宁夏枸杞雄性不育基因ms2的克隆及表达分析

本研究以宁夏枸杞为材料,根据GenBank上已经登录的该基因的保守区设计简并引物,通过RTPCR扩增获得基因保守片段,利用RACE技术获得该基因3'端序列。最终,经拼接后得到一个长约1 802 bp的ms2基因片段(登录号为JQ341412.1),终止密码子为TAG,3'端包含非编码区和Poly A尾巴。相应编码基因片段527个氨基酸的肽段。生物信息学分析表明,ms2基因序列中含有NAD(P)H区域,该区域含有显著的TGXXGXXG结构单元,以及微体结合信号区域。从第44个氨基酸到第346个氨基酸为NAD结合区,从第459个氨基酸到第517个氨基酸为雄性不育C-末端区。同源性检索表明,ms2基因片段氨基酸序列与亚麻、葡萄、大豆、拟南芥和青菜的同源性分别为71%、71%、72%、65%和66%。系统进化树分析表明,宁夏枸杞ms2基因与葡萄的亲缘关系最近,与毛果杨、亚麻以及十字花科的植物聚为一类,而与江南卷柏的亲缘关系最远。RT-PCR分析表明,ms2基因在可育花蕾的2、3时期表达非常强,而在不育花蕾的2、3时期表达较弱。     

灯盏花ARC1基因的克隆及序列分析

本研究对灯盏花ARC1基因进行克隆及序列分析。根据实验室前期预测灯盏花的序列设计引物,以灯盏花花蕾为材料提取RNA作为模板,通过反转录(RT-PCR)扩增得到cDNA,作为PCR扩增的模板,将扩增的ARC1基因连接到p MD19-T上,阳性克隆经PCR检测后进行测序结果分析,得到2 199 bp的核酸序列。序列分析结果表明,该基因存在2个结构域,不存在内含子,编码733个氨基酸,其核酸序列的同源性达到64%以上,氨基酸序列同源性达61%。本研究首次从灯盏花中克隆出ARC1基因,为后期研究该基因提供理论基础。     

丹参钙调蛋白cDNA的克隆及其反义表达载体的构建

丹参是著名的传统中药,对心血管疾病和癌症有广泛的疗效。钙调蛋白是细胞信号转导途径中的重要蛋白,在各种生理活动中起着重要的作用,其序列比较保守。国内外对中药丹参的分子学研究很少,本文利用分子生物学手段克隆了丹参钙调蛋白基因。从丹参成熟叶片中提取总RNA,cDNA第一链经反转录合成,利用设计的引物,PCR扩增,得到丹参钙调蛋白基因,测定其全序列。在GeneBank进行了注册。其次构建了丹参钙调蛋白基因反义表达载体,以后可进行基因敲除。通过Southern杂交,进行拷贝数推测,丹参钙调蛋白cDNA至少为2个拷贝。序列分析结果表明:得到的丹参钙调蛋白基因具有完整地读码框,由454个核苷酸组成,编码150个氨基酸。与别的植物钙调蛋白基因相比有很高的同源性,核苷酸序列同源性在80%以上,编码的氨基酸序列同源性在80%以上。以上结果能使我们更加深入地研究和了解钙调蛋白。     

香樟FPPS基因的克隆及生物信息学分析

本研究目的是克隆香樟法尼基焦磷酸合酶(farnesyl pyrophosphate synthase, FPPS)的cDNA序列,并开展生物信息学分析,为香樟植物萜类物质的合成及调控机理研究提供基础。本研究利用香樟转录组的测序数据,设计特异性PCR引物,应用反转录PCR技术扩增获得香樟FPPS基因,经生物信息学分析,对该基因编码的蛋白进行表征。香樟FPPS基因的开放读码框(ORF)序列全长为1 053 bp,编码350个氨基酸,蛋白分子量为40.42 kD,理论等电点为5.25。香樟FPPS是一个定位于细胞质,不含信号肽的不稳定亲水性蛋白,具有类异戊二烯类化合物合酶的特征结构域并含有7个保守结构域,氨基酸序列二级结构主要为α-螺旋。通过氨基酸序列的同源性分析发现,香樟CcFPPS的氨基酸序列与山苍子、陆地棉和野大豆等植物的FPPS氨基酸序列有较高的同源性。分子进化树分析表明,香樟CcFPPS蛋白与樟科植物山苍子FPPS蛋白的亲缘关系最近。本研究首次成功从香樟中克隆了CcFPPS基因并进行了生物信息学分析,为进一步研究CcFPPS基因在萜类合成调控的功能提供理论依据。     

甜菜叶绿体rbcL基因的克隆与序列分析

rbcL基因编码1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶,在光合作用和光呼吸中均起重要作用。利用植物叶绿体基因组在进化中高度保守的特点,根据烟草、水稻和菠菜叶绿体基因组全序列设计合成引物,以甜菜叶绿体DNA为模板,PCR扩增了包含甜菜rbcL完整基因(GeneBank登录号为DQ067450)在内的一段序列,序列分析表明:该片段全长2023bp,其中包括1425bp的编码区序列,推测编码475个氨基酸。同源性比较显示,该基因编码区序列与烟草、菠菜、油菜、豌豆、水稻、玉米、矮牵牛、苜蓿、地钱、葡萄、猪毛菜及松树的rbcL基因核苷酸同源性为77.38%~96.45%,氨基酸同源性为85.53%~98.11%。因此,可以确定所克隆的基因为甜菜叶绿体rbcL基因。     

聚合酶链式反应扩增甘蔗钙调蛋白基因及其序列分析

从甘蔗茎顶端分生组织提取点ＲＮＡ,反转录合成ｃＤＮＡ第一条链,以此为模板,参考大麦钙调蛋白基因序列设计并合成５端和３端引物,ＰＣＲ扩增甘蔗钙调蛋白基因,与克隆载体ｐＧＥＭ－３Ｚｆ（＋）重组,转化Ｅ．ｃｏｌｉＨＢ１０１得到得组克隆。ＤＮＡ序列分析结果表明：甘蔗钙调蛋白基因同４５０个核甘酸组成,编码１４８个氨基酸;在核甘酸序列上与迄今知道的几种植物的钙调蛋白基因有很高的同源性,同源率在８０％以上,编码     

苎麻4-香豆酸辅酶A连接酶-1基因的克隆与分析

以苎麻为材料,采用PCR方法,以简并引物从苎麻基因组DNA模板中,首次克隆了4-香豆酸辅酶A连接酶-1基因（4CL-1）的DNA部分序列,长度为983 bp;采用RT-PCR的方法,以特异引物,从苎麻茎RNA反转录的cDNA为模板中,首次克隆了苎麻4CL-1cDNA核心序列,长度为110 bp;经生物信息学方法分析,得知所获得的基因序列编码一段含37个氨基酸残基的多肽,该多肽与几个酰基合成酶和AMP结合酶的同源性较高,可以推论其编码了AMP形成与结合的保守区域。     

枸杞LbCO基因的克隆与生物信息学分析

CONSTANS(CO)基因是高等植物叶片中光周期途径的关键成分,生物钟及光信号控制CO基因的表达。本研究以宁夏枸杞(Lycium barbarum L.)品种之一‘宁杞7号’叶片为实验材料,通过转录组测序结果筛选,利用RT-PCR技术扩增得到‘宁杞7号’的CO基因cDNA全长序列,命名为LbCO。利用生物信息学手段对所获得的序列进行结果及功能预测,结果显示:LbCO基因的cDNA序列全长1224 bp,编码407个氨基酸,分子质量为44.83 k D,理论等电点pI=5.58,不稳定指数为39.66,是一种稳定的非分泌蛋白。该蛋白亚细胞定位于细胞核,二级结构中无规则卷曲占比最高(54.48%),其次为α-螺旋(28.99%)。系统进化分析表明枸杞LbCO蛋白与其它物种的CO蛋白具有较高的同源性,其中与辣椒属CO蛋白亲缘关系最近。本研究为后续进一步探讨该基因编码的蛋白在调控枸杞花期研究方面提供理论参考。     

桃果实乙烯反应因子PpERF1全长基因的克隆及序列分析

以成熟肥城桃果实的cDNA为模板,根据EST库中的核苷酸序列,设计2条特异引物分别与B26进行PCR扩增,结果得到了该基因下游包括3′ 端非编码区的765 bp大小的cDNA片段。PpERF1基因全长为1 263 bp,包含一个708 bp大小的完整开放阅读框(ORF)。序列分析表明,PpERF1与番茄、拟南芥、苹果和葡萄等在DNA结合功能域的约58个氨基酸中,同源性可达68.4%-100%,且在该区域中存在1个α-螺旋和3个反平行链构成的β-折叠结构。经同源性分析,该序列与拟南芥、葡萄、豌豆等植物的氨基酸同源性为58.8%～67.5%,属于同一类ERF家族成员。     

红花檵木CHS基因的克隆与序列分析

查尔酮合酶(chalcone synthase, CHS)是进入类黄酮和花色素苷次生代谢的第1个关键酶。根据植物查尔酮合成酶保守区序列设计引物,以红花檵木(Loropetalurn chinense var. rubrum)大叶红的嫩叶为材料,用RT-PCR方法,分离得到了一个查尔酮合成酶基因的cDNA（GenBank登录号为JQ609678）,将该基因命名为LcvrCHS1。该序列长927 bp,编码232个氨基酸残基。其核苷酸序列与GenBank已登录的同样来源的核桃、山茶属植物CHS序列同源性达83%,与其他科植物（绣球花、葡萄、桃、马铃薯、甘草、领春木属）CHS序列同源性也达到80%以上;其编码的氨基酸序列与山茶属、葡萄、鳄梨、洋梨、沙梨、映山红CHS基因编码的氨基酸序列同样具有高度同源性,同源性高达98%。     

全明星草莓乙烯受体Etr1基因克隆及序列分析

克隆了与草莓成熟有关的乙烯受体Etr1基因片段,为进一步研究Etr1基因功能并通过基因技术改善草莓贮运性能奠定基础.以全明星草莓成熟果实中分离到得基因组DNA为模板,经PCR扩增到一条约600 bp的特异片段,将该片段克隆到pEGM-T easy vector上经测序分析,基因全长617 bp,编码205个氨基酸.序列分析结果表明,该序列与Chandler-Etr1的cDNA序列同源性98%,氨基酸序列同源性97%.     

中间锦鸡儿fad72基因克隆与序列分析

油酸去饱和酶FAD2（fatty acid desaturase 2）在油酸中引第二个双键生成亚油酸,是负责植物体内产生多不饱和脂肪酸的第一步关键酶。本研究采用RT—PCR和RACE（rapid amplification of cDNA ends）技术,以中间锦鸡儿未成熟种子为材料,克隆了三个fad2基因（分别命名为fad2-2A,fad2-1A和foa2-1B）。将这三个基因与汪阳东从中间锦鸡儿枝叶中克隆的fad2—2B（CaFAD2基因,GenBank登录号AY957394）一起进行了序列比对和分析。序列同源性比较结果表明,fad2—1A与fad2—1B同源性很高,fad2—1A编码的前283个氨基酸与fad2-1B的同源性高达98．9％,fad2—2B与faa2—1A的氨基酸序列同源性最低,只有64．7％。这四个基因的成功克隆,为进一步研究基因分工、调控方式打下了基础,为实现对锦鸡儿属植物脂肪酸成分直接、精确调控提供了保证,也是从一个物种中克隆四个fad2基因的第一次报道。     

江苏大豆上分离的豇豆轻斑驳病毒基因组序列克隆及特征分析

为明确豇豆轻斑驳病毒江苏分离物的基因组结构特征,阐明其分类地位及进化特点,选择采自江苏的CpMMV大豆分离物作为研究对象,针对病毒基因组序列设计了4对特异性引物,以病样总RNA反转录后获得的cDNA为模板,通过分段法对其基因组序列片段进行了PCR扩增,扩增产物克隆至T载体经验证后进行序列测定,获得的序列片段经拼接组装得到病毒全基因组序列。序列分析结果显示,CpMMV江苏分离物基因组核苷酸序列全长8 194 bp,编码6个蛋白,5′端和3′端各含有一个非编码区(UTR),长度分别为72,117 nt;在编码的6个蛋白中,CP与其他分离物之间的同源性较高(96.5%～100.0%),相对保守;而RdRp(81.1%～98.2%)、TGB1(81.0%～97.0%)、TGB3(80.9%～95.6%)同源性相对较低,在不同分离物中表现较好的多样性;基于全基因组序列的系统进化分析结果显示,江苏分离物与已公开的其他CpMMV分离物同源性较高,共同聚类到一个大分支上,其中与中国安徽分离物同源性最高(98.2%),与海南分离物次之(96.0%),而与美国、巴西、印度、墨西哥、肯尼亚等国外分离物同源性...     

甜瓜PGIP基因的克隆及表达初步分析

以甜瓜叶片基因组DNA为模板,PGIP基因保守序列设计引物,PCR扩增到1条全长978 bp的目的片段。该基因包含有1个完整的开放阅读框,没有内含子,编码326个氨基酸,其编码的氨基酸序列中含有一段典型的亮氨酸重复序列。序列比对表明:该基因编码的氨基酸序列与GenBank中的PGIP基因氨基酸序列(AAP41199)同源性为100%;RT-PCR表达分析表明,该基因在甜瓜叶、茎、根、果实中表达,在花中不表达。为植物分子抗病育种提供了1条基因资源。     

蕙兰TUB基因片段的克隆与序列分析

对蕙兰TUB基因片段进行克隆与序列分析,为蕙兰内参基因的筛选和研究其生理功能提供研究基础。根据NCBI已经公布的TUB基因的同源核苷酸保守序列,进行简并引物设计,利用RT-PCR的方法,以蕙兰花蕾期的花葶为材料,克隆了5条TUB基因片段。序列分析结果表明,5条TUB基因片段长度均为1055bp,编码351个氨基酸,具有2个TUB基因标记位点：Tubulin-betamRNAautoregulationsignal：MREI和Tubulinsubunitsalpha,beta,andgammasignature(GGGTGSG)特征信号序列。各片段之间同源性高达91.72%,经BLAST分析,与小麦的TUB1同源性可达85%。利用DNAMAN等生物软件推断的氨基酸,与毛果杨、蓖麻、葡萄同源性达97%。研究中得到的5个基因序列是TUB基因的同源片段,分别命名为CfTUB1、CfTUB2、CfTUB3、CfTUB4和CfTUB5,并在GenBank注册,登录号分为JN177713、JN177714、JN177715、JN177716和JN177717。     

西瓜抗枯萎病基因同源序列的克隆与分析

本研究根据已克隆的抗枯萎病基因的NBS保守结构域设计了22条上游简并引物和17条下游简并引物,以西瓜抗枯萎病种质PI296341-FR和感枯萎病品种97103为材料,获得了7条来自基因组DNA的RGA序列（GenBank登录号：DQ156558-DQ156564）,均含有NBS保守区的P-环、kinase-2或kinase-3等抗病基因的特征序列结构,所编码的氨基酸序列与已知抗枯萎病基因Fom-2、I2C-1、I2C-2和I2等编码的氨基酸序列表现出11%～72%的同源性,其中来自PI296341-FR的RGA序列175R1与甜瓜抗枯萎病基因Fom-2的同源性最高,为72%。来自PI296341-FR与97103的RGA序列之间同源性较高（73%～97%）,证明了抗病基因在进化上的保守性。     

黄瓜芽黄突变相关基因ClpP克隆及植物表达载体构建

为了获得黄瓜中ClpP基因的cDNA全序列,研究其与黄瓜芽黄突变现象的关系,本研究采用TRNzol法提取芽黄突变的黄瓜叶片总RNA,并以其为模板反转录合成cDNA第一链。根据NCBI预测的黄瓜ClpP基因序列设计并合成1对特异引物,通过PCR扩增得到目的条带后测序,并构建植物表达载体;成功获得黄瓜中ClpP基因的cDNA全序列,并提交到NCBI。该基因编码区全长495 bp,共编码氨基酸158个。预测其理论等电点为5.22,理论蛋白质分子量为41.00356 KDa,编码的蛋白包含S14_ClpP_2保守结构域,无信号肽。通过与其他植物Clp蛋白酶的氨基酸序列比对发现与毛茛属植物的Clp蛋白酶同源性较高。并成功构建了以CaMV35S为启动子的植物表达载体pBI121-ClpP。黄瓜中ClpP基因的cDNA全序列的获得说明该基因在黄瓜中确实存在,这是首次克隆得到了黄瓜中的ClpP基因的cDNA全序列。     

小琴丝竹和凤尾竹LEA3基因的克隆及分析

中国竹类植物资源丰富,栽培历史悠久,是集生态、经济和社会价值于一身的园林植物。本研究以小琴丝竹和凤尾竹为材料提取叶片总DNA,通过PCR扩增技术克隆得到2种竹类植物LEA3基因,其中小琴丝竹LEA3基因全长810 bp,编码区序列编码188个氨基酸,GC含量为67.9%;凤尾竹LEA3基因全长分别为810 bp和834 bp,编码区序列分别编码188个氨基酸和195个氨基酸,GC含量为67.72%和68.53%。通过DNAMAN等生物软件分析发现,小琴丝竹和凤尾竹LEA3基因与其他禾本科LEA3基因同源性均在77%以上,同源性较高,且编码蛋白均属于稳定的亲水蛋白;此外,小琴丝竹和凤尾竹LEA3基因均包含一个完整的开放阅读框,其编码的氨基酸均含有6个由11个氨基酸组成的保守基元序列,本研究不仅为分析其他竹类植物的脱水耐受性机制提供基础数据,同时也为竹类植物及其他农作物抗旱育种提供了科学依据。     

无花果ACC合成酶基因克隆及序列分析

为进一步利用基因工程手段调控无花果乙烯的合成,以无花果果肉为材料提取基因组DNA,根据已报道的无花果ACC合成酶基因序列设计引物,采用PCR技术扩增得到一条约600 bp的特异片段,将该片段克隆到pGM-Teasy vector上经PCR、酶切和测序鉴定。序列分析结果表明,基因全长590 bp,编码196个氨基酸,该序列与GenBank上已登陆的Masui Dauphine-ACS1的cDNA序列同源性达99%,氨基酸同源性达98%。结果表明,成功克隆到了无花果ACS基因片段。     

灰斑古毒蛾核型多角病毒EcoR I-O片段的克隆与生物信息学分析

分析了灰斑古毒蛾核型多角体病毒(Orgyia ericaenucleopolyhedrovirus,OrerNPV)EcoR I-O片段分子生物学特征,为研究egt基因分子特性和杆状病毒遗传改良提供科学依据。克隆和分析了OrerNPVEcoR I-O片段所包含的2个基因,并应用生物软件对OrerNPV蜕皮甾体尿苷二磷酸葡糖转移酶(egt)基因及其启动子进行了比对分析。结果表明OrerNPVEcoR I-O片段包含egt基因和Ol-129同源基因,在该区域中编码egt基因的开放阅读框(ORF)由1 539个核苷酸组成,可以编码512个氨基酸,预计蛋白质分子质量为57.9 kDa。OrerNPV和NPVs之间的同源性为46%~89%,与白斑天幕毛虫核型多角体病毒(Orgyia leucostigmaNPV,OlNPV)egt基因同源性最高,达89%,与棉褐带卷叶蛾核型多角体病毒(Adoxophyes oranaNPV,AoNPV)同源性最低为46%;而OrerNPV和GVs之间的同源性为44%~55%,小于与NPVs之间的同源性;与昆虫UGT间同源性最低,与家蚕UGT间同源性为41%。EcoR I-O片段+M13端含有编码OlNPV ORF129(Ol-129)Ol-129同源基因ORF,由597 bp个核苷酸组成,在其起始密码子ATG上游-64,-24 nt处各有1个TATA box,其推测的氨基酸序列与Ol-129同源性最高达81%,与LdNPV ORF127同源性最低,为40%。明确了OrerNPVEcoR I-O片段的序列特征,以及OrerNPVegt基因特性。