番茄果实中NEVER—RIPE基因的克隆及其反义表达载体的构建

从粉红期番茄果实中提取总RNA，根据Genebank中NEVER－RIPE（即NR基因）cDNA序列，设计合成特异性引物，用反转录－聚合酶链式反应（RT－PCR）进行cDNA扩增，获得一个715bp左右的扩增产物，克隆于pGEM-T easy载体，测序确定其正确性。将该扩增产物反向克隆到植物表达载体pBI121中，通过PCR及限制性内切酶酶切鉴定重组质粒。将重组表达质粒导入根癌农杆菌LBA4404中，PCR及限制性内切酶酶切确定质粒已被导入。     

盐生杜氏藻β-胡萝卜素羟化酶基因(chyb)的克隆及表达分析

玉米黄质(3,3'-二羟基-β-胡萝卜素)是自然界中常见的一种β-胡萝卜素衍生物,是黄斑和视网膜中最关键的部分.玉米黄质是通过一系列酶作用合成,其中β-胡萝卜素羟化酶(chyb)是关键限速酶,为了研究盐生杜氏藻(Dunaliella salina)中不同胁迫下β-胡萝卜素羟化酶基因的表达及玉米黄质含量的变化.本研究采用RACE方法首次从盐生杜氏藻中扩增出β-胡萝卜素羟化酶基因(Dschyb),并分析强光、葡萄糖等因素对DSchyb表达及玉米黄质含量的影响.结果表明,该基因全长1 433 bp(GenBank登录号:JN118489),包含一个969bp的开放阅读框,编码322个氨基酸,氨基酸的分子量为35.51kD,等电点(PI)为9.01.DsCHYB包含有4个保守的组氨酸基序,与团藻及莱茵衣藻的同源性分别是64％和58％.DsCHYB具有4个跨膜结构及叶绿体导肽,进一步证明该酶定位于叶绿体类囊膜上.系统进化树分析标明,DsCHYB与其他绿藻如团藻(Volvox carteri f.Nagariensis)、莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)的CHYB共处一个进化支,亲缘关系很近.Dschyb基因的表达调控研究显示,在经强光刺激24 h后,Dschyb 基因表达显著上调(P＜0.01),在48 h表达最高(P＜0.01).在经乙酸钠、硫酸亚铁和强光共同处理6h时,Dschyb表达急剧上升(P＜0.01),处理12h后下降;在葡萄糖处理1.5h后,其表达达到最高,6h后表达与对照组无显著性差异;添加放线菌素D后,Dschyb的表达相对对照降低,表明放线菌素D可能对葡萄糖诱导Dschyb表达具有抑制作用.高效液相色谱测定其玉米黄质含量,钠铁、强光及葡萄糖处理均能提高盐生杜氏藻的玉米黄质的含量,其玉米黄质含量比对照组分别增长16％(P＜0.05),28％(P＜0.05)和53％(P＜0.01).本研究结果为玉米黄质合成调控及其在藻类中功能研究提供理论指导.     

砀山酥梨肉桂酸4-羟化酶基因的克隆及表达分析

木质素是梨(Pyrus)石细胞的重要成分之一,木质素合成代谢对石细胞形成发育有着重要影响.肉桂酸4-羟化酶(cinnamate 4-hydroxylase,C4H,EC l.14.13.11)是细胞色素单加氧酶超家族中CYP73A亚家族的一员,同时为木质素合成代谢中的一个关键酶.本研究从砀山酥梨(Pyrus bretschneideri cv.Danshan Su)果实中克隆出一条肉桂酸4-羟化酶基因的全长cDNA序列,命名为PbC4H,GenBank登录号为:KF663548.PbC4H全长1 764 bp,具有1 515bp的ORF,编码504个氨基酸.PbC4H与多个物种C4H基因编码的氨基酸序列具有较高的同源性,说明其在进化过程中较为保守.结构域分析表明,PbC4H具有跨膜结构域和典型的细胞色素P450结构域特征.qRT-PCR分析发现在梨果实发育的不同时期,PbC4H基因表达量呈现先增加后下降的趋势,其中在花后55 d达到最高.构建了PbC4H原核表达载体pET-32a-PbC4H,在大肠杆菌(Escherichia coli) BL21菌株中诱导表达出PbC4H融合蛋白.亚细胞定位表明PbC4H蛋白定位于细胞膜上.本研究结果为利用分子生物学技术调控梨木质素的合成和石细胞的发育提供了基础资料.     

木质素合成关键酶基因CCR的克隆及其反义表达载体的构建

木质素是植物体中总量仅次于纤维素的第二大有机物质，占次生物质总量的95％以上，在植物体具有一定的生理功能。但由于木质素含量过高使造纸工业中污染增加、饲草消化吸收率降低，因此木质素含量基因调控已成为植物基因工程研究的一个重要方向。羟基肉桂酰辅酶A还原酶(cinnamoyl-CoAreductase，CCR)可还原3种羟基肉桂酸的     

草莓乙烯受体FaEtr1和FaErs1基因的克隆及其反义表达载体的构建

在已报道的FaEtr1和FaErs1基因序列的基础上,设计特异引物,分别克隆草莓(Fragaria ananassa)乙烯受体FaEtr1基因580bp部分特异序列和FaErs1基因445bp部分特异序列,将上述2个片段分别反向插入植物表达载体pBI121的CaMV35S启动子和Nos终止子之间,构建了反义表达载体pBI121Etr1和pBI121Ers1。将带有完整启动子和终止子的FaEtr1和FaErs1基因引入pCAMBIA1301中,最终获得FaEtr1和FaErs1的双价植物表达载体pFRS。将这3个重组表达质粒pBI121Etr1、pBI121Ers1和pFRS导入根癌农杆菌(Agrobactrium tumefaciens)EHA105中,PCR及限制性内切酶酶切确定质粒已被导入。     

枯草杆菌β-甘露聚糖酶基因的克隆及表达

以能水解魔芋葡甘聚糖的野生筛选菌种枯草杆菌A33为材料，通过PCR技术从A33基因组中扩增出β-甘露聚糖酶基因编码序列。经过克隆、测序及BLAST比对分析，证实该基因编码β-甘露聚糖酶，属于β-甘露聚糖酶家族中的一员。该基因已注册GenBank（GenBank注册号：DQ269473）。将该基因构建到大肠杆菌表达载体pET-32a并转入大肠杆菌表达系统BL21（DE3），经过诱导获得了此酶的高效表达.     

香石竹ACC氧化酶基因克隆及其反义表达载体构建

据已报道的香石竹氨基环丙烷羧酸(ACC)氧化酶基因的cDNA序列设计特异引物,以香石竹品种“Master”基因组DNA为模板,用PCR方法克隆出香石竹ACO基因的部分序列。测序结果显示,克隆的序列与已报道序列基本一致。将克隆的香石竹ACO片段反向连接到植物表达载体pCAMBIA 1301中CaMV 35S启动子的下游,构建了香石竹ACO基因的反义表达载体pCAM-ACO2,为进一步通过反义技术延长转基因香石竹的花期奠定了基础。     

苹果山梨醇脱氢酶(NAD-SDH)基因的克隆及其反义表达载体对农杆菌的转化

山梨醇是一种糖醇,是蔷薇科植物所特有的,是蔷薇科植物主要的光合产物、运输糖和贮藏物质(B ieleskiand Redg-w ell,1995),在其糖代谢中占有重要地位。另一方面,山梨醇能够提高植物抗环境胁迫的能力(徐迎春等,2001;Brow n etal.,1999)。N A D-山梨醇脱氢酶(N A D-SD H)是山梨醇     

茶树β-葡萄糖苷酶cDNA克隆和原核表达

摘要：对与萜烯类香气前体及与抗病虫害有密切关系的茶树(Camellia sinensis ) β-葡萄糖苷酶cDNA进行克隆和原核表达。结果表明，该酶cDNA全长序列为1 475 bp(GenBank登录号为AF537127)，与其它植物同源性为40%～60%。α-螺旋构象14.33%、β-折叠构象25.43%，存在多个氨基酸功能结构域。利用pET-32a表达载体构建的重组质粒，转化到大肠杆菌(Escherichia coli )菌株BL21zztrxB（DE3）中，诱导产生63 kD的融合蛋白，表达产物具有正常的生物学活性，能催化葡萄糖苷键的水解反应；诱导表达结果显示，主要在细胞质中以可溶性蛋白形式进行表达。     

苹果6-磷酸山梨醇脱氢酶(S6PDH)基因cDNA克隆及其植物表达载体构建

山梨醇是一种糖醇,是蔷薇科木本植物主要的光合产物及贮运物质,6-磷酸山梨醇脱氢酶(S6PDH)是其合成的关键酶(马锋旺和李嘉瑞,1993)。近年来,人们利用基因工程手段将S6PDH cDNA导入烟草(Tao et al.,1995)、柿(Gao et al.,2001)中,发现转基因植物可合成山梨醇,且使转基因植物抗性     

玉米颗粒结合型淀粉合成酶(GBSS )基因cDNA的克隆及植物表达载体的构建

根据已发表的玉米颗粒结合型淀粉合成酶GBSS（granule-bound starch synthase）基因序列,设计两对引物,其中一对为定点突变的过度引物。从授粉后15d的玉米胚乳中提取总RNA,以反转录合成的cDNA第一链为模板,首次用定点突变、RT-PCR、融合PCR的方法克隆了GBSS 基因的全长cDNA（1818bp）片段。序列测定表明,该片段与文献报道的序列具有99.72％的同源性。并构建了以胚乳特异表达性的Gt1为启动子,以NOS-ter为终止子的植物表达载体pBI-Gt1-GBSS,其含有NPT‖选择标记基因。以期实现特定时期GBSS基因在玉米胚乳中的大量表达。     

籽粒苋（Amaranthus cruentus L.）核糖体蛋白S25基因（cDNA）的克隆及其表达分析

Ribosomes, the agents of protein synthesis, consist of roughly equal amounts of RNA (rRNA) and protein (r-protein). Knowledge of the ribosome and its function mainly comes from the extensive work on 70S bacterial ribosomes. There are 21 proteins in the small (30S) subunit and 30 in the large (50S) subunit in E. coil ri bosomes. The 80S eukaryotic ribosomes are more com plex than the bacterial ones and contain at least 30 pro teins in the small (40S) subunit and 40 in the large (60 S) subunit. These r-proteins are named S1 to S30 and L1 to L40 according to whether they arise from the small or large subunit, and to their mobility in gels. In plants, several ribosomal protein genes and/or cDNAs have been isolated, such as the small subunit proteins S 11, S13, S14, S16, and S19 and the large subunit proteins L2, L7, L17, and L27. Here we report the r-protein S25 cDNA, Arps25, from Amaranthus cruentus L.     

茶树黄烷酮3-羟化酶基因(F3H)的克隆及功能分析

黄烷酮3-羟化酶(flavanone 3-hydroxylase,F3H)是类黄酮代谢途径中的关键酶。本研究采用逆转录PCR技术,获取了茶树(Camellia sinensis)F3H的开放阅读框(open reading frame,ORF)包含1 107个碱基,编码含有368个氨基酸的蛋白质,推测分子量为41.46 kD,等电点为5.61;实时荧光定量PCR表明,CsF3H在叶片中表达量较高,且受光照影响;将此基因重组到表达载体PRSF上,导入大肠杆菌(Escherichia coli)BL21中进行原核表达,优化原核表达的条件,结果表明,最佳诱导温度28℃、异丙基-β-d-硫代半乳糖苷(IPTG)浓度1.0 mmol/L、诱导时间5 h;利用高效液相色谱法(HPLC)对重组蛋白进行了体外酶活的检测,结果表明,重组目的蛋白具有F3H酶活性,可将反应底物柚皮素(N)和圣草酚(E)分别转化为二氢山奈素(DHK)和二氢槲皮素(DHQ);当E作为底物时,酶活性明显高于柚皮素。本研究结果为茶树F3H酶动力学研究和其器官组织特异性研究提供了基础资料。     

马铃薯叶片特异性启动子克隆分析及其驱动的人白细胞介素-12表达载体构建

利用植物生物反应器表达具有应用价值的药用蛋白是近年来生物技术研究热点。本研究利用PCR技术从马铃薯基因组中克隆其叶片组织特异性启动子Prbcs后,利用PLACE等数据库对序列进行启动子元件分析,接着通过重叠PCR、限制性内切酶酶切、体外连接、转化等技术,以双元载体pCambia-2301为骨架,构建Prbcs驱动的药用蛋白人白细胞介素12（hIL12）表达载体。结果显示,本研究成功从马铃薯基因组中扩增得到了623 bp大小的启动子片段,序列分析表明该片段含有典型的启动子元件如TATA-box,以及一些组织特异性的相关响应元件,符合组织特异性启动子的特征;成功获得了基于pCambia-2301的Prbcs驱动的hIL12植物表达载体。本研究获得的Ppatatin启动子及其驱动的hIL12表达载体,为提高hIL12在植物生物反应器中表达量以及优化马铃薯生物反应器打下了基础。     

桂花15-顺式-ζ-胡萝卜素异构酶基因(Z-ISO)的克隆及表达分析

15-顺式-ζ-胡萝卜素异构酶(15-cis-ζ-carotene isomerase,Z-ISO)可以催化9,15,9'-三顺式-ζ-胡萝卜素异构化生成9,9'-二顺式-ζ-胡萝卜素,Z-ISO基因是植物类胡萝卜素代谢途径中最后一个被鉴定的基因.为克隆桂花(Osmanthus fragrans) Z-ISO基因的ORF序列并研究其表达特征,本研究利用已构建的桂花花瓣转录组数据库中Unigene序列信息,结合PCR技术克隆得到桂花Of Z-ISO1(GenBank登录号:KX120175)和Of Z-ISO2(GenBank登录号:KX120176)基因ORF序列.生物信息学分析表明,Of Z-ISO1和OfZ-ISO2基因均含有长为1 107 bp的ORF,编码368个氨基酸残基.Of Z-ISO1和Of Z-ISO2蛋白均含有6个跨膜螺旋区和3个保守的异构酶功能作用所必需的活性位点(H152、H268和D296).Of Z-ISO1和Of-ISO2与玉米(Zea mays)和拟南芥(Arabidopsis thaliana) Z-ISO1氨基酸序列有较高的相似性,系统进化树分析发现,Of Z-ISO1和Of Z-ISO2与芝麻(Sesamum indicum)Z-ISO亲缘关系最近,聚为同一小支.qRT-PCR结果显示,堰虹桂花序发育过程中,OfZ-ISO1基因在花蕾期花序中表达量较低,铃梗期其表达量急剧增加,初开期表达量保持不变,而盛开期表达量显著下降;Of Z-ISO2基因在花蕾期和铃梗期花序中表达量较低,随后表达量逐渐增加,于盛开期表达量达到最高.在桂花不同花色品种中,丹桂品种堰虹桂花色最深、花瓣类胡萝卜、素总量最高,金桂品种金球桂次之,银桂品种玉玲珑花色最浅、花瓣类胡萝卜素总量最低;总体上铃梗期和初开期时玉玲珑Of Z-ISO1和Of Z-ISO2基因的表达量较高,盛开期3个不同花色品种花瓣中OfZ-ISO1和Ofz-ISO2基因的表达量大致相同.本研究结果表明,桂花花序开放过程中Of Z-ISO1和Of Z-ISO2基因的表达水平对其类胡萝卜素的积累十分重要,不同花色品种类胡萝卜素含量与其Of-ISO1和OfZ-ISO2基因表达量并非正相关.研究结果将为全面揭示桂花呈色机制提供理论基础.     

地衣芽孢杆菌β-1,3-1,4葡聚糖酶基因的克隆和表达

提取地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)基因组，通过PCR克隆了该菌的β-1，3-1，4．葡聚糖酶基因全长。该基因全长818bp,ORF为732bp,编码243个氨基酸，计算分子量为27.35kD，等电点为8．31。经Blast分析，该序列与短小芽孢杆菌(B．pumilus)同源性最高(99％)，而与基因库中地衣芽孢杆菌的同源性为94％，该基因已被GenBank接受(AY225317)。用BamHI和XhoⅠ双酶切目的片断和表达载体pET-30a( )后相连接，构建重组表达载体pET-lic，并导人大肠杆菌(Escherichia coli)BL21菌株中表达。酶学特性表明：SDS-PAGE电泳在27kD左右有表达蛋白带，该工程菌总酶活达67．34U／mL，是出发菌的60倍，最适温度在50℃左右，最适pH在5～6之间。该工程菌可作为材料构建耐热性好和酶活高的杂合基因工程菌。     

丹参海藻糖-6-磷酸合成酶基因（SmTPS）的克隆及其表达分析

对丹参EST序列进行Blast分析,得到一条海藻糖-6-磷酸合成酶（TPS）基因,将其命名为SmTPS,GenBank注册号为JF937196。该基因cDNA全长2836 bp,包含一个长为2574 bp的ORF,编码857个氨基酸。生物信息学分析表明,分子量为97.04 kD,等电点为5.76,含α-螺旋、β转角、延伸连和无规则卷曲。该蛋白同时具有海藻糖-6-磷酸合成酶（TPS）和海藻糖-6-磷酸磷酸酯酶（TPP）的功能结构域。系统进化树分析表明丹参TPS功能域和拟南芥AtTPS6属于一类,而TPP功能域与低等生物酵母ScTPS2属于一类。实时定量PCR结果分析表明,SmTPS基因在丹参不同组织器官中差异表达,其茎中表达量最高。在干旱和低温处理下,其表达量与对照相比均可上调约2倍,表明SmTPS基因在丹参抵抗干旱和低温胁迫中发挥一定的作用。     

酿酒酵母耐铜基因CUP1的克隆及其植物表达载体的构建

酿酒酵母铜金属硫蛋白（ｃｏｐｐｅｒ ｍｅｔａｌｌｏｔｈｉｏｎｅｉｎ,Ｃｕ－ＭＴ）,属于第Ⅱ型金属硫蛋白,Ｃｕ－ＭＴ由酿酒酵母耐铜基因ＣＵＰ１编码,由６１个氨基酸残基组成,其中半胱氨酸残基１３个,占Ｃｕ－ＭＴ总氨基酸数的２１．３％,Ｃｕ－ＭＴ与铜离子有较强的结合力,在酵母细胞中主要参与过量铜的解毒作用。本研究通过ＰＣＲ方法,从酵母基因组ＤＮＡ中扩增出了ＣＵＰ１基因,克隆于ｐＵＣ１９的多克隆拉点。扩增     

广西沼泽型水牛γ-干扰素基因的克隆与原核表达

本研究克隆了广西沼泽型水牛γ-干扰素(interferon-γ,IFN-γ)基因,并构建了水牛IFN-γ原核表达质粒。从健康沼泽型水牛静脉无菌采血,分离外周血单个核细胞(Peripheral blood mononuclear cells,PBMCs),用刀豆素A(Concanavalin A,ConA)诱导培养13 h后,提取细胞总RNA,用水牛IFN-γ基因特异性引物通过RT-PCR扩增水牛IFN-γ成熟肽编码区cDNA序列,将其克隆到pMD18-T载体中。RT-PCR产物电泳可见约457 bp大小目的片段。经过限制性酶切分析,测序证实克隆得到的基因序列正确。将IFN-γ成熟肽编码区基因片段切下亚克隆到表达载体pET-32a 中,构建成重组表达质粒pET-mIFN-γ。PCR、双酶切电泳和序列测定结果均证实已插入约457 bp的IFN-γ基因片段。经异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(IPTG)诱导,水牛IFN-γ基因在大肠杆菌中获得了高效的表达,融合蛋白的分子量为35 ku,表达量占菌体总蛋白的43.6%。