龙眼胚性愈伤组织ACC氧化酶基因的克隆及其在龙眼体胚发生过程中的表达分析

【目的】分离克隆龙眼(Dimocarpus longan Lour.)胚性愈伤组织乙烯合成关键酶ACO(1-aminocyclopropane-1-carboxylate oxidase)基因,并分析该基因在龙眼体细胞胚胎(以下简称龙眼体胚)发生过程中的表达情况。【方法】采用RT-PCR结合RACE法,获得龙眼胚性愈伤组织ACO基因的cDNA全长序列和DNA序列,运用生物信息学方法对序列进行分析,并通过实时荧光定量PCR(q-PCR)法研究该基因在龙眼体胚发生过程中的表达【。结果】克隆得到龙眼胚性愈伤组织ACO基因1315bp的cDNA全长序列(GenBank登录号为FJ534854),该cDNA的开放阅读框推定的氨基酸序列(含315个氨基酸)与其它植物ACO具有86%-47%同源性,包含了5'非编码区为86bp,3'非编码区为281bp,3'poly(A)尾长13bp;该基因的DNA序列(GenBank登录号为GU123929)长为1660bp,包含3个内含子,内含子的剪切位点均符合真核生物"GT-AG"规则;该基因在龙眼体胚各阶段均有表达,整个变化趋势呈字母"M"状。【结论】确定所获得的序列是龙眼胚性愈伤组织ACO基因的cDNA序列和DNA全长序列;该基因在不完全胚性紧实结构和心形胚的表达量为两个峰值。     

龙眼胚性愈伤组织AGO6基因克隆及其在体胚发生过程中的表达分析

依据龙眼胚性愈伤组织转录组数据库Unigene序列,利用RT-PCR结合RACE技术,以龙眼胚性愈伤组织c DNA为模板,获得Dl AGO6基因的c DNA全长序列,共3 168 bp(登录号为KF819529),完整开放阅读框2 700 bp,编码900个氨基酸。生物信息学分析表明:Dl AGO6的c DNA所编码的氨基酸序列含有2个高度保守的PAZ和PIWI结构域,具有典型的AGO类蛋白的结构特征;与拟南芥AGO6蛋白序列有较高的同源性。龙眼体胚发生过程中Dl AGO6表达量的q PCR分析表明:Dl AGO6在龙眼松散型胚性愈伤组织时期的表达量最高,在鱼雷形胚时期表达量最低,推测DLAGO6在龙眼松散型胚性愈伤组织阶段的高表达量,可能与细胞的旺盛分裂有关。     

龙眼体胚相关未知蛋白基因DlUP-5的克隆及其在龙眼体胚发生过程中的表达

以龙眼体胚发生早期的胚性培养物为材料,通过简并引物结合PCR进行cDNA末端快速克隆(RACE)的技术,克隆到了龙眼体胚相关未知蛋白基因DlUP-5全长序列,其cDNA全长为887 bp,由681个核苷酸组成的开放阅读框,编码226个氨基酸(GenBank登陆号为GQ443759).该基因推导的蛋白分子质量为24511.9 u,理论等电点pI为9.65;该蛋白是Frigi-da-like蛋白质家族成员,是一个具有Frigida组件,无典型信号肽结构,无跨膜螺旋的亲水性蛋白;不规则卷曲是其最大量的结构元件,并且主要集中在C端区域.实时荧光定量PCR分析结果显示,该基因在龙眼体胚发生过程中均有表达,呈"N"形趋势,其中以不完全胚性紧实结构阶段最高,而鱼雷形胚阶段表达量最低;方差分析表明,鱼雷形胚阶段DlUP-5基因表达量与其他7个阶段存在极显著差异.该研究结果对DlUP-5基因在龙眼体胚发生过程中的作用有了一个初步的认识,其在龙眼胚性愈伤组织胚胎发生能力、早期体胚正常发育和体胚成熟过程等方面可能起重要作用.     

龙眼胚性愈伤组织线粒体ATP合酶β亚基基因克隆及其在龙眼体胚发生过程中的表达分析

【目的】克隆龙眼(Dimocarpus longan Lour.)胚性愈伤组织线粒体ATP合酶β亚基基因(mitochondrial F1-ATPase beta subunit gene),并分析该基因在龙眼体胚发生过程中的表达情况。【方法】采用RT-PCR结合RACE法,通过T/A克隆测序,获得龙眼胚性愈伤组织线粒体ATP合酶β亚基基因全长序列;随后通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)法研究该基因在龙眼体胚发生过程中的表达规律。【结果】成功克隆龙眼胚性愈伤组织线粒体ATP合酶β亚基基因完整cDNA序列(GenBank登录号:FJ222749),该序列全长2099bp,由1677bp核苷酸组成的ORF,编码558个氨基酸。该基因与其它植物的线粒体ATP合酶β亚基基因在核苷酸序列和推导的氨基酸序列方面相似性较高。对来源于动、植物的28条线粒体ATP合酶β亚基基因编码区序列所构建的进化树分析表明,由线粒体ATP合酶β亚基基因编码区序列所建立的系统关系树与真实的动、植物进化基本一致,龙眼处在双子叶植物中,由于该基因在龙眼同科属的植物中为首次克隆,所以有自己单独的分支。qRT-PCR结果分析表明,随着龙眼体胚的发育,线粒体ATP合酶β亚基基因转录水平逐渐升高,到球形胚阶段达到最高,而后又急剧下降,到鱼雷形胚阶段降到最低,子叶形胚阶段略有升高。【结论】龙眼线粒体ATP合酶β亚基基因与其它植物相应序列具有较高同源性,在龙眼体胚发育过程中,以球形胚阶段的表达最高。     

龙眼体胚Obg1基因的克隆及其在龙眼体胚发生过程中的表达分析

本试验克隆了龙眼体胚Obg1基因(DLObg1)的3个转录本.序列分析表明,DLOBG1蛋白具有典型的OBG蛋白结构域,与其他植物的OBG蛋白具有较高的同源性,与葡萄、蓖麻和玉米的氨基酸序列同源性分别为84%、84%和82%.实时荧光定量PCR分析显示,DLObg1基因的转录水平随龙眼体胚的发育而变化,在心形胚和鱼雷形胚阶段的表达量最高,可能与子叶等器官的形成有关.     

金花茶多酚氧化酶基因的克隆及其体胚发生过程中的表达分析

以金花茶胚性培养物为材料,对体胚PPO基因克隆以及在体胚发生过程中的转录水平进行q PCR分析和酶活性变化检测.结果表明:克隆获得的金花茶PPO基因c DNA序列1788 bp,含有完整的开放阅读框(ORF),编码595个氨基酸;与登录Gen Bank的山茶属其他植物PPO基因序列进行核苷酸和氨基酸比对发现,同源性分别为74%和72%左右.同时,以18S rRNA作为内参基因进行的q PCR分析表明:金花茶体胚发生过程中PPO基因表达量呈下降趋势,球形胚PPO基因表达量最大,子叶胚和心形胚次之,成熟胚最小;而正常子叶胚和花状多子叶胚的表达量存在明显差异.此外,对金花茶体胚发生过程中PPO活性变化检测结果表明:在此过程中PPO活性明显比较低,变化趋势与PPO基因定量表达结果相似,推测PPO基因可能在金花茶体胚发生早期发挥重要作用.     

限制生长保存龙眼胚性愈伤组织体胚发生过程的RAPD分析

以红核子龙眼不同保存时间(5个月、3 a、13 a)的不同发育阶段体胚为材料,对限制生长保存后的胚性愈伤组织(EC)的体胚发生过程进行随机扩增多态性DNA(RAPD)分析;筛选10条随机引物,对EC不同发育阶段体胚的基因组DNA进行扩增.结果表明:龙眼EC不同发育阶段体胚的RAPD谱带存在一定的差异,但不同保存时间的EC在体胚发生过程中的相对变异率都保持在比较小的变异范围内,小于5.1%.     

龙眼胚性愈伤组织的高频率体细胞胚胎发生

比较了龙眼不同类型胚性愈合伤组织，品种，蔗糖质量浓度，有机附加物，生长调节剂，光照度等因素对龙眼胚性愈组织体胚诱导的影响，结果表明，在优经的体胚发生条件下，选择适宜的胚性愈伤组织类型，可获得龙眼胚性愈伤组织的高频率体细胞胚胎发生，在低质量浓度蔗糖（≤３０ｇ．Ｌ＾－１）和黑暗条件下，松散型胚性愈伤组织的体胚分化频率为１００％，并且发生数量可达每克１万个左右。     

龙眼胚性愈伤组织体胚发生过程中生物大分子的动态变化

测定了龙眼胚性愈伤组织体胚发生过程中若干生物大分子的动态变化.结果表明:龙眼胚性愈伤组织体胚发生过程中淀粉有2个累积峰值,第1次出现在胚性愈伤组织阶段,第2次出现在球形胚阶段,在鱼雷形胚阶段又有一个小回升,这时淀粉积累较心形胚和子叶形胚阶段高一些;随着胚胎的发育,DNA、RNA、总核酸含量的变化趋势大致相同,最高点均出现在心形胚阶段,其中RNA含量的变化较DNA、总核酸含量明显,蛋白质含量的变化曲线呈“S”形.这些生物大分子的动态变化表明,它们对于体胚的发生和发育起着重要作用.     

文冠果LEC1基因的克隆及表达分析

目的文冠果隶属无患子科, 是我国北方重要的油料树种, 种子含油量高, 是制备食用油、生物柴油等的优质原料。本研究旨在克隆文冠果Leafy Cotyledon 1(XsLEC1)基因, 进行序列及表达模式的分析。方法以文冠果种胚为试材, 利用RT-PCR和RACE技术克隆文冠果LEC1基因。采用Protparam及TMHMM2.0软件预测XsLEC1蛋白的理化性质和跨膜结构域, ProtComp9.0及Motif Scan软件预测XsLEC1蛋白的亚细胞定位及蛋白功能, BioEdit及MEGA7软件分析XsLEC1蛋白的多重序列比对和进化关系。运用RT-PCR和实时荧光定量PCR分析XsLEC1基因的表达模式。结果XsLEC1 cDNA全长1 035 bp, 包含一个长度为690 bp的开放阅读框(GenBank号为MF616360), 可编码229个氨基酸。推导的氨基酸序列包含一个HAP3亚基的保守功能域B。该保守功能域内含有组蛋白折叠中的3个α螺旋(α1、α2、α3)和两个短环结构(L1、L2)。在线预测该蛋白为稳定的, 亲水性蛋白, 无信号肽和跨膜区域, 定位于细胞核, 存在多个磷酸化位点。二级结构主要由α螺旋和无规则卷组成。进化分析表明, 该蛋白序列与同科龙眼亲缘关系最近, 其次为麻风树和毛果杨。RT-PCR实验得出, XsLEC1基因在文冠果的根、茎、叶及花中均无表达, 在种子中出现较高表达。实时荧光定量PCR结果进一步显示, XsLEC1基因在种胚中有明显的时序表达特性, 在种胚发育的前期(花后33、40、47 d)表达较高, 在种胚发育的后期(花后54、61、68 d)表达较低, 至花后75 d时仅有微量表达, 而在完全成熟的种胚(花后81 d)中未检测到XsLEC1的表达。结论文冠果LEC1基因的克隆及表达分析, 为以后深入研究XsLEC1的功能奠定了分子基础, 同时对生产实践中文冠果油脂品质的改良有一定的实践意义。      

龙眼体胚发生过程中tRNA怀丁苷合成蛋白基因(Dltyw1)的克隆及表达分析

根据龙眼胚性愈伤组织转录组数据库信息,进行龙眼胚性愈伤组织tRNA怀丁苷合成蛋白基因(Dltyw1)cDNA全长克隆及其在体胚发生过程中的定量表达分析.结果表明:Dltyw1基因全长2273 bp,包含1920 bp ORF,编码640个氨基酸,将此基因登录GenBank,登录号为JF733783;Dltyw1含有flavodoxin 1、Radical SAM及Wyosine form功能域,进化树分析显示,Dltyw1与其他物种twy1基因具有较高同源性.荧光定量PCR技术分析表明,Dltyw1基因在龙眼体细胞心形胚时期呈现表达高峰,并在子叶形胚阶段迅速下降至最低点,由于心形胚是体细胞胚胎发生由球形胚向各组织器官发育的关键阶段,表明twy1基因在体胚发生过程中的组织器官发育及形态建成阶段的转录后调控方面起重要作用.     

龙眼体细胞胚胎发生过程中内源多胺的变化

采用高效液相色谱测定了龙眼胚性愈伤组织体胚发生过程中内源多胺含量的变化.结果表明:龙眼胚性愈伤组织中内源多胺含量比非胚性愈伤组织高;体胚发生过程中内源多胺含量变化趋势大致呈“M”状,在胚性愈伤组织Ⅱ和球形胚阶段转折;内源多胺含量的变化先于形态学的变化.     

龙眼体胚Myb转录因子基因的克隆及序列分析

以龙眼同步化调控的鱼雷形胚为材料,设计特异上下游引物,采用RT-PCR法,获得了797 bp的基因序列.通过NCBI的BLAST软件进行核苷酸序列和氨基酸序列的同源性搜索及相似度分析,结果表明,所获得的核苷酸序列和翻译的氨基酸序列与其他物种的Myb转录因子有较高的同源性,推断该基因序列属于龙眼Myb转录因子基因.已在G...     

龙眼体细胞胚胎发生过程中特异表达蛋白的双向电泳分析

以龙眼品种红核子LC2胚性细胞系为材料,进行体细胞胚胎(简称体胚)发生及其同步化调控,获取体胚发生过程中各个主要发育阶段的培养物(胚性愈伤组织、球形胚、子叶形胚、早期成熟胚、中期成熟胚、晚期成熟胚),采用双向电泳对体胚发生过程中特异表达蛋白进行分析.结果表明:(1)龙眼胚性愈伤组织中,pI为4-5的酸性蛋白表达种类最多,在体胚发育的过程中逐渐消失,相反,pI为5-6的微酸性蛋白的表达逐渐增多;(2)体胚发育后期,尤其是成熟胚晚期,分子质量大的蛋白大量减少,分子质量较小的蛋白增多并逐渐积累;(3)虽然在各个发育阶段都会出现一些新的特异蛋白,但是没有改变蛋白质种类逐渐减少的趋势;(4)发现了一些有差异的特异蛋白点,尤其是成熟胚后期,有一系列大分子质量的蛋白消失,新出现了一部分分子质量较小的蛋白,其中几种表达量很大,可能与体胚发育有密切关系.