甘薯盐胁迫响应基因IbNAC14的克隆、生物信息学及表达模式分析

【目的】探究IbNAC14基因在甘薯胁迫响应过程中的可能功能。【方法】以耐盐性甘薯品种徐薯22与盐敏感性甘薯品种徐薯32为研究材料,从盐胁迫处理后得到的转录组数据中筛选新的NAC基因,命名为IbNAC14。随后对IbNAC14基因进行系统的生物信息学分析,并应用qRT-PCR方法检测其表达模式。【结果】生物信息学分析显示,IbNAC14基因(GenBank登录号:MH660528)包含一个771 bp的开放阅读框,编码着一个具有典型NAC结构域的蛋白,且该蛋白含有多个磷酸化位点。qRT-PCR分析表明,IbNAC14基因的转录水平受盐和干旱胁迫,以及ABA和ACC处理的诱导,暗示其可能在甘薯胁迫过程中发挥重要功能。【结论】IbNAC14基因可能是参与甘薯胁迫响应的重要候选基因。     

甘薯Iborf56基因的克隆与表达分析

为了研究甘薯叶绿体基因Iborf56的表达是否受到盐胁迫的诱导以及对生长发育的影响，为甘薯的品种选育提供参考，以栗子香为研究材料，从中克隆Iborf56基因，通过生物信息学方法分析其蛋白序列特征，亚细胞定位预测、系统发育分析、调控元件分析、不同组织及盐胁迫表达模式，以及qPCR验证该基因的表达量。结果表明，Iborf56与已知序列相似度为99.28%，开放阅读框长度为929 bp，编码60个氨基酸，含有8个磷酸化位点，没有信号肽和跨膜区，不具有分泌蛋白的特性，主要由α-螺旋组成；亚细胞定位在叶绿体基质中；进化树分析表明，Iborf56与三浅裂野牵牛（Ipomoea trifida）和三裂叶薯（Ipomoea triloba)的遗传距离最近；启动子元件分析发现，该基因启动子区域含有光响应元件、抗逆和激素应答等功能元件。转录组以及实时荧光qRT-PCR定量分析表明，Iborf56在甘薯叶片中的表达量最高且随生长时间增加呈显著上升趋势，推测该基因参与甘薯的生长发育；此外，Iborf56基因的表达量随盐胁迫时间表现为先升后降的趋势，且该基因在盐胁迫下12 h时达到了临界值，暗示其可能参与甘薯盐...     

凤丹牡丹ANS(PoANS)基因克隆、特性及表达

通过RT-PCR技术,从凤丹牡丹花瓣中克隆出编码ANS基因的c DNA序列,并对其进行生物信息学分析。对不同开花阶段的凤丹花瓣进行实时荧光定量及总花青素质量分数测定,构建原核表达载体PET-28aANS,并转化大肠杆菌BL21感受态,经IPTG诱导进行体外表达。结果表明:该序列编码区域共1 065 bp,编码354个氨基酸,其蛋白相对分子质量为40 475.5,亚细胞定位为细胞质的可能性最大;表达分析显示,ANS基因表达水平与不同开花时期的总花青素质量分数及花色相关,原核表达得到相对分子质量约为44 000的ANS-His-tag融合蛋白,与预测蛋白大小相一致。     

洋葱ANS基因启动子的克隆与瞬时表达分析

通过PCR方法对洋葱花青素合成酶基因(AcANS)上游启动子序列进行扩增,获得长度为1.8 kb和2.2 kb的两种片段,命名为ANSPM1和ANSPM2。序列分析表明,克隆到的两个启动子除含有多个TATA-box、CAAT-box等基本启动子元件,还含有与MYB转录因子结合的元件,以及参与光响应、逆境、激素应答的顺式作用元件。同时构建ANSPM1和ANSPM2驱动GUS报告基因的植物表达载体,通过洋葱表皮细胞瞬时表达分析,表明两个启动子均有活性。     

甘薯IbHKT-like基因的克隆与表达分析

植物高亲和钾转运体HKT基因具有Na+(或K+)单向运输或Na+-K+共转运作用.为了探究甘薯高亲和钾转运体HKT的离子转运情况及其对非生物胁迫的响应,本研究克隆得到1个甘薯钾离子转运体IbHKT-like基因.生物信息学分析结果表明,IbHKT-like基因序列全长为1647 bp,编码548个氨基酸.IbHKT-l...     

菊芋查尔酮合成酶基因的克隆与表达分析

为揭示菊芋(Helianthus tuberosus L.)查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)基因的功能,以菊芋‘廊芋8号’叶片为材料,采用同源克隆和RT-PCR技术,克隆得到菊芋CHS基因命名为HtCHS,其编码区全长为1 197 bp(GenBank登录号MN124515),编码398个氨基酸。HtCHS的基因组DNA(gDNA)全长为1 567 bp,含2个外显子和1个内含子。序列比对和系统进化树分析显示,不同植物中的CHS氨基酸序列具有极高的同源性,菊芋与同属的向日葵CHS氨基酸序列一致性达到99.25%,共聚于一个分支。HtCHS蛋白相对分子质量为43.61 ku,等电点为6.33。HtCHS蛋白具有查尔酮合成酶结构域,属于查尔酮合成酶超家族成员,HtCHS不含信号肽和跨膜区,属于非分泌蛋白。实时荧光定量PCR结果显示,HtCHS在根中表达量最高。与对照相比,150 mmol·L~(-1) NaCl和20%PEG 6000处理6 h时HtCHS表达显著上调,处理12 h时显著下调。原核诱导表达分析结果显示,成功诱导出与预测蛋白大小一致的目的蛋白。     

槟榔AcAAP3基因cDNA克隆及其组织表达特性分析

[目的]克隆槟榔氨基酸通透酶(AAP3)基因(AcAAP3),分析其生物学信息,并检测其组织表达特性,为探究AAP3在氨基酸转运及氮素利用机制提供理论依据.[方法]利用反转录PCR(RT-PCR)从槟榔品种热研1号中扩增AcAAP3基因cDNA序列,利用生物信息学方法对其编码蛋白的理化性质、亲疏水性、亚细胞定位、功能域及二、三级结构等进行预测分析,并利用实时荧光定量PCR检测AcAAP3基因在槟榔根、叶、茎、雄花和雌花中的表达特异性.[结果]克隆获得AcAAP3基因cDNA序列全长为1440 bp,编码479个氨基酸,蛋白理论分子量为52.834 kD,等电点(pI)为8.76,具有9个跨膜结构域,定位在细胞质膜上,为疏水性非分泌蛋白,具有1个保守的PF01490结构域(氨基酸转运结构域Aa_trans),属于氨基酸转运蛋白家族和APC超家族成员,其二级结构主要由α螺旋(45.72%)和不规则卷曲(34.66%)构成.AcAAP3蛋白氨基酸序列与椰枣(XP008799058.1)、油棕(XP010912574.1)、香蕉(XP009404321.1)和菠萝(XP020107563.1)AAPs蛋白的氨基酸序列相似性分别为91%、90%、84%和83%,说明不同植物的AAPs蛋白具有高度保守性.植物AAPs蛋白家族可分成两个亚类,即单子叶亚类和双子叶亚类,其中,AcAAP3蛋白与单子叶亚类的椰枣(XP008799058.1)和油棕(XP010912574.1)AAPs的亲缘关系较近.AcAAP3基因在槟榔各组织均有表达,表达量依次为根>叶>茎>雄花>雌花.[结论]AcAAP3基因具有明显的组织特异性,其编码蛋白可能在槟榔从外界吸收氨基酸及其体内氨基酸转运中发挥重要作用.     

紫菜薹花青素合成酶基因BcANS的克隆、表达与序列分析

根据前期在芥蓝中克隆的BaANS基因序列设计PCR引物,从紫菜薹(Brassica campestris var.purpurea)子叶中克隆到基因组DNA和cDNA序列,基因定名为BcANS;序列已提交NCBI数据库,登录号为GQ120562;BcANS的基因组DNA全长为1 637 bp,具1个560 bp的内含子,编码区全长为1 077 bp,编码358个氨基酸.RT-PCR检测结果表明:BcA NS在光照条件下表达,在暗培养植株的子叶和胚轴中未见表达;缺磷植株的子叶和胚轴在暗培养和光照培养下BcANS基因均有表达,但光照条件下的表达量较大.序列比对结果表明:BcANS与同科的甘蓝、芥菜和拟南芥的同源性最高,而与禾本科植物的同源性最低,在进化树上相距最远.对紫菜薹花青素合成酶基因的克隆和表达分析,为进一步开展基因功能和花青素生物合成机制研究奠定了基础.     

美丽硬仆骨舌鱼Raf激酶基因的克隆、组织表达及原核表达分析

[目的]Raf激酶是调控细胞增殖、分泌和运动的重要蛋白激酶,参与多种生命活动.研究Raf激酶基因(raf)的结构特征和表达模式,以探究其在美丽硬仆骨舌鱼(Scleropages formosus)中的功能.[方法]研究通过RACE技术克隆了美丽硬仆骨舌鱼raf基因cDNA序列(GenBank登录号MW679580)并进...     

菘蓝查尔酮合成酶基因(IiCHS)的克隆及其生物信息学分析

类黄酮是植物体内一类重要的次生代谢产物,对植物的生长发育有着重要的调节作用。查尔酮合成酶是植物类黄酮合成途径的第一个关键酶,在调控类黄酮的生物合成中起着决定作用。本研究采用RTPCR方法扩增得到一条菘蓝查尔酮合成酶家族蛋白基因,命名为IiCHS,全长1 273 bp,包含一个1 194 bp的ORF,编码397个氨基酸,分析其编码的蛋白质序列显示其属于查尔酮合成酶家族蛋白,定位于胞质中。该研究不仅有助于分析查尔酮合酶基因的功能,而且还为进一步利用该基因资源改良菘蓝品质奠定了理论基础。     

鲤RNF2基因的克隆、组织表达与生物信息学分析

以鲤肾脏组织RNA为模板,扩增并克隆鲤环指蛋白2(RING Finger Protein 2,RNF2)基因的CDS区全长,分析其组织表达谱.结果显示,鲤RNF2基因的CDS区序列长1011 bp,编码336个氨基酸;该基因与鲫、斑马鱼、金头鲷、海洋青鳉鱼、鳕鱼、非洲爪蟾、尖尾娇鹟、小鼠、智人的同源性分别为98.2％、...     

辣木查尔酮合成酶(CHS)基因的克隆及其序列分析

[目的]查尔酮合成酶是黄酮类生物合成途径中的第1个限速酶基因.从辣木中克隆查尔酮合成酶基因MoCHS1,并对其进行生物信息学分析,为进一步研究其生物学功能提供基础数据.[方法]根据NCBI数据库中的辣木基因组信息设计引物,以辣木叶片cDNA和基因组DNA为模板,PCR扩增获得MoCHS1基因序列.利用生物信息学方法分析...     

草鱼PepT2基因的克隆及其表达分析

采用RT–PCR和cDNA末端快速扩增技术克隆草鱼(Ctenopharyngodon idellus) II型小肽转运载体(PepT2)基因全长c DNA序列,对其进行生物信息学和共线性分析,并采用实时荧光定量PCR技术检测分析健康草鱼PepT2基因在不同组织中的表达情况。结果表明：草鱼PepT2基因的cDNA序列全长为2733 bp,包括开放阅读框2169bp(编码722个氨基酸残基),5′非编码区82 bp和3′非编码区482 bp;草鱼PepT2基因结构含有20个外显子和19个内含子;预测蛋白相对分子质量为8.032×10⁴,等电点为6.01,该蛋白具有与哺乳动物同源蛋白类似的12个螺旋跨膜结构,并且在跨膜区9和10之间有1个大的外环,跨膜区氨基酸高度保守,含有6个蛋白激酶C磷酸化位点和3个N–糖基化位点;预测的PepT2蛋白三级结构包含有18个α–螺旋和21个β–折叠;氨基酸序列同源性分析结果显示,草鱼PepT2氨基酸序列与斑马鱼(Danio rerio)的同源性最高,为86.65%,与其他所比较的物种的同源性则为52.83%～68.15%;系统进化树分析...     

茄子SmNTF3基因的克隆及其表达模式分析

[目的]本文旨在克隆茄子(Solanum melongena L.)促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)基因SmNTF3,阐明其在盐和干旱胁迫处理下的表达特性。[方法]以茄子‘苏崎1号’为试验材料,克隆SmNTF3的全长序列,对其基因结构和序列同源性进行分析,通过烟草叶片瞬时表达系统进行SmNTF3蛋白的亚细胞定位,采用实时荧光定量PCR检测SmNTF3基因在不同组织及盐和干旱胁迫下的表达情况。[结果]SmNTF3基因开放阅读框长度为1 119 bp,编码1个含372个氨基酸残基的蛋白。生物信息学分析表明,该蛋白具有保守的S_TKc结构域,富含α-螺旋和无规则卷曲。系统发育分析表明,SmNTF3属于MAPK家族C组成员,其氨基酸序列具有高度保守性,与番茄和马铃薯亲缘关系最近。亚细胞定位发现,SmNTF3蛋白在烟草叶片的细胞核和细胞质膜上表达。SmNTF3基因具有组织特异性,在茎中表达量最高。盐和干旱胁迫能够显著诱导SmNTF3基因的上调表达。[结论]从茄子中克隆了1个MAPK家族C组成员SmNTF3,该基因受盐和干旱胁迫诱导表达,可能参与茄子对盐和干旱胁迫的响应过程。     

猪IFIT1基因的克隆、生物信息学和组织表达分析

采用cDNA末端快速扩增(RACE)方法,对荣昌猪IFIT1基因进行克隆测序,利用生物信息学方法分析其结够和功能,并用Real-ti me PCR方法分析初生个体和1月龄个体11个不同组织(肺、心、肾、舌头、膀胱、卵巢、脾、肝、肌肉、胃和小肠)的表达情况.结果表明:IFIT1基因cDNA序列为1971 bp(GenBank登录号:HQ679904),包含5 UTR48 bp,全部CDS序列1437 bp和3 UTR487 bp,编码478个氨基酸,相对分子质量为55 232.9×103,等电点为6.18.其二级结构以α-螺旋和无归卷曲为主,三级结构具有典型的三角四肽和螺旋转角螺旋重复结构.荧光定量结果显示IFIT1表达量在初生个体和1月龄个体各组织间均存在着显著性差异(p<0.01),初生个体在脾脏中的表达量高于其它各组织(p<0.01),1月龄个体在肌肉中的表达量高于其它组织(p<0.01).     

赤眼鳟myostatin基因的克隆与组织表达分析

以赤眼鳟(Squaliobarbus crriculus)肌肉总RNA为模板,采用RT-PCR结合RACE方法,获得其myostatin(肌肉生长抑制素)基因全长为2 214 bp的cDNA序列,其包含了1个含有1 128个核苷酸的开放性阅读框(ORF),共编码375个氨基酸。赤眼鳟与其他物种myostatin的特征性一致。其编码区序列与鲤鱼同源性最高,为96.99%,与其他鱼类的同源性为76%～81%,与哺乳类和鸟类的同源性较低,为63%左右。赤眼鳟Myostatin蛋白的氨基酸序列与其他物种同源性较高,尤其在C端生物活性区,高度的保守性反映了该基因受到了高度的进化限制以及功能的重要性。半定量RT-PCR分析表明,myostatin基因在除肝脏外的其他组织都有表达,在肌肉和脑中的表达量较高,此结果表明赤眼鳟myostatin基因除了对肌肉生长发育有调控作用以外,还可能在机体中发挥其他功能。     

紫苏迷迭香酸合成酶基因片段克隆及表达

迷迭香酸合成酶(Rosmarinic acid synthase,RAS)是迷迭香酸生物合成途径中催化合成迷迭香酸重要前体物质2-氧-(4-香豆酰)-3-(4-羟基苯)乳酸的关键酶.利用同源序列扩增方法成功获得了紫苏RAS基因cDNA片段,命名为PerRA S-1,该片段长353 bp,编码117个氨基酸(GenBank登录号:JQ824060.1).通过氨基酸序列比对分析,发现其氨基酸序列与香蜂草、彩叶草和丹参RAS基因片段的相似度分别高达86.44％,83.05％和83.05％.RAS系统进化树分析表明PerRAS-1与唇形科植物的RAS亲缘关系较近.荧光实时定量PCR对目的基因的表达谱分析表明,PerRAS-1基因在紫苏根、茎和叶中均有表达,且在根中表达量最高.紫外线(UV-B)照射和过氧化氢(H2O2)处理紫苏叶片在一定程度上下调PerRAS-1基因在叶中的转录水平;茉莉酸甲酯(MeJA)在一定程度上上调PerRA S-1基因在叶中的转录水平.     

雷竹纤维素合成酶基因cDNA克隆与表达分析

根据绿竹纤维素合成酶(cellulose synthase)基因的保守区序列设计引物,以雷竹cDNA为模板,采用PCR方法,成功扩增出1个含有完整阅读框架的cDNA序列,长度为3 385 bp,共编码1 056个氨基酸,将其命名为PpCesA1基因.氨基酸序列的分析结果表明,PpCesA1与其他纤维PeCesA4素合成酶有较高的同源性,同绿竹序列相似性高达94% ,且其序列具有典型的Cellulose_synt-GT-A 结构域,推测此PpCesA1为雷竹纤维素合成酶基因.对雷竹不同组织采用半定量方法研究该基因的表达情况,结果表明该基因在不同组织中的表达有明显差异.