甜荞花同源异型基因FeMADS1的克隆和序列结构分析

采用同源克隆方法,并结合RACE技术,从甜荞花芽分离得到1个A类MADS-box基因FeMADS1的cDNA全长,GenBank登录号为KM386627,其cDNA全长1 107bp,包括1个编码234个氨基酸、长为705bp的开放阅读框。序列同源比对和分子系统发生分析表明,其蛋白与拟南芥AGL8(FUL)的相似性最高,属A类MADS-box基因亚家族中的euFUL进化系,含MADS、I、K和C末端4个明显的结构域,并且K结构域包含K1、K2和K3共3个保守的富含疏水氨基酸残基的亚结构域,C末端结构域含FUL型基因2个特有的模体:FUL motif和paleoAP1motfi。     

荷花B类MADS-box基因家族NnDEF基因的克隆及表达分析

以荷花品种'重瓣一丈青'(Nelumbo nucifera‘chongban yizhangqing')为试材,采用同源克隆方法获得2个AP3/DEF同源基因NnDEF1和NnDEF2。NnDEF1基因CDS序列全长678 bp,编码225个氨基酸;NnDEF2基因CDS序列全长693 bp,编码230个氨基酸;2个蛋白的C-末端序列均包含典型的PI衍生基序和PaleoAP3基序。序列比对和系统进化分析表明:NnDEF1和NnDEF2基因属于B功能基因家族AP3/DEF亚家族,2个基因序列的同源性远高于其他物种同源基因,表明荷花进化中可能存在基因加倍事件。表达模式分析显示:NnDEF1和NnDEF2基因表达具有品种间相似性和个体内差异性,NnDEF1倾向于在花瓣和雄蕊组织中表达,在内侧花瓣表达量最高;而NnDEF2则表达较广泛,在茎、叶、萼片、花瓣组织中均有表达,在外轮花瓣组织中表达量最高。基因表达差异表明,NnDEF1基因可能在荷花瓣化现象中发挥作用。上述研究结果可为研究荷花花发育及瓣化现象分子机制奠定基础。     

紫薇花器官发育调控基因LiFUL1的分离与表达分析

紫薇湘韵具有只开花不结实的特性,表现为花药不开裂、花粉败育、胚珠发育异常。紫薇红叶为普通紫薇,可正常开花结实。以紫薇湘韵为试验材料,采用RT-PCR方法,从花芽中分离得到1个FRUITFULL(FUL)同源基因,命名为LiFUL1(GenBank登录号为MN894547)。序列分析结果表明,其cDNA开放阅读框长度为753 bp,编码251个氨基酸,分子质量为28.453 13 ku。序列比对和保守结构域分析结果表明,LiFUL1基因编码蛋白具有典型的MADS-MEF2和K-box 结构域,C末端含有一个保守性高的基序euFUL MOTIF,因此,LiFUL1属于MADS家族的FUL/AP1亚家族。进化分析表明,紫薇的LiFUL1基因编码的蛋白氨基酸序列与木本植物蓝桉的FUL/AP1氨基酸序列亲缘关系最近。qRT-PCR分析结果表明,LiFUL1基因在紫薇湘韵花器官分化阶段的花萼分化时期、花瓣与雄蕊分化时期、雄蕊与雌蕊分化时期的表达量显著高于紫薇红叶。另外,利用原核表达系统在大肠埃希菌中成功表达了LiFUL1蛋白,为进一步研究LiFUL1基因的功能奠定了基础。     

重瓣榆叶梅PrtSHP的基因克隆与序列结构分析

采用同源克隆法结合3′-RACE技术从重瓣榆叶梅(Prunus triloba var.Plena)中分离得到了1个雌蕊和果实发育调控基因SHP的同源基因PrtSHP的全长cDNA(GenBank登录号:JF911701).其cDNA全长970 bp,包括1个编码244个氨基酸的735 bp的完整开放阅读框.蛋白质序列比对和分子系统发生分析表明,PrtSHP是拟南芥的SHP的同源基因,其编码的蛋白质的C末端结构域具有2个高度保守的模体(AG Ⅰ模体和AG Ⅱ模体),属C类转录因子中PLE进化系.     

黄鳝载脂蛋白apoAI基因的克隆及序列分析

以黄鳝(Monopterus albus)肝脏为研究材料,提取总RNA,利用同源克隆技术获得了黄鳝的载脂蛋白apoAI基因的部分编码区(GenBank登录号:HQ603782)和3′UTR,其cDNA序列长度为1 145 bp,其中编码区长度为772 bp,编码256个氨基酸.序列同源性分析表明,黄鳝的apoAI基因的...     

油茶14-3-3蛋白基因的cDNA克隆及序列分析

以构建的油茶近成熟种子cDNA文库和EST文库为基础,采用分子克隆技术,分离克隆1个14-3-3蛋白的全长cDNA序列,由1 156个核苷酸组成,5'非编码区57 bp,3'非编码区301 bp,开放阅读框长777 bp,编码259个氨基酸.该基因编码蛋白的分子质量为29.466 ku,等电点4.78,无信号肽序列,是非分泌蛋白,命名为Co-14-3-3a.推测的二级结构有9个α-螺旋,1个反平行的β-折叠,位于αC和αD之间.     

枇杷Amyrin Synthase(AS)基因的5'RACE与3'RACE扩增及序列分析

以‘解放钟’枇杷(Eriobotrya japonica L.)叶片为材料,在前期获得保守区的基础上,采用RT-PCR结合RACE技术,扩增得到枇杷三萜合成途径中关键酶香树脂醇合成酶基因的5'和3'序列,并进行序列分析。结果表明,AS基因5'非编码区长96 bp;3'非编码区长321bp,在GenBank中更新的登录号为JX173279.2,结合已发表保守区序列,通过拼接,得到AS基因全长2 700 bp,含有一个2 283 bp的开放阅读框,编码760个氨基酸。生物信息学分析表明,该蛋白是定位于细胞核的蛋白,具有29个磷酸化位点,属于ISOPREN_C2_like超家族,含有Camelliol C synthase、squalene/oxidosqualene cyclases、Squalene cyclase多结构域,与苹果AS基因98%同源。     

大珠母贝组织蛋白酶D的cDNA克隆、序列特征分析及应激表达研究

通过同源克隆方法和cDNA末端快速扩增技术(RACE),获得了大珠母贝(Pinctada maxima)组织蛋白酶D基因(命名为pmCTSD)的cDNA全长序列1 742 bp,其中5'非翻译区(UTR)38 bp,3'UTR 534 bp,开放阅读框1 170 bp,编码390个氨基酸,分子量约为41.9 ku,等电...     

鸭梨过氧化物酶基因全长克隆与序列分析

采用RT-PCR和RACE方法,从鸭梨(Pyrus bretschneideri Rehd)果实中获得过氧化物酶(Peroxidase)基因POD的cDNA全长,命名为PbPOD,并将该基因在GenBank上登录,登录号为JQ325052。基因序列分析表明,该基因的cDNA全长为1 487 bp,包含72 bp的5'非翻译区、404 bp的3'非翻译区和长度为1 011 bp且编码336个氨基酸的编码区(CDS)。氨基酸序列分析表明,该基因编码的蛋白具有POD家族保守存在的所有功能活性位点,且与甜瓜、拟南芥、烟草等植物POD相似性达92%以上。     

马唐炭疽菌Colletotrichum hanaui三类Gα亚基基因的克隆与序列分析

利用同源克隆的方法,首先克隆马唐炭疽菌Gα亚基基因的同源片段,再通过TAIL-PCR扩增基因片段的上下游邻接序列,经过序列拼接最终成功获得了3类Gα亚基基因cagA, cagB和cagC的全长序列。根据基因序列及CDS序列,运用相关生物学软件对基因序列及其推测蛋白进行了生物信息学分析。基因cagA全长1 380 bp,含5个内含子,编码355个氨基酸;cagB全长1 283 bp,含3个内含子,编码353个氨基酸;cagC全长1 382 bp,含4个内含子,编码354个氨基酸。蛋白同源分析表明,该菌的这3类基因推测蛋白与稻瘟病菌、小麦赤霉病菌中同类基因编码蛋白高度同源,同源率均在75%以上,最高可达99%。     

黄粉甲翅芽生长因子基因的克隆及表达分析

翅芽生长因子(imaginal disc growth factor,IDGF)是一类调节昆虫发育和生长的因子。利用RACE克隆技术,克隆获得黄粉甲(Tenebrio molitor)IDGF基因,其c DNA序列长1 465 bp,开放阅读框为1 296 bp,可编码431个氨基酸,预测理论分子量为48.25 ku,等电点为7.63。氨基酸序列同源比对分析发现,黄粉甲IDGF与赤拟谷盗(Tribolium castaneum)和蔗根非耳象(Diaprepes abbreviatus)的IDGF相似性分别为89%、71%。系统发育树分析表明,黄粉甲IDGF与赤拟谷盗IDGF进化关系最近。荧光定量PCR分析表明,在不同发育阶段,IDGF基因在幼虫1龄和2龄中的表达量明显高于其他发育阶段。在蛹期不同组织中,IDGF基因在脂肪体中的表达量最高。被管氏肿腿蜂(Scleroderma guani)寄生后,IDGF基因的转录水平未受影响,表明寄生不能调控该基因的转录表达。     

奥利亚罗非鱼SOX9基因cDNA全长的克隆及分析

SOX9基因是重要的转录调控因子,与性别分化形成密切相关.以奥利亚罗非鱼(Oreochromis aurea)为研究材料,使用RT-PCR和RACE法分离和克隆了奥利亚罗非鱼卵巢中SOX9基因cDNA的全长序列.序列全长1 582 bp,其中5'端非翻译区长71 bp,3'端非翻译区长75 bp,开放性阅读框长1 437 bp,编码478个氨基酸.其中第98位开始共81个氨基酸为HMG保守盒.将奥利亚罗非鱼SOX9基因与虹鳟等八种动物的氨基酸序列相比较发现,它们同源性达75%左右,表明SOX9基因在进化中较保守.     

奥利亚罗非鱼SOX9基因cDNA全长的克隆及分析

SOX9基因是重要的转录调控因子,与性别分化形成密切相关.以奥利亚罗非鱼(Oreochromis aurea)为研究材料,使用RT-PCR和RACE法分离和克隆了奥利亚罗非鱼卵巢中SOX9基因cDNA的全长序列.序列全长1 582 bp,其中5'端非翻译区长71 bp,3'端非翻译区长75 bp,开放性阅读框长1 437 bp,编码478个氨基酸.其中第98位开始共81个氨基酸为HMG保守盒.将奥利亚罗非鱼SOX9基因与虹鳟等八种动物的氨基酸序列相比较发现,它们同源性达75%左右,表明SOX9基因在进化中较保守.     

虎杖转录因子PcMYB1基因的克隆及原核表达

为了探明髓细胞组织增生病毒癌基因同源物(MYB)转录因子在虎杖苯丙烷代谢途径的作用,以虎杖叶片为材料,通过RT-PCR和RACE技术从虎杖中获得MYB转录因子基因,命名为PcMYB1,GenBank登录号为KY495789。序列分析表明,PcMYB1基因的cDNA序列全长1 152 bp,该基因开放阅读框为813 bp,编码270个氨基酸,推测蛋白质分子质量为30.455 ku。PcMYB1编码的氨基酸序列具有MYB类转录因子的共同特征,其N端具有R2、R3两个MYB结构域,同时其C端还存在一个抑制结构域C2基序pdLNL[D/E]LXI[G/S]。系统进化树分析表明,该基因编码的蛋白质与矮牵牛PhMYB4的亲缘关系最近。将该基因片段连接到原核表达载体pET-28a中,构建融合表达质粒pET28a-PcMYB1,转化到E.coli BL21(DE3)中进行表达。SDS-PAGE电泳检测结果表明,表达蛋白与预期大小一致。成功克隆PcMYB1基因的全长序列,构建的原核表达载体pET28a-PcMYB1可用于该基因的功能研究。     

多年生黑麦草MYB转录因子基因的克隆及序列分析

为进一步研究MYB类基因在多年生黑麦草抗逆和发育中的功能,以多年生黑麦草为材料,采用同源克隆的方法对其抗逆和发育相关MYB转录因子的保守区进行PCR扩增和克隆,并进行了序列分析和功能预测。测序结果表明,获得了3个不同的MYB转录因子基因片段,分别命名为LpMYB1、LpMYB2和LpMYB3。LpMYB1和LpMYB2长度均为221bp,内含子为103bp,编码39个氨基酸;LpMYB3长度为202bp,内含子为84bp,编码39个氨基酸;同源比对结果表明,所得3个MYB基因可能参与多年生黑麦草对逆境的应答和植株的形态建成;进化树分析表明,3个MYB基因的系统发育符合单子叶植物的进化模式。由此可见,3个MYB基因参与了多年生黑麦草抗逆性和发育的表达,为进一步研究多年生黑麦草MYB转录因子基因的功能研究奠定基础。     

蕙兰CfMADS1基因的克隆及其时空表达特性

【目的】对蕙兰CfMADS1基因cDNA全长进行克隆和时空表达特性研究,为研究成花相关基因的功能提供参考。【方法】以蕙兰萼片cDNA为模板,利用反转录RT-PCR和RACE的方法,克隆获得CfMADS1全长cDNA序列,并对其进行生物信息学分析。以蕙兰各时期的器官组织为材料,利用荧光定量PCR进行该基因的时空表达分析。【结果】成功克隆了CfMADS1基因(GenBank登录号为KC148540),其cDNA序列全长1 061bp,开放阅读框长744bp,编码247个氨基酸,分子式为C1 244H2 040N370O377S9。其编码的氨基酸序列与AP1/FUL亚家族中金钗石斛MADS1具有较高的同源性(85.43%),与AP1/FUL转录因子亚家族中的蛋白聚为一类。该基因编码蛋白没有明显的信号肽和跨膜域,极可能位于细胞核内,具有MADS保守域(1-61aa)和相对保守的K区(87-178aa),而且在C末端具有AP1/FUL特征基序(LPPWML),二级结构中α-螺旋所占比例较高(55.63%),三级结构与月季、水稻和水仙MADS1蛋白结构非常相似。该基因在盛花期叶中表达最强烈,花蕾期叶、葶、蕾及营养期叶、盛花期葶中表达较为强烈,子房和营养期根中表达较弱,其余器官组织中表达痕量。【结论】从蕙兰萼片中克隆得到了CfMADS1cDNA全长序列,CfMADS1与蕙兰的成花诱导、花发育以及果实形成有关。     

绒山羊RORα基因2种亚型的结构与进化分析

为深入研究绒山羊RORα基因的结构及功能,利用cDNA末端快速扩增法（RACE）结合转录组获得了绒山羊（Capra hircus）维甲酸相关孤核受体（retinoic acid receptor-related orphan receptorα,RORα）基因的2个亚型:RORα1和RORα2（GenBank登录号分别是HM₀61155和HM₃58053）。序列分析表明,RORα1序列全长1 620bp,包括5′端非翻译区（untranslated region,UTR）29bp、3′端非翻译区211bp和开放阅读框（open reading frame,ORF）1 380bp,共编码459个氨基酸,分子质量约为52.3ku,理论等电点6.25。RORα2序列全长1 694bp,包括5′UTR 76bp、3′UTR 211bp和ORF 1 407bp,共编码468个氨基酸;与人RORα4的长度相同,相似性达99%,分子质量约为53.4ku,理论等电点为6.37。结果显示:1)RORα1氨基酸序列缺少大多数核受体具有的调节区（A/B区）,预测的二级结构少一个β-折叠基序（YFV）;2)RORα的DNA结合区到配体结合区部分属于纯化选择,A/B区在长度和序列方面变异都很大。     

黄草乌Av-F3'5'H基因的克隆与表达分析

根据已发表的川乌头F3'5'H基因序列,通过RT-PCR方法从黄草乌(Aconitum vilmorinianum)花朵中克隆到了1个类黄酮3',5'羟基化酶(F3’5’H)基因的c DNA序列,该序列长1563 bp,包含1个编码506个氨基酸的完整开放阅读框,命名为Av-F3'5'H(Gen Bank登录号:JQ806761)。序列比对分析显示Av-F3'5'H蛋白与其它物种的F3'5'H蛋白序列有很高的序列相似性,包含有已确定的CYP基序、I螺旋区和血红素结合区等保守基序等。以川乌头18sRNA基因(FJ748878)为内参,通过RT-PCR对Av-F3'5'H基因的时空表达模式进行了分析,结果显示Av-F3'5'H基因的表达水平随花朵发育进程而呈递增趋势,在第3时期的花朵中达到最高,随后又逐渐降低,而在根、茎和叶中均不表达,推测该基因可能在调节黄草乌花朵蓝色形成过程中起重要作用。     

甘蔗丝氨酸/苏氨酸激酶基因的克隆及序列分析

以福农28甘蔗品种为实验材料,电子克隆设计引物,克隆得到了甘蔗丝氨酸/苏氨酸激酶(serine/threonine kinase,STK)基因的cDNA片段。采用RACE技术克隆获得了甘蔗叶STK基因cDNA的5'及3'端序列,长度分别为750和1000bp。5'、3'端序列与中间片段重叠延伸后总片段长为1133 bp,其中5'UTR为54 bp,3'UTR为254 bp,包含完整的ORF为825 bp,共编码274个氨基酸。开放阅读框架查询器(Open Reading Frame Finder)确定其为丝氨酸/苏氨酸激酶,通过预测(//cn.expasy.org/tools)该蛋白质分子质量为29.9052 ku,理论等电点为6.36。将其基因序列与NCBI中其他植物的STK进行比对,与高粱、玉米、水稻、短柄草和大麦的相似性分别为97%、94%、89%、89%和88%。     

沙棘耐盐基因HrNHX1的克隆及3'UTR序列分析

以沙棘(Hippophae rhamnoides L.)叶片为材料,用改良SDS法提取总RNA,反转录合成第一链cDNA作为模板,根据已公布NHX1家族同源序列保守区设计简并引物,扩增出沙棘中HrNHX1基因的中间序列,然后用快速扩增cDNA末端(rapid amplification on of cDNA end,RACE)方法,从沙棘中克隆到HrNHX13'cDNA序列.该序列(GenBank登录号:EU718492)长度为1 373 bp,与已知NHXI序列同源性最大为80;,其编码区1 094 bp,编码364个氨基酸,3'非翻译区(3'-untranslated resion,3'trm)长度为239 bp.3'UTR序列分析显示沙棘的3'UTR与陆地棉、葡萄柚和小盐芥的同源性分别为43.97;、45.63;和40.64;,明显低于编码区的同源性.结果表明,NHX1基因编码区具有较高的保守性,3'UTR序列的同源性较低,显示了非编码区在环境适应中的重要性,并为进一步研究沙棘对生境的适应分子机制奠定了基础.