‘西伯利亚’百合丙二烯氧化物环化酶基因LsAOC的克隆及其表达分析

【目的】研究茉莉酸(JA)信号途径在花香的形成及释放中的作用。【方法】以‘西伯利亚’百合(Lilium ‘Siberia’)为试验材料,通过RACE技术克隆得到了丙二烯环化酶基因(allene oxide cyclase,AOC),并将其命名为LsAOC。【结果】该基因全长741bp,编码246个氨基酸,与麝香百合和岷江百合的序列极为相似。在不同花期与器官中基因相对表达量存在差异。在花朵不同开放阶段,盛开期表达量最低,在其他3个时期表达量无显著差异。LsAOC在内花被片、叶片、子房和外瓣中的表达水平较高。【结论】AOC基因可能通过JA信号途径在花朵发育中发挥调控作用。     

紫杉二烯合成酶基因转化红豆杉内生真菌XT5的研究

[目的]研究紫杉二烯合成酶基因转化短叶红豆杉（Taxus brevifolia）内生真菌XT5的情况。[方法]采用土壤农杆菌介导法将来自红豆杉中的紫杉二烯合成酶基因转入红豆杉内生真菌XT5中,研究紫杉醇发酵产量。[结果]成功转化得到8株重组子,其中XT5-TS-2的紫杉醇含量得到了大幅提高,其最高产量为423.983 4μg/L,比原始菌株提高了53.19%,表明转化紫杉二烯合成酶基因能够有效提高紫杉醇产量。[结论]该研究可为提高红豆杉内生真菌发酵生产紫杉醇产量提供理论支持。     

唐菖蒲GhAOS基因的克隆与表达

丙二烯氧合酶(AOS)是茉莉酸(JA)生物合成途径中的关键酶,为深入研究AOS基因在唐菖蒲茉莉酸生物合成途径中的作用及唐菖蒲球茎膨大的分子机制,以唐菖蒲品种‘Rose Supreme'的球茎为试材,采用RT-PCR和RACE技术,克隆到了一个GhAOS的cDNA序列,序列内部含有一个1 533 bp的开放阅读框(ORF...     

水稻β-石竹烯合成酶基因OsCAS的克隆鉴定、原核表达及其遗传转化

    为阐明水稻β-石竹烯在调节水稻、害虫及其天敌相互关系中的作用,克隆鉴定了一个水稻β-石竹烯合成酶基因OsCAS,并对其原核表达与遗传转化进行研究.该基因的cDNA全长1731 bp,包含一个1728 bp的开放阅读框,编码一个由576个氨基酸组成的蛋白,预测分子量66.5 kDa.系统进化树分析表明,水稻OsCAS基因编码蛋白的氨基酸序列与同为单子叶植物玉米的β-石竹烯合成酶氨基酸序列同源性达99%,而与其他植物(拟南芥、青篙、黄瓜)的同源性仅51%.褐飞虱为害和茉莉酸处理能明显上调OsCAS基因的表达水平.同时原核表达了OsCAS基因,并利用农杆菌转化系统获得OsCAS基因过量表达和RNAi的水稻品系,为分析OsCAS基因的生化与生物学功能奠定了基础.     

烯丙异噻唑(好米得)在水稻上残留分析方法研究

为了了解烯丙异噻唑（好米得）颗粒剂在水稻上施用后的残留情况,对其在水稻土壤、水、糙米和水稻植株上的残留检测方法进行了研究。实验结果表明．在水稻土壤、水、糙米、谷壳和水稻植株上的添加回收率均为80．33％．99．13％,满足残留检测要求。     

Os WRKY80基因参与调控水稻抗病反应研究

为进一步了解OsWRKY80基因参与调控的抗病分子机理,对OsWRKY80增强表达转基因水稻和干涉转基因水稻进行稻瘟病抗性检测,Northern杂交分析OsWRKY80基因和PR基因(ZB8、PBZ1)稻瘟病接种0 h和24 h时的表达情况.结果表明:与干涉转基因水稻和未转基因对照相比,增强表达转基因水稻表现出对稻瘟病有较好的抗性.Northern杂交结果显示,在干涉转基因植株中内源OsWRKY80基因的诱导表达被抑制,转基因植株的抗病性与OsWRKY80基因的表达呈一定的正相关性.在干涉转基因植株中均未检测到ZB8和PBZ1的表达,稻瘟病诱导24 h时,未转基因植株和增强转基因植株中均能检测到ZB8、PBZ1诱导型表达,但在增强转基因植株中ZB8、PBZ1的诱导表达丰度要显著高于未转基因植株.这表明OsWRKY80基因可能作为正调控因子参与水稻防卫反应,PR基因的高水平诱导表达导致增强表达转基因植株对稻瘟病的抗性增强.     

玉米蔗糖合成酶基因Sh1生物信息学分析

蔗糖合成酶是玉米生物合成及代谢途径实现蔗糖合成和分解的关键酶,蔗糖合成酶基因Sh1位于玉米第9号染色体的短臂,基因全长5 816 bp。Sh1编码蛋白SH1含802个氨基酸,由1个蔗糖合成酶亚基(PF00862)和1个糖基转移酶亚基(PF00534)组成,是一种具有催化合成和分解双重作用的可逆酶,不存在跨膜结构,属于稳定型膜外蛋白,3种可能的结构模型显示其具有复杂的空间结构,玉米籽粒蔗糖生物合成的关键时期是授粉后12～27 d。生物进化结果显示,玉米和高粱、甘蔗的蔗糖合成酶基因Sh1在物种进化演变中序列高度保守。为揭示玉米蔗糖代谢途径的分子机制,本研究对Sh1基因结构及功能进行了分析,并对Sh1编码蛋白结构进行了基本理化性质和物种进化分析。     

紫山药黄酮醇合成酶DaFLS1基因的克隆和表达分析

为了解黄酮醇在紫山药中的合成特点,利用3'-和5'-RACE技术从紫山药中分离到黄酮醇合成酶Da FLS1基因编码序列(Gen Bank登录号:KJ022640)。Da FLS1基因编码序列全长为1 113 bp,其开放阅读框长度为1 005 bp,编码334个氨基酸。Da FLS1蛋白质属于水溶性胞质不稳定蛋白质,无跨膜区和信号肽结构。保守区域分析结果显示,Da FLS1蛋白质属于α-酮戊二酸和二价铁离子依赖型的加氧酶家族[2OG-Fe(II)Oxygenase superfamily];Da FLS1氨基酸序列与水仙(AFS63900)同源性最近(75%),其次是洋葱(AAT68476,74%),与金鱼草(ABB53382)的同源性仅为66%。系统进化分析结果显示,紫山药与其他作物亲缘关系较远。Da FLS1在紫山药幼嫩叶片中表达水平最高,并且在紫山药幼叶中的表达有2个高峰期,而在其他组织中的表达量极低或不表达,即Da FLS1在紫山药中的表达情况符合黄酮醇合成酶基因(FLS)的特征。上述结果说明,得到的基因为紫山药黄酮醇合成酶基因Da FLS1,具有FLS基因的生物信息学特征和表达特征。     

酵母海藻糖合成酶基因植物表达载体的构建与转化

以从原核表达载体中酶切得到的tps1基因为模板，设计适当的引物，利用PCR技术，克隆出大约1．5kb的片段．PCR产物经回收后，与Pc^CAMBIA1303连接并转化大肠杆菌DH5α，阳性重组子经PCR鉴定，表明已获得海藻糖磷酸合成酶基因的植物表达载体．用基因抢转化小麦幼胚，经组织培养得到了含有海藻糖合成酶基因的小麦植株．     

二氢茉莉酸丙酯对两系杂交粳稻灌浆结实性的影响

以两系杂交粳稻华粳杂１号为材料，研究了不同施肥方法下二氢茉莉酸丙酯（ＰＤＪ）对两系杂交粳稻灌浆结实与产量的影响。结果表明：在拔节期和灌浆初期叶面喷施１０￣３０ｍｇ／Ｌ浓度的ＰＤＪ溶液，对齐穗后干物质生产、茎鞘贮藏物质向穗部输出和灌浆速率等有明显的促进作用，并导致结实率和千粒重的提高而表现增产效果，其中以ＰＤＪ２０ｍｇ／Ｌ浓度的促进效果最佳。ＰＤＪ处理在重施穗肥法条件下增产作用大于常规施肥法。     

汉中黑稻花青素合成酶基因克隆及生物信息学分析

花青素合成酶(Anthocyanidin Synthase,ANS)是植物花青苷生物合成途径末端的关键酶,催化无色花色素到有色花色素的转变。为研究汉中黑稻的ANS多样性及起源,采用克隆测序的方法对汉中7种品种黑稻的ANS基因序列进行分析。采用生物信息学方法,对该基因序列进行对比,并构建系统进化树和同源树,对其编码蛋白从基本理化性质、亚细胞定位、跨膜结构域、信号肽、导肽、二级结构和三级结构等方面进行预测和分析。结果表明7种汉中黑稻存在黑稻1、黑稻2两种基因序列,开放阅读框均为1 128bp,编码375个氨基酸。进化树表明黑稻1和黑稻2与籼稻、粳稻、浦竹仔、小麦等禾本科植物较近的亲缘关系,同源性分析表明黑稻1和黑稻2与籼稻等植物的ANS具有高度的同源性。氨基酸序列比对发现黑稻1和黑稻2仅有326位氨基酸不同。黑稻1的ANS蛋白含有2OG-FeⅡ_Oxy加氧酶的保守结构域。ANS蛋白三级结构预测,发现黑稻1和籼稻存在差异,推测ANS可能是花青苷合成中起重要作用的关键酶。这些结果表明ANS基因是一个古老的基因,可以作为种属鉴定的参考基因,可能是影响黑稻花青苷生物合成的主要基因之一。     

昆虫一氧化氮合酶基因研究进展及其同源分析

概述了果蝇、家蚕、长红猎蝽、按蚊和烟草角蛾一氧化氮合酶的生理作用、生化特性、研究方法、基因克隆等方面的研究进展,并采用生物信息学方法比较了5种昆虫NOS的同源性,构建了进化树.     

苹果砧木山定子MbNas1的克隆、表达与亚细胞定位

以苹果砧木山定子(Malus baccata)为试材,根据小金海棠(Malus xiaojinensis Cheng et Jiang)中克隆得到的尼克烟酰胺合成酶基因Mx Nas1(登录号:DQ403256)的全长序列设计特异引物,通过RT-PCR方法从山定子c DNA中克隆到Nas1基因并命名为Mb Nas1,该基因全长为978 bp。预测该基因可编码325个氨基酸,理论等电点为5.26,相对分子质量为36.09 ku。Real-time PCR结果表明,正常供铁(EDTA-Na Fe,40μmol/L)时,该基因在山定子水培苗的新叶、老叶、根、茎的韧皮部中均有表达,在木质部表达量较低;缺铁处理(4μmol/L)时,该基因在根和新叶中的表达加强,第6天达到最高值,之后开始下降;在老叶中表达逐渐减弱;高铁处理(160μmol/L)时,该基因在根和新叶中的表达减弱,在第9天达到最小值,之后有所上升;在老叶中表达逐渐增强。基因枪亚细胞定位试验表明,Mb Nas1蛋白质定位在细胞质膜上。     

转溶菌酶基因水稻稻瘟病抗谱分析

 用来源于云南各地属于 4 8个稻瘟病菌 (Magnaporthegrisea)生理小种的 6 3个菌株 ,对受体品种南 2 9及其 10个T0 代转溶菌酶基因水稻植株繁衍的 36个T5代品系进行温室接种鉴定。结果表明 ,受体品种南 2 9对38.1%的菌株 (2 4个 )表现抗病 ,转基因品系对 72 %以上的菌株表现抗病 ,对稻瘟病的抗性比对照大幅度提高 ,证明溶菌酶基因对稻瘟病具有一定的广谱抗性 ;不同T0 代植株甚至同一植株繁衍的品系对稻瘟病的抗性并不相同。大田稻瘟病诱发鉴定结果证实 ,转基因水稻叶稻瘟和穗稻瘟抗性均比受体对照大幅度提高 ,但抗叶稻瘟的转基因品系不一定抗穗颈稻瘟 ,而抗穗颈稻瘟的品系一般高抗叶稻瘟     

水稻SLR1基因的克隆及其植物表达载体的构建

[目的]为研究水稻中的SLR1蛋白的功能及寻找与其相互作用的GA信号转导蛋白奠定基础。[方法]以水稻品种日本晴基因组DNA为模板,根据水稻SLR1基因cDNA序列设计1对特异引物进行PCR扩增,回收PCR产物连接到pGEMT载体中,经筛选得到水稻SLR1基因的克隆pGEMTSLR。最后采用酚仿抽提和乙醇沉淀的方法构建水稻SLR1基因的正义和反义表达载体。[结果]通过PCR扩增获得了约为1.9kb的特异片段。回收PCR产物,将克隆片段和pGEMT载体连接后转化到大肠杆菌DH5α感受态细胞,重组克隆经酶切鉴定后提取重组质粒pGEMTSLR1。该研究成功构建了SLR1基因的正义表达载体pCAMSLR(约0.7kb)和反义表达载体pCAMASLR(约1.2kb)。[结论]采用冻溶法可将表达载体pCAMSLR和pCAMASLR导入农杆菌并进行水稻的遗传转化。利用SLR1基因的正义和反义表达载体,可观察转基因植株中该基因的表达上调和下调对植物的影响。     

小麦籽粒淀粉合成酶基因表达、相应酶活性及淀粉积累三者的关系

为研究小麦籽粒淀粉形成的机制,以秦麦11为试验材料,对小麦籽粒灌浆期淀粉合成酶基因表达、相应酶活性及淀粉积累变化进行了研究。结果表明,腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶基因(AGPase)、束缚态淀粉合成酶基因(GBSSI)、可溶性淀粉合成酶基因(SSS)、淀粉分支酶基因(SBE)表达均呈单峰曲线变化,AGPase和SSS基因于花后12 d左右相对表达量最大,GBSSI和SBE基因于花后15 d左右相对表达量最大。4种淀粉合成酶活性变化趋势一致,花后25 d或30 d之前呈上升趋势,之后急剧下降。淀粉及其组分积累量随着灌浆的进行呈不断上升趋势。直、支链淀粉及总淀粉积累速率峰值在花后25 d或30 d。相关分析表明,AGPase、SSS、SBE基因在花后15 d相对表达量与相应酶活性间呈极显著正相关,而GBSS基因的相对表达量与GBSS活性间未检测到相关。暗示AGPase、SSS、SBE基因在籽粒淀粉合成过程中可能属于转录水平调控,而GBSSI基因可能属于转录后调控。4种淀粉合成酶活性与直、支链淀粉及总淀粉积累速率均呈极显著正相关,说明这几种酶对淀粉合成共同起作用。     

草莓八氢番茄红素合成酶基因的克隆及其表达特性

 【目的】分离和克隆草莓果实八氢番茄红素合成酶基因psy,分析其序列特征,了解其在不同组织部位的表达情况。【方法】采用RT-PCR和RACE技术从草莓果实中克隆草莓类胡萝卜素合成途径中关键基因psy,用生物信息学方法对获得的cDNA序列及推定氨基酸序列进行分析,并用半定量PCR法研究psy基因在不同组织中的表达。【结果】分离到psy基因,GenBank登录号为FJ784889。该cDNA全长1 458 bp,具有1个1 194 bp的完整开放阅读框(ORF),编码398个氨基酸。序列分析表明,psy编码的氨基酸序列与其它植物的PSY蛋白有很高的相似性。系统进化树分析显示,草莓PSY与胡萝卜和玉米的PSY蛋白亲缘关系比较近。原核表达结果表明psy基因在大肠杆菌中获得高效表达。利用半定量RT-PCR技术进行组织表达模式分析发现,psy基因在草莓的花、叶片和果实中均有表达。表达量为花＞红果＞粉红果＞白果＞青果＞老叶＞新叶。【结论】从草莓中克隆到类胡萝卜素生物合成的关键酶基因psy,该基因可能参与调控类胡萝卜素的合成。     

蔗糖磷酸合成酶(SPS)基因克隆与表达研究进展

蔗糖是植物中重要的代谢产物,它直接或间接参与多种生理生化反应,研究其含量的变化规律对提高植物生物学产量和增强植物抗逆性具有重要的指导意义。蔗糖磷酸合成酶(SPS)是蔗糖代谢的关键酶之一,它催化蔗糖代谢中的限速反应,SPS基因在分子水平编码调控SPS。研究SPS基因克隆与表达规律是从分子水平揭示蔗糖代谢的基础。本文综述了近年来SPS基因克隆和表达研究进展,并展望了SPS基因的研究前景和应用前景。     

人参达玛烷二醇合成酶基因的克隆、序列特征和组织表达分析

以五年生人参根组织为试验材料,利用RT-PCR方法克隆人参DS基因序列;通过生物信息学技术对其核苷酸序列和氨基酸序列进行比对;运用实时荧光定量PCR技术检测DS基因在人参根、茎、叶、果各部位的表达量。结果表明:获得人参DS基因c DNA全长,其核苷酸序列长为2.385 kb,含有1个开放阅读框,编码769个氨基酸多肽。生物信息学分析显示DS编码蛋白质包含1个跨膜区域,具有3个保守结构域。人参DS编码蛋白质与西洋参的DS(AGK62449)和三七的DS(AGI19258)具有99%的序列相似性。实时荧光定量PCR显示,DS基因在人参根、茎、叶、果各部位均有表达,在叶中表达量最高,其次是在果中,在根和茎中表达量相近。     

水稻RACK1基因过表达载体的构建与转化

利用过表达基因技术将从水稻中分离克隆的RACK1基因定向克隆至植物中间表达载体pCAMBIA1301中,构建了RACK1过表达融合基因植物表达载体pCAMBIA1301/R,通过根癌农杆菌EHA105将其导入水稻基因组。对获得的抗性植株的报告基因、基因组PCR及Southern Blotting进行检测分析。结果表明,该过表达基因已整合到水稻基因组中。