羊驼垂体催乳素（PRL）基因全长cDNA的克隆及序列分析

[目的]获得并分析羊驼PRL基因cDNA全序列结构,为研究羊驼催乳素（PRL）的各种生物学作用和生产应用提供理论依据。[方法]根据已知的不同哺乳动物的PRL基因cDNA序列,设计羊驼PRL引物,运用RT-PCR方法和cDNA末端快速扩增（RACE）技术获得羊驼PRL基因cDNA全序列。[结果与结论]羊驼PRL基因cDNA序列全长959bp,编码区为687bp,编码229个氨基酸的PRL前体蛋白。预测羊驼PRL蛋白质的空间结构类似人生长激素（GH）,但在81位（成熟肽为51位）为蛋氨酸可能导致蛋白空间结构的不同而影响羊驼PRL的功能;序列比对结果表明,羊驼PRL的 cDNA序列与大多数哺乳动物相似。构建的基因进化树分析结果显示,羊驼PRL与骆驼的亲缘关系最近;同多数哺乳动物一样,羊驼PRL进化速度极缓慢,没有发生人、灵长类、啮齿类、反刍动物的“episodic”式进化。     

杨梅肌动蛋白基因MrActin1的克隆及表达分析

扩增杨梅嫩叶中肌动蛋白基因(MrActin1)全长编码区cDNA序列,并评价MrActin1的进化地位,同时分析MrActin1的表达模式。利用RT-PCR扩增MrActin1全长编码区cDNA序列。用生物信息学手段分析预测MrActin1的理化性质和同源性,用临接法构建其的系统发生树。通过Northern blot分析MrActin1在不同组织部位的表达。该基因cDNA序列（GenBank登录号AB 650589）全长1137 bp,编码了1个由377个氨基酸残基组成的蛋白质,所得序列与GenBank中注册的其他植物Actin氨基酸序列的相似性均在88%以上,根据高等植物Actin相似性构建了进化树,表明MrActin1与陆地棉、圆叶锦葵Actin之间的亲缘关系最为密切,在进化中分化时间最为接近。Northern blot分析表明,MrActin1在杨梅的花、叶、枝条和果组织中恒定表达。首次获得了杨梅MrActin1 cDNA全长序列。     

甘薯S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因克隆与表达

从实验室建立的甘薯冷胁迫抑制消减文库中分离出一cDNA片段,经NCBI比对后发现该片段与其它植物的S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因具有90%的同源性,根据相关物种S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因cDNA序列设计引物,以甘薯总RNA为模板,经RT-PCR扩增首次获得全长1182bp的甘薯SAMS完全编码区,NCBI比对分析结果表明：该片段与不同种属植物sams基因的编码区序列的核苷酸相似性达85.48%, 所推导的氨基酸序列相似性达93.6%。根据核苷酸序列和氨基酸序列分别构建了SAMS系统进化树,从分子水平阐明了植物种属间的亲缘进化关系,为其种质资源利用提供理论依据。利用该序列与原核表达载体pET32a连接构建融合表达载体pET-SAMS,酶切鉴定后转入大肠杆菌BL21,在不同温度下诱导3h后均表达出一63KDa大小融合蛋白。     

苎麻ACC合酶基因(BnACS1)的克隆和表达分析

根据苎麻转录组测序中的ACS基因片段, 利用RT-PCR结合RACE技术从湘苎3号中克隆了该基因的全长cDNA序列, 命名为BnACS1, 在GenBank中的登录号为JQ970520。该基因的cDNA序列全长为1 674 bp, 其开放阅读框长1 470 bp, 编码489个氨基酸多肽, 预测其分子量和等电点分别为54.55 kD和6.37, 与苹果(AB034993)、枇杷(GQ370520)、苦瓜(AF248734)、牡丹(DQ337250)、烟草(AY426755)和胡杨(AB033502) ACS基因核苷酸序列的相似性分别为74%、74%、72%、71%、70%和70%, 氨基酸序列的相似性分别为75%、74%、71%、71%、70%和74%。半定量RT-PCR分析表明, BnACS1基因在根、茎、茎尖、叶片、雌花和雄花中均有表达, 其中在根和雄花中表达较高, 在茎中表达最低。荧光定量PCR分析表明, BnACS1受ABA和干旱的诱导表达上调, 不受高盐诱导表达。     

小麦盐胁迫相关基因TaMYB32的克隆与分析

在对小麦全长cDNA克隆进行大规模测序及转录因子功能研究中,筛选到一个盐胁迫相关的MYB转录因子基因,将其命名为TaMYB32。TaMYB32的全长cDNA序列为1250 bp,开放阅读框为732 bp,编码一个具有244个氨基酸的R2R3-MYB转录因子。根据该基因的cDNA序列设计引物,分别在小麦二倍体祖先种乌拉尔图小麦UR206、拟斯卑尔脱山羊草Y2006和粗山羊草Y2282以及六倍体普通小麦中国春和茶淀红中克隆了TaMYB32的基因组和cDNA序列。序列分析表明TaMYB32在小麦二倍体祖先种中存在2种序列,在六倍体小麦中存在4种序列,其中1种序列在进化上非常保守,在二倍体和六倍体中完全相同。对TaMYB32的基因组和cDNA序列比较分析表明它是一个没有内含子的基因。电子定位发现TaMYB32在小麦第六同源群上,每个基因组中有2个拷贝,这与测序结果相吻合。同源序列分析发现,TaMYB32与来自水稻和玉米中的MYB蛋白的相似性分别为72.4 %和73.7%。组织表达特性分析表明该基因在小麦根、茎、叶、雌蕊和花药中均有较强的表达。半定量与实时定量RT-PCR结果表明TaMYB32是一个受盐胁迫诱导表达的基因。     

鸭IGF-IR基因部分序列克隆、鉴定及在胚胎期胸肌组织中的差异表达分析

为了克隆分析鸭IGF-IR基因部分的cDNA序列,并研究该基因的组织表达规律。通过同源性比对,克隆了IGF-IR基因cDNA部分片段,并运用生物信息学方法分析了不同物种序列进化关系,运用荧光绝对定量PCR技术检测了IGF-IR mRNA在肉用型品种高邮鸭和蛋用型品种金定鸭胚胎期不同发育时期胸肌中的表达。序列分析结果表明：克隆得到的鸭IGF-IR基因cDNA270 bp片段长度,其核苷酸序列与鸡、人、小鼠、大鼠、猪、牛的IGF-IR基因相应核苷酸序列的同源性分别为95%、79%、78%、77%、78%、76%;荧光绝对定量结果表明：IGF-IR基因在胸肌中呈“波浪形”表达,在21胚龄表达量最高,与17、25、27胚龄和7日龄差异显著(P<0.05);IGF-IR基因在品种间表达量除21胚龄时差异显著外(P<0.05),其余各胚龄差异均不显著(P>0.05),表明IGF-IR mRNA的表达在所研究品种胚胎期的胸肌中相对稳定。     

牛BMP-15基因cDNA的克隆和序列分析

BMP-15基因主要在哺乳动物卵巢中表达,对卵泡的发育和分化起重要作用,克隆了牛BMP-15成熟肽编码区的cDNA序列并进行序列分析,旨在为BMP-15在牛繁殖性能方面的进一步研究奠定理论基础。根据其他物种BMP-15基因的保守序列设计特异性引物,扩增牛的cDNA序列。从牛卵巢中提取总RNA,采用RT-PCR技术扩增出牛BMP-15cDNA序列。将此片段克隆到PMD18-T载体中,经菌落PCR鉴定和DNA序列测定分析验证,证实所克隆序列BMP-15为骨形态发生蛋白,符合骨形态发生蛋白基因的特征。序列分析表明,该cDNA包含有1 185 bp组成的开放读码框(ORF),该ORF编码394个氨基酸,与绵羊、猪、人、小鼠等动物氨基酸序列比对发现同源性分别为98.5%,87.6%,74.0%,69.4%。     

一个与小麦雄性不育育性转换相关的MADS-box转录因子基因

为了揭示YS型小麦温敏雄性不育育性转换的基础, 构建了该类型不育系A3017的不育和可育幼穗正、反杂交的两个SSH-cDNA文库。经文库比较, 在不育文库中筛选出一个与MADS-box基因同源的EST序列(GenBank登录号: 36925702)。以该EST序列的同源性比对和拼接结果为依据, 设计引物对该基因在可育和不育幼穗中的表达进行了RT-PCR分析, 结果表明, 该基因在不育幼穗中表达量较高, 可育幼穗中表达量很低。对不育幼穗中扩增出的cDNA片段进行克隆测序, 获得了666 bp的cDNA序列。序列分析表明, 该片段编码160个氨基酸, 具有MADS-box转录因子的典型结构域K-box, 被定名为TaMS-MADSbox, 与一个小麦MADS box转录因子基因WAG的氨基酸序列的相似性为94%。进一步以3种不同类型的小麦雄性不育系和保持系的幼穗cDNA为材料, 利用半定量RT-PCR对该基因的表达模式分析发现也存在类似差异, 该基因在不育系幼穗中表达量较高, 而保持系幼穗中表达量较低。以上分析表明, 该MADS-box转录因子基因的表达与小麦雄性不育系的育性转化相关, 表达量高时表现雄性不育, 表达量低时表现雄性可育。     

香蕉MaCSase基因的克隆和表达分析

旨在克隆香蕉(Musa acuminata L. AAA group cv. Brazilian)半胱氨酸合成酶(cysteine synthase, CSase)基因,并进行序列特征、器官表达特异性和逆境胁迫下表达特性分析。通过对香蕉根的cDNA文库的测序和分析,获得了一段香蕉半胱氨酸合成酶基因的片段,运用RACE扩增技术获得基因全长,命名为MaCSase,并进行序列分析,最后利用荧光定量PCR技术分析该基因在香蕉不同器官中的表达特异性及在外源胁迫下的表达特性。序列分析显示,该基因全长1367 bp,存在1个完整的开放阅读框1065 bp,编码355个氨基酸。通过和已知植物的半胱氨酸合成酶基因相比,同源性达到79%以上。其中与水稻、苜蓿、葱、玉米的CSase编码的氨基酸序列的同源性分别为86%、85%、84%、84%,器官特异性分析表明,MaCSase在香蕉的根、球茎、叶片、花和果实中均有所表达,其中在球茎中表达量最高。通过对其在高盐胁迫下的表达分析显示,该基因在香蕉根中的表达随着处理时间的增加呈现上升趋势,在胁迫6 h时被大量诱导。     

一个新的水稻短根毛突变体的遗传分析和基因定位

根毛是植物吸收水分和养分的重要器官。本研究从T-DNA突变体库中获得一个以中花11为遗传背景的水稻短根毛突变体, 命名为ossrh3 (Oryza sativa short root hair 3)。该突变体的根毛伸长严重受阻, 并且伴随株高、主根长、侧根长和侧根数目等性状的改变。遗传分析表明该突变性状受1对隐性单基因控制, 利用ossrh3纯合体和籼稻品种Kasalath杂交构建F₂定位群体, 利用已公布的水稻SSR (simple sequence repeat)和自行设计的STS (sequence- tagged site)标记, 最终将OsSRH3定位在水稻第1染色体上的标记S38978和S39016之间, 物理距离约为37.7 kb, 包含8个候选基因, 为进一步克隆OsSRH3基因和研究禾本科作物根毛发育的分子调控机理提供了依据。     

辽宁绒山羊皮肤毛囊mir-1298-5p靶基因预测及表达载体构建

探讨辽宁绒山羊皮肤毛囊不同发育时期mir-1298-5p的调控作用及其与靶基因的潜在关系,为mir-1298-5p与其靶基因对皮肤毛囊发育作用提供理论依据。以辽宁绒山羊皮肤毛囊组织为材料,通过miRNA的分离、表达、靶基因预测筛选及靶位点3'UTR表达载体构建,采用RT-PCR进行表达检测,在线靶基因预测软件预测mir-1298-5p的靶基因,并对其靶基因TGF-βR1的靶位点进行克隆测序、缺失突变。结果表明：靶基因预测发现TGF-β R1的3'UTR存在mir-1298-5p种子区结合位点,且mir-1298-5p及其靶基因TGF-β R1均在皮肤毛囊不同发育时期呈现差异性表达。mir-1298-5p对皮肤毛囊周期性发育可能起到一定的调控作用,并成功构建了TGF-βR1 3'UTR表达载体,为后期过表达转染体系的建立和功能基因的验证奠定了基础。     

甘蔗ScHAK10基因克隆及表达分析

为探究甘蔗HAK基因家族中ScHAK10基因的功能及干旱环境下的响应机制,利用同源克隆技术（homologous cloning）从新台糖22号中克隆得到ScHAK10基因的完整编码序列,并对其进行生物信息学分析,同时采用q-PCR技术分析基因在不同组织以及在不同干旱阶段的表达情况。结果表明,ScHAK10基因编码区全长为2 433bp,编码810个氨基酸,相对分子量89.83kD,等电点（pI）为8.46,预测其为疏水碱性蛋白;核苷酸同源性分析表明ScHAK10基因与玉米（Zea mays L.）、高粱[Sorghum bicolor （L.） Moench]等其他作物中HAK基因具有高度的同源性;该蛋白具有跨膜结构域,定位在细胞质膜上。蛋白质二级结构分析发现其主要由α螺旋（38.15%）、扩展长链（19.26%）和无规则卷曲（37.16%）组成;蛋白功能预测显示其与阳离子运输通道相关,有较大的概率显示其介入转录、信号传导、免疫应答等生物活动。qPCR表达分析显示,ScHAK10基因在不同部位都有表达,叶片中的表达量最高,其次为茎,根系中的表达量最低。干旱胁迫下ScHAK10基因受到诱导表达,表达水平根据胁迫程度的加深而呈现出先上调后下降的表达趋势,复水后,基因表达量降低。本研究为进一步阐明甘蔗ScHAK10基因的功能及甘蔗耐旱调控相关分子机制奠定了基础。     

鲤鱼TLR8基因的克隆及组织表达

为获得鲤鱼TLR8基因序列,并明确其在不同组织的表达情况。通过RT-RCR方法克隆了鲤鱼TLR8基因序列,利用荧光定量PCR分析了TLR8 基因的表达特征。结果表明：所得鲤鱼TLR8基因序列1349bp,开放阅读框（ORF）序列1113bp,GeneBank登陆号为KT886923。另外,该克隆序列与金钱鲃、斑马鱼的序列同源性分别达到91%、82%,但与人和鼠等哺乳动物的序列同源性却很低。表达分析显示,TLR8基因在所有被检测的鲤鱼组织中均表达,尤其是在肠道和脾脏中的表达水平显著高于其它组织（p＜0.05）。总之,本研究成功获得了鲤鱼TLR8基因序列,证明其在肠道、脾脏和皮肤中的特异性表达,为进一步研究TLR8基因在鲤鱼免疫应答中的作用提供了基础。     

苎麻纤维素合成酶基因cDNA的克隆及表达分析

以苎麻 [Boehmeria nivea (Linn.) Gaud.] 栽培种湘苎3号为材料, 通过简并引物RT-PCR结合RACE技术首次成功克隆苎麻纤维素合成酶基因BnCesA1 5′端450 bp序列以外的全部cDNA 序列, 序列长3 276 bp, 编码一段938个氨基酸的蛋白质。经基因比对及蛋白质结构分析确证是苎麻纤维素合成酶基因。半定量RT-PCR分析显示：BnCesA1在苎麻根、茎、叶和芽组织中均有表达, 其表达量为茎＞叶＞芽＞根, 相对表达量依次为 0.791、0.381、0.319和0.183。从其表达模式可以推测该基因同时参与了苎麻细胞初生和次生细胞壁纤维素的合成。     

筇竹QtKAT1基因的克隆与表达分析

为探究竹类植物K+调控机理及K+通道的系统,本研究以筇竹(Qiongzhuea tumidinoda)为试验材料,对筇竹QtKAT1基因分离克隆及表达分析.通过克隆获得筇竹QtKAT1基因,全长为3 124bp,含2 235 bp的最大开放阅读框,编码744个氨基酸.生物信息学分析表明QtKAT1基因预测编码蛋白分子质...     

紫苏羟苯基丙酮酸还原酶基因片段的克隆及表达分析

为了克隆紫苏迷迭香酸生物合成途径中的羟苯基丙酮酸还原酶基因(Hydroxyphenylpyruvate reductase gene, HPPR),通过已报道的其他物种的HPPR基因序列设计特异性引物,采用同源克隆的方法成功克隆得到了紫苏HPPR基因片段,并命名为PfHPPR（GenBank登录号：HM152567.1）,该片段长为426 bp,共编码142个氨基酸残基。根据蛋白比对结果,PfHPPR基因编码的氨基酸序列与彩叶草、鼠尾草和丹参的一致性分别为92%、93%和92%。采用半定量RT-PCR法分析该基因在紫苏叶中的表达最高,茎次之,根中相对较弱。内源性植物激素信号分子及外界刺激对PfHPPR表达量影响的实验表明PfHPPR的表达受脱落酸、水杨酸和UV-B信号调控途经的影响。