青花菜快速碱化因子RAL F 的克隆与序列分析

 以一个与甘蓝显性核不育相关的差异表达片段序列为信息探针, 在NCBI与TAIR网站数据库中进行同源EST序列搜索, 经人工拼接、RT - PCR克隆与序列分析验证, 获得了青花菜快速碱化因子RALF(Rapid Alkalinization Factors) 基因的cDNA全长序列, 命名为BoRALFL1 (GenBank序列登录号DQ059310)。该cDNA全长240 bp, 编码79个氨基酸, 与电子克隆获得的序列完全相同。序列分析表明, 编码蛋白存在前导信号肽与多个磷酸化位点, 与同源基因RALFL8核酸序列在88 bp上有82%的一致性, 推导的氨基酸序列在74个氨基酸上存在56%的一致性, 不同植物间氨基酸序列N - 端差异大, C - 端具有较高的保守性。     

基于EST数据库的葡萄APETALA2基因cDNA克隆及其表达分析

APETALA2(AP2)是拟南芥生长发育特别是花器官发育过程中重要的调控基因。利用生物信息学方法以拟南芥APETALA2基因cDNA序列作为模板,对葡萄EST数据库进行同源检索筛选,电子克隆出葡萄AP2基因(Vv-AP2)cDNA序列。以香悦葡萄花cDNA为模板,根据电子克隆的葡萄AP2基因cDNA序列设计特异引物,分别利用RACE技术和特异PCR技术获得该基因3’末端和5’末端,序列拼接后获得葡萄的APETALA2基因的cDNA全长。该cDNA的全长为2 208 bp,命名为Vv-AP2。Vv-AP2核苷酸序列有一个1 536 bp完整的开放读码框(ORF),其5’与3’末端非翻译区分别为268 bp和376 bp。其中,3’末端含有28 bp的Ploy+(A)。该基因在GenBank基因数据库的注册号为FJ809943。氨基酸推导结果表明该cDNA共编码了511个氨基酸,具备完全保守的核定位信号序列(KKSR)以及2个高度保守的重复序列即AP2结构域。分别采用半定量RT-PCR和SYBR Green I实时定量RT-PCR初步分析了Vv-AP2在葡萄叶、茎、花序、花等不同器官中的表达水平。其中,Vv-AP2在花序和花中的表达量明显高于叶和茎。     

砂梨扩展蛋白基因cDNA克隆及全序列分析

设计植物EXP扩展蛋白简并引物,以砂梨果实cDNA为模板,克隆得到EXP基因cDNA片段,该片段长465 bp。根据该片段序列,分别设计2条5’和3’末端扩增的特异引物,利用RACE技术,获得了该片段的5’端和3’端序列。用DNAMAN5.22软件对3个序列进行拼接和分析,获得了该基因的cDNA全长,命名为Pyp-EXP。该cDNA全长为1 395 bp,5’端起始密码子ATG始于72 bp,3’端终止子TAG止于830 bp,Ploy+(A)从1 363～1 395 bp。该基因已在GenBank基因数据库注册,注册号为EF602031。Pyp-EXP核苷酸序列有一个759 bp完整的开放阅读框,编码区与西洋梨、苹果、湖北海棠、桃的同源性分别为96%,96%,94%和86%;该cDNA推导编码252个氨基酸,含有1个组氨酸(His_Phe_Asp,HFD)功能域,与西洋梨、苹果、湖北海棠、桃中相应序列同源性分别为98%,97%,95%和93%。该基因的克隆为研究扩展蛋白的时空表达及其在果实发育和成熟过程中的作用奠定了基础。     

‘冬枣’FT同源基因克隆及表达分析

【目的】克隆‘冬枣’(Ziziphus jujuba Mill.‘Dongzao’)FT基因,预测其功能,明确该基因在‘冬枣’不同组织器官和发育时期的表达模式。【方法】以‘冬枣’为试材,分离克隆‘冬枣’FT同源基因全长序列,命名为Zj FT,运用生物信息学软件对该基因序列进行生物信息学分析;利用QRT-PCR探究了‘冬枣’FT基因在不同组织以及叶片全生育期的表达模式。【结果】‘冬枣’FT基因编码区为525 bp,共编码了174个氨基酸;理论PI是9.68,分子质量为18.112 ku;系统进化树分析表明,该氨基酸序列与苹果Md FT基因亲缘关系最近,其次为黑杨Pn FT、荔枝Lc FT、葡萄Vv FT,属于PEBP家族;Zj FT各个氨基酸残基对应的二级结构有α-螺旋(32.7%)、延伸链(23.9%)、β-折叠(8.18%)和无规则卷曲(35.22%),3D结构中有2个α-螺旋和5个β-折叠;Zj FT在枣树不同生长阶段的各个器官中都有所表达,在果实中表达量最高。【结论】从‘冬枣’中成功克隆FT基因,Gen Bank登录号为KR872844,该基因与其他植物的FT蛋白具有高度的保守性;FT基因在枣生殖器官中的表达量高于营养器官,在果实中表达量最高,其次为花;该基因在全年叶片不同月份的表达量随月份降低,呈现逐月下降的趋势。     

杨梅酸性转化酶基因cDNA分离及表达分析

杨梅果实富含蔗糖,酸性转化酶是蔗糖代谢关键酶,根据植物酸性转化酶基因保守区序列设计引物,提取杨梅叶片RNA,逆转录获得cDNA,以此为模板通过PCR技术扩增到长度为516bp的基因片段,克隆入pMD18-T载体中,命名为MrIVR1(GenBank:DQ339699)。测序及同源性检索表明,该基因推导氨基酸序列与君子兰、葡萄、草莓、胡萝卜等酸性转化酶基因氨基酸序列同源性为60%～69%。运用ClustalX软件对植物转化酶基因进行了系统树分析,结果显示,MrIVR1编码的蛋白质属于细胞壁酸性转化酶。半定量RT-PCR表达分析显示,MrIVR1基因在杨梅果实发育早期表达量最高,随着果实的发育表达量下降,在成熟果实中表达水平较低。     

黄瓜果实弯曲相关基因Cs14-3-3 的克隆及表达分析

 以黄瓜（Cucumis sativus L.）果实易发生弯曲的品种‘长春密刺’为试验材料,采用RT-PCR 技术从果皮中分离并克隆了14-3-3 蛋白基因,并将此基因命名为Cs14-3-3。Cs14-3-3 基因cDNA 全 长792 bp,编码263 个氨基酸,分子量29 589.287 Da,等电点为4.585。生物信息学分析表明此基因含有 14-3-3 蛋白基因的典型结构域,与其他物种14-3-3 蛋白基因核苷酸序列同源性达到75%以上,编码的氨 基酸序列同源性达到85%以上,属于14-3-3 蛋白基因家族。同时,采用实时荧光定量PCR 方法对顺直果 实和弯曲果实腹部及脊部在果实开花的2、4、6、8、10、12 d 的基因表达量进行了研究。结果显示,在 果实发育各个时期,Cs14-3-3 的表达量均为在弯曲果实腹部 > 顺直果实 > 弯曲果实脊部的表达量;在 各个部位,Cs14-3-3 在果实开花2 d 的表达量明显高于开花后其他时期。试验结果表明,Cs14-3-3 基因为 黄瓜果实弯曲相关基因,在黄瓜果实开花早期发育过程中起重要作用。     

砂梨(Pyrus pyrifolia)过敏原蛋白基因(Ppmal)的克隆与表达分析

【目的】分离和克隆梨过敏原蛋白基因Ppmal(Gen Bank登录号为KP008110),探讨其在梨果实发育过程中的功能。【方法】以砂梨品种‘翠冠’[Pyrus pyrifolia(Burm.f.)Nakai]为试材,在盛花期后30 d对植株果柄进行涂抹赤霉素处理,利用同源克隆和RACE方法克隆目的基因全长序列,并通过实时荧光定量技术和半定量技术分析该基因在梨不同组织以及梨果实发育过程中的表达变化。【结果】Ppmal的全长是906 bp,含有480 bp的开放阅读框(ORF),编码159个氨基酸,预测的蛋白质相对分子质量为17.56 k D,等电点为5.62。生物信息学分析显示该基因没有信号肽序列,没有跨膜结构域,具亲水性。与其他物种的过敏原蛋白基因核苷酸序列同源性超过75%,与苹果和西洋梨编码的氨基酸序列同源性分别高达97.48%和96.23%,进化树分析表明该基因与苹果的进化关系最近。同时,定量结果显示经过赤霉素处理后的果实中该基因的表达量随着果实的生长发育呈现先降低后升高的趋势,并且具有组织差异表达的特点,其表达量在叶片中最大,其次是嫩叶,再次是花,枝条最低。【结论】获得梨Ppmal基因全长,对该基因在砂梨品种‘翠冠’发育过程中的表达分析显示,Ppmal受到赤霉素的调控,并在砂梨果实膨大期发生上调表达。     

香菇乳清酸核苷-5'-单磷酸脱羧酶编码基因le-pyrG的克隆

通过巢式简并PCR和基因组步行技术从香菇(Lentinula edodes)单核体中克隆到乳清酸核苷-5′-单磷酸脱羧酶(orotidine-5'-monophosphate decarboxylase,OMPDC)的编码基因le-pyrG,长度为946 bp.经生物信息学分析,香菇le-pyrG基因含有2个长度分别为67 bp和51 bp的内含子,该基因可以编码1个含有275个氨基酸残基的蛋白质序列,该序列经比对分析显示与裂褶菌(Schizophyllum commne)和灰盖鬼伞(Coprinus cinereus) OMPDC序列的相同性分别为73%和70%,相似性分别为84% 和83%.这是首次报道从栽培食用真菌中克隆出乳清酸核苷-5′-单磷酸脱羧酶编码基因的全序列.     

(木奈)肉桂酸-4-羟化酶基因及其启动子克隆与表达分析

以不同发育时期的果实为试材,采用两步法逆转录与抑制PCR技术相结合的方法构建均一化全长cDNA文库,筛选出一条编码肉桂酸-4-羟化酶的全长cDNA(命名为PsC4 H);采用APA-Walking技术,分离获得该基因的启动子序列;采用实时荧光定量PCR技术,检测该基因在果实不同发育时期的表达动态。结果表明:PsC4 H基因全长为1 772bp,ORF(Open Reading Frame)为1 515bp,编码504个氨基酸,相对分子量为145 719.6,等电点为4.94,经序列同源性分析发现,PsC4 H氨基酸序列与李属果树高度同源;经PlantCare软件预测,PsC4 H基因的启动子除具有TATA/CAAT-box外,还含有G-box、HSE等特异作用元件;实时荧光定量结果显示,PsC4 H在果实整个生长发育过程中呈下调-上调的表达趋势,其中在成熟果中表达量最高。     

石榴果皮DAHPS基因的克隆与生物信息学分析

以‘泰山红’石榴果实为试材,利用RT-PCR技术克隆石榴果皮DAHPS部分基因并对其进行了生物信息学分析。结果表明:获得1 373bp的DAHPS基因cDNA片段编码393个氨基酸,其氨基酸序列与甜橙(XP_006472576.1)、白梨(XP_009372963.1)、葡萄(NP_001268096.1)、苹果(XP_008386115.1)的相似性分别为94%、93%、92%、92%;预测蛋白质理论分子量约为44kDa,等电点为9.00,具有Cys-Ser-Ala-His保守区和典型的DAHP_synthe_2超家族保守结构域,为亲水性和跨膜蛋白,不是分泌蛋白;蛋白质二级结构主要由无规则卷曲(40.97%)、α?螺旋(38.17%)、伸展链(12.47%)和β?转角(8.40%)组成。GenBank登录号为KU198932。该研究结果为揭示石榴果实中没食子酸的代谢机理奠定了理论基础。     

辣椒花器官发育以丹基因和PDS基因VIGS载体的构建及鉴定

以辣椒恢复系121C为材料．采用RT—PCR技术从121C花药中克隆得到控制花器官发育B类基因朋丹的部分序列，片段长379bp，阳性对照八氢番茄红素脱氢酶基因（phytoenedesaturae，PDS），片段长323bp，然后通过酶切分别连接pTRV2质粒，获得重组载体pTRV2-pPAP3和pTRV2-PDS。利用PCR进行初步鉴定后进行序列测定。结果表明，辣椒尉丹基因和PDS基因已插入到pTRV2载体上，VIGS载体构建成功。该研究为下一步分析基因沉默和辣椒花器官的发育提供了试验基础。     

枣果实黄烷酮-3-羟化酶基因(F3H)的克隆及生物信息学分析

以枣果实为试材,采用同源克隆的方法,利用转录组测序结果设计F3 H基因特异引物序列,成功克隆得到了枣果实F3 H基因全长,对其进行了生物信息学分析,并对该基因含量变化与花色苷的关系进行了研究。结果表明:F3 H基因全长1 336bp,编码367个氨基酸残基。根据基因序列比对结果,枣果实F3 H基因编码的氨基酸序列与龙眼(Dimocarpus longan)、橄榄(Canarium album)、荔枝(Litchi chinensis)及川桑(Morus notabilis)的一致性分别为90%、90%、89%、89%。半定量RT-PCR法分析表明,该基因在枣果实的红熟期表达量最大,其次为枣果实的半红期,而枣果实的绿熟期表达量最低;该基因表达量变化与花色苷含量变化一致。     

番木瓜果实软化相关CpEXPA2基因的克隆与表达分析

【目的】克隆一个与番木瓜果实软化相关的扩展蛋白基因,分析其功能,明确其在不同组织器官和不同成熟时期果实的表达模式。【方法】基于对番木瓜果实转录组学的研究,筛选并克隆了一个与果实软化相关的扩展蛋白基因Cp EXPA2。采用同源序列对比和系统进化树分析对该基因进行序列分析;运用生物信息学的方法对该基因编码的蛋白进行结构分析;使用RT-q PCR方法分析Cp EXPA2基因在不同组织器官、不同成熟时期果实中的表达量;采用GY-4硬度计测定不同成熟时期番木瓜果实的硬度。【结果】Cp EXPA2基因的开放阅读框(ORF)为780 bp(Gene Bank登录号为MF662209),编码259个氨基酸。该基因编码的氨基酸序列具有典型的扩展蛋白保守结构:N端富含8个半胱氨酸、C端富含4个色氨酸和中间1个组氨酸功能域(His-Phe-Asp,HFD)。同源序列比对分析发现该扩展蛋白与山木瓜(ABF48653.1)、番茄(AAC64201.1)、草莓(AAF21101.1)、拟南芥(AAB38073.1)等扩展蛋白氨基酸序列有较高的同源性,分别为66.15%、64.86%、66.80%、65.00%。进化树分析表明,Cp EXPA2蛋白与拟南芥At EXPA6(U30480)、At EXPA16(NM_115407)关系最近。Cp EXPA2在不同组织器官中的表达量依次为成熟果实叶花茎根;在不同发育时期的果实中,Cp EXPA2在果皮的表达量相对高于果肉,且随着果实成熟软化程度提高,其表达量也相应提高。番木瓜果实的硬度随着果实的成熟呈逐渐下降趋势,在破色期开始硬度急剧下降,果实迅速软化。【结论】Cp EXPA2基因的扩展蛋白家族高度保守,且该基因编码的蛋白与山木瓜、番茄、草莓、拟南芥等扩展蛋白的氨基酸序列有较高的同源性。系统进化树分析发现番木瓜Cp EXPA2与拟南芥At EXPA6和At EXPA16亲缘关系较近。Cp EXPA2受乙烯诱导,且与果实发育进程有关,因此推测该基因可能在番木瓜果实成熟软化过程中发挥着重要的作用。     

黑莓RuMYB10基因的克隆和表达

【目的】从黑莓中克隆RuMYB10的编码区全长序列,并分析其在黑莓果实发育过程中的表达情况与果实花青素苷积累的关系。【方法】以黑莓基因组DNA为模板,通过同源克隆和SON-PCR技术获得了RuMYB10基因全长编码序列(Accession No.:JQ359611);并以黑莓果实mRNA为模板进行验证。采用实时定量PCR技术检测该基因在果实不同发育阶段的表达水平。【结果】结果表明,该基因编码区全长共1 837 bp,编码216个氨基酸,推导蛋白分子质量为24 863 Da。具有MYB转录因子家族特有的R2R3保守序列。含有两个内含子,第2个内含子长度为750 bp,占全长40.8%;在R3重复单元中存在与bHLH因子互作的‘[DE]Lx2[RK]x3Lx6Lx3R’序列;而促进花青素苷合成的MYB转录因子3个特征氨基酸残基中的丙氨酸(A)被丝氨酸(S)取代。RuMYB10基因在黑莓果实发育后期,即果实变红到最后变黑的过程中大量表达,与花青素苷的积累相一致。【结论】从黑莓中克隆到包含完整ORF的转录因子基因RuMYB10,具有MYB因子家族结构特征和bHLH因子结合域,且在果实花青素苷积累高峰期表达量最高。     

茶树细胞周期蛋白依赖激酶（CsCDK）基因cDNA全长克隆与分析

 采用SMART-RACE-PCR技术获得了茶树细胞周期蛋白依赖激酶基因（CsCDK1）的全长cDNA序列,并进行了相关的生物信息学分析。采用实时定量PCR研究了该基因在茶树越冬芽休眠到萌发后不同阶段的表达模式。克隆到茶树CsCDK1 cDNA序列1 245 bp（GenBank登录号JF449383）,其开放阅读框长924 bp,编码307个氨基酸,预测分子量为34.52 kD,具有CDKs家族典型的保守结构域和空间结构,属于B型CDK家族。系统进化分析表明,CsCDK1氨基酸序列与猕猴桃的CDK亲缘关系最近,达到96%,与其它植物的CDK序列相似性亦在80%以上。该基因在茶树越冬芽休眠期的表达量低于恢复生长期,在萌发期表达量最高。说明该基因与茶树越冬芽休眠的解除关系密切。     

茄子甲硫氨酸亚砜还原酶（SmMsrA）基因cDNA全长的克隆和分析

 以茄子单性结实品系D-10花后7 d的单性结实果实为试材,并以在茄子单性结实抑制差减文库中差异表达的EST片段Z569为基础,利用RACE技术,获得一个934 bp的cDNA全长序列,为甲硫氨酸亚砜还原酶A基因,命名为SmMsrA。基因编码区共600 bp,编码199个氨基酸。氨基酸序列分析显示该基因编码的蛋白具有甲硫氨酸亚砜还原酶基因家族结构域和保守基本序列GCFWG,与杨树甲硫氨酸亚砜还原酶A（MsrA）蛋白三级结构相似性较高,为67%。蛋白多序列比对和进化树分析表明,SmMsrA与番茄MsrA蛋白的同源性最高（92%）,进化距离最近。采用荧光定量PCR对单性结实品系D-10和非单性结实品系03-2中不同结实性果实发育过程中SmMsrA的表达量进行测定,结果表明：在不同结实性的子房和果实发育过程中SmMsrA基因都有表达,单性结实品系在低温条件下开花当天子房中的SmMsrA的表达量最高。     

白菜β-1,3 - 葡聚糖酶基因cDNA的克隆及序列分析

 以白菜抗霜霉病品种‘雪克青’cDNA 为模板, 采用RT2PCR 技术, 获得了1032 bp 的β- 1,3- 葡聚糖酶基因的cDNA 序列。序列分析表明, 克隆的β- 1,3 - 葡聚糖酶基因cDNA 序列编码343 个氨基酸, 与芜菁bg1 基因具有98 %的同源性, 与拟南芥bg2 基因具有84%的同源性。在GenBank 中登录号为AY395720 。     

甜瓜蔗糖磷酸合成酶基因全克隆及工程载体的构建

蔗糖磷酸合成酶在甜瓜果实蔗糖合成途径中起关键性的调节作用,克隆该基因并导入甜瓜低糖自交系,可改良甜瓜果实品质创新优良种质。从甜瓜幼苗叶片提取总RNA,利用RT-PCR与Southern blot方法相结合,重组子质粒经限制性内切酶酶切和PCR验证以及测序同源性比较,克隆到基因的5’(2859bp)和3’(852bp)。应用高保真Taq聚合酶PCR拼接蔗糖磷酸合成酶完整cDNA序列3692bp,该片段与GenBank中其它植物基因序列具有97%￣99%的同源性,登录号DQ364058。应用BamHⅠ、KpnⅠ、BglⅡ限制性酶切获得植物双元表达载体pROK2及基因的线性片段,通过T4连接酶反应,构建了以CaMV35S为启动子,以Tnos为终止子的工程载体pROK-SPS,该载体含有Npt-II选择标记基因。     

百合肌动蛋白基因lilyActin 的克隆与表达分析

 为了在百合功能基因表达研究中选择一个理想内参基因,依据岷江百合cDNA 文库所获得的百合肌动蛋白（Actin）基因的EST 序列,采用RACE 技术进行该基因cDNA 全长克隆,并利用实时荧光定量PCR 分析其在不同组织中的表达模式,获得百合肌动蛋白基因cDNA 全长序列（GenBank 登录号：JX826390）,命名为lilyActin。该基因cDNA 全长1 367 bp,其中,5′非编码区91 bp,3′非编码区233 bp,开放读码框1 134 bp,编码377 个氨基酸。序列比对发现,该基因与其它15 种植物肌动蛋白核苷酸序列的相似性均在80%以上,氨基酸序列的相似性达98%。进化分析显示,百合肌动蛋白与郁金香肌动蛋白的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR 结果显示,该基因在百合的花蕾、叶片和鳞片组织中恒定表达,表明相对于其他物种的内参基因,lilyActin 更适宜作为百合属植物的内参基因。