柱型与普通型苹果茎尖组织中 GA2ox基因的序列比较及表达量分析

以柱型苹果舞姿和普通型苹果富士茎尖为试材,克隆赤霉素合成代谢途径中的关键酶基因GA2ox,并对二者茎尖组织中GA2ox基因进行序列比较和表达分析。结果表明,两品种中GA2ox基因cDNA序列长度均为1 014bp,编码337个氨基酸。cDNA序列中存在2处单核苷酸差异,其中1处差异会引起编码氨基酸的改变。与已发表的苹果基因组中同源序列的比较分析表明,舞姿和富士cDNA序列上的差异不是造成柱型性状的原因。同时,利用实时荧光定量PCR方法,对两品种及其杂交F1代杂种的检测表明,柱型苹果茎尖中GA2ox基因的表达量明显低于普通型苹果。     

四季蜜龙眼FLOWERING LOCUS T(FT)同源基因克隆及其表达分析

【目的】克隆四季蜜龙眼叶片开花基因FLOWERING LOCUS T(FT)表达并进行生物信息学分析,为探讨生长调节剂调控四季蜜龙眼夏季成花机理打下基础。【方法】以经多效唑(PP_(333))和乙烯利处理的四季蜜龙眼成熟叶片为试验材料,采用同源克隆技术克隆其FT基因的cDNA全长序列,预测该基因及其编码蛋白的理化性质,并通过实时荧光定量PCR分析四季蜜龙眼成花过程不同时期的FT表达情况。【结果】克隆获得2个四季蜜龙眼FT同源基因cDNA全长序列,分别命名为DlFT1和DlFT2,序列长度分别为755和629 bp,开放阅读框(ORF)均为525 bp,各编码174个氨基酸,二者所编码的蛋白存在24个氨基酸残基差异。四季蜜龙眼叶片中的DlFT1和DlFT2基因在四季蜜龙眼夏季成花过程中可能发挥关键作用,且DlFT2基因的表达量显著上升(P0.05),DlFT2与成花关系更紧密。【结论】2个四季蜜龙眼FT同源基因DlFT1和DlFT2均属于PEBP基因家族的FT-Like蛋白亚家族,在PP_(333)和乙烯利诱导四季蜜龙眼成花转变过程中发挥关键作用,且DlFT2起着主导作用。     

油松苯丙氨酸解氨酶基因的克隆与序列分析

利用同源克隆的方法,从油松(Pinus tabulae ormis)中克隆得到苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因的cDNA和DNA序列,cDNA序列全长2 157 bp,编码718个氨基酸,包含有完整的ORF,命名为TaPAL(GenBank登录号:JX280460).通过核苷酸序列多重比较表明,TaPAL基因与其他植物PAL基因高度同源,预测的蛋白序列包含与水稻、玉米PAL相同的脱氨基位点和催化活性位点.PAL系统进化树显示,TaPAL与松科类植物PAL聚类关系最近.另外,对比发现TaPAL基因组DNA序列与cDNA序列完全一样,表明该基因无内含子.     

墨兰FT同源基因的时空表达及功能分析

FLOWERING LOCUS T(FT)基因是植物开花调控途径的整合基因,整合来自光周期途径、春化途径和自主途径等不同花发育途径的信号,在植物花发育中发挥着重要作用。从墨兰品种‘企剑黑墨’中克隆了新的FT同源基因,并对其各组织部位的表达特性和生物学功能进行了分析。结果表明,墨兰FT基因c DNA全长序列为618bp,其中开放阅读框为531 bp,编码176个氨基酸。其氨基酸序列与拟南芥、水稻中FT基因的氨基酸序列有较高的同源性。墨兰FT同源基因在‘企剑黑墨’各器官中均有表达,营养生长期FT基因在腋芽中的表达量最高,生殖生长期FT基因在腋芽,花梗,花蕾等器官中的表达量较高,在根和叶中的表达量最低。在拟南芥中超表达墨兰FT同源基因,能显著促进拟南芥开花。     

荻MsFT1及MsFT2基因的克隆及序列分析

FT(Flowering locus T)基因是最初在拟南芥中发现的一个控制光周期途径开花的一个关键基因,禾本科水稻中发现Hd3a(Heading date 3a)基因被证明与FT的同源且功能相同。该研究采用同源序列法通过水稻Hd3a的m RNA序列在近缘物种甜高粱基因组序列中进行BLAST得到c DNA序列进行引物设计,从禾本科芒属荻中克隆出2条FT的同源基因,命名为Ms FT1和Ms FT2。Ms FT1全长543 bp,编码181个氨基酸;Ms FT2全长540 bp,编码180个氨基酸。Ms FT1和Ms FT2的碱基序列相似性达98%,推导的氨基酸序列相似性达97%,均含有PEBP特异结构域。通过clustal软件将Ms FT1和Ms FT2与其他物种FT基因比较显示与甜高粱的相似性最高达98%、96%,其次是玉米、小麦、水稻等禾本科植物相似度较高。将Ms FT1和Ms FT2氨基酸序列和水稻FT家族18个成员进行对比,Ms FT1及Ms FT2属于FT家族中的FT-like亚族,且与Hd3a处于同一进化分支上。     

猕猴桃果实L-半乳糖内酯脱氢酶和脱氢抗坏血酸还原酶cDNA片段的克隆与序列分析

克隆猕猴桃果实L-半乳糖内酯脱氢酶(GalLDH)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)基因,可为揭示猕猴桃高抗坏血酸(AsA)含量的分子机制奠定基础。研究以猕猴桃果实为材料提取总RNA,采用RT-PCR法,克隆出L-GalLDH基因的cDNA片段857 bp和DHAR基因的cDNA片段594 bp并测序,根据测序结果推测其氨基酸序列,并与刺梨、拟南芥、花椰菜、甘薯和草莓等植物的GalLDH基因和DHAR基因氨基酸序列进行亲缘分析。结果表明,猕猴桃GalLDH基因氨基酸序列和核苷酸序列与刺梨的相似性高达88%,其在同源基因进化关系树中单独聚为一类;DHAR基因氨基酸序列和核苷酸序列与苹果的相似性高达98%和99%,两者在进化关系上聚为一类。可知克隆到的2个核苷酸片段确为猕猴桃L-GalLDH和DHAR基因cDNA片段,同源基因植物亲缘关系聚类与传统的形态分类有一定的差异。     

蜜蜂(Apis mellfiera)腺苷酸转移载体基因cDNA的电子克隆

以果蝇腺苷酸转移载体基因cDNA序列为信息探针,对蜜蜂EST数据库进行同源检索筛选,克隆了蜜蜂腺苷酸转移载体基因(Am ant)的cDNA序列(GenBank登记号为AY332626),该基因全长1 251bp.经RT-PCR克隆、序列分析验证,结果表明与电子克隆序列完全一致;该基因具有完整的开放阅读框架(ORF),编码蛋白为300个氨基酸,通过对人、果蝇、家蚕及烟草天蛾的腺苷酸转移载体蛋白序列比较,发现该基因具有高度的保守性;说明根据物种间同源基因序列,进行跨物种EST数据库的同源检索筛选、拼接,是基因克隆的一条有效途径.     

短枝型苹果SSH文库构建及相关基因表达分析

【目的】寻找苹果短枝型枝条形成相关基因,为进一步探索苹果短枝型芽变形成机理及选育新的短枝型苹果品种奠定基础。【方法】利用抑制性差减杂交技术构建正反向苹果短枝型芽变枝条和正常型枝条差异表达cDNA文库,利用荧光定量RT-PCR验证文库中克隆的插入片段。【结果】从两个文库中共获得291个有效阳性克隆,插入片段大小主要分布在300—600 bp之间。利用GenBank的BLAST比对分析,其中126个表达序列标签（EST）找到了与之匹配的同源序列。获得的cDNA片段功能涉及代谢、转录、胁迫响应、转运、光合和信号转导;有165个EST片段未找到同源序列。对文库中EST序列进行实时荧光定量RT-PCR验证,结果显示这些EST序列在短枝型芽变枝条与正常型枝条之间差异性表达。【结论】通过构建短枝型苹果正反向文库,得到一些与短枝型苹果枝条节间长度相关联的基因,这些基因可能对短枝型苹果枝条的伸长具有一定作用。     

大白菜BrAGL19的克隆及表达分析

利用同源克隆的方法在大白菜中获得一条与拟南芥AGL19基因高度同源的cDNA序列,命名为BrAGL19.序列分析结果表明,该基因cDNA序列全长660 bp,编码219个氨基酸,与拟南芥AGL19 cDNA编码氨基酸的一致性为85.07%,具有典型的MADS-box和K-box结构.实时荧光定量PCR检测结果表明,在春化过程中,BrAGL19的表达量不断增加;在抽薹开花过程中,18 h的长日照较12 h的短日照更能促进该基因的表达.由此推测,BrAGL19基因对大白菜抽薹开花的调控起着重要作用.     

利用抑制消减杂交技术构建苹果同源四倍体差异表达基因文库研究

寒富苹果是沈阳农业大学育成的二倍体、抗寒大苹果品种,通过秋水仙素诱导获得寒富苹果同源四倍体在田间表现明显矮化等特性。为了探寻苹果同源四倍化后表型差异的分子机理,采用抑制消减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)技术,分别建立寒富四倍体上调和下调表达cDNA文库。分别从这两个cDNA文库中各随机挑取200个阳性克隆测序,发现其中有211条序列与已知植物基因同源性大于80%,定量RT-PCR验证了部分uni ESTs的表达趋势和表达水平。初步筛选获得了与植株矮化相关的BKI1和DWF4基因,与植物光合特性相关的光系统II中的关键基因Psb Z;发现了四倍体中表达显著上调的Chitinase基因,推测四倍体可能在真菌病害的胁迫中表现更为优良的抗性。本研究为探究同源多倍体差异表型的分子机理奠定基础。     

蜜蜂(Apis mellifera)腺苷酸转移载体基因cDNA的电子克隆

 以果蝇腺苷酸转移载体基因cDNA序列为信息探针,对蜜蜂EST数据库进行同源检索筛选,克隆了蜜蜂腺苷酸转移载体基因(Am　ant)的cDNA序列(GenBank登记号为AY332626),该基因全长1 251bp。经RT-PCR克隆、序列分析验证,结果表明与电子克隆序列完全一致;该基因具有完整的开放阅读框架(ORF),编码蛋白为300个氨基酸,通过对人、果蝇、家蚕及烟草天蛾的腺苷酸转移载体蛋白序列比较,发现该基因具有高度的保守性;说明根据物种间同源基因序列,进行跨物种EST数据库的同源检索筛选、拼接,是基因克     

苹果脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）基因cDNA片段的克隆及序列分析

以皇家嘎拉苹果叶片为材料提取总RNA,合成cDNA第一链后,先利用巢式PCR获得苹果脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)基因中间片段,再利用3-′RACE方法进一步获得3′末端核酸序列,共得到840 bp包含完整3′末端的DHAR基因cDNA片段,其序列与烟草、水稻、番茄中DHAR基因序列的同源性均大于70%,证明所克隆到的核苷酸片段确为苹果DHAR基因cDNA片段。     

梨内根-贝壳杉烯合酶基因克隆及表达分析

中矮1号(Pyrus communis)是中国农业科学院果树研究所选育的梨优良矮化砧木,为研究其矮化机理,应用同源克隆的方法从中矮1号叶片总RNA中克隆赤霉素合成过程中的关键酶——内根-贝壳杉烯合酶(KS)基因的cDNA全长序列,并对该基因在不同梨品种中的表达进行分析.结果表明:基于苹果基因组序列设计的特异引物从中矮1号的总RNA中扩增出了1个编码框全长为2214 bp的cDNA序列,其编码737个氨基酸残基,推断分子量为83.63 kD,等电点为5.37.其氨基酸序列与报道的其他植物KS氨基酸序列的相似性为53.61％～72.63％,其中,与板栗(AEF32083.1)的相似性最高,其氨基酸序列中包含植物KS基因所共有的YDTAWVAWVP和DDXXD保守结构域,因此,将分离到的基因命名为PcKS.早酥、锦香和中矮1号等不同梨品种的PcKS基因的cDNA序列仅有个别碱基差异,但编码的氨基酸序列完全一致,品种间不存在结构差异.RT-PCR表达分析结果表明,PcKS基因在早酥中的表达量低于同时期的锦香和中矮1号,与植株高度相反,初步表明该基因的表达有与梨植株生长势呈负相关的趋势.     

一个新的枳NAC基因cDNA全长的克隆及其亚细胞定位分析

以拟南芥的NAC1 cDNA序列作为模板,对柑橘EST数据库进行同源检索筛选,利用生物信息学方法克隆了柑橘NAC1基因的cDNA序列。以枳(Poncirus trifoliata)花的cDNA为模板,根据以上cDNA序列设计特异性引物,利用5'RACE和3'RACE技术,分别获得了NAC1基因的5'和3'末端,序列拼接后获得枳的NAC1 cDNA全长,命名为Pt-NAC1。Pt-NAC1全长为1351 bp,含有1个1047 bp完整的开放读码框(ORF),5'末端起始密码子ATG起始于25 bp,3'末端非翻译区为280 bp。该cDNA推导编码348个氨基酸,与苹果、拟南芥、杨树中相应序列的同源性分别为64.8%、57.0%、61.3%。生物信息学分析结果表明:Pt-NAC1 cDNA序列中有miRNA164的识别位点,还有高度保守的NAC结构域。构建Pt-NAC1亚细胞定位载体35S-GW-GFP-FJ619349,用基因枪转化洋葱表皮细胞,亚细胞定位结果表明:Pt-NAC1均定位于细胞膜中。     

苹果果实L-半乳糖脱氢酶cDNA的克隆及其RNAi载体的构建

【目的】从"皇家嘎拉"苹果幼果外果皮中克隆L-半乳糖脱氢酶(L-galactose dehydrogenase,GalDH)cDNA,进行生物信息学分析并构建其RNAi植物表达载体,为该基因功能鉴定奠定基础。【方法】应用同源序列克隆法克隆"皇家嘎拉"苹果GalDH基因,并进行生物信息学分析;利用噬菌体同源重组原理构建其RNAi植物表达载体pMDR-GalDH,并导入农杆菌EHA105。【结果】通过RT-PCR扩增得到1条约1.1 kb的条带,序列分析表明,该片段长为1 111 bp,包含一个975 bp的开放阅读框,可编码324个氨基酸残基,包含有醛酮还原酶的保守结构域和3个跨膜螺旋结构,其理论上的等电点pI为5.44,蛋白分子质量为34.99 ku;聚类分析显示,苹果GalDH核苷酸与已知其他植物GalDH核苷酸的相似性均在95%以上,判断其为苹果GalDH基因cDNA全长,命名为MdGal DH(GenBank登录号为:GQ131419)。另外,通过RT-PCR获得GalDH基因保守区段,成功构建了其RNAi植物表达载体pMDR-GalDH。【结论】从"皇家嘎拉"苹果中克隆了GalDHcDNA的编码区全长,并构建了该基因的RNAi植物表达载体。     

杜仲肉桂醇脱氢酶基因全长cDNA克隆及序列分析

以杜仲(Eucommia ulmoides Olive)4、5月份新长成的杜仲幼嫩叶片为材料,在克隆一段肉桂醇脱氢酶(cin-namyl alcohol dehydrogenase,CAD)基因的基础上,以杜仲cDNA为模板,采用cDNA末端快速扩增法(Rapid ampli-fication of cDNA Ends,RACE)克隆了5’端828 bp和3’端798 bp cDNA序列,经5’RACE产物和3’RACE产物序列拼接,获得全长为1243bp的杜仲CAD cDNA序列,开放阅读框编码243个氨基酸,命名为EuCAD(GenBank登录号:DQ142643)。与GenBank中序列比对分析发现,该cDNA序列与苹果树、桉树、红橡树中的CAD基因序列同源性均为81%,预测编码的氨基酸序列与苹果树、桉树、红橡树的同源性分别为73%、70%和70%,因此认为是杜仲肉桂醇脱氢酶基因。该基因为首次从杜仲中克隆,为探索木质素的合成调控机理奠定基础。     

草地藏系绵羊生长激素释放激素基因部分cDNA的克隆及生物信息学分析

为了克隆草地藏系绵羊生长激素释放激素基因,采用Trizol法从草地藏系绵羊下丘脑组织中提取总RNA,用反转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)进行cDNA扩增并克隆测序,获得长度为207 bp的促生长激素释放激素基因(GHRH)的部分cDNA序列。结果表明获得的草地藏系绵羊GHRH部分cDNA序列与Gen Bank中注册的绵羊GHRH基因编码起始位置(86位)到292位区域高度同源,仅有1个碱基的差异,该cDNA序列编码69个氨基酸残基,其内含有信号肽序列,该氨基酸序列的31~57位具有典型胰高血糖素类似激素特征的GLUCA结构域。     

鹅催乳素受体基因3''''-末端序列克隆

通过比对鸡、火鸡、鸽、猪、大鼠5种动物及人催乳素受体(PRLR),并根据它们的基因cDNA保守区设计兼并引物,先扩增了鹅催乳素受体基因(gPRLR)cDNA一段606 bp保守区序列,再以此设计基因特异性引物,利用3'-RACE技术克隆了gPRLR cDNA 3'-末端序列.序列分析表明,获得的gPRLR cDNA 3'-末端长1 876 bp,含编码区后1 656 bp的编码核苷酸、终止密码子TAA和220 bp的3'UTR.参照鸡催乳素受体基因(cPRLR),此gPRLRcDNA 3'-末端序列可分成6个外显子,其长度分别为148 bp、170 bp、145 bp、100 bp、70 bp和1 243 bp,与cPRLR cDNA最后6个外显子高度同源,终止密码子位于最后1个外显子的1 021 bp处.编码区后1 653 bp编码的551个氨基酸gPRLR C-末端与鸡PRLR同源部分的同源性达到87.7%.     

重瓣榆叶梅PrtSHP的基因克隆与序列结构分析

采用同源克隆法结合3′-RACE技术从重瓣榆叶梅(Prunus triloba var.Plena)中分离得到了1个雌蕊和果实发育调控基因SHP的同源基因PrtSHP的全长cDNA(GenBank登录号:JF911701).其cDNA全长970 bp,包括1个编码244个氨基酸的735 bp的完整开放阅读框.蛋白质序列比对和分子系统发生分析表明,PrtSHP是拟南芥的SHP的同源基因,其编码的蛋白质的C末端结构域具有2个高度保守的模体(AG Ⅰ模体和AG Ⅱ模体),属C类转录因子中PLE进化系.     

红掌FLOWERING LOCUS T同源基因的克隆及生物信息学分析

通过高通量测序技术获得红掌成花素基因FT,对其进行序列分析,通过与已报道同源基因的比较,预测基因FT能够显著促进转基因植物开花,为开展红掌分子育种提供了有益基因资源。