一个苹果山梨醇转运子基因家族新成员的克隆及其表达分析

【目的】克隆一个苹果山梨醇转运子基因(命名为ST)的全长cDNA,为进一步研究该基因的功能奠定基础。【方法】利用RT-PCR法从苹果叶片中克隆ST基因,应用相关软件对其进行生物信息学分析;并采用实时荧光定量RT-PCR(Real-time RT-PCR)法,分析ST在苹果不同组织中以及在果实发育过程中的表达情况。【结果】获得了1个包含全长开放阅读框的ST基因,该基因cDNA全长1 767 bp,包含长达1 617 bp的完整开放阅读框,该基因所编码的蛋白与GenBank中已登录的其他植物山梨醇转运子的同源性均在72%以上,其中与苹果山梨醇转运子MdSOT5的同源性较高,为81%。Real-time RT-PCR结果表明,在不同组织中,ST在韧皮部的相对表达量最高,其次在衰老叶、成熟叶、叶柄中较高,在库器官花、幼叶、果实、果柄、根中表达较低;在果实不同发育时期,ST基因表达量在果实发育早期很低,花后30 d快速升高并达到峰值,在发育中期保持一个较高的表达水平,在果实发育后期相对表达量又降低,之后略呈递增趋势。【结论】从苹果叶片中克隆了ST基因,生物信息学分析可知ST具有糖转运功能;ST在韧皮部的表达量最高,说明其负责长距离运输;ST在果实发育过程中的表达量与山梨醇的含量变化相一致。     

苹果山梨醇脱氢酶基因家族的克隆及表达分析

【目的】进一步探明苹果中山梨醇脱氢酶（sorbitol dehydrogenase,SDH;EC 1.1.1.14）基因家族的分子特性。【方法】从‘嘎拉’苹果中克隆 SDH基因家族全长 cDNA 序列和gDNA 序列,检测它们在叶片和果实不同生长时期的表达模式。【结果】获得了12个苹果SDH基因家族cDNA序列,依次命名为MdSDH7-MdSDH18。除MdSDH18基因的全长gDNA序列由6个外显子和5个内含子组成,其余基因的全长gDNA序列由2个外显子和1个内含子组成。根据氨基酸序列相似性可以将这些SDH基因分为A和B两类。所有SDH基因在果实不同生长期均有表达,且中后期表达高于初期,但果实初期的SDH活性高于中后期。A类SDH基因在叶片不同生长时期的表达水平为幼叶＞衰老叶＞成熟叶,SDH活性也呈现出同样的趋势,但B类SDH基因在叶片不同生长时期的表达水平为衰老叶＞成熟叶＞幼叶。【结论】进一步证明了SDH基因在苹果中是以基因家族的形式存在的,且不同的基因家族成员在叶片和果实中有不同的表达特性。     

苹果L-半乳糖脱氢酶基因 cDNA全长的克隆与序列分析

L-半乳糖脱氢酶(L-Galactose dehydrogenase,GalDH)是维生素C合成的L-半乳糖途径中,催化L-半乳糖生成L-半乳糖内酯的关键酶。根据GenBank中登录的的GalDH cDNA序列设计1对扩增引物,以嘎拉苹果叶片为材料,采用RT-PCR法扩增出GalDH cDNA全长。将获得的基因片段克隆到pMD18-T载体上,转入大肠杆菌DH5α筛选阳性克隆,经酶切和PCR鉴定,并对插入片段进行序列分析,结果表明,本试验获得的cDNA片段长为1 111 bp,是苹果GalDH cDNA全长。     

蓝莓3个ZIP转运子的克隆及其生物学功能

蓝莓Vaccinium spp.的生长代谢极大程度受到金属离子平衡的影响,ZIP转运蛋白家族在调节植物体金属稳态中起着关键性作用,但目前有关蓝莓ZIP转运蛋白的相关研究较少。为探究蓝莓ZIP转运蛋白基因对铁(Fe)、锌(Zn)、镉(Cd)等金属离子的吸收转运机制,以北高丛蓝莓布里吉塔为研究材料,对蓝莓ZIP基因家族成员进行克隆,采用生物信息学方法分析得到候选基因的核苷酸序列、氨基酸序列、跨膜结构域,对比其他植物的ZIP家族基因,构建系统进化树并筛选得到高相似性的重点研究对象;通过添加金属水培蓝莓的VcZIPs基因表达量分析,探究蓝莓中ZIP转运子的生物学功能;通过转基因酵母金属耐性分析试验,验证VcZIPs异源表达时的功能。结果表明：克隆得到8个VcZIPs全长cDNA序列,其中筛选出3个转运子VcZIP4、VcZIP7、VcZIP9具有ZIP家族的典型二级结构,或为潜在的ZIP家族成员。q-RT-PCR结果表明,蓝莓叶部ZIP转运子的基因转录水平普遍受到过量金属离子的抑制;蓝莓根部的VcZIPs基因表达普遍受根际过量金属离子诱导,VcZIP4基因的表达量在缺Fe、过量Fe以及超量Cd...     

剑白香猪葡萄糖转运蛋白4 cDNA的克隆及序列分析

为了在基因水平上给动物的营养代谢研究提供基础性资料,为系统研究剑白香猪这一优质猪种提供参考,以剑白香猪肌肉组织中的总RNA为模板,克隆了剑白香猪的GLUT-4cDNA序列,并对其序列进行了分析。结果表明:克隆片段总长为1 616bp,包含一个长1 530bp的开放阅读框(ORF),编码509个氨基酸残基的蛋白;该蛋白的相对分子质量为54.809 4kDa,等电点为6.98,包含30个功能位点,即3个N-糖基化位点、1个cAMP和cGMP依赖性蛋白激酶磷酸化位点、4个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、2个酪氨酸激酶磷酸化位点、4个蛋白激酶C磷酸化位点、2个酰胺化位点、12个N-豆蔻酰化位点、1个糖转运蛋白signature 1位点和1个糖转运蛋白signature 2位点;剑白香猪与牛、兔、小家鼠、人、马、黑猩猩、褐家鼠、非洲爪蟾GLUT-4基因编码序列的同源性分别为91.76%、90.52%、87.91%、90.52%、92.29%、90.46%、87.52%和65.82%,氨基酸序列的同源性分别为94.7%、95.68%、94.11%、95.09%、94.89%、95.28%、94.5%和68.31%。     

苹果谷胱甘肽还原酶cDNA片段的克隆及表达分析

从嘎啦苹果叶片中提取分离mRNA,然后根据报道的多种植物谷胱甘肽还原酶保守区设计引物,RT-PCR获得1条长度为594 bp的条带,回收该条带并进行克隆,蓝白斑筛选,得到阳性克隆。经过质粒大小比较和PCR验证序列测定和分析发现,该序列与嘎啦苹果果实序列同源性为97%,与其他植物的相似性也达85%。该片断编码130个氨基酸,推导的氨基酸序列与其他植物同源性高达75%-82%。     

水稻硅转运子基因的克隆与表达载体的构建

提取水稻根中总RNA,根据NCBI中水稻硅转运子基因Lsil(AB222272)、Lsi2(AB222273)的mR-NA序列设计2对引物,采用RT-PCR技术扩增硅转运子基因Lsil、Lsi2.并利用DNA重组技术分别构建了两个植物表达载体pCAMBIA2300-35S-Lsil-OCS和pCAMBIA2300-35S-Lsi2-OCS.克隆的水稻硅转运子基因Lsil、Lsi2与NCBI中已发表的核苷酸序列的同源性为99.33%、99.65%,氨基酸同源性都为100%.为后续培育其他硅转基因树木或农作物,增加其硅元素转运能力、提高其抗逆性奠定了实验基础.     

外源糖对苹果果实山梨醇代谢相关酶活性的影响

以新红星苹果为试材,采用果实圆片孵育体系研究了外源糖对SDH和SOX活性的影响。结果表明:在整个发育过程中,苹果果实的SDH活性与葡萄糖、果糖和蔗糖含量间不存在显著的相关性;而SOX活性与葡萄糖和果糖含量间存在极显著的相关性。外源山梨醇和蔗糖均可提高发育前期和发育后期苹果果实的SDH和SOX活性,其中以山梨醇的诱导作用最为显著。外源葡萄糖对SDH活性的增加具有显著的促进作用,但抑制SOX活性,而外源果糖对苹果果实SDH和SOX活性的诱导效果与葡萄糖恰好相反。结果还表明,外源糖对发育前期苹果果实SDH和SOX的诱导作用均显著高于对发育后期苹果果实的诱导作用。由此推断,苹果果实中山梨醇代谢相关酶的活性变化受到可溶性糖的调控。     

桃PGIP基因及cDNA的克隆及序列分析

通过PCR扩增了桃的PGIP基因及eDNA序列,并进行了序列之间的比对及分析。结果表明,桃的PGIP基因全长1092bp,而其cDNA序列只有1045bp,PGIP基因中含有一段长147bp的内含子,且内含子符合GT-AG规律。这与其他核果类植物的PGIP基因构成基本相同。其基因序列与GenBank中已登录的3个桃以及其他核果的序列比对,其同源性达92％～99％;与苹果、梨和大桉的同源性分别为85％、84％和8．4％。     

红花石榴二氢黄酮醇还原酶(DFR)基因cDNA片段克隆及序列分析

二氢黄酮醇还原酶(DFR)是植物花色苷生物合成途径中的关键酶。以红花石榴"泰山红"的花瓣总RNA为模板,利用简并引物,采用RT-PCR方法,扩增出一条长446 bp的cDNA片段,序列分析结果表明,该cDNA片段与GenBank中的甜樱桃、葡萄等物种的DFR氨基酸同源性为78%～81%,说明该二氢黄酮醇还原酶片段为石榴花DFR基因的cDNA片段,GenBank登录号为JN316028。     

峨边花牛肌肉生长抑制素基因cDNA克隆及序列分析

[目的]为改良峨边花牛地方品种、提高产肉率及种质资源的保存奠定基础和提供技术依据。[方法]以从乐山峨边花牛骨骼肌中提取总RNA为模板,利用RT-PCR技术扩增获得肌肉生长抑制素基因(MSTN)cDNA片段,将其克隆到T载体上,通过PCR鉴定阳性克隆并对其进行测序鉴定。[结果]通过PCR扩增,得到峨边花牛MSTN基因cDNA的全序列,全长1 135 bp,包含全部的MSTN编码序列,共有3个外显子。将峨边花牛MSTN基因在GenBank上与比利时双肌牛及皮埃蒙特双肌牛比较后发现,峨边花牛在上述2种品种双肌牛的突变位点碱基未发现异常。[结论]成功地克隆峨边花牛的MSTN基因并对其进行测序对于后期表达载体的构建奠定了基础。     

樱桃CBF基因的克隆及序列分析

CBF(CRT/DRE-binding factor)基因是一种低温响应转录因子基因,CBF蛋白能够与很多低温相关基因的启动子结合,使其表达,从而增强植物抗冷能力。本研究利用已经公布的CBF序列的保守区设计特异引物,对樱桃砧木吉塞拉6号的cDNA进行扩增,成功获得CBF的全长序列。序列分析结果表明,其开放阅读框为723 bp,编码240个氨基酸,具有典型的AP2结构域及CBF特有的两段短肽序列。氨基酸序列同源性分析表明,该CBF与蔷薇科植物同源性较高,与其他科属植物同源性较差。     

广西水牛ghrelin cDNA的克隆及序列分析

[目的]克隆广西水牛ghrelin的cDNA并对其进行序列分析。[方法]以广西沼泽型水牛的真胃底组织总RNA为模板,用特异性引物扩增ghrelin的cDNA。扩增产物经凝胶回收纯化后与pMD 18-T连接并转化大肠杆菌DH5d,转化产物经PCR和双酶切鉴定后筛选出阳性克隆,阳性克隆经5×1ml LB液体培养基培养鉴定后测序。[结果]成功获得了广西水牛ghrelin的cDNA,该片段长339bp,编码113个氨基酸。BLAST分析结果表明,该片段与黄牛前原ghrelin基因仅有6个碱基的差异,同源性为98．2％;而两者ghrelin均由27个氨基酸组成,序列同源性为1013％。[结论]为进一步研究ghrelin基因的生物学功能提了供理论基础。     

柱穗山羊草类燕麦储藏蛋白基因克隆和序列分析

从小麦近缘植物柱穗山羊草中克隆得到一个特殊的类燕麦储藏蛋白(Avenin-like protein)基因。其编码区比已知的类燕麦储藏蛋白编码基因长200 bp左右,是迄今发现的最大的类燕麦储藏蛋白,将其命名为AL-Y127。通过与已知的类燕麦储藏蛋白基因比较后发现,该蛋白家族在信号肽、N末端和C末端具有很高的保守性,而在重复区中则具有较大的序列差异。AL-Y127中有26个半胱氨酸残基,远多于已知的avenin-like蛋白中的半胱氨酸残基数目,这些半胱氨酸残基可能会参与形成更多的二硫键,有利于提高面粉的加工品质。     

烟曲霉脱乙酰几丁质酶cDNA的克隆及其在大肠杆菌中表达的研究

将烟曲霉的一种胞外脱乙酰几丁质酶（AF CSN）纯化,并测定该酶N-端氨基酸的序列。用此序列推测的寡核苷酸引物扩增得到脱乙酰几丁质酶（csn）的cDNA,其全长为804bp,编码一种251个氨基酸的单肽,对csn的序列比较分析表明,它与茄病镰刀菌在两个区域具有同源性,这两个区域分别有重复天冬氨酸及苏氨酸残基,这说明它与细菌具有相同的演化起源。cns与已知的细菌脱乙酰几丁质酶没有同源性,Southern杂交分析显示,cns在烟曲霉基因组中的单拷贝的。用质粒栽体pET28a(t),csn cDNA被导入E.coli中得到csn的融合蛋白,在IPTG诱导下,E.coli细胞中可获得大量的约28kDa的成熟蛋白。     

猪IRGC基因的克隆与序列分析

[目的]对猪IRGC基因进行序列分析,为进一步研究其功能奠定基础。[方法]采用EST信息和测序相结合的方法分离了猪IR-GC基因,并与人、牛、犬和猩猩IRGC基因进行序列相似性分析。[结果]获得了1 558 bp的cDNA序列,其登录号为EU703776,与人、牛、犬和猩猩IRGC基因的序列分别有86%、90%、91%和84%的相似性。序列分析表明,该基因编码的464个氨基酸与人、牛、犬和猩猩的相似性分别达到了90%、93%、95%和90%。[结论]成功提取了猪IRGC基因,其具有人、牛、犬和猩猩类似的结构和功能。