玉米黑粉菌cyp51基因上游调控区克隆及生物信息学分析

为探明玉米黑粉菌cyp51基因的表达调控机制,根据玉米黑粉菌cyp51基因cDNA的5'-序列,采用染色体步移技术,获得其5'-上游调控区序列,总长为490bp.利用NNPP分析软件预测转录起始位点,并采用TFSEARCH 1.3软件分析转录因子结合位点.结果显示:转录起始位点位于上游134bp处;上游调控区不仅包含启动子的核心结构序列TATA盒(分别位于-30、-58、-318和-348 bp处)和CAAT盒(分别位于-150、-161和-191 bp处),亦包含多个转录因子结合位点,如AP-4、GATA-1、CdxA、Dfd和Oct-1等;在上游调控序列中嘌呤含量高,而且从-222 bp处开始存在4个连续高嘌呤含量的热激转录因子特异性结合位点(HSE).     

稻瘟菌CYP51蛋白表达、纯化及其与抑制剂的复合体的结晶条件筛选

为阐明稻瘟菌Magnaporthe oryzae甾醇14α-脱甲基酶（sterol 14α-demethylase,CYP51）与抑制剂的互作机制,首先通过分子生物学软件预测并分析稻瘟菌CYP51蛋白的跨膜域、二级结构以及氨基酸序列保守性,对CYP51蛋白的氮端跨膜域序列进行截除处理并以此构建蛋白表达质粒;其次对表达质粒进行原核表达,并使用亲和层析、酶切、透析和凝胶过滤层析等多种蛋白纯化手段得到目的蛋白;最后利用坐滴法对CYP51蛋白与抑制剂的复合体的结晶进行筛选。结果表明,稻瘟菌CYP51A和CYP51B蛋白均有两段跨膜域,在不破坏CYP51蛋白底物和抑制剂结合区域的前提下,将稻瘟菌CYP51A蛋白氮端1~100位氨基酸以及稻瘟菌CYP51B蛋白氮端1~110位氨基酸截除,构建蛋白表达质粒pET28a-His6-MBP-TEV-CYP51A和pET28a-MBP-TEV-CYP51B-His6。经原核表达与多种纯化方法成功获得质量佳且纯度高的稻瘟菌CYP51A和CYP51B-His6单体蛋白,并分别与氯氟醚菌唑、烯唑醇及戊唑醇等抑制剂孵育获得复合体,稻瘟菌CYP51B蛋白与烯唑醇复合体在0.1 mol/L酒石酸钾钠、0.1 mol/LTris-HCl （pH 8.5）、0.4 mol/L水合硫酸镁结晶条件下长出晶体。     

菰黑粉菌MAPK同源基因UeKss1的克隆及表达

菰黑粉菌作为茭白植株体内的内生真菌,其二型态转换与茭白孕茭密切相关,而MAPK途径在真菌二型态转换中具有重要调控作用。本研究在菰黑粉菌中克隆得到了一个MAPK基因UeKss1,通过与酵母菌中的MAPK途径蛋白进行聚类分析表明其属于Kss1的同源蛋白。进一步的系统进化分析表明,UeKss1与黑粉菌属真菌的Kss1同源性最高,达80%以上,且它的丝/苏氨酸双特异性蛋白激酶催化结构域高度保守。不同碳源诱导下菰黑粉菌的生长特征及UeKss1表达分析发现,只有蔗糖培养基能诱导菰黑粉菌菌丝形成,而在PDA、葡萄糖和麦芽糖培养基中,该菌都保持酵母型生长;UeKss1基因的表达量在PDA和葡萄糖培养基中变化不显著,但在麦芽糖培养基中,该基因的表达随着培养时间的延长持续上调表达,而在蔗糖培养基中,UeKss1的表达量虽然也呈现上升趋势,但是远小于麦芽糖的诱导表达量。对UeKss1进行的原核表达纯化,经Western blot验证得到纯度较高的UeKss1蛋白。研究结果可为UeKss1基因的功能研究,阐明其在菰黑粉菌二型态转换中的作用机制提供帮助。     

玉米衰老相关蛋白基因ZmSAP的克隆与表达分析

利用立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)诱导胁迫下玉米高耐纹枯病自交系幼苗叶片所构建的cDNA文库中获得的EST序列,通过电子克隆和RT-PCR方法,结合cDNA末端快速扩增技术,从玉米叶片中分离克隆到衰老相关蛋白基因的全长cDNA序列,命名为ZmSAP(GenBank登录号:GU253311)。序列分析表明,ZmSAP全长1156bp,包含一个完整的603bp的开放阅读框(ORF),具有连续的Poly A尾和典型的加尾信号AATTAA。ProtParam程序预测表明该基因编码200个氨基酸,相对分子量为21.92kD,等电点为10.38。该氨基酸序列与豌豆、挪威云杉、寄生藻等有不同程度的同源性且在不同物种间具有一个保守结构域,染色体定位发现该基因位于玉米第1条染色体上。荧光定量PCR分析表明,在高耐纹枯病自交系R15和高感纹枯病材料478中ZmSAP基因在病菌胁迫初期呈诱导表达,可能参与了病原菌诱导的细胞程序性死亡过程,说明该基因与纹枯病菌胁迫响应机制密切相关。     

中国玉米矮花叶病毒6K1基因的克隆及序列分析

 玉米矮花叶病毒(MDMV)病分布于世界各主要玉米产区,近年在我国北方地区发生流行,导致玉米和高粱大面积减产,造成了严重损失。由于缺少抗病品种,目前对该病的防治主要是采取传统的方法。通过对MDMV的分子生物学及传播机制进行系统研究,有可能找到对该病毒有效而持久的控制措施。     

黏虫CYP9A113基因的克隆及外源物质对基因表达的诱导效应

黏虫是我国作物上最重要的害虫之一。细胞色素P450能够参与昆虫外源物质代谢。本研究采用RACE技术克隆了一条编码黏虫P450基因的cDNA序列,并通过Real-time PCR技术,检测了4种外源物质对该基因表达的诱导效应。该基因被国际P450命名委员会命名为CYP9A113,GenBank登录号为KY436739。利用2.5%高效氯氟氰菊酯乳油的LD_(50)处理黏虫3 h,LD_(10)、LD_(30)和LD_(50)处理12 h和24 h,可诱导表达CYP9A113基因;20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂的LD_(10)处理黏虫12、24和48 h,LD_(30)和LD_(50)处理24 h,CYP9A113基因表达呈诱导效应;0.1和0.5 mg/mL香豆素处理6、12、24和48 h,CYP9A113基因表达均呈诱导效应;0.1和0.5 mg/mL吲哚-3-甲醇处理3、6、12、24和48 h,CYP9A113基因表达均呈诱导效应。     

茶尺蠖脂肪酶合成基因EoL2的克隆和组织表达特征

昆虫脂肪酶可参与脂类消化、吸收和运输,并能介导植物的抗病虫功能。本研究通过茶尺蠖唾液腺转录组数据库发掘到该基因片段,采用RACE技术克隆获得了一条茶尺蠖脂肪酶合成基因序列,命名为Eo L2,并检测了其在茶尺蠖不同生育期及不同组织部位中的相对表达水平。研究结果表明,Eo L2的c DNA序列全长1310 bp,开放阅读框为1041 bp,编码一个包含346个氨基酸的蛋白,推测该蛋白相对分子量为37.96 k D,推测等电点(PI)为8.41,具有脂肪酶典型的GXSXG丝氨酸活性保守序列,其氨基酸序列与家蚕相似度最高,为57%。实时荧光定量PCR结果表明,Eo L2在卵中的表达量显著低于其它虫态;在1龄幼虫期的相对表达水平显著高于2~5龄;在成虫中的表达量显著高于蛹;在血淋巴中的表达量显著高于中肠、表皮、脂肪体和唾液腺。     

小麦矮腥黑粉菌及其近缘种的RPB2基因片段序列分析

以小麦矮腥黑粉菌（Tilletia controversa Kühn）及其近缘种小麦网腥黑粉菌［T. caries （DC.）Tul.］、小麦光腥黑粉菌(T. laevis Kühn)和其他6种黑粉菌的DNA为模板,用RNA聚合酶II的第2亚基RPB2基因的通用引物RPB2-740F/RPB2-1365R进行PCR扩增。结果表明,3种小麦腥黑粉菌均能扩增出617 bp大小的DNA片段,供试的其他6种黑粉菌没有任何扩增产物。利用DNAMAN软件进行序列分析结果表明,3种小麦腥黑粉菌的RPB2蛋白基因序列的相似性为99.08%,存在17个碱基的差异。利用RPB2基因的通用引物作为小麦腥黑粉菌的内置对照引物,与小麦矮腥黑粉菌的特异引物CQUTCK2/CQUTCK3相结合可提高小麦矮腥黑粉菌检测的准确性。     

紫茎泽兰CYP75基因cDNA片段的克隆与鉴定

根据菊科植物P450基因CYP75 B5(GenEMBL AF313489)和C YP75 B6(GenEMBL AF313488)核酸序列同源区设计引物,用RT-PCR方法从紫茎泽兰植株中获得一大小为378bp的细胞色素P450基因片段。经克隆、测序及氨基酸序列同源性比较,发现由该片段推导出的氨基酸序列与C YP75 B5和C YP75 B6的氨基酸序列分别具有79.5%和85.6%的同源性,与C YP76 B1、C YP81 B1 v1、C YP81 E1 v2同源性分别为40.8%、35.2%、35.0%,与C YP73 A家族的同源性在28.9%～31.4%;所绘制的系谱树与同源性分析结果一致。因此,初步确定该序列为C YP75家族中某一成员的结构基因片段。     

荻草谷网蚜两个内参基因的克隆及表达谱分析

利用染料法荧光定量PCR技术开展功能基因的表达量检测时,表达稳定内参基因的选择和引物的高特异性是确保检测结果准确可靠的前提。本文针对昆虫通用的内参基因NADH(nicotinamideadenine dinucleotide dehydrogenase)和DIMT(dimethyladenosine transferase)在荻草谷网蚜中进行了基因克隆、序列分析、不同龄期的时间表达谱分析和基因表达稳定性评估。两个基因的GenBank登录号分别为OL770461和OL770462。NADH和DIMT基因克隆序列与基于高通量测序技术预测结果高度一致,但仍有不同。以β-actin为内参分析两个表达谱,结果显示各自表达稳定、龄期间无显著差异;稳定值由高到低为β-actin,NADH,DIMT,稳定值彼此接近、远小于阈值1.5。以上研究结果说明,通常作为内参基因的持家基因虽然保守,在物种间仍可能存在较大变异,直接引用其他物种的内参引物不可行;不但如此,一代测序技术虽然通量低但准确度极高,与之相比,二代高通量测序则错误率较高,因此引物设计使用的基因应首做克隆测序验证;最后,NADH和DIMT在荻草...     

小菜蛾CYP6BG1基因体外真核表达及其对氯虫苯甲酰胺的代谢

小菜蛾Plutella xylostella是为害十字花科作物的世界性重要害虫,对氯虫苯甲酰胺产生了严重抗性。已经明确小菜蛾CYP6BG1的过量表达与其对氯虫苯甲酰胺的抗性相关。本文进一步通过昆虫杆状病毒表达系统在Sf9细胞中表达了小菜蛾CYP6BG1和NADPH-细胞色素P450还原酶(CPR)蛋白,并检测Sf9细胞表达CYP6BG1蛋白后对氯虫苯甲酰胺的敏感变化及氯虫苯甲酰胺经CYP6BG1蛋白代谢后对小菜蛾幼虫毒力的变化。结果显示:Sf9细胞中与CPR共表达的CYP6BG1具有7-乙氧基香豆素O-脱乙基酶活性,且细胞对氯虫苯甲酰胺的敏感性显著下降。将表达的蛋白与不同浓度的氯虫苯甲酰胺孵育24 h后,对3龄小菜蛾幼虫致死率显著低于对照组。本研究结果间接表明CYP6BG1能够降解氯虫苯甲酰胺,从而增强小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的抗性。     

九香虫i型溶菌酶基因的克隆与细菌诱导表达分析

溶菌酶是一组进化上保守的酶,在昆虫中主要分为c型和i型两类.为明确i型溶菌酶在九香虫Coridius chinensis体内的表达模式与功能,我们对九香虫的两个i型溶菌酶基因CcL ys-i1和CcLys-i2进行了克隆,这两个基因的编码区分别为504 bp和432 bp,分别编码167和143个氨基酸.序列分析显示,...     

小麦矮腥黑粉菌g9890基因编码效应蛋白的生物信息学分析及亚细胞定位

为明确小麦矮腥黑粉菌Tilletia controversa g9890基因编码效应蛋白的生物学功能,根据小麦矮腥黑粉病菌转录组测序结果,筛选出效应蛋白g9890,通过PCR技术获得g9890基因cDNA的全长序列,并对其进行生物信息学以及亚细胞定位分析。多种生物信息学数据库分析表明,g9890基因全长为1 038 bp（包括终止密码子）,共编码345个氨基酸,相对分子质量为37 353.32,理论等电点为5.02。g9890效应蛋白不稳定系数为15.94,疏水性指数为-0.312,是一种亲水性且稳定的蛋白。将g9890基因与pbin-GFP载体重组,利用冻融法转化至根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciens GV3101中,将其注入烟草进行瞬时表达分析,并通过共聚焦激光显微镜观测该基因的定位状况,结果显示,g9890定位在细胞膜和细胞核上。     

绿色木霉几丁质酶基因Tvchi cDNA的克隆、原核表达与活性分析

 利用RT PCR方法从绿木霉ZBS 6中扩增了几丁质酶基因Tvchi,序列分析表明Tvchi 开放阅读框为1 293 bp,编码430个氨基酸残基,Blast 分析表明,与多种木霉18家族内切几丁质酶具有较高的同源性。将该基因克隆到原核表达载体pET 28a上,转化大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导,SDS PAGE和Western印迹分析表明成功的获得了47 kD 的融合蛋白。该融合蛋白经Ni NTA柱亲和纯化,获得了纯度较高的融合蛋白Tvchi。Tvchi最适酶活温度为37℃,最适酶活pH值为6.8。表达产物对小麦全蚀病、赤霉病、纹枯病病原菌显示出较好的抑菌活性。本研究结果将为进一步研究木霉几丁质酶的应用提供了基础。     

豌豆蚜特异性扩张分支气味受体基因的克隆及表达分析

豌豆蚜Acyrthosiphon pisum气味受体家族存在明显扩张现象,推测在豌豆蚜寄主适应过程中起着重要作用。本研究旨在克隆豌豆蚜特异性扩张分支上的气味受体基因,明确这些气味受体基因在不同组织中的表达水平。通过PCR技术克隆特异性扩张分支上气味受体基因的全长序列,采用实时荧光定量RT-qPCR技术测定这些基因在触角及足中的表达水平。克隆获得豌豆蚜特异性扩张分支中4个气味受体基因全长序列(GenBank登录号：OL739156-OL739159),分别编码374～376个氨基酸,序列相似性较高,为68.09%～83.11%,均具有7个跨膜结构域。荧光定量RT-qPCR结果显示ApisOR6、ApisOR8、ApisOR13和ApisOR14基因在豌豆蚜成虫触角及足中均有表达,其中ApisOR8、ApisOR13和ApisOR14基因在触角中偏好表达,ApisOR13基因在触角中的表达量最高。本研究为解析豌豆蚜特异性扩张气味受体的功能提供了分子基础。     

玉米BTB家族基因的鉴定与表达规律分析

本研究利用生物信息学方法对玉米BTB家族基因进行系统发育、保守结构域、组织特异性以及在玉米抵抗生物和非生物胁迫过程中的表达规律进行分析.发现玉米70个BTB家族蛋白除AC206223.3外均含有保守的BTB结构域,可分为11个亚家族.玉米BTB家族基因具有明显的组织表达特性,在高温、低温、紫外、高盐和干旱胁迫下以及拟轮...     

荻草谷网蚜ABCG1基因的克隆及表达模式分析

荻草谷网蚜Sitobion miscanthi是严重威胁我国小麦生产安全的迁飞性害虫。蜕皮激素是参与蚜虫翅型分化调控的内激素, 在有翅成蚜体内保持高滴度, 且诱导后代产生更高比例的无翅蚜, 其进出靶细胞需要经过细胞膜上特定蛋白的转运。ATP结合盒转运蛋白家族G亚家族(ATP-binding cassette transporter G, ABCG)中的 ABCG1是通过跨膜转运昆虫类固醇、对蜕皮激素信号进行负调控的功能蛋白之一, 在蚜虫中尚未见报道。本文克隆了荻草谷网蚜ABCG1(SmisABCG1)基因, 并进行了序列比对、系统进化分析以及不同组织部位和发育时期表达模式分析。结果显示, SmisABCG1基因的开放阅读框全长为1 851 bp, 编码616个氨基酸, 含7个跨膜结构域, 符合ABCG蛋白家族典型结构特性, 基因登录ID:OP626323。昆虫间ABCG1较保守, 该蛋白系统进化关系与各自物种间亲缘关系的远近保持一致。其中, SmisABCG1与来自豌豆蚜、禾谷缢管蚜、棉蚜、花生蚜和雪松长足大蚜等的ABCG1氨基酸序列高度一致(>87%), 以上蚜虫聚为一支。与SmisABCG1亲缘关系最近的是豌豆蚜的ABCG1, 其次是半翅目的褐飞虱、白背飞虱和灰飞虱, 与膜翅目的新疆菜叶蜂、阿里山潜蝇茧蜂以及鞘翅目的赤拟谷盗、蜂箱小甲虫亲缘关系较远。该基因在伪胚胎和成蚜阶段高表达。包含伪胚胎的有翅、无翅成蚜整蚜SmisABCG1的转录水平无显著差异, 但其在来自有翅成蚜的伪胚胎中的转录水平高于无翅成蚜伪胚胎, 证实无翅成蚜自身的转录水平较高, 而有翅成蚜较低。进一步分析显示这一差异主要是无翅蚜胸部显著高表达所导致。基于该蛋白对蜕皮激素负调控, 与有翅成蚜转录水平低, 但蜕皮激素水平更高相符合。     

向日葵3个谷胱甘肽-S-转移酶GST基因的克隆及表达模式分析

从向日葵转录组测序结果中获得了3个对盐胁迫有响应的谷胱甘肽-S-转移酶（GST,EC2.5.1.18）GST基因,构建了系统进化树并进行分析,得知这3个基因属于Tau型GST,并将它们命名为HaGSTU26（HanXRQChr04g0127901）、HaGSTU8（HanXRQChr06g0177581）、HaGSTU27（HanXRQChr10g0316331）,然后以向日葵Sk02R为试验材料,克隆这3个基因,并进行了不同组织和不同胁迫条件下的表达分析。序列分析表明：HaGSTU26基因组为1674bp,CDS（编码蛋白序列）长666bp,编码221个氨基酸,由2个外显子和1个内含子组成;HaGSTU8基因组为2271bp,CDS长654bp,编码217个氨基酸,由2个外显子和1个内含子组成; HaGSTU27基因组为663bp,CDS长663bp,编码220个氨基酸,由1个外显子组成。实时荧光定量PCR分析表明：向日葵HaGSTU26、HaGSTU8、HaGSTU27基因在不同组织（根、幼叶、成熟叶、茎、幼茎、苞叶）中表达量不同,其中,HaGSTU26基因和HaGSTU27基因在根中表达量最高,而HaGSTU8基因在苞叶中表达量最高,但这3个基因均在成熟茎中的表达量最低。在不同胁迫条件下,测定这3个基因在向日葵幼苗中的表达量,结果表明在盐及ABA胁迫下,基因表达量均随着处理时间的增加而呈现先增加后下降的趋势。其中,在盐胁迫下,HaGSTU26基因在12 h后相对表达量最高,HaGSTU8及HaGSTU27基因表达量在3h后相对表达量最高。在ABA胁迫后,HaGSTU26及HaGSTU27基因表达量在12 h后相对表达量最高,HaGSTU8在24 h后相对表达量最高。在冷胁迫下,HaGSTU26和HaGSTU27基因上调表达,它们分别在3、24 h后相对表达量最高,HaGSTU8基因下调表达,其相对表达量随处理时间的延长呈现逐渐减少的趋势。在热胁迫条件下,这3个基因的相对表达量随着胁迫时间的延长而增加,均在24 h后表达量最高。以上结果说明这3个基因对不同非生物胁迫（盐、ABA、冷、热胁迫）均有响应。     

葡萄VvSUC27基因的克隆及病原响应表达分析

由葡萄座腔菌科Botryosphaeriaceae真菌引起的葡萄溃疡病(Botryosphaeria dieback)是葡萄上的主要枝干病害之一,严重影响葡萄产业的健康发展.其中,致病力最强的为可可毛色二孢Lasiodiplodia theobromae.糖转运蛋白在调节植物对病原菌的免疫过程中起着至关重要的作用,关于...     

星豹蛛PaCYP3001U16基因的克隆与表达分析

为探究细胞色素P450基因在星豹蛛Pardosa astrigera体内的表达特性及对溴氰菊酯胁迫的响应,采用反转录PCR技术克隆其细胞色素P450基因并进行序列分析,采用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,RT-qPCR)技术分析其在星豹蛛各发育阶段及雌雄成蛛不同部位的表达水平,同时分析其在溴氰菊酯不同浓度胁迫下和不同处理时间后的表达模式。结果显示,在星豹蛛雌成蛛中克隆得到1个细胞色素P450基因,其开放阅读框为1 473 bp,编码490个氨基酸,命名为PaCYP3001U16(GenBank登录号为MZ643213)。PaCYP3001U16基因在星豹蛛各发育阶段均有表达,其中在成蛛期的表达量最高,在6龄幼蛛期的表达量最低;该基因在雌雄成蛛腹部的表达量显著高于在头胸部及足部的表达量。星豹蛛雄成蛛经LC10(5.151 mg/L)、LC30(8.619 mg/L)和LC50(12.311 mg/L)溴氰菊酯处理12 h,PaCYP3001U16基因的表达量均被抑制,且在LC50处理下表达量最低。PaCYP3001U16基因经LC30溴氰菊酯处理...