月季MYB转录因子基因RcWER-like的克隆及表达分析

MYB转录因子在植物响应盐胁迫过程中起着重要的调控作用。为明确MYB类转录因子RcWER-like生物学功能,本研究以月季月月粉为材料,利用生物信息学分析及实时荧光定量PCR技术研究RcWER-like基因在盐处理、激素处理、盐与激素综合处理下不同组织不同时间点的表达特性。结果表明,依据转录组测序获得的序列信息和月季全基因组信息克隆得到了RcWER-like,该基因全长为882 bp,开放阅读框(ORF)为669 bp,编码223个氨基酸。序列比对发现,RcWER-like在N端具有保守的R2R3-MYB结构域。系统进化树分析结果显示,RcWER-like与桃PpWER-like、梅花PmWER-like、苹果MdWER-like处于同一分支,属于R2R3-MYB类转录因子。实时荧光定量PCR结果表明,RcWER-like基因在盐胁迫处理24 h后表达明显上调,且外施水杨酸和茉莉酸甲酯均可诱导RcWER-like的表达;在盐胁迫下,外施水杨酸和茉莉酸甲酯可诱导RcWER-like的表达,且均高于单独盐或激素处理。此外,月季RcWER-like在盐处理、激素处理、盐与激素综合处理下不同组...     

百香果低温胁迫转录组及茉莉酸代谢基因分析

为研究百香果低温胁迫响应机制,以紫果百香果(Passiflora edulia Sims)为试验材料在0℃下低温胁迫处理,以常温处理为对照组(CK),采用Illumina HiSeq测序平台进行转录组测序,并对茉莉酸代谢相关基因进行挖掘.结果显示,共获得百香果转录组数据45.30 Gb,组装得到39 521条Unige...     

碱蓬SgBADH的克隆与分析及植物表达载体构建

为研究碱蓬甜菜碱醛脱氢酶基因的功能,采用同源克隆方法,从碱蓬(Suaeda glauca(Bunge)Bunge.)中克隆到BADH全长c DNA,命名为Sg BADH,并对其序列结构和表达特性进行分析。生物信息学分析发现,Sg BADH编码500个氨基酸的亲水性蛋白,预测亚细胞定位于叶绿体。基因表达分析发现Sg BADH基因受Na Cl和ABA诱导表达,预示Sg BADH基因可能在碱蓬对盐胁迫的反应中起重要作用。本研究同时构建了Sg BADH植物表达载体并转化EHA105农杆菌,为进一步研究BADH基因的功能和碱蓬的耐盐分子机制奠定了基础。     

马氏珠母贝IKKε同源基因的克隆及表达分析

IKKε（inhibitor of NF-κB kinasesε）是NF-κB（nucleur factorκB）信号通路中的关键成员,参与调控细胞的分化、发育、凋亡及免疫反应。本研究根据马氏珠母贝转录组数据库中注释为IKKε的unigene序列设计引物,应用cDNA末端快速扩增（RACE）技术克隆获得了马氏珠母贝（Pinctada martensii）IKKε基因cDNA的全长序列（PmIKKε）并对其序列特征进行分析;同时利用荧光定量PCR（Real-time PCR）技术检测了马氏珠母贝六个组织中PmIKKε基因mRNA的表达。结果表明：PmIKKε基因cDNA全长2 843 bp,其中5＇UTR为116 bp,3＇UTR为516 bp,含有27 bp polyA,开放阅读框为2 211 bp,编码737个氨基酸残基。预测其分子量为85.07 kD,等电点为6.17。多序列比对显示PmIKKε与其它物种IKKε有较高的同源性,与牡蛎的序列相似性有45%。软件分析结果显示PmIKKε的N端含有一个蛋白激酶功能结构域和一个MAPKK（mitogen-activated protein kinase kinase）的激活位点,C端含有一个亮氨酸拉链（leucin zipper,LZ）和一个螺旋-环-螺旋结构（helix-loop-helix,HLH）。荧光定量PCR分析表明PmIKKε在马氏珠母贝肝胰脏、性腺、血淋巴、鳃、外套膜、闭壳肌六个组织中均有表达,肝胰脏中表达量最高。本研究为进一步阐述PmIKKε在马氏珠母贝生长、发育及先天性免疫中的作用提供理论基础。     

低温胁迫响应的甜杨miR475靶基因的预测及表达

MicroRNAs（miRNAs）通过使靶mRNA降解或翻译参与生物体的转录后调控,并在植物对生物与非生物胁迫的应答过程中发挥重要作用。本研究基于相关数据库,利用生物信息学方法,通过搜索预测及实验验证得到甜杨（Populus suaveolens）低温响应miR475的12条潜在靶基因,并对其降解位点进行分析;同时,以低温（0℃）处理不同时间甜杨幼苗为试材,利用荧光定量PCR对miR475及其靶基因的表达谱进行检测分析,结果发现,随着低温诱导时间的延长,miR475表达量呈下调趋势,而其靶mRNA的表达量则呈现相反趋势,表明甜杨miR475可能以降解靶mRNA的方式在抵御低温中发挥作用。本文研究结果可为甜杨抗冻机制的后续深入研究提供科学依据。     

猪背膘组织二脂酰甘油酰基转移酶基因(DGAT1和DGAT2)的发育性表达分析

酰基辅酶A:二脂酰甘油酰基转移酶(acyl-coA:diacylglycerol acyltransferase,DGAT)是催化甘油三酯合成最后一步反应的关键酶,包括DGAT1和DGAT2两种;阐明其在发育过程中的表达规律对于找到控制中外猪种脂肪沉积能力差异的基因十分必要.本研究分别用RT-PCR和实时荧光定量RT-PCR的方法分别对莱芜猪和杜洛克3日龄仔猪和成年猪背膘组织中DGAT1和DGAT2 mRNA表达量进行了分析.结果表明,莱芜猪和杜洛克成年猪DGAT1 mRNA的表达量均高于3日龄仔猪,分别为5.0倍和2.7倍;成年猪DGAT2 mRNA表达量高于3日龄仔猪,分别为27.6倍(P＜0.01)和4.8倍(P＜0.05).两品种成年猪和3日龄仔猪DGAT2基因表达量的变化均高于DGAT1.品种间同一发育时期比较,杜洛克3日龄仔猪背膘组织中DGAT2基因的表达量高于莱芜猪,但成年莱芜猪背膘组织中DGAT2基因的表达量高于杜洛克,差异均不显著(P＞0.05).提示DGAT2基因可能与中外猪品种脂肪沉积能力的差异有关.     

花生脂磷酸磷酸酶基因家族的克隆与表达分析

为探究脂磷酸磷酸酶(LPP)基因家族在花生中的功能,本研究从花生中克隆得到8个LPP基因,分别命名为 AhLPP1、AhLPP2、AhLPP4、AhLPPβ1、AhLPPβ2、AhLPPγ、AhLPPδ、AhLPPε,分别编码335、322、284、228、198、227、403和293个氨基酸,均属于LPPs蛋白质家...     

西农萨能羊胰岛素诱导基因2(INSIG2)的克隆及组织表达分析

胰岛素诱导基因2(insulin induced gene2,INSIG2)是参与脂质形成和代谢调控的重要基因,而山羊乳腺中脂质合成和代谢与乳品质密切相关。为进一步明确它们之间的关系进而为改善山羊乳品风味提供科学支持。本实验以西农萨能羊(Capra hircus)乳腺组织为研究材料,采用RT-PCR技术克隆山羊INSIG2基因,并采用实时荧光定量(RT-qPCR)技术在山羊10个组织中对INSIG2基因进行了组织表达分析。研究获得了915bp的cDNA序列(GenBank登录号:JQ361767),其中编码区678bp,该基因编码225个氨基酸,预测蛋白质分子量为24.8730kD,等电点(pI)为8.77。通过核苷酸和氨基酸序列比对分析发现,山羊的INSIG2与GenBank中牛(Bos taurus)的相似性最高。蛋白质结构分析显示,INSIG2存在6个跨膜螺旋;疏水性分析发现,其N端和C端均具有亲水性;遗传距离分析发现,山羊与牛的亲缘关系最近,其次是猪(Susscrofa)。INSIG2基因的组织表达分析表明,INSIG2基因在10个被检测组织中均有表达,且肺组织中表达量最高,肌肉次之,乳腺组织的表达量居中,心脏组织中最低。研究结果为该基因在山羊乳腺组织中的功能研究提供依据。     

水稻NH4+转运蛋白基因OsAMT1.1~1.3，OsAMT3.1和OsAMT4.1表达部位及表达特性初析

以水稻为材料,对水稻NH4 离子转运蛋白基因OsAMT1.1、OsAMT1.2、OsAMT1.3、OsAMT3.1和OsAMT4.1的表达部位进行了初步的定性研究,并首次将荧光定量PCR技术应用于植物营养研究中,检测了水稻根中OsAMT1.1、OsAMT1.2、OsAMT1.3和OsAMT4.1在N饥饿48h以后,又转移到1mmol/LNH4 或1mmol/LNO3-中2h后的表达量变化。结果表明,在当时的实验条件下,OsAMT3.1主要在地上部表达,因此推测可能对于根系吸收NH4 没有多大作用;OsAMT1.1、OsAMT1.2、OsAMT1.3和OsAMT4.1在植株根部和地上部都有表达;经过48h的N饥饿处理以后,在检测的4个基因当中,根中表达量最高的是OsAMT1.1,显著高于OsAMT1.2、OsAMT1.3和OsAMT4.1,由此认为,对根中NH4 吸收的贡献也是OsAMT1.1最大;OsAMT1.2、OsAMT1.3和OsAMT4.1表达量在N饥饿48h以后,不论是NH4 或NO3-的加入都显著抑制这3个基因的表达。荧光定量PCR方法的应用可以精确检测到基因表达量的微小变化,尽管没有显著的变化,但从表达量上来讲,OsAMT1.1表达量在加N后有下降的迹象,而且OsAMT1.1、OsAMT1.2和OsAMT4.1受NH4 的抑制效果稍强于NO3-;而OsAMT1.3受NO3-的抑制作用稍强一点,这些都是半定量PCR和Northern杂交所检测不到的。     

光皮桦miR393及其靶基因在低氮胁迫中的表达分析

为探讨光皮桦低氮胁迫中miR393调控机制,以光皮桦(Betula luminifera)G49-3无性系为材料,分为两组处理,低氮组以含0.03 mmol·L~(-1)NO3-的营养液浇灌,对照组以含15 mmol·L~(-1)KNO3的全营养液浇灌,分别处理1、2、4、21 d,另设一组恢复试验组(Re),低氮处理4 d后重新添加全营养液。探讨miR393及其靶基因(TIR1)与(AFB2)在低氮胁迫下的表达响应。应用RT-PCR和RACE技术克隆了Bl TIR1(Gen Bank登录号:KX771075)和Bl AFB2的c DNA序列(Gen Bank登录号:KX771074),其中Bl TIR1序列全长2 387 bp,编码582个氨基酸,Bl AFB2序列全长2 373 bp,编码572个氨基酸;2个基因预测的氨基酸序列中N端具有F-box保守结构域,5个LRR结构域;运用5'-RACE验证了miR393对预测靶基因Bl TIR1和Bl AFB2的剪切作用及靶作用位点,且靶作用位点均在靶基因中从miR393 5'端起与miR393配对的第10和第11位碱基间;采用RT-q PCR分析了miR393与2个靶基因低氮胁迫时的表达模式,结果表明,miR393a相对表达量最高,可能在低氮胁迫中发挥主要调控作用。在根和叶中,miR393a表达水平在低氮处理前期(2、4 d)受到抑制,而后升高,且在恢复试验组中,miR393a均显著上调,且miR393a与靶基因Bl AFB2在叶中呈显著负相关;在茎中,4 d时miR393a显著上调而在恢复试验组中显著下调。miR393及其靶基因Bl TIR1和Bl AFB2在光皮桦低氮胁迫处理中的表达模式暗示其可能在低氮胁迫响应中发挥调控功能。本研究结果对于阐明光皮桦miR393—Bl TIR1/Bl AFBs在低氮胁迫响应中的调控功能,揭示林木应对低氮胁迫的分子基础具有重要理论意义。     

早期疏花对梨果实早期发育影响

以金花梨、早酥梨、线穗梨、金秋梨四个大果型梨品种为试材,在不同时期,采用不同距离疏花,研究了它们的果实早期发育的特点。结果表明:早期疏花幼果细胞数增多;果实体积与细胞数、细胞大小呈正相关。疏花时期与疏花距离的最佳组合为:花序分离期,间距25～30cm。     

不同品种和花期栀子花挥发性物质的主成分和聚类分析

为了探讨不同品种和不同花期栀子花挥发性物质之间的差异,本试验以山栀子、水栀子、狭叶栀子和重瓣栀子4个栀子花品种的花蕾期Ⅰ、盛开期Ⅱ和衰败期Ⅲ3个花期的栀子花作为研究对象,采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法(HS-SPME-GC-MS)对12个栀子花样品的挥发性物质进行分析,并通过主成分分析(PCA)和聚类分析(C...     

白羽扇豆缺磷胁迫下miR399与磷响应基因的表达及关系

通过microRNA(miRNA)基因芯片及RT-PCR研究了白羽扇豆在缺磷胁迫下miR399与磷响应基因的表达变化。结果表明:缺磷处理后根系生物量显著高于供磷处理,但地上部生物量降低,并且植株体内磷含量明显减少。基因芯片结果表明,缺磷白羽扇豆根、茎和叶中分别有10、7和3个不同成员的miR399s表达上调,平均上调倍数分别为4.4,3.8和2.5。6个磷响应基因LaATPase、LaPT1、LaMATE、La-PEPC3、LaSAP和LaMDH1在缺磷排根中的表达均高于供磷侧根,启动子序列分析表明LaPT1和LaMATE启动子区域有与PHR1或WRKY转录因子结合的磷响应元件。在此基础上得出有关miR399,PHR1与这些受缺磷诱导的基因之间的调控关系。研究表明,miR399和磷响应基因对白羽扇豆适应缺磷环境起着重要作用。     

巴哈雀稗PnDREB2基因克隆及时序表达图谱构建

脱水反应元件结合蛋白(DREBs)在植物非生物逆境胁迫中可调节下游一系列抗逆基因的表达。为探究巴哈雀稗DREB2基因在逆境胁迫下的功能,本研究采用RNA-Seq结合RT-PCR技术从巴哈雀稗中获得一个DREB2基因CDS区全序列,命名为PnDREB2(GenBank登录号:MH150946)。核苷酸序列分析表明,该基因开放阅读框全长774 bp,编码257个氨基酸,相对分子质量为28.09 kD,理论等电点为5.25;该植物蛋白中具有DREB类基因家族典型的保守域AP2结构域,属于DREB2类转录因子A类中A2亚类的亚型1。进化和聚类分析结果表明,巴哈雀稗PnDREB2基因与高粱、割手密、玉米、谷子及牛鞭草亲缘关系较近,氨基酸序列同源性分别为91.10%、89.50%、88.20%、87.60%和87.60%。RT-qPCR和生物信息学分析表明,PnDREB2基因在茎中表达量最高,幼穗次之,叶最低;表达产物定位于细胞质中,具有26个磷酸化位点,并具有结构和功能的特异性。PnDREB2表达量受干旱(PEG-6000,20%)和高温(40℃)的强烈诱导,同时也受到高盐(NaCl,300 mmol·L^-1)、低温(4℃)、脱落酸(ABA,100 μmol·L^-1)和赤霉素(GA,100 μmol·L^-1)等非生物胁迫和激素的不同程度诱导,随着处理时间的延长,整体上均呈先增加后降低的趋势。本试验为巴哈雀稗抗逆分子机理研究与抗性增强的转基因材料培育奠定了理论基础。     

多元分析法在评价桑叶质量中的应用

运用方差分析法，对桑树喷施０．１％，０．２％和０．３％硫酸锌后，其三位、五位、九位叶中１８种氨基酸含量的变化作了具体分析，并按受锌影响的大小进行排序。同时，还用主成分分析法，对桑叶质量进行分析和排序，结果表明用０．１％的硫酸锌喷施桑叶质量较好。     

桑树叶片形态变异株mRNA的差异表达及差异片段J12的克隆

桑树(Morus alba L．)变异株系凤尾-之濑是新-之濑的辐射突变体，叶片细长，横向皱缩。利用cDNA-AFLP技术对凤尾-之濑和新-之濑的顶芽进行基因表达差异分析，得到大约3200个条带，20个条带存在差异表达，对其中的15个差异条带进行了克隆和测序。序列同源性检索显示，编号为J12的片段与脯氨酰4-羟化酶α亚基基因有较高的同源性，其余片段与现有的网上基因资源相比没有同源性。实验建立了一套利用桑树变异株系寻找差异表达基因的技术体系。     

山核桃miR169克隆及功能分析

为探究山核桃miR169(cca-miR169)序列特征及功能,本研究利用生物信息学及分子生物学方法对山核桃中miR169进行分析。通过构建miR169系统进化树发现,双子叶植物和单子叶植物明显的分布在2个支上,且cca-miR169聚类在双子叶分支上;序列分析表明,miR169在双子叶植物上的保守性大于单子叶植物。通过在线预测网站在拟南芥数据库和山核桃转录组数据库中对ccamiR169进行靶基因预测,在2物种中分别获得4个和3个靶基因,且AT2 G41820与Unigene17062为同源基因;表达分析表明,AT2G41820与Unigene17062在花发育时期表达量均呈下降趋势。在拟南芥中过表达cca-miR169发现,转基因植株开花较野生型提前4 d。对转基因植株及野生型植株中开花相关基因进行qRT-PCR分析,结果表明,开花促进因子LFY基因在转基因植株中表达量明显上调。cca-miR169具有较强的序列保守性,在拟南芥中过表达cca-miR169能够促进拟南芥提前开花,表明cca-miR169在山核桃中通过作用下游基因可以调节植物花发育。本研究结果为进一阐明山核桃成花调控机制提供了试验依据。     

卡特兰ACO基因克隆与反义表达载体的构建

以卡特兰(Cattleya)花瓣为试材,提取其总RNA,并根据其他兰花的ACC氧化酶(1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid oxidase, ACO)基因保守序列设计一对特异性引物,通过RT-PCR法克隆得到1条967bp的卡特兰ACO cDNA片断,共编码321个氨基酸残基。序列分析结果显示该克隆片断与已发表的其他兰花的ACO基因序列同源性很高,均在85%以上,尤其与原生种和其近亲属的同源性在95%以上。将克隆的卡特兰ACO片段反向连接到植物表达载体pBI121中CaMV35S启动子的下游,构建了卡特兰ACO基因的反义表达载体pBI121ACC,为进一步应用反义技术培养长花期卡特兰新品种奠定了基础,也为首次应用生物技术延长卡特兰花期做出了尝试。     

绿竹花发育相关BoAG-like基因的克隆与表达特性分析

AG基因属于MADS-box家族,在决定花分生组织特性和花器官发育中起着重要的作用。为阐明竹类植物AG基因的表达特性,本研究以绿竹开花试管苗花芽为植物材料,采用cDNA末端快速扩增技术(RACE),获得了完整的cDNA序列,命名为BoAG-like。序列分析结果表明,BoAG-like长度为792 bp,具有AG基因特有的AG Ⅰ区和AG Ⅱ区;BoAG-like与水稻OsMADS58、玉米ZAG1和毛竹PhMADS3的AG-like同源蛋白所编码的氨基酸序列同源性达到80%以上,均属于C类基因的eu-AG系;蛋白的三级结构预测结果表明,BoAG-like与水稻OsMADS58和二穗短柄草BdMADS18最为接近,但也存在明显差异;实时荧光定量PCR结果表明,BoAG-like基因在花器官的表达量明显高于营养器官的表达量,且其表达量随着绿竹花发育进程呈上升趋势;BoAG-like的表达量在绿竹花芽不同部位存在显著差异,其中在雌蕊中最高,外稃中最低。本研究结果为进一步深入研究竹子花发育的分子机制奠定了一定的理论基础。