菠萝锌指蛋白基因AcRCHYI的克隆与表达分析

根据植物C3HCA型兼CHY型锌指蛋白的功能保守区设计简并引物,通过RT-PCR结合RACE方法从菠萝(Ananas comosus L.Merr)幼苗中克隆获得了一个新的菠萝锌指蛋白基因cDNA全长,将其命名为AcRCHY1.该基因cDNA全长1 261 bp,开放阅读框ORF为918 bp,推测其编码一个含有306个氨基酸残基的多肽.AcRCHY1蛋白具有保守的C3HC4(RING finger)和CHY两个锌指结构域,与其它植物锌指蛋白的同源性高达81%-91%.半定量RT-PCR分析表明,AcRCHY1在菠萝中呈组成性表达,在子房、花瓣和小花中的表达量明显高于根和叶;低温、高盐、干旱和ABA等非生物胁迫处理后,AcRCHY1在叶片中的表达明显增强.因此,AcRCHY1蛋白可能与花器官生长发育的调控有关,而且可能作为一个转录调控因子在菠萝响应低温、高盐和渗透胁迫过程中参与了依赖ABA的信号转导途径.     

菠萝锌指蛋白基因AcRCHY1的克隆与表达分析

 根据植物C3HC4型兼CHY型锌指蛋白的功能保守区设计简并引物, 通过RT2PCR结合RACE 方法从菠萝(Ananas comosus L. Merr) 幼苗中克隆获得了一个新的菠萝锌指蛋白基因cDNA全长, 将其命名为AcRCHY1。该基因cDNA全长1 261 bp, 开放阅读框ORF为918 bp, 推测其编码一个含有306个氨基酸残基的多肽。AcRCHY1蛋白具有保守的C3HC4 (RING finger) 和CHY两个锌指结构域, 与其它植物锌指蛋白的同源性高达81%～91%。半定量RT-PCR分析表明, AcRCHY1 在菠萝中呈组成性表达, 在子房、花瓣和小花中的表达量明显高于根和叶; 低温、高盐、干旱和ABA等非生物胁迫处理后, AcRCHY1在叶片中的表达明显增强。因此, AcRCHY1蛋白可能与花器官生长发育的调控有关, 而且可能作为一个转录调控因子在菠萝响应低温、高盐和渗透胁迫过程中参与了依赖ABA的信号转导途径。     

矮牵牛ECE 支TCP 基因的克隆及表达分析

 ECE 支TCP 基因调控植物的分枝和花的对称性,但其功能在不同物种间存在差异。利用简 并PCR 法结合RACE 技术从矮牵牛（Petunia hybrida Vilm）GL8 自交系中获得了4 个矮牵牛ECE 支TCP 基因家族成员的全长cDNA 序列,分别命名为PhTCP1 ~ 4（登录号：JQ400104 ~ JQ400107）。cDNA 和 基因组序列分析表明,PhTCP1 ~ 4 分别编码406、332、341 和343 个氨基酸,PhTCP1 不含内含子,其 余3 个基因含1 ~ 2 个内含子。进化树分析发现,PhTCP1 ~ 4 分属于CYC1、CYC2 和CYC3 分支。荧光 定量PCR 分析表明,PhTCP1 ~ 4 均在成株期矮牵牛腋芽中优势表达,在不同节位腋芽中表现的表达趋势 各不相同,提示矮牵牛ECE 支TCP 基因可能主要与腋芽的生长发育相关     

辣椒B-box转录因子家族的鉴定及表达分析

以辣椒基因组数据为基础,利用生物信息学方法,对辣椒B-box家族基因进行了染色体定位、基因结构、系统进化及组织表达模式等分析,并通过qRT-PCR方法对该家族基因在激素及非生物胁迫下的转录水平进行了检测。辣椒全基因组中共鉴定出26个BBX家族成员,分布于辣椒12条染色体上。系统进化分析分析发现,辣椒BBX蛋白成员可进一步分为5类:groupⅠ～Ⅴ。其中,groupⅠ包含两个B-box结构域;groupⅡ和Ⅲ中的蛋白除CaBBX25外,都包含B-box1、B-box2和CCT结构域;groupⅣ仅包含1个B-box结构域;groupⅤ含有1个B-box和1个CCT结构域。同一进化分类中的成员通常具有相同或者相似的外显子数,其蛋白中保守基序的构成也具有较高的相似性。组织特异性表达分析发现,除D类基因外,其他17个基因在不同器官或者果实的不同发育时期都有着较高的表达水平。qRT-PCR分析发现,10个CaBBX基因受到激素和非生物胁迫不同程度的诱导表达。     

番茄CCCH型锌指蛋白基因SlC3H64和SlC3H65的特征与表达分析

以番茄品种"中蔬6号"为试材,采用生物信息学方法和实时荧光定量PCR技术,分析研究了番茄SlC3H64和SlC3H65锌指蛋白结构特点,启动子序列内所含胁迫响应元件类别,以及2个基因组织表达模式和非生物胁迫条件下表达量变化差异。结果表明:番茄SlC3H64和SlC3H65的蛋白预测结构差异较大;启动子序列分析发现,2个基因中分别含有11个和7个不同的胁迫响应元件,且二者除了TC-rich repeat元件相同外,其余元件均不同;SlC3H64和SlC3H65在"中蔬6号"根、茎和叶中都有表达,且都在叶中表达量最高,5种不同胁迫处理条件下,SlC3H64响应水杨酸(SA)和高温处理,而SlC3H65则仅响应甘露醇处理。     

矮牵牛CHS基因启动子克隆、序列分析及植物表达载体构建

应用PrimerPremier5.0软件,根据GenBank数据库报道的查尔酮合成酶基因启动子序列(EF199747)设计1对特异性PCR扩增引物,以矮牵牛品种‘午夜蓝色’叶片总DNA为模板,用TaqDNA聚合酶成功扩增出1条约0.5kb的DNA片段,回收该片段并连接到pMD18-T载体上。结果表明:经测序该启动子片段长550bp;bl2seq分析结果表明该启动子与目标序列相似性高达100%;PLACE在线分析显示在克隆片段中含有TATAbox、CAATbox、capsite、antherbox、box1、box2、Gbox及TACPyAT-box等顺式元件;并构建了矮牵牛CHS基因启动子融合标记基因GUS的植物表达载体pPhCHS::GUS。     

香石竹水孔蛋白基因的克隆及表达分析

以香石竹(Dianthus caryophyllus)‘马斯特’为试验材料,在分析香石竹和石竹转录组数据的基础上克隆得到10个水孔蛋白(AQP)基因,7个属于PIP亚家族,3个属于TIP亚家族;其中DcaAQP1、DcaAQP2、DcaAQP3、DcaAQP4、DcaAQP6、DcaAQP8和DcaAQP10在萼片中优势表达,DcaAQP5在茎和花瓣中优势表达,DcaAQP7在叶中优势表达,DcaAQP9在各个组织中表达均比较低;在切花开放萎蔫过程中,DcaAQP1、DcaAQP3和DcaAQP6的表达量从花蕾期开始升高,半开期达到最高,DcaAQP4、DcaAQP7、DcaAQP9和DcaAQP10在盛开期表达量达到最高;DcaAQP2在花蕾期表达量最高,DcaAQP5在开始萎蔫期表达量达到最高,表明多个AQP基因协同作用来维持切花开放萎蔫过程中花瓣细胞水分吸收和营养物质转运。     

欧洲葡萄中CIPK基因的克隆及表达分析

以欧洲葡萄‘佳丽酿’(Carinena)为材料,利用RT-PCR方法获得两个CIPK基因的全长cDNA序列,分别为VvCIPK13和VvCIPK14。VvCIPK13全长为1 501 bp,包括一个1 395 bp的ORF,编码465个氨基酸;VvCIPK14全长为1 616 bp,包括一个1 404 bp的ORF,编码468个氨基酸。生物信息学分析表明两个蛋白均含有两个保守结构域:丝氨酸/苏氨酸激酶结构域和NAF结构域,两个结构域之间有连接域,但VvCIPK13和VvCIPK14的同源性较低,仅有40.33%。利用荧光定量PCR技术研究VvCIPK13和VvCIPK14在葡萄不同组织、植物生长调节剂诱导和逆境胁迫下的表达模式,结果表明:VvCIPK13和VvCIPK14表达具有组织特异性,均在卷须中高表达;VvCIPK13对6-BA诱导有响应,而VvCIPK14对6-BA、ABA、IAA、SA、MeJA和GA_3等诱导均有不同程度的响应;VvCIPK13和VvCIPK14均响应高盐和干旱,但不响应低温,其中VvCIPK14的响应最为强烈。推测VvCIPK13和VvCIPK14在葡萄的非生物胁迫过程中发挥重要的作用。     

葡萄类钙调磷酸酶B亚基蛋白基因VvCBL4的克隆与表达分析

【目的】在京秀(Vitis vinifera‘Jingxiu’)葡萄中克隆类钙调磷酸酶B亚基蛋白基因Vv CBL4及其启动子,分析Vv CBL4的表达特性与逆境胁迫的关系。【方法】用RACE技术克隆Vv CBL4的全长,实时荧光定量PCR检测Vv CBL4在不同逆境下的表达;用同源克隆技术获得Vv CBL4的启动子,在烟草叶片中瞬时表达分析Vv CBL4启动子的活性。【结果】Vv CBL4全长为959 bp,ORF为642 bp,编码213个氨基酸,具有3个EF手钙结合结构域。Vv CBL4在根部表达量最高,其次是果实。Vv CBL4的转录本能对干旱、低温和盐胁迫处理快速做出响应。Vv CBL4启动子富含与逆境响应相关的顺式作用元件。干旱、低温和盐胁迫处理能够增强启动子活性。【结论】获得Vv CBL4及其启动子序列,Vv CBL4的表达能对逆境胁迫做出响应,Vv CBL4启动子的活性受逆境胁迫诱导,说明Vv CBL4在葡萄逆境胁迫反应中具有重要的作用。     

矮牵牛PMADS9基因的结构特征和mRNA的表达分析

 PMADS9基因是MADS-box基因AGL15亚家族成员,而AGL15基因被认为在开花植物中具有促进胚胎发生、延缓衰老进程的作用。使用PCR法克隆到了PMADS9基因的基因组序列EU338501,通过同家族基因比较分析发现矮牵牛PMADS9基因和番茄SIMBP11基因组织结构相似,和其他同源基因相比有着较长的第3外显子和庞大的1、2内含子等显著特征。通过Southern杂交初步判定其在基因组中可能为单拷贝。利用荧光定量分析发现PMADS9基因在花药和子房中优先表达,并在随后合子胚发育过程中持续表达,这与AtAGL15在拟南芥中的表达模式略有不同。对矮牵牛幼苗施加不同化学和物理处理后发现PMADS9基因对2,4-D和GA3处理有反应,并在多种胁迫环境下表达量增加,可能参与植物抗逆途径。     

矮牵牛花发育相关基因PhTs2的克隆及功能分析

从矮牵牛‘幻想’中克隆了花发育相关基因PhTs2,该基因CDS长855bp,编码284个氨基酸,具有保守的adh-short结构域。进化分析表明,Ph Ts2蛋白与同科植物烟草和番茄的同源蛋白亲缘关系较近。实时荧光定量PCR分析发现该基因在矮牵牛花药发育的早期特异性表达。为分析其功能,构建PhTs2超量表达载体,转化了烟草,并对转基因烟草进行了鉴定:表型观测发现其花药形态异常,花粉数量减少;花粉活力和萌发率极显著降低;扫描电镜观测发现其花粉粒畸形,外壁纹饰不规则;半薄切片显示其绒毡层发育过程紊乱。该研究为培育雄性不育系提供了潜在的基因资源。     

矮牵牛耐盐的形态结构研究

对矮牵牛的茎、叶形态结构进行了研究,以探索矮牵牛耐盐的结构本质,为耐盐植物选育及盐碱滩涂资源的利用提供参考.结果表明:矮牵牛茎腺毛密度可达到19个/mm,为叶腺毛密度的4倍多,腺毛长度在200～300μm之间,顶端细胞具有分泌细胞的特点.表皮细胞排列紧密,角质层厚度达4～9 μm.茎中皮层和髓比例较大,维管束排列紧密,导管密集.叶栅栏组织有2～3层柱状细胞,为海绵组织厚度的1.3倍.叶片有较大的气孔下室,气孔密度小,在44～69个/mm2之间.这些形态结构有利于矮牵牛适应盐渍干旱环境,是矮牵牛耐盐的基础.     

六个矮牵牛品种生理指标比较分析

以蓝脉、红色、粉色、玫红色、苹果色、粉脉6个矮牵牛品种为试材,采其开花前叶片,分别测定其过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、可溶性蛋白质含量等指标,比较分析各个品种在当地的适应环境的能力。结果表明:玫红色和粉色品种具有最强抗逆性,而蓝脉和粉脉品种最差。     

‘幻想’矮牵牛幼龄期和限界性诱导光周期的研究

 采用迁光的方法测定‘幻想’矮牵牛的幼龄期和限界性诱导光周期。结果分析表明: ‘幻想’矮牵牛的幼龄期约在6片真叶期结束, 其限界性诱导光周期为3周。与连续诱导光周期相比, 限界性诱导光周期能明显抑制‘幻想’矮牵牛株高的生长, 对株幅和分枝数无明显影响。建议在‘幻想’矮牵牛8叶期时给予长日照处理以促进开花; 3周以后再给予短日照处理以节约能源, 同时可以控制株高。     

转哺乳动物cyp2e1基因矮牵牛耐甲醛胁迫的生理机制

细胞色素P450 CYP2E1酶主要存在于哺乳动物肝细胞中,在代谢异源有机物方面起着重要作用。前期研究发现,转cyp2e1矮牵牛显著提高了对甲醛的抗性。以转cyp2e1矮牵牛为试验材料,分析其对甲醛胁迫响应的相关生理指标。结果显示,在甲醛胁迫下,转cyp2e1矮牵牛细胞中的MDA含量低于转gus和野生型矮牵牛,SOD和POD活性均高于转gus和野生型,乙醇脱氢酶(ADH)活性稍有增强,且消耗更多的谷胱甘肽。此外,在甲醛胁迫下,转cyp2e1矮牵牛的IAA、ZRs和ABA含量呈现下降而GA含量呈现上升趋势;但转gus和野生型矮牵牛IAA、ZRs和ABA含量呈现上升而GA含量呈现下降趋势。转cyp2e1矮牵牛在含有50 mg·L-1甲醛的处理液中孵育72 h后,处理液中甲醛含量接近为0;而转gus和野生型处理液中仍有近50%的甲醛。     

污泥对矮牵牛的应用效果

采用盆栽法研究了污泥对矮牵牛的应用效果。结果表明:生长在污泥和花园土中的矮牵牛物候期相同;污泥肥料栽培的矮牵牛的冠幅和花朵数量显著高于园土栽培的矮牵牛(始花期的花朵数除外),但5种污泥配比处理之间并无显著差异;污泥与园土的比例为3∶7时,矮牵牛的冠幅最大,花朵数量最多。     

不同因素对矮牵牛离体开花的影响

以矮牵牛组培苗为试材,在12、16 h光照备件下,研究不同培养基MS、1/2MS及1/2MS添加0、10、25、50、100 mg/L浓度的阿司匹林(ASP)对矮牵牛离体开花的影响.结果表明:在16 h光照条件下,采用1/2MS培养基培养矮牵牛离体开花效果最佳;阿司匹林对矮牵牛离体开花无明显的促进作用,且随着浓度升高,对植株的生长有抑制作用.     

光皮桦BBX类基因BlCOL13的克隆与表达分析

利用RACE、RT-PCR以及基因组步移技术克隆得到光皮桦BlCOL13全长cDNA（GenBank登录号：KP663425）、全长DNA及其启动子序列。该基因DNA全长2 808 bp,具有4个外显子,3个内含子;cDNA全长1 370 bp,包含1 140 bp的开放阅读框,编码含379个氨基酸的蛋白。BlCOL13蛋白N、C端分别有两个B-box和一个CCT结构域,属于典型的BBX蛋白。以拟南芥中BBX蛋白的分类为参照,通过聚类分析表明BlCOL13属于Ⅱ型BBX蛋白;克隆得到的BlCOL13启动子序列长685 bp,含有多个与成花、光响应、激素信号转导以及逆境胁迫相关的顺式作用元件。亚细胞定位试验结果表明该基因主要在细胞核中表达。不同组织中该基因都有一定程度的表达,但在雄花中表达量最高。低温、干旱、ABA和盐胁迫等非生物逆境都在一定程度上诱导BlCOL13的表达,盐胁迫的影响最为明显,表明该基因在光皮桦逆境响应中可能发挥比较重要的作用。