玉米磷酸丙糖转移蛋白（TPT）基因全长cDNA克隆及其在烟草中表达

以玉米黄早四幼苗叶片为材料,通过RT-PCR扩增后获得玉米磷酸丙糖转移蛋白(Triose phosphate translocator．TPT)cDNA 全长片段,对其进行序列分析。结果表明：分离的目的片段核苷酸序列与报道的相比同源率为99.9％,只有1个碱基发生改变。将得到的玉米 cDNA与CaMV35S启动子和NOS终止子融合,构建了正义表达载体,通过根癌土壤杆菌介导转化烟草,转基因植株经PCR和Southern杂交检测,证明TPT基因已整合到烟草基因组上     

马尔尼菲青霉菌内源启动子驱动的苯菌灵抗性基因盒构建及其应用

马尔尼菲青霉菌是一种区域性流行于东南亚及中国南部地区的条件致病性温度依赖性双相型病原真菌,它能对免疫功能低下者造成致命的全身性感染,25℃时呈现菌丝状生长,而在37℃或在宿主体内为酵母相生长。为深入研究马尔尼菲青霉菌致病性和双相转化的分子机制,原有的遗传转化筛选标记基因已不能满足研究需要。为此,我们通过用马尔尼菲青霉菌微管蛋白β亚基基因启动子替换粗脉孢菌苯菌灵抗性基因的启动子,构建了一个苯菌灵抗性基因盒,并成功地将其运用于马尔尼菲青霉菌的遗传转化研究中。     

绵羊脂肪细胞型脂肪酸结合蛋白基因(FABP4)cDNA的克隆、表达及其结构模拟分析

为探讨绵羊脂肪细胞型脂肪酸结合蛋白(FABP4)在不同生长阶段背最长肌中的表达特性,本实验以成年小尾寒羊(Ovis aries)皮下脂肪组织总RNA为实验材料,在脂肪细胞型脂肪酸结合蛋白基因(FABP4)cDNA保守区域设计1对引物Ff和Fr,采用RT-PCR方法克隆了绵羊FABP4全编码序列,并运用生物软件对FABP4蛋白空间结构进行分析.同时运用实时荧光定量PCR法,对FABP4在皮下脂肪和背最长肌中的表达以及不同日龄在背最长肌中的表达量与背最长肌肌内脂肪含量的相关性进行了初步研究.结果表明:绵羊FABP4基因cDNA长度为464bp,包含1个由399 bp组成的开放阅读框,编码132个氨基酸.生物信息学分析表明,不同物种间FABP4氨基酸序列具有较强的保守性,蛋白质空间结构呈2个α螺旋和10个β折叠围绕的桶状构型.实时荧光定量PCR试验表明,FABP4基因在160和200日龄绵羊背最长肌中的表达量明显高于90日龄背最长肌的表达量(P＜0.05);且在90、120、160和200日龄绵羊背最长肌中的表达量与相应日龄的背最长肌肌内脂肪含量呈正相关(R2=0.7196,P＜0.01).本研究结果表明,调控FABP4基因在背最长肌的表达是改善绵羊肉质的潜在途径.     

根瘤菌中的nodD基因及其与弗兰克氏菌（Frankia）中的类nodD基因的功能互补

根瘤菌可在几种豆科植物上成瘤,结瘤基因（ｎｏｄ基因）赋予这些细菌以寄主专一性的方式诱导瘤的形成。目前,已被鉴定的三类主要结瘤基因是：＂公共＂结瘤基因,如ｎｏｄＡＢＣ,这类基因是结瘤不可缺少的,并具有高度的结构和功能上的保守性;另一类是寄主专一性基因,这类基因具有种属或菌株的专一性,它们决定了细菌的寄主范围;最后一类是结瘤基因Ｄ（ｎｏｄＤ）,这类基因编码一类调节蛋白,并和植物分泌的酚类化合物一道起动其他结瘤操纵子的转录。一些根瘤菌种属只有一个拷贝的ｎｏｄＤ基因,而另一些则可拥有三个拷贝之多。苜蓿根瘤菌（Ｒ．ｍｅｌｉｌｏｔｉ）中存在三个拷贝的ｎｏｄＤ基因,其中的任何一个发生突变都以依赖于寄主的方式影响结瘤效果。在慢生型大豆根瘤菌（Ｂ．ｊａｐｏｎｉｃｕｍ）中,ｎｏｄＤ１突变菌株还可在大豆或其他豆科植物寄主上结瘤,只是稍往后推迟而已,ｎｏｄＤ２基因对ｎｏｄＹＡＢＣＳＵＩＪ操纵子诱导的影响却很小,两个ｎｏｄＤ拷贝突变后尚表现出结瘤活性。在只有一个ｎｏｄＤ基因拷贝的根瘤菌种属中,如豌豆根瘤菌（Ｒ．ｌｅｇｕｍｉｎｏｓａｒｕｍ）和茎瘤固氮菌（Ａ．ｃａｕｌｉｎｏｄａｎｓ）中,ｎｏｄＤ突变后会导致菌株丧失结瘤能力。一般说来,不     

固氮粪产碱菌（Alcaligenes faecalis）exoC基因的克隆及其特性

应用Ａ．ｂｒａｓｉｌｅｎｓｅ ｓｐ７的ｅｘｏＣ基因为探针，发现Ａ．ｆａｅｃａｌｉｓ Ａ１５０１具有与Ａ．ｂｒａｓｉｌｅｎｓｅ Ｓｐ７ ｅｘｏＣ基因同源的基因。Ａ．ｂｒａｓｉｌｅｎｓｅ ｅｘｏＣ基因能恢复Ａ．ｆａｅｃａｌｉｓ ＥＰＳ缺陷型（ＥＰＳ＾－）突变，表明粪产碱菌ＥＰＳ的产量为ｅｘｏＣ基因产物所调控。本工作已获得类似Ａ．ｂｒａｓｉｌｅｎｓｅ Ｓｐ７的ｅｘｏＣ－ｌｉｋｅ基因的克隆     

籽粒苋（Amaranthus cruentus L.）核糖体蛋白S25基因（cDNA）的克隆及其表达分析

Ribosomes, the agents of protein synthesis, consist of roughly equal amounts of RNA (rRNA) and protein (r-protein). Knowledge of the ribosome and its function mainly comes from the extensive work on 70S bacterial ribosomes. There are 21 proteins in the small (30S) subunit and 30 in the large (50S) subunit in E. coil ri bosomes. The 80S eukaryotic ribosomes are more com plex than the bacterial ones and contain at least 30 pro teins in the small (40S) subunit and 40 in the large (60 S) subunit. These r-proteins are named S1 to S30 and L1 to L40 according to whether they arise from the small or large subunit, and to their mobility in gels. In plants, several ribosomal protein genes and/or cDNAs have been isolated, such as the small subunit proteins S 11, S13, S14, S16, and S19 and the large subunit proteins L2, L7, L17, and L27. Here we report the r-protein S25 cDNA, Arps25, from Amaranthus cruentus L.     

广西巴马小型猪肥胖基因（leptin）成熟肽序列的cDNA克隆、序列分析

以广西巴马小型猪的脂肪组织总RNA为模板,通过RT-PCR扩增出巴马小型猪的leptin基因成熟肽序列,经纯化回收后连接到pMD18-T载体上,经鉴定后测序。研究结果表明,本试验克隆到leptin基因成熟肽cDNA序列,其长度为441bp,与GenBank中报道的猪leptin成熟肽cDNA序列同源性高达99．06％,与奶牛、家鼠、马等物种的成熟肽cDNA序列间同源性可达到84．5％以上,证明leptin基因具有较高的保守性。同时发现,与普通猪相比,巴马小型猪leptin基因成熟肽cDNA序列有四处存在碱基突变,均为元义突变。     

总状毛霉（Mucor racemosus）甲壳素脱乙酰酶全长cDNA的克隆及其系统发生分析

用保守的特异引物进行PCR扩增，并结合RACE技术，分离到了总状毛霉（Mucor racemosus）甲壳素脱乙酰酶(CDA)基因，并进行了全序列测定，并提交GeneBank（DQ538514）。研究结果表明：（1）总状毛霉CDA基因全长为1506 bp，包括67 bp 5’非翻译区，1357 bp阅读框以及82bp 3’非翻译区，3’非翻译区包含Poly (A) 加尾信号AATAAA。总状毛霉的CDA基因共编码448个氨基酸，在该基因中部还包含一个144氨基酸的多糖脱乙酰酶结构域，约占CDA基因全长的32%。（2）总状毛霉CDA基因与其它相近种米根霉（Rhizopus oryzae）、卷柄根霉（Rhizopus circinans）的CDA1和CDA2、鲁氏毛霉（Mucor rouxii）、卵形孢球托霉（Gongronella butleri）、匍枝根霉（Rhizopus stolonifer）、布拉克须霉（Phycomyces blakesleeanus）、酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）的CDA1和CDA2的基因序列同源性分别为：75%、58%、56%、56%、48%、39%、39%、17%和16%；相应的氨基酸序列的同源性分别为：69.0%、57%、59%、55%、47%、30%、32%、18%、21%。表明CDA基因在不同的真菌中有较高的同源性。（3）根据总状毛霉CDA基因的氨基酸序列，构建的不同真菌的系统树，与采用经典分类法构建的系统树基本一致。（4）通过生物信息学的方法，预测该基因所编码的蛋白质三级结构，验证了该蛋白质具有甲壳素脱乙酰酶完整的功能性结构，并包含一个含多糖脱乙酰酶结构域，两者具有相似的空间结构。     

SON-PCR扩增抗禾谷孢囊线虫基因LRR区及序列分析

根据与抗禾谷孢囊线虫(Heterodera avenae)基因Cre3的NBS(nucleotide binding site)编码区高度同源的Rccn4 序列设计3条3'端嵌套引物,采用SON-PCR(single oligonucleotide nested PCR)方法从含有源于易变山羊草(Aegilops varibilis)的抗禾谷孢囊线虫基因的小麦(Triticum aestivum)-易变山羊草染色体小片段易位系E-10中获得了长度为1264 bp的Rccn-L(GenBank登录号为DQ124933)，它将Rccn4 3'端延伸了1209 bp,编码区长1026 bp，含一个不完整的开放阅读框,一个终止密码子，没有起始密码子和内含子结构。其编码一个342个氨基酸残基的蛋白质，含有NBS(nucleotide binding site)-LRR(leucine-rich repeats) 类抗性基因LRR区的保守模体,呈现XXLXXLXXL重复。首次将SON-PCR方法成功地运用到植物基因组学研究中，为植物基因克隆又提供一方法。     

不结球白菜BrABF1基因的克隆与功能分析

为研究BrABF1基因在不结球白菜中的表达模式并探索其在开花调控中的作用,本研究以不结球白菜苏州青品种为试验材料,通过同源克隆获得BrABF1基因序列,对其氨基酸序列进行比对和进化分析,利用亚细胞定位技术研究BrABF1的空间表达,采用β-D-葡糖醛酸酶(GUS)染色方法研究BrABF1在植物中的表达模式,利用PlantCARE在线软件预测BrABF1基因的启动子的顺式作用元件。构建植物表达载体pEarlyGate101-BrABF1-YFP转化拟南芥,统计野生型和转基因拟南芥植株的开花时间。结果表明,BrABF1基因含有1 104 bp开放阅读框(ORF),编码367个氨基酸。BrABF1与甘蓝型油菜和野甘蓝(原变种)同源性最高,进化关系最近。BrABF1定位在细胞核上。BrABF1启动子驱动的GUS蛋白主要在拟南芥的叶脉中特异性表达。BrABF1启动子序列包含大量的顺式作用元件,如光响应元件、植物激素响应元件、低温响应元件和逆境胁迫响应元件等。转基因拟南芥植株开花时间晚于野生型,表明BrABF1基因能抑制植物的开花。本研究结果为提高不结球白菜商品价值提供了理论基础。     

大白菜BrTCP24基因的克隆与功能分析

近年来,由于家庭结构的变化,市场对小株型大白菜的需求日益迫切.开展负调控叶球大小发育相关基因的克隆与功能研究有助于加快小株型大白菜品种的选育进程.本研究利用RT-PCR方法从大白菜(Brassica rapa L.ssp.pekinensis)自交系福山包头叶片中分离了一个TCP第二亚族成员基因,命名为BrTCP24.BrTCP24基因编码区内无内含子,开放阅读框(ORF)全长1 221 bp,预测编码406个氨基酸.利用MEGA4.0软件将BrTCP24与拟南芥(Arabidopsis thaliana)TCP家族基因进行进化分析发现,BrT-CP24与AtTCP3同属于一个分支,在进化上具有较近的亲缘关系.用DNAMAN软件对BrTCP24和AtTCP3蛋白进行多序列联配分析发现,二者的氨基酸一致性可达到55.17％,在保守的TCP结构域其一致性可高达91.53％.这种进化上的亲缘关系和序列上的保守性,暗示二者可能具有类似的生物学功能.通过半定量RT-PCR分析发现,BrTCP24基因在大白菜的根、茎、莲座叶、包叶、盛开的花、受精后10 d的果夹和花蕾中均有表达,其中莲座叶中表达量最高,根、包叶、盛开的花、受精后10d的果夹和花蕾中的表达量次之,短缩茎中表达量最低;另外,在5 μmol NAA处理的12h内BrTCP24的表达水平未发生明显变化.为进一步研究BrTCP24基因的功能,我们构建了转化拟南芥的正义表达载体(35S::BrTCP24),并转入拟南芥中.通过卡那霉素筛选以及基因组DNA PCR鉴定,共得到17株转基因拟南芥植株.通过对其中5株的RT-PCR分析发现,它们都能够转录表达BrTCP24基因.利用荧光实时定量PCR方法对部分转基因植株的插入拷贝数进行检测发现,BrTCP24基因以单拷贝形式插入拟南芥基因组.进一步研究发现,与野生型拟南芥相比,过量表达BrTCP24基因可导致转基因拟南芥的下胚轴和叶器官明显减小.此外,过量表达BrTCP24基因抑制了与器官大小相关基因ANT、AtEXP10、AtGRF5、AtGIF1和CycD3;1的表达.这些结果表明,大白菜BrTCP24基因可能通过抑制细胞的生长参与调节植物器官大小的发育.     

桃脂氧合酶基因(LOX)家族cDNA全长克隆与序列分析

根据脂氧合酶保守序列设计的简并引物,从瑞蟠5号桃(Prunus persica cv ‘Rui pan 5')果肉总RNA中扩增出795 bp的脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)基因的保守序列,并结合GenBank中公开的LOX基因的EST序列经Blast比对分析、序列组装之后设计基因特异引物(GSP).利用RACE技术共获得3条不同的桃LOX基因cDNA全长序列,分别命名为PpLox1～3(GenBank登录号:EU883638、FJ029110和FJ032015).序列分析结果表明,这3个桃LOX基因家族成员与其它植物的LOX基因尽管在核酸水平上的差异比较大.但在蛋白水平上却有较高的同源性.通过对桃LOX基因蛋白序列和其它植物LOX进行系统进化树分析,发现PpLox1属于13-LOX,PpLox2-3属于9-LOX.     

早酥梨抗黑星病相关新基因Vnp1的克隆及其表达分析

在前期已克隆得到的早酥梨(Pyrus bretschneideri cv.Zaosu)抗病基因同源类似物Pb-Zs3(GenBank登录号:EU939783)的基础上,通过RT-PCR获得Pb-Zs3的cDNA序列,并利用RACE技术获得该基因的全长cDNA序列,命名为早酥梨抗黑星病相关基因(Vnp1),提交至GenBank(GenBank登录号:FJ763188).生物信息学分析表明,早酥梨Vnp1基因的全长cDNA序列为1200 bp,包含一个完整的921 bp的开放读码框架(ORF),编码306个氨基酸残基,预测其分子质量为34.6 kD.同时,该基因含有与抗病相关的功能结构域核酸结合位点(NB-ARC),同源性比对显示其与苹果黑星病菌(Venturia inaequails)诱导后的苹果EST序列ABEA004598(GenBank登录号:EB150292)同源性达71%.对早酥梨Vnp1基因进行半定量RT-PCR研究的结果表明,该基因在梨黑星病菌(Venturia nashicola)诱导后216 h内的叶片中的表达水平呈明显上升趋势.     

小麦WDHN1基因的克隆、表达及功能分析

YSK2型脱水素(dehydrins,DHNs)是植物中存在最多的DHNs形式,参与植物响应各种非生物逆境胁迫.为了研究YSK2型DHN的功能,从小麦(Triticum aestivum)中克隆了WDHN1基因(GenBank No.KR709259),该基因编码区序列总长491 bp,含两个外显子和一个内含子,编码133个氨基酸;存在4个保守区域,即1个Y片段、1个S片段和2个K片段,与节节麦(Aegilops tauschii) DHN (EMT30992)亲缘关系最近.通过PCR扩增得到WDHN1启动子序列,该启动子存在2个脱落酸应答元件(abscisic acid (ABA)response element,ABRE)和3个MBS(MYB binding site)生物胁迫响应元件.通过qRT-PCR分析其非生物胁迫下的表达模式,结果表明,在低温、NaC1、ABA和PEG 6000胁迫下,小麦WDHN1基因表达均表现为先上升后下降的趋势,分别于6、60、12和48 h时表达量最高.组织特异性表达分析表明,WDHN1基因在小麦开花后22 d的胚芽中表达量最高,具有明显的组织特异性.将WDHN1基因片段连接于原核表达载体pET28a中,转化大肠杆菌(Escherichia coli) BL21(DE3),用异丙基硫代半乳糖苷(isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside,IPTG)诱导表达,获得20 kD的WDHN1蛋白.对重组大肠杆菌WDHNl-pET28a-BL21(DE3)及其总蛋白进行非生物胁迫,结果表明,WDHNl蛋白还可以阻止蛋白聚合引起的蛋白变性,提高非生物胁迫下大肠杆菌的耐受性及乳酸脱氢酶(lactic dehydrogenase,LDH)的稳定性.研究结果为进一步利用该基因进行小麦抗性改良提供了理论依据.     

棉花MADS-box蛋白基因（GhMADS-13）的克隆和表达分析

一组具有MADS-box结构域的转录因子在控制花器官的诱导与发育中起着重要作,以中棉所36（CCRI）均一化全长cDNA文库为基础,结合EST测序分析,分离获得一个棉花的MADS-box基因全长cDNA。该基因cDNA全长1079bp,包含一个732bp的完整的开放阅读框,编码234个氨基酸,具有典型的MADS-box结构域和完整的K区,命名为GhMADS-13（GenBank：FJ409870）。与拟南芥、葡萄等植物的AGL6类基因具有高度的同源性。实时定量RT-PCR分析表明,GhMADS-13在CCRI36的花器官发育中早期表达量逐步增加,后期有下降趋势。推测GhMADS-13可能在开花诱导和花器官发育过程中起着重要作用。     

西农萨能奶山羊脂联素受体1基因(AdipoR1)cDNA克隆、表达及功能分析

脂联素(adiponectin)具有改善胰岛素敏感性,调节脂肪酸代谢和参与细胞增殖和分化的功能。本研究参考Gen Bank中已收录的牛(Bos taurus)、小鼠(Mus musculus)和人(Homo sapiens)等物种脂联素受体1基因(adiponectin receptor 1,Adipo R1)序列的同源比对结果,设计和合成PCR扩增引物,采用反转录PCR和RACE技术,分离并克隆了西农萨能奶山羊(Capra hircus)Adipo R1的c DNA序列。结果显示,Adipo R1全长2 032 bp(Gen Bank登录号:HQ846828),包括开放阅读框(open reading frame,ORF)1 128 bp,3’非翻译区(untranslated regions,UTR)719 bp和5’UTR 185 bp,该基因编码375个氨基酸。通过氨基酸序列比对发现,山羊与牛、猪(Sus scrofa)、小鼠和人的Adipo R1相似性较高,均在95%以上。蛋白质结构分析表明,其蛋白质的分子量为42.44 k D,等电点为7.19,含7个跨膜结构域,并且整个序列中不含信号肽。组织表达分析显示,该基因在肺中的表达量最高,小肠次之,在心脏中表达量最低,而其余8个组织中Adipo R1m RNA水平变化则比较平缓;奶山羊乳腺组织中Adipo R1表达量分析表明,Adipo R1的表达量在干奶期和泌乳盛期乳腺组织差异显著(P<0.05)。用不同浓度胰岛素(insulin)和催乳素(prolactin)处理奶山羊乳腺上皮细胞,结果发现,用胰岛素处理乳腺上皮细胞后,Adipo R1的表达量下调,在胰岛素浓度为50 nmo/L时效果最明显(P<0.01);用催乳素处理乳腺上皮细胞后,Adipo R1的表达量上升,在浓度为100 mg/m L时作用最明显(P<0.05),表明该基因在奶山羊乳腺上皮细胞中具有一定的调控作用。本研究为进一步揭示Adipo R1基因在奶山羊乳腺组织中的功能提供基础资料。     

大白菜BrWRKY33基因上游调控序列的克隆及其功能研究

根据大白菜EST和基因组序列,利用PCR技术从大白菜品种龙白二号（Brassica rapa subp.pekinensis cv.LongbaiⅡ）基因组中克隆转录因子基因BrWRKY33起始密码子上游大小1755bp的调控序列。然后,构建5＇端缺失突变体,与gus基因融合,构建植物表达载体。将载体转化拟南芥（Arabidopsis thaliana）哥伦比亚生态型（Columbia ecotype）,进行植物组织GUS化学染色分析。结果表明,BrWRKY33密码子上游-1755～-315区域存在的多个W-box元件可能与该基因表达的负调控相关,-315bp区域含有BrWRKY33基因转录必需的基本元件。对接种软腐欧文氏菌（Erwinia carotovora subsp.carotovora）后不同时期的植株进行染色,发现该病原菌侵染使转基因植株gus基因表达量增加,表明BrWRKY33基因在植物对软腐病抗性反应中具有一定的作用。     

茶树脱水素基因(CsDHN)的克隆及表达分析

脱水素(dehydrins,DHNs)是植物胚胎发育后期丰富蛋白(late embriogenesis abundant protein,LEA)中的一类,与低温、干旱以及盐胁迫等多种逆境反应相关.本研究采用cDNA末端快速扩增(rapidamplification of cDNA ends,RACE)技术从茶树(Camellia sinensis)中获得一种茶树脱水素基因CsDHN (GenBank登录号:FJ436978),序列分析显示,该基因cDNA全长960 bp,编码201个氨基酸,推测编码蛋白质分子量约为21kD,等电点为8.3,属于Y3SK2型脱水素.CsDHN基因有2个外显子和1个内含子.生物信息学预测显示,该脱水素蛋白亲水性强、无信号肽和跨膜区,亚细胞定位于细胞质中.表达特性分析表明,CsDHN在逆境及脱落酸(abscisic acid,ABA)诱导下可上调其转录水平,4℃低温处理下表达量可提高4.2倍,而脱水处理能提高93.4倍,高盐处理能提高17.8倍,CsDHN对脱水、高盐胁迫的响应程度优于低温胁迫.CsDHN在茶树各组织器官中都有表达,其中种子中表达量最高,为叶片的11.2倍.研究表明脱水素基因CsDHN可能在茶树防御非生物逆境胁迫和参与茶树种子成熟脱水的活力保护过程起一定作用,为了解茶树抗逆分子机制提供了一定的理论基础.