水稻线粒体基因atp6超表达载体的构建及遗传转化

[目的]克隆水稻线粒体基因atp6,构建转基因表达载体,获得35S∷Rf1b5'∷atp6转基因水稻植株。[方法]设计目的基因的特异引物,采用TRIzol法提取水稻叶片总RNA,借助Toyobo反转录试剂盒反转录为cDNA,通过PCR扩增得到atp6全序列;将atp6连接到含线粒体信号肽(Rf1b5')的pCAMBIA1302双元表达载体上,采用农杆菌介导的愈伤组织侵染法进行水稻的遗传转化。[结果]利用目的基因atp6成功构建了35S∷Rf1b5'∷atp6植物表达载体,并获得了转atp6基因的阳性植株。[结论]为探讨水稻中超表达atp6对水稻生长的影响奠定基础。     

水稻线粒体基因atp6超表达载体的构建及遗传转化(英文)

[目的]克隆水稻线粒体基因atp6,构建转基因表达载体,获得35S∷Rf1b5′∷atp6转基因水稻植株。[方法]设计目的基因的特异引物,采用TRIzol法提取水稻叶片总RNA,借助Toyobo反转录试剂盒反转录为cDNA,通过PCR扩增得到atp6全序列;将atp6连接到含线粒体信号肽(Rf1b5′)的pCAMBIA1302双元表达载体上,采用农杆菌介导的愈伤组织侵染法进行水稻的遗传转化[结果]利用目的基因atp6成功构建了35S∷Rf1b5′∷atp6植物表达载体,并获得了转atp6基因的阳性植株。[结论]为探讨水稻中超表达atp6对水稻生长的影响奠定基础。     

洋葱atp6基因的克隆与系统进化分析

细胞质雄性不育(CMS)在作物遗传育种研究中占有重要地位,多种植物的细胞质雄性不育均与线粒体基因结构变异及新嵌合基因的产生有关。为探索线粒体atp6基因与洋葱CMS的关系,以13份不育系和11份保持系为材料克隆洋葱atp6基因编码序列,测序结果表明不同材料atp6基因间存在一个C/A多态性位点,该多态性位点在不育系和保持系间随机出现,而不是不育系与保持系的特征差异。蛋白质分析表明这一多态性位点的变异并未改变atp6蛋白跨膜结构。进一步的蛋白比对分析揭示了atp6蛋白在物种间有一定的保守性,特别是第IV跨膜结构域的Arg在所有物种中是高度保守的,也是H+转运所必需的。基于atp6蛋白序列的系统进化树显示细菌和病毒位于树的基部,其次是真菌、低等藻类以及原生生物,然后高等藻类、苔藓和蕨类,高等绿色开花植物处于树的顶端,单子叶植物处于树的最顶端。     

棉花线粒体atp9基因的克隆和转录研究

以三系杂交棉胞质雄性不育系P30A、保持系P30B和恢复系Y18为材料,通过Tail-PCR从可育胞质获得线粒体atp9基因序列,并利用Northern blot分析了atp9基因在棉花幼蕾的的转录情况。结果显示:在三系中atp9基因均存一个0.5 kb的强杂交带和一个1.0 kb的弱杂交带,杂交结果无明显差异;三系中atp9基因编码区共有7个编辑位点,第7个编辑位点密码子由于编辑转变为终止密码子使翻译提前终止;atp9基因在保持系中幼蕾的编辑频率要明显低于不育系和恢复系;发现atp9基因的编辑与棉花胞质形式相关,而且不同的核背景也会影响编辑率,推测线粒体atp9基因与棉花的胞质雄性不育具有一定的相关性,但有待更进一步分析。     

洋葱异源胞质雄性不育候选基因atp6的克隆与表达分析

以异源胞质洋葱不育系及其保持系为材料,克隆洋葱atp6基因,并对其在DNA、蛋白质二级结构和花发育各时期表达量等方面进行分析比较。结果表明:获得的atp6基因全长均为1414bp,与保持系进行序列比对发现,不育系开放阅读框第92碱基处由C突变为A,该突变导致编码氨基酸由酪氨酸突变为丝氨酸;二者编码的氨基酸在二级结构组成及蛋白质残基溶剂可接触性上也存在不同程度的差异;其表达量在小花蕾和大花蕾时差异不大,中花蕾时不育系却明显高于保持系,表达上调。     

水稻线粒体基因atp6启动子突变导致的一种细胞质雄性不育型

内江杂交水稻科技开发中心从恢复系 "万恢88/内恢92-4" 杂交组合F2代不育株选育的细胞质不育系,被暂时定名为"万恢88型水稻细胞质雄性不育系".利用PAGE电泳、琼脂糖凝胶电泳和克隆测序等技术对其不育系和保持系线粒体基因组进行研究,分析其雄性不育的分子基础和分子机理.通过PAGE电泳发现,其不育系线粒体基因组PCR带型与野败型(WA)、印水型(ⅡA)、D型(Di)、冈型(GA)存在差异.对其不育系内香2A和保持系内香2B的差异片段回收测序,获得两条667 bp长度的mtDNA片段2A和2B,通过序列比对和电子杂交分析,获得片段为atp6基因的部分序列及其上游序列.2A和2B相比有3个碱基不同,分别是第57位G→T,第100位T→C,第161位C→T.功能分析第100 位T-C点突变使atp6基因启动子核心序列遭到破坏.通过对atp6基因上游序列的RT-PCR分析,发现不育系内香2A的atp6基因不能正常表达.故而推测万恢88型水稻细胞质雄性不育是由于不育系线粒体atp6基因核心启动子区域发生点突变,导致atp6基因不能正常转录,致使线粒体供能不足,最后导致花粉败育.     

瓣化型胡萝卜雄性不育基因atp6的CAPS标记建立

根据atp6的基因序列设计特异扩增引物,以瓣化型胡萝卜核质互作雄性不育系H05A及其保持系H05B为试材,扩增获得了1条约500bp的特异扩增片段。用限制性内切酶BglII对该片段进行酶切,不育系产生1条保持系中没有的特异片段,其分子量约为60bp。建立了atp6基因的CAPS标记,该分子标记可用于胡萝卜雄性不育分子标记辅助育种。     

羽衣甘蓝MADS–box基因BoaAGL6的克隆及表达分析

以羽衣甘蓝(Brassica oleracea var.acephala)野生型及其在选育过程中发现的2种花瓣数量变化的突变体品种为试材,通过RACE方法克隆了AGL6基因的同源基因,命名为BoaAGL6,并用半定量RT–PCR和实时荧光定量PCR分析了BoaAGL6在3种不同花型的羽衣甘蓝各类花器官的表达模式。结果表明:克隆的BoaAGL6基因长999 bp(GenBank登录号为KC984301),开放阅读框长759 bp,编码252个氨基酸;系统发育分析表明,BoaAGL6基因属于AGL6–like进化系;半定量RT–PCR和实时定量RT–PCR结果表明,BoaAGL6基因具有较宽泛的表达区域,在不同花型的花瓣中的表达有所区别,在多瓣花型的花瓣中高丰度表达,有别于在其他2种花型中的中等水平。说明该基因在调控羽衣甘蓝花器官特征属性及形成过程中发挥重要作用。     

2份野桑蚕材料线粒体ATPsynthase F0 subunit 6基因的克隆及遗传进化分析

本研究对2份野桑蚕材料(ws-aksq和ws-akhb)线粒体atp6基因进行了克隆和序列分析。克隆结果表明,2株野桑蚕atp6基因ORF框全长678bp,编码225个氨基酸残基。序列联配比对结果表明2株野桑蚕atp6基因之间存在6处碱基的差异。ws-aksq野桑蚕atp6基因与家蚕c108、野桑蚕Qingzhou系、野桑蚕日本系的相似度分别为0.9926、0.9912和0.9690;ws-akhb野桑蚕与上述3者的相似度分别为0.9926、1.0000、0.9676。系统发生分析表明,鳞翅目下7个亚科的昆虫atp6基因分别聚为7枝,2份野桑蚕atp6基因与中国系野桑蚕亲缘关系较为接近,与日本株较远。本研究为深入利用线粒体基因组开展野桑蚕分类及与其它昆虫的遗传进化研究提供了理论基础。     

高等植物花发育的基因调控

高等植物的花在发育过程中，花部各器官的位置和数目都受到严格调控。本文着重以金鱼草和拟南芥为材料，对基因调控花发育的起始、花各轮器官的特征以及同一轮中各器官特征的研究进展进行概述。     

菠萝AcMADS41基因的克隆及其在花发育中的表达分析

[目的]AP3基因在多种植物花器官发育中具有重要作用,但在菠萝中关于AP3基因及其功能的研究尚无相关报道,对其研究可为AcMADS41在菠萝花发育中的功能鉴定提供理论依据.[方法]以菠萝花芽为材料,克隆到一个与花器官发育有关的AP3基因AcMADS41.通过生物信息学分析方法对其理化性质、蛋白结构域、进化关系、顺式作用...     

水稻线粒体基因编码蛋白质在种子萌发及叶片发育过程中的表达分析

线粒体是真核生物中主要的能量供应细胞器,虽然多种植物的线粒体基因组序列已知,但对线粒体基因编码蛋白质的表达研究关注甚少。本研究采取基于抗体的蛋白质组学策略,制备了17个线粒体基因编码蛋白质的特异性抗体,包括NADH脱氢酶、细胞色素C氧化酶、细胞色素C合成酶、ATP合酶和核糖体蛋白质等5类,利用免疫印迹技术(Western blot)调查了这些蛋白质在水稻种子萌发及不同生长发育时期叶片中的表达情况。结果发现,在种子萌发阶段,ATP合酶中的亚基9和核糖体蛋白质S13亚基表达上调,细胞色素C合成酶CCMB和CCMC表达下调,其余13个表达没有发生变化。在叶片发育阶段,15个蛋白质发生表达上调,且表达模式基本相似,均呈现前期较低,随发育逐渐提高,到成株期达到峰值,其中部分蛋白质在成熟期仍维持在较高的峰值强度(如NAD4、CCMFc、ATP9、RPS1、RPS4和RPS7),提示这些蛋白质在成熟后的灌浆期仍发挥一定作用,而其余蛋白质在成熟期表达量明显下降,提示其功能主要是在营养生长阶段发挥。有意思的是,在叶片发育阶段,RPS19蛋白质表达下调,ATP1蛋白质的表达稳定,它们的特征和功能值得进一步关注。本试验结果直观且相对定量地揭示了线粒体基因编码蛋白质的表达与种子萌发和叶片生长之间的关联,为深入了解其功能提供了有价值的线索。     

金银花肌动蛋白基因LjActin的克隆及在花发育过程中的表达分析

本研究在药用植物金银花中克隆得到1条肌动蛋白(Actin)基因序列,命名为Lj Actin(Gen Bank登录号:KY114518)。序列分析表明其全长1536 bp,其中编码框1134 bp,编码377个氨基酸残基,理论分子量为41.7 k Da,理论等电点为5.31。序列比对结果表明金银花的Actin和其它植物的Actin在序列上高度保守。进化分析结果表明金银花的Actin与拟南芥的At ACT7和水稻的Os ACT2聚为一支。RT-PCR结果显示Lj Actin在金银花5个不同发育时期的花中表达稳定。     

番荔枝花器官发育基因AsAG的克隆、亚细胞定位及表达分析

【目的】从番荔枝中分离花器官特征决定基因AGAMOUS,并进行亚细胞定位及基因表达分析,为进一步研究该基因参与调控花发育调控的分子机理,及解决番荔枝花发育异常问题奠定基础。【方法】以番荔枝成熟花为材料,通过试剂盒提取总RNA,并以RACE方法克隆获得基因AG的全长序列。序列拼接和氨基酸序列分析采用DNAMAN软件;相似性分析通过BLASTn和BLASTp程序进行;进化树构建采用MEGA 5.1软件;蛋白质二级结构预测与3D结构建模分别采用ExPaSy的SOPMA和Phyre2程序进行;亚细胞定位表达采用烟草上皮细胞瞬时转染系统和基因枪轰击洋葱表皮细胞方法;AG在花发育不同时期、不同器官及不同激素信号分子处理下的表达特性分析,利用实时荧光定量RT-PCR方法。【结果】从番荔枝中克隆得到AGAMOUS,其cDNA全长ORF序列长度为669 bp,编码222个氨基酸,命名为AsAG,序列提交到GenBank（登录号为KT159768）。二级结构预测发现AsAG所编码蛋白由延伸链结构（俄extended strand）、α-螺旋（alpha helix）、β-转角（beta turn）和不规则卷曲（random coil）组成,四者比例分别为14.41%、59.46%、8.11%和18.02%。生物信息学分析显示AsAG编码的蛋白与海枣（XP 008781978.1）、芦笋（BAD83772.1）、拟南芥（AT4G18960）、油棕（XP 010912706.1）、山玉兰（AFH74390.1）、石斛（ABQ08574.1）、红花玉兰（AEO52692.1）等同源蛋白的相似度达79%-84%。ASAG蛋白含有一个高度保守的MADS-box结构域和一个次级保守的K区,该蛋白分子量为25.7 kDa,等电点为9.15,为稳定蛋白,无信号肽。亚细胞定位显示AsAG编码蛋白定位于细胞核。实时定量RT-PCR结果表明,AsAG在不同的器官中表达量存在差异,在花中表达量最高。AsAG在番荔枝花发育的整个过程中都有表达,而在花蕾期Ⅳ中表达量最高。进一步分析发现AsAG的表达水平呈现花器官特异性分布（雄蕊＞雌蕊＞萼片＞花瓣）。进一步研究表明,AsAG在畸形花中的表达量低于正常花。检测GA和ABA等不同信号分子分别处理番荔枝花芽2 h和4 h后AsAG的表达量,结果表明AsAG的表达受GA负调控,受ABA正调控。【结论】推测番荔枝AsAG可能参与雌蕊和雄蕊的发育及激素信号的响应。     

金银花肌动蛋白基因LjActin的克隆及在花发育过程中的表达分析

本研究在药用植物金银花中克隆得到1条肌动蛋白(Actin)基因序列,命名为Lj Actin(Gen Bank登录号:KY114518)。序列分析表明其全长1536 bp,其中编码框1134 bp,编码377个氨基酸残基,理论分子量为41.7 k Da,理论等电点为5.31。序列比对结果表明金银花的Actin和其它植物的Actin在序列上高度保守。进化分析结果表明金银花的Actin与拟南芥的At ACT7和水稻的Os ACT2聚为一支。RT-PCR结果显示Lj Actin在金银花5个不同发育时期的花中表达稳定。     

果树花发育调控基因的研究进展

花发育过程是果树生长发育过程中的重要转折时期,受众多基因的调控。控制果树花发育过程的基因有花序分生组织特异基因、花分生组织特异基因、调控花器官形态特征基因等。本文综述这些基因在果树中的作用、表达部位和相互联系。     

LEAFY(LFY)基因在花发育网络调控中的研究进展

成花是高等植物生命过程中最重要的阶段,在相当的程度上决定着繁育的成功和失败。综述了花分生组织特性基因LEAFY(LFY)基因,及其花发育(成花诱导途径)网络调控的相关研究进展。LFY基因在植物的营养性生长和生殖生长组织中均表达,从花序分生组织到花器官形成的过程中,LFY都起到重要的作用。     

高等植物的花发育模型及其基因调控研究进展

花发育是高等植物生长发育过程中非常重要的事件之一。为了解花发育的分之机制,阐述了花器官决定同源异型基因作用模型的产生和发展过程,如经典的花发育 ABC 模型、随后发展起来的 ABCD、ABCDE 和四聚体模型,综述了花器官发育分子模型同源基因的调控机理等方面的研究成果,并展望了研究方向。     

GGR6号生根粉对换锦花(Lycoris sprengeri)子球发育的影响

用不同浓度(0、25、50、75 mg/L)的GGR6号生根粉浸泡处理换锦花(Lycoris sprengeri)的4年生鳞茎,研究了其对换锦花子球发育及生理特性的影响。结果表明:应用25～50 mg/L的GGR6可使换锦花的平均子球数和平均根数增多,使鳞茎可溶性糖、还原糖和可溶性蛋白质含量升高,总淀粉酶活性增强,淀粉含量降低。