黄瓜CsPI基因的克隆及不同器官中的表达

MADS-box家族基因在植物花器官发育中具有重要的作用.本研究采用同源克隆技术,从黄瓜(Cucumis sativus L.)顶芽中克隆获得B类MADS-box基因CsPI的cDNA序列.序列分析表明,CsPI基因cDNA序列的完整开放阅读框(ORF)为636 bp,编码211个氨基酸,分子质量为24 904,理论等...     

低氮条件下黄瓜寡肽转运蛋白（OPT）基因的克隆及表达分析

根据黄瓜基因组数据库中Csa020719基因编码区全序列设计引物,通过RT-PCR扩增的方法从黄瓜品种津研四号的叶片中克隆得到寡肽转运蛋白基因(oligopeptide transporter gene, OPT)。基因编码区全长为2013 bp。该基因编码的蛋白由20种氨基酸组成,含有670个氨基酸残基,分子量和理论等电点分别为73 kD和8.65。预测由该基因转录的寡肽转运蛋白为疏水蛋白,有14个连续的疏水片断。预测该蛋白不存在信号肽,为非分泌蛋白,存在OPT家族保守结构域,亚细胞定位在细胞膜上,主要功能为参与转运和底物结合。同源性和进化树的预测分析显示,OPT蛋白与毛果杨和蓖麻寡肽转运蛋白同源性分别达到了81%和79%,所转运的底物除有寡肽外,还包含有金属离子-烟草胺的螯合物等。 qRT-PCR分析同一氮浓度处理OPT基因在不同部位表达结果显示,在无氮及低氮条件下,OPT基因在茎中表达量最高,其次为叶和茎尖。在高氮条件下,OPT主要在茎尖和叶中表达量较高,其次为茎,说明OPT基因在氮胁迫下存在于植物各个部位,并主要集中在生长旺盛的部位,为黄瓜的生长提供所需的能量。不同氮浓度下OPT在茎中表达分析结果显示,OPT基因在无氮及低氮下表达量增加,明显高于正常水平,并且随着氮浓度的降低,OPT的表达量增加,说明黄瓜OPT基因参与低氮胁迫应答反应,增强黄瓜耐低氮能力。     

Y 系山定子 AP1同源基因的克隆及序列分析

以Y系山定子为试材研究AP1基因,试图为缩短果树童期提供理论依据。根据已登录的苹果AP1基因保守序列设计引物,以Y系山定子的基因组DNA为模板进行PCR扩增,获得1010 bp的基因片段;PCR产物纯化后,将其连接到pMD18-T载体上,连接产物转化大肠杆菌DH5α菌株感受态细胞,通过蓝白斑筛选、质粒长度和酶切鉴定,获得重组质粒并测序。测序结果表明,该序列有2个外显子、1个内含子及2个内含子的一部分,编码区共编码81个氨基酸;对氨基酸序列保守性分析发现,第13～81个氨基酸为MADS-box基因家族特有的K区域;其氨基酸序列在GenBank中同源性检索表明,Y系山定子与其他植物AP1同源基因的氨基酸序列同源性为67．9％～100％。研究结果为揭示Y系山定子早花现象的分子机制奠定了基础,对果树育种具有重要的理论价值和实际意义。     

芍药分生组织决定基因APETALA2(AP2)的克隆及生物信息学分析

花分生组织决定基因APETALA2(AP2)属于植物ABCDE模型基因,在花器官发育过程中起着重要的调控作用。为进一步了解芍药AP2基因的生物学功能,利用RACE扩增和测序技术克隆plAP2基因序列,利用生物信息学在线程序对其序列特征、蛋白结构及功能、亚细胞定位进行预测,并利用MEGA 5.0构建不同植物AP2分子进化树,最后利用qPCR检测其在内外花瓣中的差异表达情况。结果显示,克隆获得芍药AP2基因(plAP2)cDNA序列全长1 935 bp,其ORF全长为1 578 bp,编码525个氨基酸。蛋白结构与功能分析表明,plAP2蛋白为亲水性不稳定蛋白,无跨膜结构和信号肽,表明为非分泌蛋白;核定位信号位于氨基酸序列139-147(KKSRRGPRS);二级结构包括α-螺旋(24%)、β-折叠(19%)、β-转角(28%)和无规则卷曲(28%);plAP2蛋白存在8个糖基化位点和64个磷酸化位点,plAP2蛋白包含2个相同的保守结构域:AP2/(Ethylene-Responsive factors,ERF)(151-213aa和243-306aa)。亚细胞定位主要在细胞质(45.0%)中,少量分布于微体、线粒体基质间隙和溶酶体;进化树分析表明,芍药AP2基因与牡丹高度同源且亲缘关系最近;qPCR检测显示外瓣AP2表达量均极显著高于内瓣(P0.01)。克隆出芍药AP2全长cDNA序列,系统地揭示了plAP2蛋白基本结构、功能位点区域、细胞定位以及组织表达情况,为今后深入研究plAP2基因功能提供基础素材和理论参考。     

黄瓜耐弱光性状的QTL定位

应用“欧洲八号×秋棚”为亲本获得的重组自交系群体为材料,以叶面积增长量为鉴定指标,在弱光条件下(光照强度80滋mol·m-2·s-1,光照时数8h白天/16h夜,温度25℃白天/18℃夜)对黄瓜的耐弱光性状进行了研究。发现该RIL群体的双亲在弱光条件下的叶面积增长量存在明显差异。应用该群体构建的具有234个标记位点的连锁图对控制黄瓜耐弱光的数量性状基因(QTL)进行了研究。共定位了5个叶面积增长量的QTL,每个QTL的贡献率在7.3%~20.2%之间。其中1个QTL显示正效加性效应,4个QTL显示负效加性效应。     

舒马栎CHLD基因克隆及其表达分析

叶绿素是植物绿叶的主要呈色物质,镁离子螯合酶是叶绿素生物合成途径中的一个关键酶,对叶片的呈色具有重要影响。本研究从舒马栎叶片中克隆了一个镁离子螯合酶ChlD亚基(CHLD)基因,该基因cDNA全长为2 851 bp,具有完整的开放阅读框,编码804个氨基酸,与其他植物序列具有较高的一致,故命名为QsCHLD。生物信息学分析显示,QsCHLD基因编码的蛋白无信号肽,具有1个跨膜结构域和多个磷酸化位点。基因表达水平检测结果表明,QsCHLD基因在舒马栎绿色叶片中的表达水平显著高于黄色叶片。这一结果为今后通过基因工程手段调控舒马栎叶片呈色提供了科学依据。     

菊花CgF3’H基因克隆及表达特性分析

根据菊花花器官表达序列标签序列设计引物,采用PCR和5’-RACE技术对类黄酮3'-羟化酶(F3’H)基因进行全长cDNA克隆.克隆获得F3'H cDNA全长为1 760 bp,其开放阅读框(ORF)为1 524 bp,编码一条包含508个氨基酸残基的多肽,GenBank登录号为AB523844.预测该基因编码的蛋白分...     

黄瓜ζ-胡萝卜素脱氢酶基因克隆及表达分析

以西双版纳黄瓜为试材,从黄瓜果肉中克隆ζ-胡萝卜素脱氢酶(ZDS)基因的cDNA序列,命名为CsZds。获得目的片段长度为1805bp,该序列具有完整的开放阅读框,位于31~1761bp,编码576个氨基酸。序列比对分析结果显示,该蛋白在氨基端变化十分明显,中部较为保守,存在一个特征序列。系统进化分析表明,推测的CsZDS蛋白与南瓜中ZDS蛋白同源性最高,达到91.84%。利用实时荧光定量PCR技术分析结果显示,随着果实成熟期的延长,西双版纳黄瓜CsZds基因的表达量呈明显上升的趋势,在转色期达到最大。在果实发育过程中,西双版纳黄瓜CsZds基因的表达量高于普通黄瓜。     

菘蓝转录因子IiMYB的基因克隆及表达特征

MYB转录因子在植物生长发育、次生代谢产物生物合成以及抗逆应激等多个方面发挥重要作用。为了研究菘蓝中特异MYB转录因子的表达特征,本研究采用cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆菘蓝中目标MYB转录因子编码基因IiMYB的全长c DNA并获得其基因组DNA序列,通过RT-qPCR检测IiMYB在四倍体菘蓝和二倍体菘蓝各器官以及不同胁迫条件下的表达情况。IiMYB的c DNA序列全长926 bp(GenBank登录号:DQ468346),含600 bp的开放阅读框(ORF),编码199个氨基酸,其对应的基因组DNA序列含有3个外显子和2个内含子。生物信息学分析表明IiMYB与拟南芥的AtMYBL2同源性最高,遗传距离最近,并仅含有一个myb域(R3)。IiMYB在两种倍性菘蓝的根茎叶中均有表达,其中叶中最高,且在四倍体中的表达水平均高于二倍体。胁迫因素高盐(NaCl)、茉莉酸甲酯(MeJA)、赤霉素(GA3)、脱落酸(ABA)和水杨酸(SA)处理均能上调IiMYB的表达水平,而低温(4℃)处理对IiMYB的表达水平无显著影响。本研究首次从菘蓝植物中克隆得到MYB转录因子并进行了表达分析...     

黄瓜扩张蛋白Cs-EXP10基因5′序列的克隆和表达的初步分析

扩张蛋白是促进植物细胞壁伸展的一类蛋白质,黄瓜果实膨大过程中扩张蛋白具有重要作用.本研究以发育中的黄瓜果实RNA为试验材料,通过RACE方法克隆了黄瓜Cs-EXP10基因的5′端未知序列,进而获得了该基因的全长,序列分析显示该基因编码287个氨基酸,有扩张蛋白的特征序列.Southern杂交表明Cs-EXP10在基因组...     

白花泡桐纤维素合成酶PfCesA2及PfCesA8基因克隆及初步表达分析

为了获得白花泡桐纤维素生物合成途径关键酶基因-纤维素合成酶家族基因,本研究采用PCR技术和RACE技术,利用Oligo、Primer5等软件进行引物设计,从白花泡桐中克隆出纤维素合成酶基因两条,NCBI分析后,分别命名为PfCesA2(NCBI登录号:MK340935)及PfCesA8(NCBI登录号:MK340937)。PfCesA2基因的cDNA全长4164 bp,其开放阅读框(ORF)长度为3273 bp,能够编码含有1090个氨基酸的蛋白质,此蛋白质的相对分子质量为123431.95,等电点为6.70。PfCesA8基因的cDNA全长为3341 bp,其开放阅读框(ORF)长度为2955 bp,能够编码含有984个氨基酸的蛋白质,此蛋白质的相对分子质量为110241.71,等电点为6.20。二级结构分析表明二者都以α-螺旋和无规则卷曲为主。结构域和跨膜区分析表明二者在N端都含有锌指结构域,在C端都含有6个跨膜区,这些结构域能够表现纤维素合成酶的特征。系统进化树分析表明在所选取的物种当中,白花泡桐与芝麻、紫花风铃的亲缘关系较近。组织特异性分析结果表明,二者在茎中的表达量最高,根部次之,叶部最少;且在茎中,木质部的表达量高于韧皮部。说明二者可能主要参与次生壁的建成。本研究所克隆的两个基因属于白花泡桐纤维素合成酶家族基因,这在丰富该领域研究的同时,也能够为利用基因工程手段对泡桐木进行遗传改良提供重要的基因资源。     

大豆GmNramp2a基因克隆及亚细胞定位和组织表达分析

为了初步研究大豆(Glycine max)天然抗性相关巨噬蛋白(natural resistance associated macrophage protein,Nramp)家族基因的功能,本研究克隆了一个大豆GmNramp成员基因GmNramp2a.生物信息学分析表明,GmNramp2a基因包含4个外显子,开放阅读框...     

黄瓜EPSPS基因的克隆及其组织特异性表达分析

黄瓜是世界上重要的蔬菜植物之一,对其抗性基因的研究十分必要。5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸合成酶(EPSPS)是莽草酸合成通路中关键的合成酶,也是除草剂草甘膦的靶向酶。为了研究黄瓜EPSPS基因的结构及功能,基于黄瓜基因组数据库信息,利用RT-PCR的方法克隆得到黄瓜的EPSPS基因,命名为CumEPSPS。克隆得到CumEPSPS基因的ORF全长1 581 bp,编码526个氨基酸,分子质量为56.28 kD,等电点为6.23。CumEPSPS蛋白属于Ⅰ型的EPSPS,与葫芦科的甜瓜和冬瓜的EPSPS蛋白序列高度同源。CumEPSPS基因在黄瓜的不同组织中均有表达,其中叶片中的表达量最高。黄瓜CumEPSPS基因的克隆及其生物信息学分析将为黄瓜抗草甘膦的研究提供理论依据。     

浙贝母ACO基因克隆、表达及生物信息学分析

本研究利用RT-PCR和RACE技术克隆出浙贝母1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶(1-aminocyclo-propane-1-carboxylateoxidase, ACO)基因全长,对该基因进行生物信息学分析,并以‘浙贝3号’浙贝母花败期根、茎、叶及幼苗期至成熟期鳞茎为材料,采用RT-qPCR测定ACO基因在浙贝母中的时空表达。成功克隆得到的序列全长1 185 bp,开放阅读框为951 bp,编码317个氨基酸;浙贝母ACO氨基酸序列与同属百合科的麝香百合相似性最高,为95.21%。浙贝母不同部位ACO基因表达量依次为茎>根>叶>鳞茎,在鳞茎发育过程中ACO基因表达量逐渐增高,并在成熟期达到最高,比幼苗期提高了193.2%。     

椰子NCED2基因克隆及逆境响应表达分析

顺式-环氧类胡萝卜素双氧合酶(9-cis-epoxy carotenoids dioxygenase, NCED)是ABA生物合成间接途径的关键限速酶,在植物逆境响应中有重要作用。本研究利用RT-PCR从‘文椰2号’椰子中鉴定出NCED2基因。结果表明,CnNCED2基因长度为1 845 bp,编码614个氨基酸。其蛋白主要由α-螺旋、无规则卷曲、β-转角和延伸连构成,为亲水蛋白。在CnNCED2的启动子序列上发现了TC重复序列、MBS、LTR等与逆境密切相关的顺式作用元件,以及CGTCA模序、TGA元件、TGACG模序、ABRE等与植物激素相关的顺式作用元件。基因表达分析发现CnNCED2受低温和干旱胁迫诱导,分别在低温处理后12 h和干旱处理后6 h达到峰值,而盐胁迫处理抑制NCED2的表达。本研究分析了CnNCED2在3种逆境胁迫下的表达特征,对椰子抗性育种有一定参考作用。     

橡胶树HbDHAR2基因克隆及表达分析

脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)通过调节抗坏血酸水平在植物生长发育和抗逆过程中发挥重要作用.为明确橡胶树DHAR基因的序列特征、表达特性以及潜在的生物学功能,采用RT-PCR技术,从橡胶树中克隆了DHAR基因HbDHAR2.该基因开放阅读框为639 bp,编码212个氨基酸.预测HbDHAR2蛋白等电点为5.69,分子量...     

向日葵PMADS2 LIKE基因的克隆及表达分析

MADS-box家族基因是调控花发育进程的关键转录因子。在向日葵中大量的花发育相关基因有待于发掘和鉴定。本研究以向日葵(Helianthus annuus)为材料克隆到了一个MADS-box新成员PMADS2 LIKE。序列分析结果显示该基因具有MADS-box家族典型的MIKC保守结构域;系统发育树分析发现该基因与拟南芥PI基因亲缘关系最近;q RT-PCR组织表达模式分析该基因仅在花和果实中表达,且在6个花器官中仅在雄蕊和花瓣表达;q RT-PCR定量分析表示该基因从开花前25 d一直表达到开花期,并且在开花前5 d表达量最高。研究结果表明,PMADS2 LIKE基因在花发育和果实发育中具有一定的生物学功能。本研究的结果和推论为进一步探究向日葵PMADS2 LIKE基因在花发育和果实发育中的生物学功能提供前期数据基础,为理清MADS-box基因在向日葵花发育中的调控网络提供线索。