梅花 PmAP2基因的克隆及表达1）

为了解析梅花（Prunus mume Sieb．et Zucc．）花器官发育的分子调控机理,采用RT－PCR的方法从梅花‘三轮玉蝶’中克隆了APETALE2的同源基因PmAP2,并采用荧光定量PCR对PmAP 2的表达模式进行了分析。序列分析表明,PmAP2基因CDS区域全长1647 bp,编码548个氨基酸,含有两个保守的AP2结构域,属于AP2／ERF基因家族。多序列比对和系统进化结果显示,该基因与桃、苹果AP2基因相似性较高,分别为96％和82％。PmAP2在梅花营养器官、四轮花器官和果实中均有表达,花瓣中的表达量最高;台阁花型梅花花中PmAP2表达量最高,重瓣品种次之,单瓣品种表达量最低。 PmAP2的差异表达可能与梅花的花型进化有关。     

甘薯低温胁迫基因IbICE1的克隆及表达分析

克隆甘薯(Ipomoea batatas(L.)Lam.)低温胁迫基因Ib ICE1,对其进行序列分析及低温胁迫下表达水平分析,探讨Ib ICE1对甘薯耐低温胁迫能力的影响。以辽薯36为试验材料,利用RACE技术克隆甘薯Ib ICE1基因,Ib ICE1基因的c DNA全长2150bp,包含1611bp完整的开放阅读框,该基因编码536个氨基酸残基,分子量58.26 k D,等电点5.72。进化树分析表明,Ib ICE1同玉米和拟南芥ICE1基因亲缘关系较近。Ib ICE1蛋白C端含有一个典型的b HLH结构域,并与其他植物的ICE1蛋白具有较高的同源性。采用RT-PCR研究该基因在低温处理时的表达量及在甘薯不同组织中的表达量,结果表明,该基因的表达受低温胁迫诱导,在甘薯的茎、叶和根均有表达,其中叶中表达量最高,推测Ib ICE1基因在甘薯耐低温胁迫中发挥重要作用。     

梅花PmWRKY40基因的克隆及其表达分析

为揭示梅花WRKY基因的功能,采用RT-PCR技术从梅花品种‘雪梅’(Prunus mume ‘Xuemei’)中分离得到1个WRKY转录因子基因PmWRKY40。序列分析结果显示,该基因cDNA全长1 072bp,完整开放阅读框972bp,编码323个氨基酸,包含1个WRKY结构和1个C2H2型锌指结构。系统进化分析结果显示,梅花PmWRKY40蛋白与欧洲甜樱桃亲缘关系最近。实时荧光定量PCR分析表明:PmWRKY40基因受低温、氧化胁迫诱导,但诱导程度存在差异。此外,SA处理显著提高PmWRKY40的表达,ABA处理则抑制该基因表达。推测PmWRKY40可能在梅花响应低温胁迫过程中起重要作用。     

猪IgG1-Fc基因的克隆、原核表达及表达条件优化

为了探索猪IgG1-Fc(pIgG1-Fc)基因在大肠杆菌中的高效表达,首先通过反转录PCR(RT-PCR)扩增pIgG1-Fc基因,并构建重组表达质粒pET30a(+)-pIgG1-Fc,转化到大肠杆菌BL21(DE3)中进行原核表达,然后通过优化异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导浓度、菌体培养温度及菌体培养时间,实现pIgG1-Fc重组蛋白的高效表达。结果表明,成功克隆了pIgG1-Fc的基因666 bp,共编码222个氨基酸;重组原核表达质粒pET30a(+)-pIgG1-Fc经过酶切和测序证明构建正确,重组质粒在大肠杆菌BL21(DE3)中能够表达,表达的融合蛋白分子量约为36 ku。其最佳表达条件如下:在25℃条件下加入终浓度为1 mmol/L的IPTG诱导6 h可形成大量包涵体蛋白。pIgG1-Fc基因被成功克隆并原核表达,为进一步研究该蛋白的功能及实现其他蛋白与pIgG1-Fc融合后原核表达奠定了基础,为制备能与猪IgG1结合的二抗提供了材料。     

梅花PmZAT12的克隆及表达分析

为筛选梅花抗寒关键基因,以‘雪梅’叶片c DNA为模板,采用RT-PCR技术克隆获得一个C2H2型锌指蛋白基因PmZAT12。该基因开放阅读框为537 bp,编码178个氨基酸,氨基酸序列比对结果显示PmZAT12蛋白含有2个高度保守的锌指蛋白结构域,以及DLN和L-Box等锌指蛋白特征序列。系统进化树分析发现PmZAT12蛋白与桃PpZAT12蛋白的亲缘关系最近。通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测了PmZAT12基因在多种非生物胁迫下的表达模式,结果表明PmZAT12基因能够持续而强烈地响应低温和干旱,而盐和ABA抑制其表达。     

黄瓜CsCOLD1基因的特征及低温下表达变化

G蛋白偶联受体是重要的信号传导因子,在低温信号应答中发挥着重要作用。COLD1(chilling tolerance divergence 1)编码1个G蛋白信号调节因子,可能作为低温信号感受器发挥作用。以采后黄瓜作为试验材料,克隆CsCOLD1的全长序列,分析其序列特性及其在低温处理期间的表达变化。结果显示,CsCOLD1基因全长1 443 bp,编码480个氨基酸残基;CsCOLD1蛋白定位在细胞膜、叶绿体上,含有9次跨膜结构,是一个跨膜蛋白;黄瓜CsCOLD1与拟南芥等双子叶植物COLD1蛋白的氨基酸序列同源性较高,两者COLD1的进化关系较近,葫芦科植物COLD1的GPHR＿N与ABA＿GPCR结构域高度保守;在6℃低温处理下CsCOLD1表达量在叶片中基本没有变化;在5、10℃低温处理下,CsCOLD1的表达量在采后黄瓜中显著下调。虽然未在CsCOLD1启动子中鉴定到低温响应元件,但检测到乙烯响应元件、MYB和MYC转录因子结合位点,表明该基因是一个逆境胁迫相关基因。CsCOLD1蛋白的氨基酸序列中含有多个磷酸化位点,表明其可能在磷酸化后发挥功能。     

梅花PmERF4基因的克隆及其表达分析

为阐明梅花(Prunus mume)ERF基因的功能,采用RT-PCR技术从梅花品种‘雪梅’中克隆获得1个PmERF4基因。生物信息学分析表明该基因cDNA全长序列为842 bp,完整开放阅读框(ORF)为690 bp,编码229个氨基酸。氨基酸序列比对发现,PmERF4蛋白包含1个AP2/ERF保守结构域。系统进化分析结果显示,梅花PmERF4蛋白与李亚科李属植物的ERF蛋白高度同源。利用荧光定量PCR(qRT-PCR)检测PmERF4基因在非生物胁迫和激素处理下的表达,结果表明:PmERF4基因受低温、氧化胁迫的诱导,但响应程度不同,它能够持续且强烈地响应低温胁迫,对甘露醇、MeJA、SA处理不敏感,而高盐和ABA则抑制其表达;PmERF4基因可能在梅花低温胁迫应答中发挥重要作用。     

藜麦CqCHS1基因的克隆及胁迫下表达分析

查尔酮合成酶(chalcone synthase, CHS)是植物类黄酮合成途径中的一个关键限速酶,参与植物中多个合成代谢途径,包括花青素合成。通过PCR反应成功克隆出藜麦CHS基因(CqCHS1)的cDNA全长序列,并进行预测分析,包括CqCHS1基因结构和编码的蛋白质保守结构域。同时,利用qRT-PCR技术检测了在不同胁迫处理下CqCHS1的表达情况。结果表明,CqCHS1基因包含2个外显子和1个内含子,其编码的蛋白质由392个氨基酸残基组成。CqCHS1蛋白是亲水性蛋白质,不存在信号肽,定位于细胞质。进化分析显示,CqCHS1与拟南芥AtCHS1的亲缘关系最近,其基因功能可能存在相似性。此外,还发现在CqCHS1基因启动子区域存在多个与胁迫和激素响应相关的顺式作用元件。表达分析结果表明,藜麦幼苗中CqCHS1的表达不会受到干旱胁迫的影响,而外源脱落酸(ABA)处理会抑制CqCHS1的表达,低温胁迫则会诱导CqCHS1的表达。本研究结果为进一步探究藜麦CqCHS1的基因功能提供了基础。     

紫甘蓝COP1基因的克隆及表达模式分析

光照是植物生长发育的一个重要的环境因素,COP1是光调控植物发育的一个分子开关。本实验以"早红"紫甘蓝为实验材料,分两组置于光照(光照16h,28℃;黑暗8h,18℃)及完全遮光培养箱培养,至幼苗时提取RNA,进行COP1的cDNA克隆,并通过半定量RT-PCR方法分析COP1在不同处理下的表达情况。结果表明:COP1 cDNA全长为1863bp,编码620aa,分子量为70.325kD;在无光条件下生长的紫甘蓝幼苗虽然仍有少量花青素合成,但是其花青素含量明显低于光照条件下生长的紫甘蓝幼苗;COP1基因在无光条件下的表达量明显强于有光条件,表明COP1对紫甘蓝中花青素的合成起负调控作用。本文旨在探索在不同光照条件下紫甘蓝中COP1基因与其花青素合成的关系,为后期揭示花青素表达调控机制奠定基础。     

甜樱桃PacAMR1基因的克隆及表达分析

以甜樱桃果实为材料,利用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)技术,获得了参与调控甜樱桃AsA生物合成的关键基因——PacAMR1。序列同源性分析发现,该基因编码的氨基酸序列与其他植物AMR1蛋白具有较高的同源性。实时荧光定量RT-PCR的结果表明,随着果实发育成熟,PacAMR1基因的表达量逐渐上升,而果实中的AsA含量则是在果实发育早期较高。PacAMR1基因的表达量在幼叶中最低,而在老叶中表达量最高;但相反的是,AsA含量在幼叶中最高,而在老叶中最低。这些结果表明,PacAMR1基因的表达可能参与了AsA生物合成的负调控。     

水曲柳CBF1基因的克隆及表达分析

[目的]探讨水曲柳CBF基因的表达及与生物钟调控的关系。[方法]利用c DNA末端快速克隆(RACE)技术克隆水曲柳CBF1基因的全长序列,并对三年生水曲柳幼苗叶片中Fm CBF1基因的时间表达特征进行初步研究。[结果]利用RNA末端快速扩增(RACE)的方法从水曲柳中克隆得到1个CBF基因家族成员Fm CBF1(Gen Bank:KJ541508.1),该基因ORF 669bp,推测编码蛋白质含有222个氨基酸残基,相对分子质量24.5 k D,理论等电点为5.11,在DNA序列内不含内含子。氨基酸序列同源性比较发现,水曲柳Fm CBF1基因与白桦Bp CBF1同源性最高,相似性达79.4%,在系统进化树中处于同一分支上。实时荧光定量PCR表达特性分析显示,Fm CBF1基因的表达具有一个大约以24 h为周期的节律性,最大值约出现在9:00,而夜间却处于较低的表达水平。在4℃低温处理1、3、6、12、24、72和120 h后Fm CBF1的qRT-PCR分析表明,该基因受到低温诱导,并在4℃条件下随低温时间的延长,该基因的诱导表达特性呈先升后降的趋势,最大值出现在12h时,达对照的25.5倍。[结论]为进一步研究水曲柳抗旱耐寒性及分子育种奠定基础。     

乌塌菜DET1基因的克隆及表达模式分析

高叶绿素是一种极为优良的农艺性状,有利于提高光合作用效率,增加产量。以芸薹属高叶绿素突变体乌塌菜为试验材料,研究调控叶绿素合成的基因DET1与乌塌菜高叶绿素含量的关系。测序结果显示,乌塌菜DET1基因全长cDNA为1 690 bp,编码535个氨基酸。与小白菜和羽衣甘蓝相比,乌塌菜DET1基因在第734~739位缺失了6个核苷酸"TGATGA",导致乌塌菜DET1编码的蛋白质BrDET1w在第245位和第246位氨基酸处缺失了2个甲硫氨酸,其中,第245位的甲硫氨酸位于芸薹属DET1蛋白的保守位点。尽管生物信息学分析显示,乌塌菜BrDET1w的相对分子质量、等电点以及亲水性没有受到明显影响,半定量RT-PCR结果也显示,DET1基因的表达量在小白菜和乌塌菜中差别不大,但DET1基因保守位点的缺失仍可能是由于乌塌菜高叶绿素含量的原因。这一结果为乌塌菜DET1基因的后续研究奠定了基础。     

桂花OfAP1基因的克隆及表达分析

AP1（APETALA1）基因在植物花分生组织及花器官形成过程中发挥着重要作用。以桂花品种‘堰虹桂’Osmanthus fragrans‘Yanhonggui’为材料,根据前期获得的转录组数据中AP1的序列设计引物,利用PCR技术,克隆得到约750 bp桂花AP1 cDNA序列,即OfAP1基因,其中开放阅读框长为720 bp（注册号为MH593222）。氨基酸序列比对发现,与其他物种的AP1基因的同源性高达69%~88%。荧光定量PCR结果表明:在不同组织中,桂花的OfAP1基因在花芽中的表达量显著高于其他组织,根中几乎不表达;在花芽分化过程中,OfAP1在成花转变及花芽分化初期（花瓣、花萼分化期）表达量较高,随后呈下降趋势。这说明OfAP1具有组织表达特异性,同时在桂花成花转变、花芽分化和发育中有重要作用。     

舞毒蛾LdGSTe1基因的克隆及表达

从舞毒蛾(Lymantria dispar)3龄幼虫转录组文库中鉴定获得舞毒蛾谷胱甘肽S–转移酶基因全长c DNA,命名为Ld GSTe1。该基因全长651 bp,编码216个氨基酸。序列分析显示,Ld GSTe1蛋白氨基酸序列含有GST_C_Delta_Epsilon与GST_N_Delta_Epsilon 2个保守结构域,属于类硫氧还蛋白和谷胱甘肽S–转移酶2个超家族。系统进化树分析表明,舞毒蛾Ld GST蛋白属于GST Epsilon家族。蛋白结构显示,Ld GSTe1蛋白包含一个N端和一个C端结构,α–螺旋与β–折叠为主要结构元件。实时荧光定量PCR结果表明,在4.0、10.0 mg/L鱼藤酮药剂处理下,舞毒蛾3龄幼虫Ld GSTe1基因表达先下降后上升,推测该基因参与舞毒蛾解毒应答。     

肉鸡MSMO1基因的克隆及表达模式分析

【目的】克隆肉鸡MSMO1(Methylsterol monooxygenase 1)基因序列,并分析其表达模式,为研究MSMO1基因的功能奠定基础。【方法】利用RT-PCR技术克隆肉鸡MSMO1基因,采用生物信息学方法分析其蛋白质结构,并用定量PCR技术检测MSMO1基因在组织间的表达差异。【结果】肉鸡MSMO1基因的c DNA序列长度为1404 bp,编码296个氨基酸;MSMO1蛋白145~274位氨基酸序列残基存在FA-hydroxylase结构域,为亲水蛋白。进化树分析表明,肉鸡MSMO1氨基酸序列与日本鹌鹑和鹦鹉的MSMO1分子亲缘关系较近;二级结构主要以α-螺旋(41.89%)为主。组织表达水平结果显示,在8种组织中均检测到MSMO1基因的表达,且在肝脏中的表达水平极显著高于其它7种组织中的表达水平(P0.01),在脾脏和胸肌中的表达水平极显著低于在肺脏和肝脏中的表达水平(P0.01)。【结论】本结果将为进一步研究MSMO1基因的结构和功能奠定基础。     

文冠果LEC1基因的克隆及表达分析

目的文冠果隶属无患子科, 是我国北方重要的油料树种, 种子含油量高, 是制备食用油、生物柴油等的优质原料。本研究旨在克隆文冠果Leafy Cotyledon 1(XsLEC1)基因, 进行序列及表达模式的分析。方法以文冠果种胚为试材, 利用RT-PCR和RACE技术克隆文冠果LEC1基因。采用Protparam及TMHMM2.0软件预测XsLEC1蛋白的理化性质和跨膜结构域, ProtComp9.0及Motif Scan软件预测XsLEC1蛋白的亚细胞定位及蛋白功能, BioEdit及MEGA7软件分析XsLEC1蛋白的多重序列比对和进化关系。运用RT-PCR和实时荧光定量PCR分析XsLEC1基因的表达模式。结果XsLEC1 cDNA全长1 035 bp, 包含一个长度为690 bp的开放阅读框(GenBank号为MF616360), 可编码229个氨基酸。推导的氨基酸序列包含一个HAP3亚基的保守功能域B。该保守功能域内含有组蛋白折叠中的3个α螺旋(α1、α2、α3)和两个短环结构(L1、L2)。在线预测该蛋白为稳定的, 亲水性蛋白, 无信号肽和跨膜区域, 定位于细胞核, 存在多个磷酸化位点。二级结构主要由α螺旋和无规则卷组成。进化分析表明, 该蛋白序列与同科龙眼亲缘关系最近, 其次为麻风树和毛果杨。RT-PCR实验得出, XsLEC1基因在文冠果的根、茎、叶及花中均无表达, 在种子中出现较高表达。实时荧光定量PCR结果进一步显示, XsLEC1基因在种胚中有明显的时序表达特性, 在种胚发育的前期(花后33、40、47 d)表达较高, 在种胚发育的后期(花后54、61、68 d)表达较低, 至花后75 d时仅有微量表达, 而在完全成熟的种胚(花后81 d)中未检测到XsLEC1的表达。结论文冠果LEC1基因的克隆及表达分析, 为以后深入研究XsLEC1的功能奠定了分子基础, 同时对生产实践中文冠果油脂品质的改良有一定的实践意义。      

芥蓝BoaBKI1基因的克隆及表达分析

[目的]克隆芥蓝中的BoaBKI1基因,进行生物信息学与表达分析.[方法]采用改良CTAB法提取芥蓝总RNA,并反转录为cDNA;设计引物,克隆BoaBKI1基因;使用生物信息学方法分析BoaBKI1基因序列;用半定量PCR进行BoaBKI1基因的时空表达分析.[结果]成功克隆到BoaBKI1基因,序列分析显示其开放阅...