长春花法尼基转移酶β-亚基基因的克隆及其在黄龙病菌感染过程中的表达分析

为了探讨长春花法尼基转移酶β-亚基(crFTB)在黄龙病菌侵染过程中的表达模式及作用,采用RACE技术扩增长春花crFTB基因的cDNA全长序列,并进行生物信息学分析,采用实时荧光定量PCR技术检测叶片组织中crFTB在黄龙病菌(CLas)侵染长春花不同时间点的表达变化。结果显示,crFTB cDNA全长为1 826 bp,包含150 bp 5′UTR、308 bp 3′UTR和1 368 bp开放阅读框,编码455个氨基酸,理论分子质量和等电点分别为50.45 ku和4.67。FTB蛋白在物种间有较好的保守性,系统进化树表明,crFTB与油橄榄樟子松变种FTB蛋白的亲缘关系最近。CLas侵染长春花过程中,crFTB在叶片组织中的表达量呈现先升后降的模式,从接种后4 d开始crFTB基因的表达量升高,到24 d时达到峰值,然后表达量开始下降,直到试验结束时仍显著高于健康植株中crFTB基因的表达量。分析认为,crFTB在长春花抵抗CLas侵染过程中起重要作用。     

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。     

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。     

茶树休眠相关基因CsAGL8的克隆与表达分析

【目的】克隆茶树CsAGL8基因序列,并探究该基因与茶树休眠的关系。【方法】以峨眉问春等茶树品种的休眠芽为材料,采用RT-PCR扩增MADS-box转录因子家族基因CsAGL8,并进行BLAST比对等生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR检测CsAGL8在茶树8个组织和越冬期间的相对表达量;遗传转化拟南芥,对转基因植株进行表型观测及开花相关基因分析。【结果】CsAGL8的CDS全长为720 bp,编码239个氨基酸,含有高度保守的MADS-box结构域和半保守的K-box结构域,与拟南芥的AtAGL8相似性最高。CsAGL8编码区表现出一定的多态性,启动子区域存在较多的光、激素和胁迫响应等顺式作用元件。表达分析表明：CsAGL8在茶树不同组织中均有表达,在休眠顶芽中的表达量最高;越冬期间,CsAGL8的表达量呈先升高后降低的趋势,在特早生品种峨眉问春芽中的相对表达量显著低于对照品种,且下调时间早于对照品种。过表达CsAGL8,拟南芥转基因植株会早花10～15 d。【结论】CsAGL8可能参与了茶树越冬休眠调控。     

茶树β-葡萄糖苷酶基因mRNA的表达

采用原位杂交技术对茶树β-葡萄糖苷酶基因mRNA的表达进行了研究.结果表明,β-葡萄糖苷酶基因mRNA主要在茶树叶片栅栏组织、叶主脉的薄壁组织表达;不同品种之间的表达位置基本相似,但表达信号却有差异,以龙井43号最强,福鼎大白茶、槠叶齐次之,而大叶乌龙、迎霜最弱.结果还显示,不同季节的表达信号以春梢最强,秋梢次之,夏梢最弱.     

茶树HMGS基因的克隆与序列分析

对利用cDNA-AFLP技术获得的"紫娟"茶树幼嫩叶与成熟叶之间的差异表达片段TDF,通过RACE方法首次从茶树中克隆了羟甲基戊二酰辅酶A合酶基因的全长cDNA,命名为CsHMGS(GenBank登录号为JQ390224)。CsHMGS全长1 829bp,开放阅读框1 401bp,编码467个氨基酸,经氨基酸序列对比发现,CsHMGS编码的氨基酸序列与人参、橡胶树、春花和喜树的HMGS基因同源性分别为87%、86%、87%和87%,含有HMGS蛋白保守序列,表达特性分析发现在成熟叶片中表达量高于幼嫩叶片。     

茶树己糖激酶基因CsHXK1的克隆与表达分析

己糖激酶(HXK)是植物呼吸和代谢过程中的关键酶之一,不仅催化己糖磷酸化,而且参与植物糖感应和糖信号转导过程,在植物生长发育和逆境响应中发挥重要作用。试验以茶树‘龙井长叶’为材料,克隆获得了茶树己糖激酶基因 CsHXK1的cDNA序列,其包含一个1 488 bp的开放阅读框,编码495个氨基酸,预测蛋白分子质量为53.63 ku,理论等电点为5.96。蛋白序列分析结果显示,CsHXK1含有2个保守的磷酸化激酶域、1个底物结合域和1个ATP结合域,与拟南芥、苹果等HXK1亲缘关系较近。另外, CsHXK1基因启动子区域包含多种与逆境响应和糖信号转导相关的顺式作用元件,如ABA响应元件(ABRE)、脱水响应元件(MYBCORE)及糖信号转导相关元件(SREATMSD)等。qRT-PCR分析结果显示, CsHXK1基因表达受高温、干旱、低温及盐胁迫的诱导,其可能在茶树响应多种非生物胁迫过程中发挥重要作用。     

茶树花色素还原酶基因的克隆与原核表达

采用RACE技术,从茶树新品系"1005"的嫩芽中克隆出ANR基因的全长cDNA(1260 bp),其推导的氨基酸序列与茶树、葡萄花色素还原酶的一致性分别为99%和84%;并成功构建了ANR基因的原核表达载体pET-ANR,在大肠杆菌BL21中表达出预期大小(约45 ku)的融合蛋白.     

茶树β-1,3葡聚糖酶基因在大肠杆菌中的优化表达

从茶树中获得β-1,3葡聚糖酶(β-1,3-glucanase , β-1,3-glu )基因cDNA,发现其中存在着一些序列,它们与核糖体竞争性地结合pET32a载体上的RBS位点, 造成该基因cDNA在原核生物中很难表达.作者对其中的两处基因序列进行了突变,通过设计PCR引物,利用密码子的简并性,保证了突变后蛋白质的一级结构不变.使葡聚糖酶基因在大肠杆菌中明显表达.通过SDS-PAGE分析,证明表达产物分子量约75.8 kD,与预计大小一致,并通过水杨酸法对其进行酶活测定,证明其有活性.     

茶树谷胱甘肽还原酶基因CsGRs的克隆与表达分析

【目的】克隆谷胱甘肽还原酶基因CsGRs,研究CsGRs在茶树抵御不同逆境胁迫中的作用。【方法】在茶树转录组数据库中搜索茶树CsGRs,根据获得的基因片段,设计反转录PCR（RT-PCR）引物和RACE-PCR特异引物,从茶树中克隆CsGRs的cDNA全长序列,并利用在线生物信息学软件对其进行分析。采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析CsGRs在茶树不同组织间的表达差异及其在低温、干旱、高盐胁迫和ABA处理下的表达模式,利用分光光度计测定低温胁迫和干旱胁迫下叶片中还原型谷胱甘肽（GSH）的含量变化。【结果】RT-PCR克隆获得CsGR1的cDNA全长,其长度为1 827 bp,包含1 482 bp开放阅读框（ORF）,编码493个氨基酸;RACE扩增获得712 bp和1 624 bp的5′和3′末端序列,拼接并进行RT-PCR验证后得到CsGR2序列,全长2 282 bp,包含1 698 bp ORF,编码565个氨基酸;CsGR1和CsGR2的GenBank登录号分别为KF906411和KF418080。CsGR1和CsGR2编码的蛋白质分子量分别为53.9 kD和61.0 kD,无信号肽位点,均为非分泌性蛋白。亚细胞定位预测CsGR1主要定位在细胞质等亚细胞中,无叶绿体锚定信号肽位点;CsGR2中N-端的71个氨基酸残基具有叶绿体转运信号功能,主要定位在叶绿体上。序列相似性比较显示,CsGR1与其他植物中胞质GR的相似性均在80％以上,而与叶绿体GR的相似性低于60％;CsGR2与其他叶绿体GR的相似性70％以上,与胞质GR的相似性在50％左右。二者在核酸序列和氨基酸序列水平上分别有63.4％和49.9％的相似性,且蛋白质二级结构也具有较高的相似性。系统发育树显示,CsGR1与胞质GR聚为一类,而CsGR2与叶绿体GR聚在一起,且都与葡萄的亲缘关系最近。二者均含有氧化还原二硫键活性位点、谷胱甘肽结合位点以及NADPH结合的Arg保守位点等结构域。CsGR1为胞质GR,CsGR2为双向定位在叶绿体和线粒体上的叶绿体GR。CsGR1在花和根中表达量较高,在叶片和茎中表达量低;CsGR2在叶片和茎中的表达量比在根和花中的表达量高。在短时胁迫处理24 h过程中,成熟叶片在100 μmol•L-1 ABA处理后,CsGR1和CsGR2的表达均被抑制,且CsGR2的抑制作用较显著;在4℃低温胁迫下,CsGR1的表达被抑制,而CsGR2的表达随处理时间延长逐渐被诱导;250 mmol•L-1 NaCl盐胁迫抑制CsGRs的表达,但胁迫24 h时CsGR2的表达被诱导。10%（w/v）PEG胁迫处理茶树8 h,叶片中的CsGRs均被诱导表达,且在复水48 h后CsGR1的表达被显著上调;根中CsGRs的表达在处理和复水48 h过程中均被抑制。随低温胁迫时间延长,茶树叶片中的GSH含量逐渐升高;干旱胁迫也能促进GSH在叶片中的积累,在复水48 h后又恢复到处理前的水平。【结论】克隆了2个茶树CsGRs,2个基因对4℃低温、NaCl盐、10％PEG和ABA处理均具有响应。推测CsGRs在茶树抵御逆境胁迫中起作用。     

茶树β-葡萄糖苷酶基因mRNA的表达

采用原位杂交技术对茶树β-葡萄糖苷酶基因mRNA的表达进行了研究。结果表明，β-葡萄糖苷酶基因mRNA主要在茶树叶片栅栏组织、叶主脉的薄壁组织表达；不同品种之间的表达位置基本相似，但表达信号却有差异，以龙井43号最强，福鼎大白茶、槠叶齐次之，而大叶乌龙、迎霜最弱。结果还显示，不同季节的表达信号以春梢最强，秋梢次之，夏梢最弱。     

奶牛β-防御素5基因的克隆与原核表达

根据已发表的β-防御素5基因序列设计引物,采用RT-PCR技术扩增奶牛白细胞β-防御素5基因片段,构建原核表达载体并进行诱导表达.结果表明:将PCR产物插入pGEM-T easy载体后,经琼脂糖凝胶电泳、PCR、酶切及DNA测序证明构建的重组克隆载体完全正确,以该重组质粒为模板扩增目的基因的成熟肽片段,产物用EcoR I+NotⅠ双酶切并与原核表达载体PET28a连接,获得了预期的重组表达质粒.将重组表达质粒转化到BL21(DE3)宿主菌中,用异丙基--βD-硫代半乳糖苷诱导表达,经尿素-SDS-PAGE检测表明表达产物为6.4 kda的融合蛋白.     

草莓FaSKP1-1基因的克隆与表达分析

为研究草莓中SCF复合体的功能,以栽培草莓品种‘74’为试材,采用同源克隆的方法分离出2个SKP1基因。这2个基因核苷酸序列全长均为519bp,核苷酸序列相似性为98.46%,氨基酸序列相似性为98.84%,并具有特殊的‘GVDED’尾巴结构,分别命名为FaSKP1-1a和FaSKP1-1b(基因登录号分别为KU975057和KU975058)。RT-PCR和dCAPS分析发现FaSKP1-1a和FaSKP1-1b在草莓根、茎、叶、花托、花粉、花柱、果实中均高表达,在花瓣中表达量低。上述结果表明FaSKP1-1可能在草莓SCF复合体的形成过程中发挥重要作用。     

牧羊犬IFN-β基因的克隆和序列分析

为对犬干扰素-β(IFN-β)进行研究,用PCR技术从犬血细胞基因组DNA中扩增了牧羊犬IFN-β基因,并克隆到pGEM-T载体,转化大肠杆菌JM109感受态细胞,阳性克隆经PCR和酶切鉴定后进行测序。结果表明:牧羊犬IFN-β基因含561bp,编码186个氨基酸,前21个为信号肽。成熟蛋白理论分子量为20kD,等电点为5.737,有2个潜在磷酸化位点、5个N糖基化位点和4个半胱氨酸残基,大部分为亲水区。二、三级结构预测显示,蛋白主要由5段α螺旋组成。犬IFN-β基因与赤狐的完全相同,与貉、雪貂和猫的同源性很高(85%～98.4%),在进化树中处于同一分支,而与禽类和鱼类的同源性仅为2.9%～8.6%。     

黄颡鱼β-肌动蛋白基因的克隆及表达分析

β-肌动蛋白广泛存在于真核生物中,在维持细胞结构、细胞运动和细胞分裂等生理活动中发挥着重要作用.本文运用PCR技术首次克隆了黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco) 的β-肌动蛋白基因,其全长为2 124碱基对(bp),由5个外显子和4个内含子组成;cDNA长1 128 bp,含有完整的开放阅读框,编码375个氨基酸.黄颡鱼β-肌动蛋白与其它鱼类氨基酸的同源性(Identity)大于98.6%,核苷酸同源性大于87.3%.系统进化分析表明,黄颡鱼β-肌动蛋白在进化上高度保守.RT-PCR结果表明,β-肌动蛋白基因在黄颡鱼的脑、鳃、心脏、肠道、肾、肝、红肌、白肌、卵巢、皮肤、胃、精巢共12种组织中都有表达.     

意大利蜜蜂amPGI基因的克隆与表达分析

葡萄糖-6-磷酸异构酶（PGI）是糖酵解和几丁质合成途径中一种发挥重要作用的蛋白酶,为了探究意大利蜜蜂amPGI基因的分子特征及其在不同品级、不同发育时期的表达情况,采用RT-PCR技术克隆意大利蜜蜂葡萄糖-6-磷酸异构酶基因（amPGI）,应用生物信息学方法分析其序列特征;进一步通过 RT-qPCR技术检测amPGI基因在意大利蜜蜂不同品级、不同发育时期的表达模式。结果显示,克隆获得amPGI基因序列全长1 674 bp,共编码557个氨基酸。序列分析发现,amPGI与大蜜蜂PGI氨基酸序列相似度达到 96.3%,蛋白结构以α-螺旋为主,且含有2个保守结构域和9个磷酸化位点,是一种结构稳定的非分泌型的亲水性胞内蛋白。表达模式显示amPGI基因在意大利蜜蜂不同品级、不同发育时期均有表达,且差异显著 （P<0.05）,工蜂中幼虫期5日龄表达量最高,雄蜂中成虫期表达量最高,蜂王中幼虫期6日龄表达量最高,不同品级卵前期和蛹期表达量均较低,且卵的孵化和蛹的羽化过程中amPGI基因表达量都急剧增加。综上推测amPGI基因在意大利蜜蜂精巢和卵巢的发育及几丁质的合成过程中具有重要作用。     

茶树CsAS1和CsAS2基因的克隆及功能分析

叶片是植物进行光合作用等代谢过程的重要场所,所以对其形态建成及发育过程的研究非常重要. AS蛋白能够参与叶片极性建立的调控,但关于茶树AS蛋白的研究还较少.本研究从“福鼎大白茶”茶树中克隆获得了2个AS蛋白基因：CsAS1和CsAS2,编码蛋白长度分别为344 aa和229 aa,理论等电点分别为10.04和7.36,分别分布在第4和10号染色体上,均定位于细胞核;系统进化树和保守结构域分析表明,CsAS1和CsAS2蛋白间氨基酸序列和空间结构高度保守,且分别与葡萄和水稻的AS蛋白亲缘最近;CsAS1和CsAS2在茶树中的表达模式分析显示,CsAS1基因在茶树芽中的表达量最高,CsAS2基因在茶树根中的表达量最高,且CsAS1和CsAS2基因在茶树一芽二叶中的表达量均受到外源IAA和GA₃的诱导表达;启动子元件和转录组数据分析结果显示,CsAS1和CsAS2基因启动子序列中均含有多个非生物逆境胁迫响应的元件,且受到不同逆境胁迫的抑制或诱导表达.综上所述,CsAS1和CsAS2基因可参与茶树叶片的形态建成及非生物逆境胁迫的响应过程,可为进一步研究CsAS1和CsAS...     

基于响应面法优化HY15发酵生产β-环糊精葡萄糖基转移酶的发酵条件

为了提高β-环糊精葡萄糖基转移酶产酶活力,应用Plackett-Burman设计法对影响高温菌株HY15发酵的10个因素进行了筛选,确定了主要影响因素,然后通过响应面法优化了各因素的最优质量浓度,建立了β-环糊精葡萄糖基转移酶产率的二次多项式数学模型,并分析了模型的有效性与因子间的交互作用。结果表明:影响β-环糊精葡萄糖基转移酶产率的主要因素及其最优质量浓度为:糖蜜+玉米淀粉22.45 g/L,K2HPO40.97 g/L,MgSO40.18 g/L,玉米浆+酵母21.82 g/L,pH值6.98。在优化后的培养基条件下,β-环糊精葡萄糖基转移酶酶活力达到1 409.70 U/mL,验证值1401.81 U/mL,二者吻合较好。     

葡萄风信子MaMYB1基因的克隆及表达分析

【目的】克隆葡萄风信子MYB转录因子基因(MaMYB1),并对其进行生物信息学和表达模式的分析。【方法】以开蓝色花的葡萄风信子品种"亚美尼亚"为材料,利用RACE技术得到其MaMYB1基因cDNA全长,对其进行生物信息学分析,利用酵母单杂交方法检测其转录激活活性,并用实时定量PCR方法分析该基因在根、茎、叶及不同发育时期花中的表达特性。【结果】通过RACE-PCR,克隆得到953bp的MaMYB1基因,其开放阅读框长750bp,编码249个氨基酸,推测的蛋白分子质量约为27.7ku,理论等电点为9.3。MaMYB1基因编码的蛋白序列中具有2个典型的MYB结构域R2和R3,且在R3结构域下游含有与BHLH蛋白结合的[D/E]Lx2[R/K]x3Lx6Lx3R结构域。MaMYB1与玉米ZmP1及拟南芥MYB12的关系较近。酵母单杂交检测表明:MaMYB1具有转录激活活性。实时定量PCR分析结果表明:MaMYB1在不同组织中均有表达,以在花中表达量较高,且在花不同发育时期表达量差异显著。【结论】从葡萄风信子中克隆到1个新的MYB基因MaMYB1;推测该基因可能参与了葡萄风信子花发育过程的调控。     

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.