重瓣茶花‘红十八学士’MADS-box家族B-function基因序列分析与原核表达

对山茶重瓣花‘红十八学士’(Camellia japonica‘Hong Shibaxueshi’)中的4个B类功能基因构建了系统进化树,预测了其蛋白结构,并构建了相应的原核表达载体.生物信息学分析结果表明:4个基因分属3个亚家族,其中CjHGLO1和CjHGLO2属PI亚家族,CjHTM6属TM6-1ike亚家族,CjHDEF属AP3亚家族;4个基因的编码蛋白均为不稳定蛋白,均无信号肽存在;其蛋白二、三级结构均以α-螺旋为主,其次是无规则卷曲,然后以延伸链三种构象形式存在;分析的特定位点中磷酸化位点数量最多,尤其是蛋白激酶C磷酸化位点最多.原核表达实验结果显示:当IPTG浓度在0.2 mmol/L、30℃、经1h诱导CjHGL01蛋白可获表达;当IPTG浓度在0.1 mmol/L、30℃、诱导1.5 h CjHGLO2蛋白可获表达;当IPTG浓度在0.5 mmol/L、16℃、过夜(＞16 h)诱导CjHDEF蛋白可获表达;当IPTG浓度在0.3 mmol/L、20℃、诱导5 h CjHTM6蛋白可获表达.这些研究为山茶B-function基因的更深入研究奠定了基础.     

托桂型茶花‘金盘荔枝’中花器官发育基因CjAG1的克隆与功能分析

为探讨山茶重瓣花形成的机理,在山茶A和B类基因研究的基础上,通过同源基因查找分析,从山茶（Camellia japonica）重瓣品种‘金盘荔枝’（‘Jinpan Lizhi’）早期花芽中克隆了长度为1 418 bp的C类基因CjAG1全长cDNA序列（Genbank登录号JX843816）,包括长度为224 bp的5′非编码区、768 bp的编码区和426 bp的3′非编码区三部分。基因编码的蛋白质包含258个氨基酸残基,属于不稳定亲水性蛋白,α-螺旋和无规则卷曲构成了其结构骨架。Real-time P     

‘三红蜜柚’果实类胡萝卜素合成途径部分酶基因的克隆及 表达分析

果实颜色是柚（Citrus maxima）的重要性状之一,为了解其色泽调控机理,本研究以‘三红蜜柚’为材料, 从柚转录组数据库（未发表）中筛选得到 CmPSY、CmPDS、CmZDS 和 CmLCYB 的序列,分别编码 438、533、570、 214 个氨基酸。生物信息学表明,CmPSY、CmPDS、CmZDS 和 CmLCYB 编码的氨基酸序列与可可树、木薯和甜橙的同 源相似度较高,尤其是与甜橙的同源性分别高达 97.95%、99.81%、97.89%和 100%。实时荧光定量 PCR 检测结果表明, CmPSY、CmPDS、CmZDS 和 CmLCYB 在蜜柚的汁胞、囊衣和海绵层中均有表达,且表达量基本都呈先增后降的趋势, 说明这些基因在蜜柚类胡萝卜素代谢中不可或缺。4 个基因表达水平基本都在花后 150~180 d 达到最大,说明这些基因 之间有着密切的协作关系。本研究为类胡萝卜素在蜜柚果实各个组织的调控提供了研究信息,并为进一步通过基因调 控来提高蜜柚的外观品质奠定了基础。     

百萨偃麦草ThbGSK和 ThbHKT1基因的同源克隆与表达分析

百萨偃麦草(Thinopyrum bessarabicum L(o)ve,2n=2x=14,JJ)是小麦改良的重要亲缘物种.为了解GSK和HKT1基因在百萨偃麦草耐盐胁迫中的作用,本研究采用同源克隆的方法从百萨偃麦草中扩增获得了糖原合成酶激酶基因ThbGSK及高亲和性钾离子转运蛋白基因ThbHKT1的全长cDNA,ThbGSK基因全长1 233 bp,与水稻、短柄草、小麦等物种的氨基酸一致性为93.92％～99.02％,表明GSK基因在这些物种间具有较高的保守性;聚类分析表明,ThbGSK与小麦TaGSK关系最近.ThbHKT1基因全长1 602bp,与水稻、小麦、短柄草、大麦等物种的氨基酸一致性为66.17％～92.87％,说明HKT1基因在这些物种间变异较大;聚类分析表明,ThbHKT1与大麦HvHKT1关系最近.RT-PCR和荧光定量PCR分析表明,经250 mmol·L-1 NaC1胁迫处理后,GSK基因在百萨偃麦草和中国春诱导0～24 h的叶片中表现为组成型表达,而HKT1基因在百萨偃麦草和中国春中均表现为诱导后上调表达.     

铁皮石斛原球茎DoGAUT1和DoPGSIP6基因的克隆及其在不同昼夜温差下的表达分析

植物中的糖基转移酶类能识别不同类型受体,最终生成多糖、复合糖、糖苷化合物等次生代谢产物。为了解其表达及调控机理,本研究利用同源克隆法从铁皮石斛(Dendrobium officinale)原球茎中克隆了2个糖基转移酶基因DoGAUT1和DoPGSIP6,分别为2 518、2 010 bp,分别编码了705、549个氨基酸。生物信息学研究表明,它们同属于糖基转移酶家族8中GT-A类的糖基转移酶,DoGAUT1和DoPGSIP6基因推定的氨基酸序列分别与二穗短柄草,大豆进化关系最近。DoGAUT1为亲水性跨膜蛋白,不含信号肽,亚细胞定位于高尔基体。DoPGSIP6为疏水性跨膜蛋白,含信号肽,亚细胞定位于质膜。荧光定量PCR分析表明:DoGAUT1在一定昼夜温差范围内,可响应温度调控,表现出上升趋势,而DoPGSIP6在昼夜温差为15℃时影响大。     

小麦磷脂酶Dδ基因的克隆及表达分析

磷脂酶D (Phospholipase D,PLD) 是植物体内重要的信号转导酶。为了深入了解小麦PLD基因功能,利用同源克隆的方法从普通小麦扬麦158中克隆出TaPLDδ基因后进行序列分析,同时对TaPLDδ基因在不同组织及不同胁迫条件下的表达模式进行分析。结果表明,TaPLDδ基因编码区长为2 589 bp,编码862个氨基酸,等电点为6.93,分子量约为97 kDa。氨基酸序列分析显示,TaPLDδ基因编码的氨基酸序列含有N端C2结构域及两个保守的HKD活性中心。预测分析表明,TaPLDδ蛋白属于亲水性稳定蛋白,在细胞质中合成后,不进行蛋白转运;其二级结构包含27.49%的α-螺旋、19.14%的延伸链、6.73%的β-转角和46.64%的不规则卷曲。不同物种间TaPLDδ蛋白的同源性分析比较表明,TaPLDδ与谷子、玉米和拟南芥的PLDδ氨基酸序列之间具有高度的保守性,且与乌拉尔图小麦、二穗短柄草和水稻PLDδ亲缘关系密切。此外,qRT-PCR分析表明,TaPLDδ在叶、根、茎、花和种子中均有不同程度表达,并受ABA、NaCl和PEG诱导表达增强,推测该基因参与小麦渗透胁迫应答。以上这些研究结果为进一步研究TaPLDδ的生物学功能奠定了基础。     

木薯低温诱导基因MeLTI6A的启动子的克隆与序列分析

MeLTI6A（Manihot esculenta low temperature inducible 6A）是木薯低温干旱诱导基因,本研究从MeLTI6A 的序列出发,利用电子克隆设计引物进行PCR扩增的方法获得该基因的启动子,其序列共1 304 bp。生物信息学分析发现该启动子中具有真核生物典型的核心启动子区（TATA-box和CAAT-box）,并利用α-互补,蓝白斑筛选原理验证了该启动子核心序列具有活性;该启动子具有与干旱胁迫相关的激素类（如脱落酸、乙烯）的响应元件和逆境胁迫（如低温、干旱胁迫）的响应元件;还具有与木薯组织特异表达相关的调控元件和其它光响应元件;并通过Real time PCR检测了低温胁迫（4 ℃）下的木薯组培苗中MeLTI6A的表达变化,说明了该启动子区的低温胁迫顺式作用响应元件可能调节MeLIT6A在低温胁迫下的表达。这些说明木薯的MeLIT6A基因可能是通过对干旱胁迫激素信号响应以及逆境胁迫响应起作用,使木薯获得一定的抗胁迫的能力,同时还可能参与了木薯相关组织发育过程的调控。本研究有利于对MeLTI6A基因抗逆境胁迫功能的理解,为探索木薯高效抗逆的分子机制作初步研究。     

玉米ZmNAS1和ZmNAS2基因启动子的克隆与序列分析

根据已知玉米全基因组序列设计引物,采用PCR方法从基因组DNA中克隆两种玉米材料的Zm-NAS1和ZmNAS2基因启动子,利用生物信息学软件对启动子元件进行分析预测并比较在两种材料间差异。结果表明,ZmNAS1基因启动子在两种材料上差异明显,沈137较K12除一段574bp缺失外,他们之间还有24处单核苷酸多态性位点;两种材料间的ZmNAS2基因启动子无差异。ZmNAS1和ZmNAS2基因启动子均具有一些与光调控、激素诱导、响应逆境胁迫等有关的顺式作用元件,但数目存在一定差异;两个基因启动子上都有一定数目缺铁诱导元件的核心序列。根据启动子元件分析,初步判断ZmNAS1和ZmNAS2基因除受缺铁诱导表达外,还可能受到其他多种信号的共同调控,是一个复杂的调控过程。此外,ZmNAS1基因启动子在两种材料间差异明显,推测该基因在两种材料间受到的表达调控水平也不相同。     

小麦转录因子 TaDREB6基因启动子的克隆及活性分析

启动子的分析有助于解析植物抵御不良环境的机制。植物DREB转录因子参与对干旱、低温和高盐等胁迫的响应,在抗逆中起着重要作用。本研究利用反向PCR方法从小麦中克隆获得DREB转录因子TaDREB6基因启动子,长度为1 705 bp。PLACE和PlantCARE分析发现,TaDREB6基因启动子包含多种胁迫相关元件。构建由TaDREB6基因启动子驱动的GUS植物表达载体,转化小麦成熟胚愈伤组织,组织化学染色结果表明,TaDREB6基因启动子是诱导型启动子,受干旱、低温、盐、脱落酸和水杨酸等胁迫诱导。Real-time PCR显示,TaDREB6基因受多种胁迫诱导表达,与TaDREB6启动子活性分析结果一致,这些结果为进一步分析DREB转录因子的功能提供了依据。     

甘蔗TB1基因的克隆与生物信息学分析

以负调控禾本科植物分蘖的关键基因TB1为研究对象,根据水稻、玉米、高粱TB1同源基因保守序列设计引物,使用RT-PCR方法和RACE技术从甘蔗茎尖处克隆到该基因的同源基因ScTB1。ScTB1 cDNA全长1 668 bp,包含274 bp的5′ UTR,1 149 bp的CDS和245 bp的3′ UTR。生物信息学分析表明该基因可编码382个氨基酸残基,编码产物含有保守的SP区、TCP区和R区,属于TCP家族转录因子。其分子量为40.7 ku,理论等电点为8.55,蛋白亚细胞定位预测其主要定位于细胞质。系统进化分析表明ScTB1属于CYC/TB1亚族蛋白,与高粱TB1和玉米TB1聚为一个亚类。根据序列的保守性和预测结果可推测ScTB1很可能也参与了甘蔗分蘖性状的调控。     

杜鹃红山茶ACO1的克隆及其表达分析研究

根据山茶(Camellia japonica)同源序列设计特异性引物,利用同源克隆和3',5'-RACE技术,从杜鹃红山茶(C.azalea)花芽组织中克隆出ACC氧化酶(ACC-oxidase,ACO)基因,命名为CaACO1,基因全长1232 bp,开放阅读框963 bp,编码320个氨基酸.实时荧光定量PCR分析...     

茶树基因芯片的研制和初步应用

利用EST计划获得的1β680个基因片段,制备了国内外首张茶树cDNA芯片,芯片上每个基因设置一个重复,共含有6β912个点,其中6β720个靶基因,160个阳性对照,32个阴性对照。4×4矩阵点制,共两个区域,每个区域的芯片密度为1β037点/cm²,每张芯片可进行两次杂交。用3个茶多酚含量有差异的品种与芯片进行了杂交,获得了不同品种的基因表达谱及表达差异的基因;选取其中2个与茶叶香气密切相关的基因,采用荧光定量PCR的方法进行了验证,基因表达变化趋势与芯片检测结果一致,验证了cDNA芯片杂交结果的可靠性。该芯片可以进一步应用于许多茶学研究领域,进行基因表达差异的高通量检测。     

茶树两个Dof转录因子的分离及其在温度胁迫中的响应分析

茶树是一种重要的经济作物,温度胁迫对茶叶生产影响较大。本研究以茶树品种迎霜为实验材料,克隆获得2个编码Dof转录因子的基因CsDof1和CsDof2。序列分析显示,CsDof1含有1 389 bp,编码463个氨基酸;CsDof2含有1 458 bp,编码486个氨基酸。CsDof1和CsDof2转录因子都具有典型的锌指结构域,分别位于第133~195和124~186个氨基酸位点之间。对CsDof1和CsDof2转录因子理化性质、亲/疏水性、二级和三级结构分析显示,两者都是亲水性蛋白且显偏碱性。空间结构分析显示,CsDof1和CsDof2均有1个α-螺旋,且Dof结构域的位点完全相同,均有4个半胱氨酸残基。实时定量PCR表明,CsDof1和CsDof2在不同茶树品种、不同温度胁迫下均能诱导表达,且表达呈现差异。     

不同栽培环境对耐冬山茶生长及荧光参数的影响

8 个月和 12 个月苗龄的耐冬山茶（Camellia japonica L.）为研究材料,研究 8 种不同栽培环境对耐冬山茶生长和叶绿素荧光参数的影响。结果表明：耐冬山茶小苗在简易塑料大棚（二层遮阴网）的环境下生长最好,而大苗在平顶荫棚的环境下营养生长最好,说明耐冬山茶大苗和小苗对最佳生长环境要求不同。耐冬山茶的主要叶绿素荧光参数中,耐冬山茶在简易塑料大棚（二层遮阴网）环境中的最大荧光（Fm）、PSII 实际光量子效率[Y(II)]、表观电子传递速率（ETR）及非光化学淬灭系数（NPQ）最大,PSII 非调节性能量耗散[Y(NO)]最小。说明遮阴处理有利于耐冬山茶的生长,简易塑料大棚（二层遮阴网）环境下耐冬山茶的叶绿素荧光效应最好,叶片吸收和传递光能的能力较强,植物光能利用效率和转化效率较高。     

高原粳稻子预44抗稻瘟病基因遗传分析和定位

 以高感稻瘟病的低海拔粳稻江南香糯与高抗稻瘟病的高原粳稻子预44作亲本进行杂交,获得F1、F2、BC1F1和以F2单粒传构建的、由276个株系组成的F7重组自交系群体。分别用稻瘟病菌生理小种ZB13和ZE1对两亲本江南香糯和子预44及其杂交后代群体F1、F2和BC1F1进行抗性接种鉴定和遗传分析。结果表明,子预44对稻瘟病菌生理小种ZB13和ZE1的抗性都表现为单基因控制的显性遗传。进一步利用重组自交系F7群体的266个有效株系作为定位群体,将抗稻瘟病菌生理小种ZE1的基因定位在水稻第11染色体上与SSR标记RM206间遗传距离为0 cM的位置,暂定名为Pi zy（t）。这些结果为进一步将子预44中的抗性基因用于水稻抗病育种及该抗稻瘟病基因的克隆奠定了重要基础。     

辣椒小G蛋白CaRab8基因全长cDNA的分离及表达特征的初步分析

通过对辣椒均一化cDNA文库的筛选,分离获得了一个与烟草RAB8-2基因编码的蛋白有着高度同源性的cDNA阳性克隆,命名为CaR ab8.测序结果表明,该cDNA长度为961 bp,包含有651 bp的完整的开放阅读框,推测编码一个217个氨基酸的蛋白,该蛋白具有GTP/GDP结合活性必需的保守域和包括YYRGA在内的...     

茶树亲环素基因cDNA全长的分析鉴定与原核表达

通过对茶树新梢cDNA文库大量随机测序,获得了一个编码亲环素的全长基因,在GenBank登录,登录号为DQ904327。茶树亲环素基因cDNA全长949 bp,其中开放阅读框全长495 bp,编码蛋白质含有164个氨基酸,分子量约为17.47 kD,等电点约为8.54,它具备5’端非编码区的“CAAT”标志及3’端非编码区的”AATAAA”poly-A加尾信号。其推测的氨基酸序列经与26条其他生物亲环素蛋白氨基酸序列进行CLUSTAL W多序列联配并以Neighbor-Joining法进行进化树构建后,发现与水稻和小麦的相似性较高,达到85%以上。根据亲环素基因开放阅读框序列设计引物,构建了原核表达载体pET/Csin-Cyp,并在大肠杆菌BL21(DE3)中成功诱导出了一个分子量为23 kD的亲环素融合蛋白。     

茶树CsANS基因及其启动子的克隆与生物信息学分析

采用RACE技术,获得茶树武夷奇种C18叶片花青素合成途径中的花青素合成酶(ANS)基因的c DNA全长序列。采用染色体步移技术获得该基因的启动子序列。采用实时荧光定量PCR技术检测该基因在不同遮光处理下的表达动态。结果表明,Cs ANS全长c DNA为1 000 bp,其中ORF(Open Reading Frame)为957 bp,编码320个氨基酸,含有DIOX-N和20G-Fell-Oxy保守功能结构域;分离得到Cs ANS基因上游调控序列1 010bp,其含启动子核心元件TATA-box及ACE、GT1-motif、Sp1(光响应元件)、circadian(生物钟相关元件)等与花青素合成途径相关的重要顺式作用元件。荧光定量PCR分析表明,该基因在全光照处理(CK)时表达量较高,75%遮光时表达量较低。说明该基因的表达受光照强弱的控制。     

茶树磷酸烯醇式丙酮酸转运子基因CsPPT的克隆与表达分析

以白叶1号为试验材料,通过RT-PCR和RACE技术克隆获得茶树磷酸烯醇式丙酮酸转运子基因CsPPT（GenBank登录号：KJ652972）。CsPPT完整ORF长度为1β227βbp,编码408个氨基酸,蛋白分子量为44.7βkDa,理论等电点为10.16;无信号肽位点,属于非分泌型蛋白;建立了茶树CsPPT蛋白的系统发育树;磷酸化修饰预测该蛋白质多肽链中共有26个磷酸化位点;TMHMM预测表明CsPPT蛋白为跨膜蛋白;亚细胞定位发现,CsPPT蛋白定位于叶绿体上,推测CsPPT蛋白可能定位于叶绿体膜上。荧光定量PCR结果表明CsPPT基因在茶树花中表达量最高,其次为芽、叶和嫩茎,根中最低。     

茶树硝酸根转运蛋白基因NRT2.5的克隆及表达分析

通过RACE克隆从茶树[Camellia sinensis (L.)]叶片中获得NRT2.5基因cDNA全长序列。所得基因序列全长为2 457 bp,其中开放阅读框为1 362 bp,编码454个氨基酸,推测蛋白分子量为48.7 kD,理论等电点为9.63。生物信息学分析表明,该基因与可可树、拟南芥等的NRT2.5基因具有高度同源性,且其编码的蛋白质具有NRT家族共有的结构特征。实时定量PCR分析表明,NRT2.5基因在茶树不同组织中均有表达,但主要在成熟叶和根中表达;不同氮浓度处理后,茶树NRT2.5基因在低浓度下的表达量高于高浓度下。