无核白葡萄脱水素等位基因的克隆及序列分析

以欧洲葡萄无核白品种(Vitis vinifera cv.Thompson Seedless)为研究材料,根据霞多丽品种脱水素基因序列设计引物并PCR扩增。PCR产物用地高辛标记并Southern杂交分析,发现无核白基因组含有2个不同的脱水素基因。设计并采用一种基于对琼脂糖凝胶梯状切割回收的方法克隆这2个不同脱水素基因的DNA片段,分别命名为DHN1-L和DHN1-S。进一步用反向PCR法获得这2个脱水素基因DNA片段的侧翼序列,获得基因DNA全长序列(NCBI登录号分别为EF371882和EF371881)。与已公布葡萄基因组序列比对,这2个基因位于第4号染色体相同位置,为等位基因,说明无核白品种脱水素基因为杂合体。2个脱水素基因所翻译蛋白在疏水性及三级结构方面有差异。无核白葡萄脱水素基因等位基因DNA序列的获得为进一步分析等位基因变异对植物抗逆性的影响提供了依据。     

核桃FRUITFULL(JrFUL)基因的克隆及表达分析

【目的】研究核桃JrFUL基因的序列特征及在核桃雌雄异熟开花机制中的作用。【方法】以核桃雌先型品种‘极早丰’及雄先型品种‘新早丰’的雌雄花芽为材料,外部形态测量确定不同品种核桃雌雄花芽形态分化差异。通过qRTPCR技术,分析核桃JrFUL、JrAP1、JrLFY及JrSOC1基因在两个核桃品种不同发育时期的雌、雄花芽中的表达模式。克隆核桃JrFUL基因CDS序列,对其结构进行分析。【结果】春季萌芽期后,2月26日雌、雄花芽的横、纵径逐渐开始出现显著差异。不同核桃品种同一时期的雌、雄花芽的几个基因表达量有所差异。克隆得到的核桃JrFUL基因CDS编码区的全长序列长度为747 bp,命名为JrFUL,编码248个氨基酸。NCBI数据库Blast比对表明核桃JrFUL基因与其他植物物种FUL同源基因的相似性较高。系统进化分析发现核桃JrFUL与连香树及葡萄的FUL亲缘关系最近。【结论】JrFUL基因可能在核桃开花进程中起到关键作用,可能对雄花的开放有促进作用。JrLFY与JrSOC1基因可能一定程度上促进核桃开花,JrAP1基因可能一定程度上抑制核桃开花。     

菊花FT类似基因的克隆与表达分析

以地被菊（Chrysanthemum morifolium Ramat.）‘七月桃花’为材料,利用同源基因克隆法结合RACE技术克隆了光周期调控开花重要基因FLOWERING LOCUS T（FT）的类似基因（基因登陆号GQ925916,命名为CmFT）。该基因开放阅读框有525 bp,可编码174个氨基酸。蛋白比对发现,CmFT所推测的氨基酸序列包含FT类蛋白保守基序和两个关键性氨基酸残基。通过系统遗传进化树分析进一步表明CmFT属于FT亚家族成员。SYBR GREEN法实时荧光定量RT-PCR表达分析结果表明CmFT在花芽的表达量最高,茎的表达量次之,叶片表达量最低。在短日条件下,该基因的表达量呈昼夜节律表达型,在光照期间呈下降趋势,在夜间逐渐上升,光照前4 h时达到最高水平。在长日条件下,其相对表达量显著低于短日条件下且趋于零。由此推测,该基因主要与菊花光周期敏感性密切相关,可能在光周期促进开花中发挥一定的作用。     

小菜蛾γ- 氨基丁酸受体基因片段的克隆、表达及特征分析

 利用反转录多聚酶链式反应(RT-PCR) 对小菜蛾( Plutella xylostella ) 的γ - 氨基丁酸a(GABAa) 受体基因cDNA片段进行了克隆和序列分析。通过简并性上游引物和下游引物扩增出小菜蛾GABAa受体基因248 bp的cDNA片段。该cDNA基因片段的氨基酸与已报道的烟芽夜蛾(Heliothis viresce)的GABAa受体基因氨基酸序列同源性为100%。以GABAa受体基因片段为基础, 构建了优化的半定量RT-PCR法, 以18S rRNA为内标, 研究小菜蛾不同组织以及不同发育阶段GABAa受体基因表达的差异。结果表明, GABAa受体基因在头部表达量最高, 胸部次之, 腹部最低; 在不同发育阶段的表达量差异不大。     

牡丹NCED 基因的克隆和表达分析

 通过RT-PCR和RACE技术克隆得到了牡丹（Paeonia suffruticosa Andr.）中编码9–顺式–环氧类胡萝卜素加双氧酶蛋白（NCED）的一条cDNA基因全长（暂命名为Ps-NCED1）。进化树分析显示Ps-NCED1的氨基酸序列与葡萄、马铃薯、胡萝卜等植物中的NCED一致性均达到了70%以上。通过与拟南芥中CCD（类胡萝卜素分解加双氧酶）家族氨基酸序列比对后发现,Ps-NCED1与调控ABA合成的At-NCED3一致性最高。对花朵中内源ABA的研究发现,ABA在花朵蕾期及衰老期含量较高,盛开期时含量较低,表明ABA对于植物的开放衰老具有促进作用。相对荧光定量PCR分析发现：在花朵完全开放的牡丹植株中,Ps-NCED1在根、茎、叶、花托、萼片、花瓣、心皮、雄蕊中的表达量以在根和雄蕊中较高,在叶和萼片中最低。在外源ABA处理的牡丹花瓣中,Ps-NCED1表达量变化与内源ABA含量变化具有相同的趋势,推测该基因是调控内源ABA含量的主要基因。     

宽皮柑橘单核苷酸多态性的高分辨率熔解曲线分型

 高分辨率熔解曲线分析（High resolution melting analysis,HRM）可以检测单碱基改变引起的DNA双链熔解温度（T_m）值变化,从而可以对样本在单核苷酸多态性分子标记（Single nucleotide polymor- phism,SNP）上进行基因分型。通过分析NCBI数据库中宽皮柑橘的表达序列标签（Expressed sequence tag,EST）数据鉴别SNP位点,并用小片段扩增法高分辨率熔解曲线分型技术（High resolution melting analysis of small amplicons）分析11个宽皮柑橘（Citrus reticulata）品种以及柳橙（Citrus sinensis Osbeck var.‘Liucheng’）的5个SNP位点的基因型。结果显示,小片段扩增法高分辨率熔解曲线分型可以快速、清楚地分辨纯合与杂合基因型,在校正温度差异后也可以很好地分辨同一个SNP位点不同的纯合型。统计分析表明样本在所有SNP位点上均存在多态性,5个SNP位点的平均多态性信息含量（PIC）为0.3190,显示样本在这组SNP位点上具有较高的杂合率。     

柱型苹果MdGAI基因的克隆及表达分析

以柱型苹果‘鲁加5号’茎尖为试材,克隆编码DELLA蛋白的MdGAI基因,并研究该基因的表达特点。结果表明,柱型苹果MdGAI的cDNA序列长度为2491bp,编码635个氨基酸。核酸序列与其它苹果属植物具有很高的同源性,在N端具有保守氨基酸结构域DELLA和VHYNP,在C端存在保守的氨基酸结构域VHVID和SAW。...     

平榛脱水素基因的克隆与表达分析

 以平榛（Corylus heterophylla Fisch.）花芽为试材,采用RT-PCR和RACE方法克隆了一个平榛与脱水素基因同源的cDNA基因,命名为ChDHN（GenBank登录号HM228389）,其全长639 bp,具有一个504 bp的潜在编码区,编码167个氨基酸组成的多肽,具有LEA类家族成员具有的特征多肽序列,属于Y₄SK₂类型DHN基因,预测ChDHN蛋白质分子量18.03 kD,预测其理论等电点为7.28。对ChDHN的时空表达特性进行了研究,以Actin为内参,对ChDHN在4 ℃冷激条件下（0、2、4、8、24和48 h）的表达模式进行了初步的研究,冷激处理后ChDHN表现逐渐上调的表达趋势,24 h达到最大表达量,48 h表达量降低;推测ChDHN属于植物冷适应调节网络中的应答基因;定量RT-PCR分析ChDHN在不同器官中的表达,在种子中高丰度表达,其次是雄花序和花芽,在树皮中表达最低。用PCR、酶切和测序鉴定等方法检测已成功构建重组表达载体pET-32a(+)-DHN,将鉴定完全正确的重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),经SDS-PAGE分析并经过Western blotting鉴定,表明重组蛋白被IPTG诱导后高效表达出一条比预测分子量18.03 kD大4 kD的融合蛋白。     

番茄脱水素基因SlDHN2b 的克隆与表达分析

 利用RT-PCR从番茄叶片中获得脱水素基因（dehydrins）的cDNA序列,命名为SlDHN2b。该基因开放阅读框1 140 bp,编码380个氨基酸。蛋白序列分析表明该蛋白高度亲水。Real-time PCR分析表明该基因受盐、脱水、ABA诱导表达。通过染色体步移技术获得SlDHN2b基因的启动子,PLACE数据库分析预测SlDHN2b启动子序列中含有多种逆境相关的作用元件。Northern杂交表明该基因在叶片中表达量最高,果实、花、茎中次之,根中最少。     

番茄植物络合素合酶基因全长cDNA的克隆及其表达特点

为从分子水平上揭示PCS基因在番茄重金属螯合解毒过程中的作用机制,该研究以番茄（Lycopersicon esculen turn Mill．）品种苏红2003幼苗cDNA为模板,根据NCBI上登录的其他植物的植物络合素合酶基因保守区设计简并引物,利用RT-PCR和RACE技术,克隆番茄植物络合素合酶基因cDNA全长,     

胡萝卜atp9基因的克隆表达及细胞质雄性不育的相关性研究

以胡萝卜及其它植物atp9基因序列信息设计引物,分离并克隆了胡萝卜细胞质雄性不育相关的线粒体基因片段,并利用半定量RT-PCR和Real-time PCR技术研究了该基因在不育系和相应保持系中的表达情况.结果表明:与保持系相比,atp9基因在不育系中发生了若干碱基的置换及缺失;基因表达分析表明,不育系atp9基因在花蕾的前3个发育时期表达量明显较低,并在大花蕾期超过了保持系,但是在盛花期其表达量又低于保持系.推测at p9基因的结构变异和异常表达与胡萝卜细胞质雄性不育有着密切关系.     

单核苷酸多态性的发掘、鉴定及其在果树上应用的研究进展

单核苷酸多态性(SNP)作为第三代遗传标记,已在主要模式植物和作物中大规模开发研究。在果树中,SNP研究起步相对较晚,但进展不小。对以果树为主的SNP鉴定、开发状况,SNP在遗传多样性分析、系统进化分析、分子标记与遗传作图、基因定位及功能研究中的最新进展进行了综述。展望了SNP研究在果树上的利用前景。     

香菇亲和素基因Leav1的克隆及系统进化分析

采用RT-PCR技术克隆香菇(Lentinus edodes)亲和素基因(Leav1),并对不同来源的亲和素蛋白的分子特征及系统进化进行比较分析。结果表明:L.edodes亲和素Leav1大小为459 bp,编码152个氨基酸。来自细菌、真菌和脊椎动物的亲和素由126~183个氨基酸组成,相对分子质量为13.24~18.84 kDa,理论等电点为3.90~9.69,其中香菇Lentiavidin 1等电点最低,为3.9。对比不同来源亲和素的多序列,发现Avidin结构域长度为107~120个氨基酸,序列之间的相似度为26%~54%,但与生物素结合位点非常保守。系统进化分析发现,香菇Lentiavidin 1和白黄侧耳(Pleurotus cornucopiae)Tamavidin的亲缘关系较近。探明不同来源亲和素的分子特征及系统进化关系,对将来深入研究亲和素基因的生物学功能具有重要意义。     

葡萄SPL9和SPL10基因全长cDNA克隆、亚细胞定位和表达分析

 从‘夏黑’葡萄（Vitis vinifera × V. labrusca ‘Summer Black’）中克隆了SBP（Squamosa promoter binding protein）类重要转录因子基因SPL9和SPL10全长cDNA序列,在GenBank的登录号分别是HM018600和HM018601,序列分析表明二者均具备完全保守的核定位信号序列（KKSR）、SBP结构域以及葡萄microRNA156a（Vv-miR156a）的靶序列。进一步构建Vv-SPL9和Vv-SPL10亚细胞定位表达载体,对其是否具有核定位功能进行了研究,并利用半定量、荧光定量RT-PCR研究了这两个基因与Vv-miR156a在葡萄不同组织的表达情况。结果表明：转录因子SPL9和SPL10均定位于细胞核中,而且两个基因在葡萄各个组织中均有表达,但表达量存在差异,两者均在小果中的表达量最高。Vv-miR156a的积累水平与这两个基因在各个组织中的表达呈现一定的消长关系,并且在小果中最为明显。     

黄瓜扩张素蛋白基因CsEXPb1的克隆及表达分析

基于黄瓜果实转录组学研究,筛选并克隆了一个扩张素蛋白（β-expansin）基因CsEXPb1。蛋白序列同源比对发现CsEXPb1蛋白是一类钙调素类似蛋白（Calmodulin-like Protein,CML）,与甜瓜、草莓及番茄扩张素蛋白基因具有较高的相似性;ExPasy分析发现CsEXPb1为亲水性蛋白,亚细胞定位分析证明该蛋白广泛分布在细胞质以及细胞核结构中;qRT-PCR分析发现CsEXPb1无论是在授粉坐果还是单性结实坐果过程中皆上调表达,而在不授粉败育的果实中下调表达;qRT-PCR也表明CsEXPb1的表达受到生长素、细胞分裂素和赤霉素等单性结实诱导激素的正向调控,推测CsEXPb1与黄瓜坐果有关,可能参与了激素诱导的单性结实过程。     

黄瓜矮化突变体膨胀素Cs-EXPA2基因的克隆与表达分析

采用RT-PCR的方法克隆了黄瓜矮化突变体中膨胀素Cs-EXPA2基因,并对其苗期88 h内生长过程中mRNA水平表达量的差异进行了研究,探讨膨胀素基因对矮化的影响与作用.结果显示,Cs-EXPA2在黄瓜矮化突变体的下胚轴、根、子叶中均有不同程度的表达,利用Real-time PCR分析得出Cs-EXPA2的表达量随时空变化,Cs-EXPA2在下胚轴中的表达模式为"低-高-低",在根中的表达模式为"高-低-高".     

辣椒花器官发育MADS-box基因的克隆与表达分析

采用RACE技术从辣椒（Capsicum annuum L.）花药中获得了一个控制辣椒花器官发育的MADS-box基因,命名为PPI（GenBank登录号：GU812276）。该基因全长952 bp,编码215个氨基酸,具有典型的MADS结构域和K结构域,与番茄花器官发育MADS-box基因TPI高度同源,同源性达88%。系统进化树分析表明,PPI基因属于花器官发育B类基因。RT-PCR表达分析表明,该基因在辣椒花瓣中的表达高于在花药、萼片以及子房等花器官中的表达,在营养器官叶片中没有表达。     

芹菜衔接蛋白基因AgMu2的克隆与表达分析

为研究芹菜（Apium graveolens）衔接蛋白（Adaptor protein）复合体AP-2 中的μ2 亚基的功能,以‘六合黄心芹’和‘美国西芹’为试验材料,采用RT-PCR 方法获得AgMu2 基因。序列分析表明：AP-2 复合体AgMu2 基因全长1 317 个核苷酸,编码438 个氨基酸。推测其蛋白质分子量为49.30 kD,pI为9.28。进化分析表明,来自‘美国西芹’的AgMu2 亚基在植物间进化具有高度保守性,与葡萄Mu2进化关系最为接近。空间结构分析表明,从芹菜中分离的AgMu2 亚基由5 个螺旋和26 个延伸主链构成,两个平行的β 延伸主链构成的平面区域可能含有识别YXXΦ 结构的位点。实时定量荧光PCR 显示,芹菜中AgMu2 基因主要在叶中表达,具有明显的组织特异性,同时该基因可响应低温、高温、干旱和盐胁迫等多种逆境信号,2 个品种间该基因响应的时间和强度也具有显著的差异,显示了该基因功能的多样性。     

马铃薯花青素转录激活基因stwd40的克隆与表达分析

根据GenBank中报道的茄属植物矮牵牛花青素wd40类转录激活基因an11及番茄wd40基因113964R的mRNA序列的保守区结构,设计简并引物,从紫色马铃薯皮中克隆了马铃薯wd40类转录激活基因的保守片段,再利用RACE技术分别获得了该基因的3′端和5′端。序列分析表明,该基因核苷酸序列为1292bp,具有完整的编码框,推导其编码362个氨基酸,命名为stwd40。推测的氨基酸序列与GenBank数据库中大量物种的花青素转录激活蛋白wd40有较高的同源性,其中与矮牵牛花青素转录调控基因an11的相似性达86%。RT-PCR表达分析显示stwd40在紫色马铃薯叶、茎、皮、肉及根中都有表达,其中在茎中的表达量最高,肉中表达量最低;其在白色马铃薯的叶、皮和肉中也有表达,推测该基因为组成型表达。     

牡丹开花调控转录因子基因PrSOC1的克隆与表达分析

以紫斑牡丹（Paeonia rockii）花芽为试验材料,采用RT-PCR的方法克隆得到1个牡丹开花调控的重要转录因子SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CONSTANS1（SOC1）基因的同源基因PrSOC1,其cDNA开放阅读框长度为678 bp,3′非编码区为421 bp,编码225个氨基酸,GenBank登录号为KJ427808。序列比对和结构域分析表明,此蛋白包含典型的MADS-box和K-box结构域,C末端还含有一个保守性很高的基序-SOC1 MOTIF,与葡萄中的SOC1蛋白最为相似。系统进化树分析表明,PrSOC1与葡萄VvSOC1的亲缘关系最近,属于MADS基因家族中的SOC1/TM3亚家族。半定量RT-PCR表明,PrSOC1基因在紫斑牡丹花芽中的表达量最高,根、茎、叶片中次之,种子中最少。在不同品种牡丹的花芽中,PrSOC1和其光周期途径上游的CO家族基因PsCOL4的表达量没有显著的品种间差异,推测PrSOC1具有很高的保守性,可能是参与牡丹成花的重要基因。利用原核表达系统成功表达了PrSOC1蛋白,并构建了PrSOC1的植物超表达载体,为进一步研究PrSOC1的功能奠定了基础。