蝴蝶兰MADS-Box基因克隆及植物表达载体的构建

【目的】克隆蝴蝶兰MADS-Box基因并构建其正义和反义植物表达载体,为其功能研究奠定基础。【方法】以蝴蝶兰杂交品种(Phalaenopsis hybrid cv.Jiuhbao Red Rose)为试验材料,采用RT-PCR和RACE技术从花葶中克隆MADS-Box基因,并构建正义和反义植物表达载体。【结果】克隆获得一个蝴蝶兰MADS-Box基因,命名为DtpsMADS1(GeneBank登录号JQ065097)。该基因cDNA全长960 bp,包含37 bp的5'非编码区、185 bp的3'非编码区和一个738 bp的编码区;该基因编码245个氨基酸。生物信息学分析结果表明,该基因编码的蛋白质为碱性亲水性蛋白,具有62.45%的α-螺旋,8.16%的延伸链和29.39%的不规则折叠。序列比对和系统进化分析结果表明,DtpsMADS1与蝴蝶兰ORAP13的亲缘关系最近,同源性达99.0%,与石斛和蕙兰的同源性分别为83.0%和82.0%,属于MADS家族A类亚家族。将DtpsMADS1基因连接到植物表达载体pBI121上,构建获得正、反义植物表达载体pBI121-DtpsMADS1-S和pBI121-DtpsMADS1-A。【结论】成功克隆的蝴蝶兰DtpsMADS1基因属于MADS家族A类亚家族,具有明显的保守性和特异性,可为蝴蝶兰DtpsMADS1基因功能的鉴定及蝴蝶兰的遗传改良奠定基础。     

毛栓菌漆酶基因克隆及其酵母表达载体的构建

[目的]研究毛栓菌漆酶基因克隆及其酵母表达载体的构建,为研制高品质酶制剂,实现其工业化生产和规模化应用奠定了基础。[方法]以毛栓菌总RNA为模板,通过RT-PCR克隆去信号肽的漆酶基因;通过BLAST比对,对毛栓菌漆酶基因序列的同源性进行分析;对质粒pPIC9K进行EcoRⅠ和NotⅠ进行酶切,构建其酵母表达载体p9K+Lac。[结果]去信号肽的漆酶基因编码框全长为1 512bp,编码506个氨基酸,分子量为54 KDa;毛栓菌漆酶基因与NCBI中提交的毛栓菌基因序列同源性达到了99%。[结论]通过RT-PCR得到了漆酶基因全长,重组毕赤酵母表达载体p9K+Lac的构建是完全正确的。     

斑节对虾UBE2H基因克隆及其表达

【目的】克隆斑节对虾(Penaeusmonodon)泛素结合酶E2 H基因(UBE2H),了解其组织特异性表达情况,为揭示UBE2H在斑节对虾卵巢发育过程的作用提供依据。【方法】PCR扩增斑节对虾UBE2H基因的开放阅读框,利用实时荧光定量PCR检测UBE2H基因在斑节对虾各组织及不同发育期斑节对虾肝胰腺和卵巢中的表达情况;并构建pET32a-UBE2H原核表达重组质粒,进行诱导表达及蛋白纯化。【结果】克隆获得的斑节对虾UBE2H基因全长1010 bp (GenBank登录号KU870456),其中,5'非编码区77 bp,3'非编码区378 bp,开放阅读框555 bp(编码184个氨基酸)。斑节对虾UBE2H蛋白等电点(pI)4.88,分子量20.85 kD。斑节对虾UBE2H氨基酸序列与其他物种相似度很高,为78.00%~83.00%。实时荧光定量PCR检测结果显示,UBE2H基因在斑节对虾淋巴组织中表达量最高,其次为鳃;在斑节对虾不同卵巢发育期肝胰腺和卵巢中的表达量均呈先上升后下降的变化趋势,但其峰值出现时间存在差异,肝胰腺的最高表达量出现在卵巢III期,卵巢的最高表达量出现在卵巢II期。经原核表达获得的斑节对虾UBE2H融合蛋白约39.00 kD,纯化后的蛋白浓度为2.92μg/μL。【结论】斑节对虾UBE2H参与了其卵母细胞发育和肝胰腺中卵黄蛋白的转运过程,与斑节对虾的卵巢发育密切相关。     

EPSPS基因克隆及其表达载体的构建

[目的]克隆大豆EPSPS基因并构建其表达载体,为培育抗草甘膦作物提供理论基础和技术储备.[方法]以抗草甘膦大豆总基因组为模板,扩增EPSPS基因,构建EPSPS基因的植物表达载体PCAMBIA1300-UBI-GFP-EPSPS,并导入农杆菌,使其能够进行作物的遗传转化.[结果]扩增获得EPSP基因全长1368 bp,共编码455个氨基酸.测序结果表明,其与GenBank(AF464188.1)中已知的CDS序列完全一致,成功构建了EPSPS值物表达载体,并将其导入农杆菌菌株EHA105中.[结论]构建的表达载体可用于甜高粱等单子叶作物抗草甘膦性状的遗传改良.     

水牛NAAA基因克隆分析及其真核表达载体构建

为了阐明水牛N-酰基乙醇胺酸酰胺酶（N-acylethanolamine acid amidase,NAAA）基因在水牛卵泡发生和胚胎发生过程中的作用及分子机制,本试验采用了3'Race、生物信息学分析、载体构建和细胞转染等技术对NAAA进行了研究。结果表明：水牛NAAA基因的编码区全长1 071 bp,共编码356个氨基酸;多重序列比较分析显示：水牛NAAA核苷酸序列与牛、山羊、绵羊、猪、马、猫和人相应序列的相似性分别为98%、96%、95%、87%、87%、85%和84%,结合系统进化树分析结果,NAAA基因在不同物种以及进化的过程中具有高度保守性。对NAAA蛋白质的分析表明：该蛋白呈弱酸性,第26~27位氨基酸为其信号肽,细胞亚定位于溶酶体,存在NAAA-beta和Ntn_AC_NAAA结构域。成功构建水牛NAAA基因真核表达载体,转染293 T后,能够正确形成NAAA-EGFP融合蛋白,产生绿色荧光信号。研究结果为阐明NAAA基因在水牛卵泡发生和胚胎发生过程中的作用及分子机制奠定了理论基础。     

牛生长激素BGH基因的克隆及其真核表达载体pEGFP-N1-BGH的构建

采用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)技术,从11月龄的牛脑垂体组织中扩增出BGH基因片段,通过DNA重组技术将该基因片段重组于pEGFP-N1真核表达载体上,构建pEGFP-N1-BGH重组质粒。通过PCR扩增、酶切电泳分析和测序的方法对重组DNA进行鉴定,结果表明,成功构建了pEGFP-N1-BGH真核表达载体。     

果蔗SoSgt1基因的克隆表达与植物反义表达载体的构建

利用不同作物的Sgt1基因的SGS保守区域的氨基酸保守位点设计简并引物,从果蔗的cDNA中克隆分离出果蔗SoSgt1基因片段。以果蔗SoSgt1基因片段为探针,利用电子克隆和序列拼接方法并通过RT-PCR验证获得了一个全长1438bp的cDNA序列。通过ORF软件分析,预测得到的蛋白质具有362个氨基酸。利用NCBI数据库中的Protein Blast分析SoSgt1蛋白氨基酸序列,得出含有SGT1蛋白的3个典型的保守结构域(TPR,CS和SGS),与其他作物的SGT1蛋白比较具有较高的相似性。利用梢腐病病原Gibberella fujikuroi接种福安果蔗叶片,检测到SoSgt1基因的转录水平逐渐提高,并用果蔗SoSgt1基因的cDNA片段设计2个酶切位点,反向插入到植物真核表达载体pCAMBIA1301,构建反义表达载体pCAM-SGT。     

DDF2基因克隆及植物表达载体构建

采用CTAB法提取拟南芥叶片总DNA,根据已报道的DDF2基因序列设计并合成1对特异引物,通过PCR扩增得到1条约550 bp的特异片段,把该片段连接到pGEM-T Easy Vector.上进行测序,结果表明:该基因编码区全长546 bp,为开放阅读框,共编码氨基酸181个,与报道序列完全一致.并构建了以CaMV35S为启动子的植物表达载体pBI121-DDF2,采用冻融法将其转入根癌农杆菌,为后期该基因遗传转化花卉,改良花卉品质,并提高其抗逆性打下了一定的基础.     

屯昌猪PDK4基因克隆及其组织表达分析

为获得屯昌猪丙酮酸脱氢酶激酶4(pyruvate dehydrogenase kinase 4,PDK4)基因的编码序列(coding sequence,CDS)并分析其分子结构特征,研究屯昌猪、杜洛克猪及其杂交F1代不同组织中的PDK4基因表达水平,本研究以Genbank上公布的猪PDK4基因序列(登录号:NM_001159306)为参考设计引物,通过RT-PCR扩增、测序、拼接获得屯昌猪PDK4基因CDS区。结果显示:屯昌猪PDK4基因CDS区长度1 224 bp,相对分子质量为46 170.24 u,既没有跨膜结构也不存在信号肽,属于非分泌型蛋白,主要在线粒体中发挥作用,预测存在2个潜在的糖基化位点和33个磷酸化位点,α螺旋区域在预测的二级结构中占比最大。实时荧光定量PCR检测结果显示,PDK4基因在屯昌猪背最长肌中表达量最高,且极显著高于杜洛克猪及其杂交F1代猪。     

泛素结合酶UFC1基因的荧光表达载体构建

利用pEGFP-C3作为载体,构建与绿色荧光蛋白基因相连的泛素结合酶UFC1(ubiquitin-fold modifier conjugating enzyme 1)序列的真核表达质粒,观察其在真核细胞中的表达和定位,为进一步研究UFC1基因功能打下了基础。采用RT-PCR方法从宫颈癌Hela细胞中扩增UFC1基因全长cDNA,双酶切后克隆到真核表达载体pEGFP-C3中,构建并鉴定pEGFP-C3-UFC1质粒。经脂质体介导转染Hela细胞后,在荧光显微镜下观察目的蛋白在真核细胞内的表达情况。双酶切鉴定和测序分析均证实,已成功构建pEGFP-C3-UFC1重组载体。重组载体转染Hela细胞,观察到绿色荧光蛋白表达,还可见绿色荧光呈点状分布于细胞质中;而对照pEGFP-C3质粒转染Hela细胞,绿色荧光蛋白则呈弥散状分布。成功克隆了UFC1基因,构建了pEGFP-C3-UFC1重组质粒。     

红麻查尔酮合成酶及其异构酶基因的克隆与表达分析

[目的]克隆红麻查尔酮合成酶(CHS)及其异构酶(CHI)基因并构建CH基因的植物表达载体,为进一步研究其在红麻育性及抗逆性中的作用奠定基础.[方法]提取红麻不育系(P3A)、保持系(P3B)花药RNA和DNA,以红麻花药转录组高通量测序数据为基础,利用同源克隆技术获得CHS和CHI基因,并利用载体重组技术构建CHS基因植物表达载体.[结果]红麻CHS基因cDNA全长序列为1236 bp,包含一个1170bp开放阅读框,编码389个氨基酸;其DNA序列全长为1329bp,包含2个外显子和1个内含子.CHI基因cDNA序列为724 bp,最大开放阅读框为630bp,编码209个氨基酸;其DNA序列全长为1087 bp,包含4个外显子和3个内含子.[结论]成功克隆获得红麻CHS和CHI基因的序列,构建的CHS基因植物表达载体pBI121-CHS可用于该基因功能的研究.     

氮胁迫对红麻生理生化特性及干茎产量的影响

【目的】探讨红麻亲本及其子代耐低氮能力的差异,为耐低氮红麻品种的筛选及其遗传改良提供理论依据。【方法】以红麻不育系P3A、恢复系992及子代F1为材料,设置不施氮（N0）和正常施氮（N＋）两个处理,通过盆栽试验,研究氮胁迫对红麻苗期主要生理生化特性及其产量的影响。【结果】正常施氮（N＋）条件下,亲本的茎、叶水分含量、叶绿素含量和氮、磷、钾含量均高于F1,但硝酸还原酶活性及单株干茎产量均低于F1;在不施氮（N0）条件下,F1的茎叶水分含量、叶绿素含量、硝酸还原酶活性、氮含量降幅均比亲本小,而磷、钾含量增幅比亲本高;氮胁迫下,参试红麻植株茎叶水分和氮含量、硝酸还原酶活性、叶绿素含量均下降,而植株茎叶磷、钾含量均有所提高。【结论】在正常施氮（N＋）条件下,F1生长势更强,单株干茎产量更高;在不施氮（N0）条件下,F1表现出较强的耐低氮生理特性,抗逆境优势强于亲本,因此F1适宜推广选种。     

翅碱蓬脱水素基因克隆及表达载体构建

【目的】克隆翅碱蓬脱水素蛋白基因并构建其植物表达载体,为其耐盐性研究奠定基础。【方法】提取翅碱蓬总RNA,通过同源克隆和RACE方法分离获得翅碱蓬脱水素蛋白基因,并构建该基因的植物表达载体pBI121-DHN。【结果】克隆获得翅碱蓬脱水素蛋白基因的全长cDNA为847bp（GenBank序列编号：KC013239）,命名为SsDHN。序列分析结果表明,SsDHN全长cDNA中5＇-UTR为61bp,ORF为678bp,3＇-UTR为108bp且包含29bp的poly（A）尾巴,其起始密码子ATG位于62bp处,终止密码子TAA位于737bp处,编码225个氨基酸。氨基酸比对结果表明,该基因推导的氨基酸与已知其他植物DHN基因序列有35%～48%的相似性。聚类分析结果显示,翅碱蓬（SsDHN）与拟南芥和荠菜DHN亲缘关系较近,与咖啡、杜鹃花的亲缘关系较远。【结论】成功克隆了翅碱蓬脱水素基因,并构建了其表达载体,可用于翅碱蓬抗盐的遗传改良。     

不同浓度镉·铅胁迫对红麻生长的影响

[目的]为红麻杂交一代F1应用和铅、镉耐性植物的筛选提供理论依据。[方法]以红麻细胞质雄性不育系P3A、恢复系992及杂交种F1为材料,采用盆栽试验法,设定不同浓度Cd2+、Pb2+处理,研究红麻的生长效应及其对不同浓度镉、铅胁迫的反应。[结果]重金属胁迫显著抑制了红麻的生长,影响红麻的生物量(茎叶干重、根干重、根冠比)及干物质的分配;不同品种红麻对重金属胁迫的耐性存在显著差异;红麻杂交种的生长对重金属胁迫的响应表现出较强的中亲优势和超高亲优势,F1相对亲本的杂种优势在一定范围内随着重金属浓度的提高进一步增强。[结论]在一定阈值内,红麻杂交种在重金属胁迫下的生长表现出比亲本较强的耐性,红麻杂交种在耐重金属方面具有杂种优势。     

水稻耐盐相关基因ZRP4的克隆及其植物表达载体的构建

采用RT-PCR技术克隆了水稻O-甲基转移酶ZRP 4基因的cDNA片段,并进行了序列测定与分析。结果表明,该序列全长1 101 bp,编码366个氨基酸,与G enB ank中水稻ZRP 4基因序列比对,核苷酸同源性为99.8%,氨基酸同源性为99.7%。将克隆片段插入中间载体pBPFΩ7,经H indⅢ酶切回收带有P 35s启动子和nos终止子片段,连接pCAM B IA 1301载体,成功构建ZRP 4基因的植物表达载体。     

DREB 2A基因的克隆、序列分析及其植物表达载体的构建

研究提取盐处理的拟南芥植株叶片总RNA,用DREB2A基因特异引物通过RT-PCR扩增出1050bp的片段,并将该片段克隆至pUC18上。序列分析结果表明,该克隆序列与GenBank上的DREB2A基因序列同源性达100%。进一步将DREB2A基因分别克隆至植物表达载体卡盒pCCE12和pCC29A上,构建了分别由E12启动子、rd29A启动子调控的DREB2A基因植物表达载体pCDRE12和pCDR29A。通过冻融法将重组质粒导入根癌农杆菌LBA4404中,为农杆菌介导的DREB2A基因对植物的遗传转化奠定基础。     

利用ISSR分子标记分析44份红麻种质资源的遗传多样性(英文)

[Objective] This study was to reveal the genetic diversity and genetic relationship of the kenaf(Hibiscus cannabinus L.) resources from different origins, thus providing basis for genetic improvement and molecular marker-assisted breeding of kenaf. [Method] Ninety one ISSR molecular markers were used for amplification on 44 shares of kenaf germplasm resources, of which 21 showing good diversity and clear bands were chosen for PCR amplification. Based on amplification results, the genetic similarity coefficients among kenaf germplasm resources were calculated by using analytic software NTSYSpc-2.10e, and phylogenetic tree was then established via UPGMA. [Result] Totally 169 bands were amplified using the 21 screened primers, averagely 8.05 bands were amplified from each primer. Of them, 141 bands were polymorphic, accounting for 83.4%. When genetic similarity coefficient 0.887 was used as criterion L1, these 44 shares of kenaf germplasm could be classified to be 32 shares of cultivars and 12 shares of wild type or half-wild type varieties. When genetic similarity coefficient 0.897 was used as criterion L2, these 32 shares of cultivars could be further grouped into four sub-clusters. The genetic diversities between cultivars and wild type or half-wild type varieties were between 0.46-0.91, showing huge hereditary difference; while that among 32 cultivars were between 0.85-0.97, suggesting that genetic relationships among cultivars are relatively close and their genetic similarities are rather narrow. [Conclusion] ISSR could well determine the genetic similarities among kenaf germplasm resources and provide valuable molecular information for selecting parents of hybrid cross, which can lay a good foundation for DNA mapping of kenaf germplasm resources.     

利用ISSR分子标记分析44份红麻种质资源的遗传多样性

1材料与方法1．1材料征集并选取红麻材料44份,分别来自11个国家和地区,其中包括野生种及半野生种12份,栽培品种32份．品种来源及类型见表1。     

胰蛋白酶抑制剂SKTI3基因的克隆及其植物表达载体的构建

以大豆基因组DNA为模板,利用聚合酶链式反应(PCR)技术克隆了大豆胰蛋白酶抑制剂基因SKTI3的全长DNA片段,并将其构建到pMD18-T vector上。核苷酸序列测定结果表明:该基因片段全长654 bp,与已发表的SKTI3基因序列同源性达99%。将目的基因片段插入到pB I121 35S启动子下,构建重组质粒pB ISKTI3,采用冻融法将该重组质粒转入农杆菌EHA105中,获得了植物表达载体。