Arabidopsis NPL1: a phototropin homolog controlling the chloroplast high-light avoidance response

Chloroplasts relocate their positions in a cell in response to the intensity of incident light, moving to the side wall of the cell to avoid strong light, but gathering at the front face under weak light to maximize light interception. Here, Arabidopsis thaliana mutants defective in the avoidance response were isolated, and the mutated gene was identified as NPL1 (NPH-like 1), a homolog of NPH1 (nonphototropic hypocotyl 1), a blue light receptor used in phototropism. Hence, NPL1 is likely a blue light receptor regulating the avoidance response under strong light.     

山核桃APETALA1同源基因的克隆与序列分析

根据植物花分生组织及花器官形成过程中起重要作用的APETALA1（AP1）基因的高度保守区序列,设计合成一对长度为23bp的聚合酶链式反应（PCR）引物,以山核桃Carya cathayensis因组DNA为模板,采用PCR方法扩增出长为486bp的DNA片段,克隆到pMD18-T载体。测序和序列分析结果表明,获得了山核桃AP1同源基因中的1个片段,该片段序列包含2个内含子,长度分别为86bp和291bp,编码区共编码36个氨基酸。其序列已在Gen荷Bank中注册（注册号为EU155118）,在Gen Bank中进行同源性检索结果表明,其氨基酸序列与其他植物AP1同源基因的氨基酸序列同源性高达69％～88％,推测它们在功能上也是相似的。     

拟南芥WRI1基因的克隆及其植物反义载体的构建

应用聚合酶链式反应技术(PCR)扩增了拟南芥WRI1基因,并将其克隆到pMD18-Tvector载体上,对重组子进行PCR检测和限制性内切酶分析,并测定了该基因全序列.结果表明,该基因全长为1 287 bp.将拟南芥WRI1基因反向克隆到植物表达载体pCambia1300的35S启动子下游,构建了该基因的植物反义表达载体.     

拟南芥AtNHX1基因克隆和cre(lox)植物表达载体构建

从拟南芥叶片提取总RNA,经反转录得到cDNA。根据Genbank数据库中已登记的拟南芥Na /H 逆向转运蛋白基因AtNHX1的核苷酸序列设计并合成了1对克隆引物,通过PCR方法从cDNA中扩增出AtNHX1基因片段,将该目的片段克隆至pGEM-TEazy载体。通过酶切,从pGEM-TEazy载体上切下目的基因片段,替换pX6-GFP载体中的GFP基因,构建了AtNHX1基因cre/lox植物表达载体。     

拟南芥抗灰霉病相关基因的克隆与原核表达

为了从拟南芥中获得抗灰霉病相关基因以及进行基因分析,本试验利用RACE技术获得了该基因的cD-NA全长(1190 bp),并用生物信息学方法和Southern Blotting技术明确了该基因是编码372个氨基酸的转录调节/结合蛋白的AT5G67480基因,以单拷贝形式存在于拟南芥基因组中。编码的蛋白含有BTB/POZ结构域,体外诱导表达的蛋白对灰霉病菌的生长有一定的抑制作用。     

马铃薯乙烯响应因子基因的克隆表达及生物信息学分析

根据番茄ERF5基因(NM_001247583.1)序列设计引物,采用RT-PCR方法得到马铃薯ERF基因的cDNA,并对其进行生物信息学及表达分析.结果表明:该cDNA全长789bp,阅读框为732bp,编码243个氨基酸.序列同源性分析表明该基因序列与番茄ERF5基因的序列同源性达82%,氨基酸序列同源性达70%.对该马铃薯ERF基因的氨基酸序列经BLAST进行多序列比对,发现该氨基酸序列的98～160bp为AP2结构域,属于AP2/EREBP转录因子的EREBP亚族ERF类.蛋白质三级结构预测表明该基因的AP2结构域非常保守.对ERF基因进行荧光定量PCR分析,表明该基因可能参与了马铃薯块茎解除休眠与发芽过程的调控.     

龙眼体胚Myb转录因子基因的克隆及序列分析

以龙眼同步化调控的鱼雷形胚为材料,设计特异上下游引物,采用RT-PCR法,获得了797 bp的基因序列.通过NCBI的BLAST软件进行核苷酸序列和氨基酸序列的同源性搜索及相似度分析,结果表明,所获得的核苷酸序列和翻译的氨基酸序列与其他物种的Myb转录因子有较高的同源性,推断该基因序列属于龙眼Myb转录因子基因.已在G...     

拟南芥心皮发育CRABS CLAW基因的克隆与荠菜遗传转化

CRABS CLAW(CRC)是控制拟南芥心皮发育的主要基因之一,属MADS box基因家族中的成员.根据GenBank收录的CRABS CLAW基因的cDNA序列设计引物,通过RT-PCR的方法,从哥伦比亚型拟南芥总RNA中扩增出CRABS CLAW基因的全长cDNA片段,将其克隆到pMD18-T载体中,经测序证明该片段与GenBank报道的序列完全一致.以Ti质粒载体pWM101为基础,构建了由组成型启动子CaMV35S调控的CRC基因的植物表达载体pWM101-CRC,通过根癌农杆菌花序浸渍法转化荠菜,获得了转CRC基因的荠菜植株.CRC基因在荠菜中的组成型表达对荠菜心皮形态和大小都产生了一定影响.     

Cloning,expression, and polymorphism of the ECI1 gene in various pig breeds

The enzyme Δ~3,Δ~2-dienoyl-CoA isomerase(ECI1) plays a crucial role in the mitochondrial β-oxidation of fatty acids with a double-bond in odd and even positions. The ECI1 gene might be a qualified candidate for studies pertaining to lipid deposition and meat quality in swine. In the present study, ECI1 cDNA of the Tibetan pig was obtained by in silico cloning and verified by PCR analysis. Single-nucleotide polymorphisms(SNPs) of ECI1 were screened by PCR-sequencing and genotypes of those SNPs were tested by PCR-restriction fragment length polymorphism(PCR-RFLP) in Diannan small-ear pigs(DSP, n=40), Tibetan pigs(TP, n=60) and Yorkshire pigs(YP, n=30). The expression levels of ECI1 were analyzed by real-time quantitative PCR and Western blotting in tissues of the liver, backfat, and longissimus dorsi(LD) muscle of DSP(n=8), TP(n=8) and YP(n=8). Single factor linear correlation analysis was applied separately for each breed to evaluate correlations between ECI1 gene expression in the LD muscle and intramuscular fat(IMF) content. We obtained an ECI1 gene length of 1 401 bp from the cDNA that contained a full coding region of 909 bp. Three novel SNPs(g.42425337GA; g.42424666AG; and g.42422755AG) were detected, and only g.42424666AG exhibited three genotypes among the three breeds. The ECI1 expression levels in the LD muscle of DSP and TP were significantly higher than that of YP(P0.05). Moreover, TP had the highest ECI1 expression in backfat(P0.01), and a positive correlation was observed between gene expression and IMF content. The results suggest that differences in ECI1 gene expression might be related to lipid deposition and meat quality in pig.     

Orchestrated transcription of key pathways in Arabidopsis by the circadian clock

Like most organisms, plants have endogenous biological clocks that coordinate internal events with the external environment. We used high-density oligonucleotide microarrays to examine gene expression in Arabidopsis and found that 6% of the more than 8000 genes on the array exhibited circadian changes in steady-state messenger RNA levels. Clusters of circadian-regulated genes were found in pathways involved in plant responses to light and other key metabolic pathways. Computational analysis of cycling genes allowed the identification of a highly conserved promoter motif that we found to be required for circadian control of gene expression. Our study presents a comprehensive view of the temporal compartmentalization of physiological pathways by the circadian clock in a eukaryote.     

黄花菜生物钟基因HcLHY的克隆及时空表达分析

为解析黄花菜LHY基因的开花时间生物学功能和调控机理,本试验以大同黄花(Hemerocallis citrina cv.‘DatongHuanghua’)为材料,通过转录组数据库检索和PCR技术克隆了黄花菜生物钟基因HcLHY,分析了该基因的生物信息学、系统发育和时空表达特性。结果表明:该基因cDNA全长共计1 929 bp,编码642个氨基酸,蛋白相对分子量为69 470.67 D,理论等电点(pI)为5.82。生物信息学预测其为亲水蛋白,不具有跨膜结构域;其为转录因子,定位于细胞核中,不具备信号肽,该基因所编码蛋白的N端具有典型的Myb DNAbinding保守结构域;系统发育分析显示,HcLHY蛋白与芦笋AoLHY(XP_020245416.1)亲缘关系最近,同时发现不同植物的LHY蛋白保守结构域也有较高的相似性,在被子植物生物钟系统中的功能高度保守;时空表达特性分析HcLHY基因在开花前-12 h表达量最高,且在花瓣中表达量最高,显著高于叶片、雌蕊、雄蕊、花萼及根。此结果为以黄花菜为生物钟模式植物的分子生物学研究提供了借鉴,为进一步通过遗传和外源影响开花时间调控黄花菜采收提供理论依据。     

小麦蒜氨酸酶基因TaAly1的克隆及表达特征分析

【目的】克隆小麦蒜氨酸酶基因CDs区,并对其进行序列特征分析和实时定量表达检测。【方法】采用电子延伸结合RT-PCR方法,从小麦叶片分离出蒜氨酸酶基因,网络资源分析其序列特征,实时定量PCR技术检测其在不同条件下的表达情况。【结果】克隆到1个小麦蒜氨酸酶基因TaAly1,其开放阅读框全长1 023 bp,编码340个氨基酸,与水稻和玉米蒜氨酸酶基因的同源性为70%,其基因组DNA序列含有3个内含子;TaAly1在小麦幼苗根部几乎不表达,在叶部表达量最高,其次是茎部;植物激素GA、MeJA、SA处理及条锈菌接种和干旱、低温处理,均能诱导该基因的表达量迅速增加。【结论】成功克隆了小麦TaAly1基因的CDs区,该基因可能通过依赖GA、MeJA和SA的信号通路参与小麦与条锈病的互作。     

基于Gateway技术的拟南芥雄性不育GHF基因表达载体的构建

随着模式植物拟南芥全基因组测序工作的完成更多雄性不育相关基因功能需要阐明。利用拟南芥突变体库,从反向遗传学角度进行突变基因的功能研究需要构建相应的载体进行互补实验。Gateway技术是一种高效,快速的克隆系统。笔者利用Gateway克隆技术成功构建拟南芥GHF基因表达载体,并遗传转化拟南芥,为进一步阐明该基因功能奠定了基础。     

甘蓝光敏色素B基因的克隆及在拟南芥中异源转基因的功能验证

目的】甘蓝（Brassica oleracea L.）是世界上最广泛种植的蔬菜作物之一,其种植已由春、秋两季种植转变为四季栽培,因此,研究甘蓝对光温的反应能力是品种改良的重要基础。光敏色素是植物最重要的一类光受体,主要响应远红光和红光的变化,其中,光敏色素B是红光的最主要受体,与光形态建成、避荫性以及生物产量等性状密切相关。克隆甘蓝的光敏色素B基因（BoPHYB）,在拟南芥中验证异源基因BoPHYB在光形态建成和避荫性反应中的作用,丰富植物光敏色素基因功能研究,评价光敏色素在甘蓝品种改良中应用的潜在价值。【方法】利用RT-PCR的方法克隆、测序验证得到甘蓝自交不亲和系12C的BoPHYB编码区cDNA序列;利用生物信息学软件分析其编码的氨基酸序列及结构域,并与其他植物的光敏色素B进行序列比对,分析它们之间的同源关系;构建其35S启动子驱动的植物表达载体pJIM19-Myc-BoPHYB,通过农杆菌介导法转化拟南芥野生型Col-0和phyB-9突变体,并获得纯合转基因株系;比较BoPHYB与拟南芥光敏色素B（AtPHYB-GFP）的转基因株系在不同光质下的下胚轴伸长和成株期的表型,验证其在光形态建成和避荫性反应中的作用。【结果】从甘蓝中克隆了BoPHYB的编码区cDNA序列,该基因编码区含有3 507个核苷酸,编码具有1 168个氨基酸残基、分子量为128.9 kD的蛋白质;与拟南芥和白菜的phyB结构域类似,BophyB包含1个GAF结构域、2个PAS结构域、1个HisKA结构域和1个HATPase_c结构域;氨基酸序列同源性分析发现,BophyB与拟南芥以及白菜的phyB同源性最高,与小麦、玉米、水稻等单子叶植物的同源性较低;与AtPHYB-GFP类似,在红光和白光下不但Myc-BoPHYB能互补phyB-9极端黄化的表型,而且转基因株系均表现为下胚轴加剧缩短;长日照和短日照下成株期转基因导致植株矮化、叶片深绿和叶柄缩短。【结论】克隆了甘蓝光敏色素B基因,甘蓝光敏色素B与拟南芥和白菜的光敏色素B具有相似的结构和功能,在红光和白光下促进幼苗的去黄化反应,在成株期显著抑制长日照和短日照下植株的避荫性反应。     

盐芥ThHKT1基因的克隆

以盐芥为材料,依据拟南芥AtHKT1基因的序列设计引物,扩增出盐芥中ThHKT1基因的部分序列。然后使用快速扩增(RACE)方法,从盐芥中克隆到ThHKT1基因cDNA序列。该序列全长1817bp,推测编码区长度为1503bp,编码500个氨基酸,等电点为8.82。其编码序列和氨基酸序列与拟南芥AtHKT1基因的相应序列同源性分别为82.8%和77.3%。     

正响应盐胁迫的甘蔗6-磷酸葡萄糖脱氢酶基因的克隆

从甘蔗中克隆获得1个6PGDH基因的cDNA序列,记为Sc6PGDH(登录号:KF921299).该基因序列含有1个1467 bp的完整开放阅读框,推导编码488个氨基酸残基.生物信息学分析可知,Sc6PGDH基因编码的蛋白分子质量为53.6561 ku,为酸性稳定的亲水蛋白,含有信号肽,可能定位于内质网膜上,具有该类蛋白典型的保守结构域6PGD,且与分离自谷子、玉米和水稻的6-磷酸葡萄糖脱氢酶的氨基酸序列同源性分别高达96.11%、95.70%和93.24%,表明该基因在进化过程中比较保守.原核生物生长试验结果显示,甘蔗Sc6PGDH基因的表达蛋白可以显著增强大肠杆菌Rosetta菌株的耐盐性,推测该基因可能参与了生物体对盐胁迫的应答过程.     

正响应盐胁迫的甘蔗 6-磷酸葡萄糖脱氢酶基因的克隆

从甘蔗中克隆获得1个6PGDH基因的eDNA序列,记为Se6PGDH（登录号：KD21299）．该基因序列含有1个1467bp的完整开放阅读框,推导编码488个氨基酸残基．生物信息学分析可知,Sc6PGDH基因编码的蛋白分子质量为53．6561ku,为酸性稳定的亲水蛋白,含有信号肽,可能定位于内质网膜上,具有该类蛋白典型的保守结构域6PGD,且与分离自谷子、玉米和水稻的6-磷酸葡萄糖脱氢酶的氨基酸序列同源性分别高达96．11％、95．70％和93．24％,表明该基因在进化过程中比较保守．原核生物生长试验结果显示,甘蔗S-6PGDH基因的表达蛋白可以显著增强大肠杆菌Rosetta菌株的耐盐性,推测该基因可能参与了生物体对盐胁迫的应答过程．     

家蚕UDP葡萄糖基转移酶Bmugt2基因的克隆与RNA干涉

糖基化在大多体内复合物的失活和排出过程中起重要的作用.报道家蚕一UDP葡萄糖基转移酶基因Bmugt2的特征和可能的功能.该基因编码序列长1 578 bp(登录号:FJ237534),翻译525个氨基酸,推定的氨基酸与UGT家族的其它氨基酸有约30%的一致性.RT-PCR检测该基因主要在家蚕丝腺中表达,应用体外转录合成的基因dsRNA干涉家蚕后,丝腺中基因的表达明显降低,但对家蚕茧色无明显的可见影响.     

猪SIRT1基因的克隆、表达及多克隆抗体制备

根据GenBank中猪SIRT1mRNA序列设计引物,使用杜大长商品猪大脑RNA经RT-PCR扩增得到猪SIRT1基因全长表达序列,通过Ω-PCR将SIRT1蛋白末端抗原表位序列插入载体pET-28a(+),在大肠杆菌中表达并纯化得到45ku大小的蛋白,以其免疫新西兰大白兔并制备出抗体滴度达212的多克隆抗体。结果表明,成功制备出可以特异性识别猪SIRT1蛋白的抗体。