ082750、AAY85812)。     

棉花种子特异性启动子的克隆及序列分析

启动子是基因表达的重要顺式调控元件,在基因工程中,种子特异性启动子可以调控外源基因在种子中特异表达,提高表达效率,增强转基因的效果。本试验根据棉花LEA蛋白D34基因序列设计引物,以海岛棉基因组DNA为模板,通过touch down PCR技术,获得D34基因的种子特异性启动子片段。测序结果表明该片段长1 384 bp,与已发表的D34基因序列相似度为94.87%。该片段除了含有启动子的基本元件TATA框、CAAT框外,还含有种子特异性启动子元件E-box、G-box、B-box、AACA基序等。此外,对其顺式元件做了生物学功能分析。     

云南切梢小蠹热激蛋白40基因的克隆与序列分析

[目的]克隆云南切梢小蠹(Tomicus yunnanensis)热激蛋白40基因,并进行序列分析,得到该基因的特征。[方法]采用RACE克隆技术,获得云南切梢小蠹热激蛋白40基因,并对该基因进行分析。[结果]试验获得的基因序列长为1 205 bp,开放阅读框1173 bp,编码氨基酸序列390个,编码蛋白质的预测分子量为43.56 ku,等电点为7.35。该基因蛋白序列具有1个Amidation位点,2个天冬酰胺N末端糖基化位点,2个CAMP和CGMP依赖性蛋白激酶磷酸化位点,3个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点,7个N末端十四烷基化位点,4个蛋白激酶C磷酸化位点,1个RGD细胞附着序列,1个DNAJ-1结构域等热激蛋白40所具有的典型特征。[结论]通过同源性比对分析发现,云南切梢小蠹热激蛋白40基因与家蚕(Bombyx mori)、赤拟谷盗(Tribolium castaneum)、美洲斑潜蝇(Liriomyza sativae)和东亚飞蝗(Locusta migratoria)的热激蛋白40基因在氨基酸水平上一致性为20%~30%,它们的相似性均不高。虽然不同昆虫Hsp40在进化过程中具有高度的保守性,编码序列变异比较低,但是结构域差异与生物体适应外界环境有一定的关系。