西葫芦果实CpNCED1基因3'端的克隆及其表达分析

采用RT-PCR和RACE-PCR的方法从西葫芦果实中克隆了ABA生物合成关键酶NCED基因保守片段及其3'端,命名为CpNCED1,并通过Real time RT-PCR方法分析了CpNCED1基因在果实发育和成熟过程中的表达。结果表明:CpNCED1基因的DNA序列及其推导的蛋白质序列与番茄、鳄梨及柑橘果实相同基因的同源性分别为61.90%(LeNCED1)、62.15%(PaNCED1)、62.55%(PaNCED3)、54.67%(CsNCED1)、56.23%(CsNCED2)和69.75%、65.74%、66.67%、68.75%、71.76%。果肉中CpNCED1基因表达共出现了3个高峰,分别在花后5 d,花后20 d及花后35 d,并分别与ABA积累相对应;果皮中CpNCED1表达在花后25 d达到最大值,而瓤和种子中CpNCED1的表达没有显著变化。果皮和种子中ABA含量与其CpNCED1的表达基本一致。西葫芦果实在生长发育过程中乙烯产生量很低,为非跃变型果实;呼吸高峰出现在花后20 d。上述结果说明,西葫芦果实的成熟主要和ABA调控有关,而乙烯对果实成熟的贡献很小。     

‘金二十世纪’梨果实ABA代谢酶基因克隆及其表达分析

为了解ABA对‘金二十世纪’梨果实成熟的调控作用,本研究采用高效液相色谱法(HPLC)分析测定了果实成熟过程中果皮、果肉和种子内源ABA含量变化,采用RT-PCR和RACE技术从该梨果实中克隆得到了2个ABA关键合成酶(NCED)和1个关键降解酶(CYP707A)基因,分别命名为PpNCED1、PpNCED2和PpCYP707A1,并对其进行了表达分析。结果显示:随着果实成熟,果皮中ABA含量持续增加,果肉和种子中ABA含量于采收前10d达到峰值后下降。果皮和果肉中,PpNCED2表达量显著高于PpNCED1,且与ABA含量变化趋势一致,是果皮和果肉中ABA生物合成的主效基因。种子中,PpNCED1和PpNCED2表达量均很高,是种子中ABA生物合成的主效基因。果皮、果肉和种子中PpCYP707A1表达模式与ABA含量变化趋势相反,是ABA含量变化的主要负调控基因。综上,ABA可能调控‘金二十世纪’梨果实成熟进程,而ABA含量水平是由合成酶和降解酶基因共同调控的,且不同组织中ABA生物合成的主效基因存在差异。     

ABA对甜瓜果实成熟和软化的调节

以甜瓜为材料,分析了果实发育成熟过程中生理生化变化,克隆了ABA生物合成关键酶9-顺环氧类胡萝卜素双加氧酶基因NCED的保守序列并进行表达分析,研究了ABA,NDGA、1-MCP及1-MCP+ABA对果实成熟软化的影响.结果表明:NCED基因在甜瓜果实始熟期大量表达,内源ABA高峰出现在此之后.乙烯释放量,ACC含量和ACO活性在果实成熟初期极低,其各自峰值的出现迟于ABA高峰10 d左右.外源ABA处理显著促进果实成熟和软化,各项成熟指标比对照提前8 d.NDGA处理效果相反;1-MCP和1-MCP+ABA处理与NDGA处理相似,但效果较小.ABA启动了甜瓜果实成熟,它通过诱导乙烯合成相关酶基因的表达而参与了成熟与软化过程,乙烯则主要在成熟后期,尤其是在果实固有风味形成过程中起主导作用.     

甜樱桃PacAMR1基因的克隆及表达分析

以甜樱桃果实为材料,利用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)技术,获得了参与调控甜樱桃AsA生物合成的关键基因——PacAMR1。序列同源性分析发现,该基因编码的氨基酸序列与其他植物AMR1蛋白具有较高的同源性。实时荧光定量RT-PCR的结果表明,随着果实发育成熟,PacAMR1基因的表达量逐渐上升,而果实中的AsA含量则是在果实发育早期较高。PacAMR1基因的表达量在幼叶中最低,而在老叶中表达量最高;但相反的是,AsA含量在幼叶中最高,而在老叶中最低。这些结果表明,PacAMR1基因的表达可能参与了AsA生物合成的负调控。     

番茄果实成熟过程中SlSWEET7a的功能分析

【目的】SWEETs(sugars will eventually be exported transporters)是一种糖转运蛋白,参与植物生物进程,对植物生长发育、响应各种胁迫、宿主-病原体的互作发挥作用。克隆番茄SWEET7a,通过构建Sl SWEET7a沉默和过表达载体,研究其在糖的转运过程中的作用,为探索SWEETs在植物果实发育过程中的功能提供理论依据。【方法】以Micro-Tom(Solanum lycopersicum)番茄为试材,利用RT-PCR技术从果实中克隆SWEET7a的c DNA全长842bp,进行生物信息学分析,并利用MEGA6.0构建拟南芥进化树,与Sl SWEET7a进行蛋白序列同源性分析;利用实时荧光定量PCR技术探明其在果实发育时期的时空表达特征分析,并构建基因的沉默和过表达载体,通过农杆菌介导的果实注射法进行瞬时表达检测构建载体的表达效率;然后进行番茄的遗传转化,获得T1代转基因株系,利用实时荧光定量PCR技术检测绿熟期果实SWEET7a的表达,通过高效液相色谱法检测转基因果实和叶片中糖组成与含量的变化。【结果】Sl SWEET7a蛋白结构是由7个跨膜结构域构成的。同源性比对分析结果显示,Sl SWEET7a与拟南芥At SWEET6和At SWEET8序列同源性较高,都属于SWEETs家族的CladeⅡ。番茄果实各部位的表达分析显示,Sl SWEET7a在绿熟期果柄、果实维管束相对表达量最高,转色期和红熟期相对表达量较低。构建SWEET7a沉默(S7a)及过表达载体(OE7a)在番茄果实的瞬时表达,发现OE7a样品果实中Sl SWEET7a的表达量是未注射果实的6倍,其Sl SWEET7a表达量明显上调,与对照相比,S7a样品果实中Sl SWEET7a明显下调了5倍。在番茄中的遗传转化中卡那霉素抗性筛选获得10株可能的超表达T0代植株,PCR鉴定得到了Sl SWEET7a超表达8株;沉默株系经除草剂筛选,获得14株,PCR检测得到10株沉默株系。T1代植株的实时定量分析显示,过表达Sl SWEET7a植株发生转基因沉默现象,Sl SWEET7a表达量显著低于正常植株,而沉默植株表达量也降低,说明获得的过表达植株也发生了基因沉默。果糖、葡萄糖和蔗糖含量测定结果表明,降低番茄中Sl SWEET7a的表达,植株成熟叶片和绿熟期果实中果糖、葡萄糖和蔗糖含量均高于对照,尤其是叶片中蔗糖含量显著高于对照,这说明Sl SWEET7a对细胞中蔗糖的易化扩散起着重要作用。【结论】Sl SWEET7a对叶片中蔗糖向源组织韧皮部的装载及果实果柄、维管束的运输、卸载起重要调控作用。     

苹果梨果实CHI基因cDNA克隆及表达分析

以苹果梨果实为试验材料,克隆得到CHI基因c DNA序列(片段),Gen Bank登录号:JN120854,其长度为444 bp,推断其编码148个氨基酸序列。生物信息学分析结果表明,该氨基酸序列与其他植物CHI氨基酸序列的同源性在90%左右,与砂梨CHI氨基酸序列聚类关系最近,该CHI基因c DNA序列含有常用的限制性内切酶Bam HI的识别位点。半定量RT-PCR分析结果表明,随着果实的成熟,套袋果与未套袋果CHI基因的表达量都不断增加,但套袋果在果实成熟期的表达量明显高于未套袋果。     

番茄果实特异性启动子2A11的基因克隆及功能研究

采用巢式PCR技术从番茄基因组DNA克隆到长度1.3kp的果实特异性2A11启动子基因。序列分析表明,克隆到的基因序列2A11启动子转录起始位点上游的621bp处缺失了已报道的番茄2A11启动子基因(GenBankIDM87659,1993)序列中的“tatattgttaacttcttgttgaattaaagcaat”片段,其同源性为61%,登入GenBank,ID号为DQ453963;构建植物表达载体pCAMBIA2A11,用农杆菌介导侵染番茄果实,GUS基因瞬间表达结果表明,该2A11启动子基因具有驱动GUS基因在番茄果实中特异性表达的功能。研究结果表明成功地获得2A11果实特异性启动子基因,为下一步转基因番茄口服疫苗的研制奠定了一定的基础。     

禽流感病毒新疆株A/Duck/XJ/4的M基因的序列分析

利用RT-PCR技术对禽流感病毒新疆株A/Duck/XJ/4的M基因进行了扩增与克隆,得到了全长核苷酸序列为1 016 bp的M基因,序列分析表明,M基因最大的开放阅读框位于19～1 000碱基;M1蛋白位于19～777碱基,编码252个氨基酸.M2蛋白位于19～44碱基和733～1 000碱基,编码97个氨基酸.同源性分析显示,A/Duck/XJ/4 株M基因的核苷酸序列和氨基酸序列与所选H5N1亚型的参考毒株以及所选不同HA亚型的参考毒株均有很高的同源性.     

甜瓜果实八氢番茄红素脱氢酶基因（CmPDS）的克隆与表达

以甜瓜自交系‘M01-3’果实cDNA为模板,采用RT-PCR和RACE技术,克隆了甜瓜果实八氢番茄红素脱氢酶（PDS）基因cDNA全长序列,命名为CmPDS（基因注册号：KC507802）。序列分析表明,该基因有开放阅读框1731 bp,编码576个氨基酸,与其他植物PDS氨基酸序列具有较高的同源性,尤其与黄瓜、南瓜、苦瓜PDS氨基酸序列高达92.6%~87.8%。荧光定量分析表明,该基因在甜瓜不同器官中均有表达,在叶片和授粉后25 d的果实中表达量较高,在根中表达量最低;随果实发育成熟,该基因表达量呈现先升高后降低趋势。     

不同转基因番茄GalUR的表达与Vc含量

为了得到高维生素C(Vc)含量新品种, 克隆和构建了GalUR半乳糖醛酸还原酶基因, 并转入了番茄. 通过不同转基因突变体GalUR基因表达和Vc含量分析发现: GalUR 基因在转GalUR 基因番茄中得到了过量表达; 在转FRO2-铁还原酶基因的番茄突变体中表达量增加了60%; 在耐贮藏转基因番茄F3、 F2、 F1中也均高于对照, 其中F3的表达量最高, 是对照的2～3倍; 在非转基因中蔬4号和6号的表达量高于丽春番茄1倍; 所有供试GalUR 基因表达量均为红果最多、粉红果次之, 青果最少. 转基因番茄果实Vc含量变化与上述GalUR基因的表达有相同规律. 转GalUR3基因番茄果实和叶片Vc含量高于对照2倍以上. GalUR基因的表达还与乙烯合成酶基因ACS、 CTR1和铁还原酶FRO2基因的表达有关.     

草莓转录因子基因FaGAMYB的克隆与表达分析

为研究FaGAMYB基因在草莓成花诱导和花发育中的作用,以‘卡姆罗莎’草莓(Fragaria×ananassa Duch.‘Camarosa’)为试材,采用同源克隆和RT-PCR技术分离了一个赤霉素信号途径中的MYB转录因子基因FaGAMYB。该基因开放阅读框为1 689bp,编码562个氨基酸。序列分析发现FaGAMYB蛋白含有高度保守的R2R3DNA结合域,以及GAMYB基因家族所特有的Box1,Box2和Box3保守区域。亚细胞定位研究发现FaGAMYB蛋白定位于洋葱表皮细胞的细胞核。FaGAMYB基因具有组成型表达特性,但在雄蕊、花芽、茎尖生长点和果实等生殖生长组织与器官的表达丰度较高。在草莓成花诱导期,茎尖中FaGAMYB基因表达上调,当进入雄蕊原基分化期后,该基因表达量迅速升高。上述结果表明FaGAMYB可能在草莓成花诱导和雄蕊发育中发挥重要作用。     

甜樱桃黄酮醇合酶基因的克隆及其表达分析

为了解黄酮醇合酶在甜樱桃类黄酮生物合成途径中的作用,根据其他物种已知的FLS cDNA保守序列设计简并引物,采用RT-PCR和RACE的技术,从甜樱桃(Prunus avium.L)嫩叶中扩增获得FLS cDNA全长,命名为PaFLS(GenBank登录号:JQ289290).该基因cDNA全长为1 077 bp,开放阅读框为1 014 bp,编码337个氨基酸,分子质量为38 ku,等电点pI为5.58.生物信息学分析表明PaFLS属于依赖2-酮戊二酸的双加氧酶家族(2OG-FeII_Oxy),该基因所编码的氨基酸序列与苹果、梨和草莓的同源性分别为99％、97％和77％.将该基因重组到表达载体pGEX4T-1中进行原核表达,电泳检测到一条约为65 ku的融合蛋白(含27 ku的GST标签).组织时空表达分析表明,PaFLS在甜樱桃的花中表达量最高,这可能和黄酮醇参与花粉萌发及利于授粉有关.     

珠眉海棠(Malus zumi Mats)盐应答MzSTO基因的克隆与表达分析

通过微列阵芯片(Microarray)分析,从珠眉海棠盐胁迫cDNA文库中分离得到MzSTO (Salt tolerance protein)全长基因.结果表明:MzSTO基因cDNA全长1 066 bp,开放阅读框共729 bp,5'-UTR和3'-UTR的长度分别是49 bp和288 bp; MzSTO编码242个氨基酸,N端有2个保守的B-box锌指结构域(CX2CX8CX7CX2CX4HX8H);半定量RT-PCR表明MzSTO基因受到盐和干旱胁迫抑制,受冷处理诱导,并响应ABA(abscisic acid).以上结果表明MzSTO基因可能通过依赖ABA的途径参与非生物逆境胁迫.     

番茄果实ABA合成酶NCED基因的克隆及其RNAi遗传转化体系的建立

以番茄为材料,根据ABA合成关键酶编码基因NCED的保守序列设计引物,通过RT-PCR方法从番茄果实中克隆了2个NCED基因片段,Le NCED1和Le NCED2。通过农杆菌介导法进一步建立了‘嘉宝’番茄Le NCED1基因的RNAi再生和转化体系,并研究影响番茄遗传转化的4个因素外植体类型、预培养时间、激素组合、农杆菌侵染时间。结果表明:番茄子叶预培养2 d,用农杆菌LBA4404侵染5 min后,避光共培养2 d,在加入1mg/L 6-BA+0.05 mg/LIAA+5 mg/L潮霉素的MS培养基上可以诱导出芽,转入添加0.1 mg/LIAA+7 mg/L潮霉素的1/2 MS培养基上可以使芽生根。本实验共获得26株抗性植株。GUS染色证明,有9株抗性植株成功转入含有NCED基因RNAi载体的T-DNA,为深入了解ABA促进番茄果实成熟的机理提供了方法和材料。     

叶用莴苣热激蛋白LsHsp70-1707基因的克隆及表达分析

为了解叶用莴苣热激蛋白LsHsp70-1707基因在高温下的作用机制,通过同源克隆及RACE技术克隆并获得叶用莴苣热激蛋白LsHsp70-1707基因全长cDNA序列,实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析基因在不同叶用莴苣品种中的表达量差异。该基因全长2 400bp(KP258179),开放阅读框为2 106bp,编码701个氨基酸,与西瓜(AAC03416.1)、牵牛花(ABZ04081.1)、黄瓜(CAA52149.1)、菠菜(AAB91471.1)等HSP70蛋白高度同源。实时荧光定量PCR结果表明:高温处理时,该基因在热敏品种中表达没有明显增加,随着处理时间的增加甚至表现为下调,而在耐热品种中,其表达上调。成功克隆得到叶用莴苣热激蛋白LsHsp70-1707基因,热胁迫下该基因在不同品种中的表达有一定的差异性,推测该基因可能与叶用莴苣耐热性相关。     

Tomato mottle mosaic virus: Characterization,resistance gene effectiveness,and quintuplex RT-PCR detection system

Tomato mottle mosaic virus(ToMMV), an economically important species of the genus Tobamovirus, causes significant loss in yield and quality of tomato fruits. Here, we identified the Shandong isolate of ToMMV(ToMMV-SD) collected from symptomatic tomato fruits in Weifang, Shandong Province of China. ToMMV-SD caused symptoms such as severe mosaic, mottling, and necrosis of tomato leaves, yellow spot and necrotic lesions on tomato fruits. The obtained full genome of ToMMV-SD was 6 399 nucleotides(ac...     

海岛棉GbMYB25基因的克隆及表达分析

根据陆地棉GhMYB25的序列,设计1对引物,通过RT-PCR技术从海岛棉品种新海21号中克隆了1个同源基因,命名为GbMYB25。GbMYB25基因具有1个930bp的开放阅读框,编码309个氨基酸,预测分子量约为34.762ku,等电点为8.08,推测的氨基酸序列中含有2个高度保守的SANT结构域。GbMYB25基因序列包含2个内含子。氨基酸序列比对表明,该蛋白和其他高等植物的MYB蛋白有较高的同源性。进化树分析表明,GbMYB25基因和陆地棉GhMYB25基因处在同一进化树分支。亚细胞定位表明GbMYB25基因在细胞核中表达,实时荧光定量PCR结果表明GbMYB25基因在胚珠(0doa)、纤维(5dpa)和叶片中的表达量较高。以上结果表明,GbMYB25转录因子可能参与棉花纤维发育。     

Trxf1基因表达载体的构建及在加工番茄中的遗传转化

Trxf1是硫氧还蛋白家族中的一员,是组成硫氧还蛋白系统的重要组成部分,在植物的氧化逆境中发挥作用。为进一步研究该基因功能,通过RT-PCR方法从加工番茄叶片中克隆Trxf1基因的编码区,成功构建植物表达载体pBI121-Trxf1,采用农杆菌介导法转化番茄,经PCR、RT-PCR分析表明,植物表达载体已成功整合到番茄基因组中。实时荧光定量PCR研究表明,加工番茄Trxf1基因在其根、茎、叶、花等器官中均有表达,且在叶片中表达量最高。     

葡萄蔗糖转运蛋白基因VvSUC27的克隆及其植物表达载体的构建

本研究从赤霞珠(Vitis vinifera L.cv.Cabernet Sauvignon)葡萄果实中提取RNA,克隆得到葡萄蔗糖转运蛋白基因VvSUC27;从中蔬6号番茄子叶提取DNA,克隆得到番茄果实特异启动子基因E8.以实验室保存的pCAMBIA 1301为起始载体,分别构建了2个植物表达载体pCE8-SUC27vs和pCE8-SUC27.在这两个载体中,VvSUC27的表达均受番茄果实特异启动子E8的调控,pCE8-SUC27vs含有来自拟南芥葡萄糖转运蛋白基因AtVGT1的细胞液泡膜定位的信号肽编码序列和NOS终止子;pCE8-SUC27包含来自葡萄的蛋白质细胞质膜定位的信号肽编码序列和NOS终止子,在pCE8-SUC27vs质粒的基础上,构建了E8控制下的GUS植物表达载体pCE8-GUS.植物表达载体通过冻融法成功地转入到农杆菌EHA105菌株中.将包舍不同质粒的根癌农杆菌注射到番茄果实中进行了启动子功能的瞬时表达验证,获得了阳性GUS染色结果.研究为下一步葡萄蔗糖转运蛋白基因VvSUC27在果实中的特异表达分析奠定了基础.