甘蓝型油菜裂角相关基因BnRPL的克隆与分析

为鉴定甘蓝型油菜裂角相关基因，基于候选基因途径，利用同源克隆结合RACE方法，在甘蓝型油菜易裂角品系R2中扩增出了两个RPL基因的全长cDNA序列，其中一条序列长度为2 068bp，开放阅读框序列位置为154-1 911位，总长为1 758bp，命名为BnRPL.a。另一条序列全长为2 041bp，开放阅读框序列位置为154-1 887位，总长为1 734bp，命名为BnRPL.c。分析表明利用PCR方法得到的BnRPL基因由3个内含子和4个外显子组成，与拟南芥RPL基因结构相似。氨基酸序列同源性分析表明，BnRPL与拟南芥AtRPL和荒野独行菜（Lepidium campestre）的RPL具有较高的同源性。系统发育进化树显示RPL蛋白在双子叶植物和单子叶植物的分化过程中发生了序列变异。BnRPL基因存在时空表达的组织特异性，在发育的角果表达量最大；成熟后期在角果皮和假隔膜中表达，在种子中不表达。       

油菜防卫素和草酸氧化酶基因的克隆与诱导表达水平研究

基于拟南芥、甘蓝及油菜等的植物防卫素(PDF)相关基因序列和已克隆的油菜草酸氧化酶(OXO)基因序列设计PCR引物,对甘蓝型油菜基因组DNA进行扩增,获得了序列大小分别为470bp和629bp的PDF1.2和OXO.生物信息学分析表明,该PDF1.2和GenBank中的相关基因同源性在42%～71%,OXO和GenBank中的相关基因同源性在70%以上.在油菜苗期,油菜黑胫病病原接种后基因PDF1.2表达量增加3倍以上,基因OXO也有不同程度的增强表达;诱导剂acibenzolar-s-methyl诱导基因OXO增强表达,但不能诱导PDF1.2增强表达.诱导的系统表达(非处理叶)高于局部表达(处理叶).这是首次报道油菜PDF1.2克隆和诱导表达结果.     

甘蓝型油菜BnPex16p基因cDNA的克隆与表达

利用模式植物拟南芥AtPex16p/sse1基因序列与油菜数据库BBSRC BrassicaDB比对,得到甘蓝型油菜(Brassica napus)同源EST序列,拼接出油菜Pex16p基因全长cDNA电子克隆,然后设计全长引物,以甘蓝型油菜种子cDNA为模板,克隆Pex16p基因,得到全长为1 101bp的cDNA,编码366个氨基酸的蛋白,命名为BnPex16p。BnPex16p基因序列与拟南芥AtPex16p/sse1同源,其蛋白与拟南芥同源蛋白具有完全相同的PTS2型过氧化物酶体定位肽,进化关系相近。半定量PCR(RT-PCR)发现BnPex16p基因在油菜幼嫩的根、茎、叶和种子中均有高丰度表达,在种子发育过程的中期和后期表达水平增加,暗示该基因在油脂的积累中有重要作用。     

以油菜脂肪酸延长酶基因fae1为靶标RNAi载体的构建

通过基因工程手段抑制脂肪酸延长酶基因fae1的表达,以阻止芥酸合成,培育不受高芥酸窜粉影响的低芥酸品种.利用GenBank中的fae1基因序列AF490462为模板设计引物和多聚酶链式反应(PCR)从白菜、甘蓝和甘蓝型油菜的12个不同品种中扩增出长1007bp的fae1基因片段,通过对fae1基因片段DNA序列的测定和序列比较,找到长度为428bp高度保守区作为RNA干涉(RNAi)的靶标区.根据RNA干涉(RNAi)双向表达载体设计原则,将428bp fae1基因片段以正反两个方向插入双向表达载体pMCG161中,两个片段用一个wax基因的内含子连接,植物筛选标记基因采用bar基因,从而构建以油菜fae1基因为靶标的RNAi载体.     

油菜野芥细胞质雄性不育恢复基因候选片段的克隆

根据植物细胞质雄性不育恢复基因编码的PPR（pentatricopeptide repeat）蛋白的特点,结合拟南芥PPR基因簇相似序列,扩增油菜野芥细胞质雄性不育(Nsa CMS) 基因组DNA,筛选出一对简并引物,在Nsa不育系育性恢复后的可育材料和野芥亲本中可以同时扩增出符合预期的片段。片段长度为309bp,与萝卜CMS恢复基因核苷酸序列的一致性为69%,与拟南芥1号染色体臂上PPR基因簇核苷酸序列的一致性大于70%,与含波里马（Pol）CMS恢复基因的白菜型油菜相关序列一致性达85%。该片段编码的氨基酸序列含有两个相邻排列的PPR基序,可作为Nsa CMS育性恢复基因的候选片段。     

甘蓝型油菜GPAT6基因启动子的克隆与表达载体构建

通过同源PCR克隆的方法,首次从甘蓝型油菜中克隆了甘油-3-磷酸酰基转移酶6（sn-glycerol-3-phosphate acyltransferase6,GPAT6）基因长1110bp的启动子,并将其成功构建到植物表达载体pBI121上.重组载体可用于转化拟南芥,探究甘蓝型油菜GPAT6基因的组织表达特征.     

油菜PEPase基因的克隆及其对应RNAi载体的构建

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPase)是控制油菜蛋白质/油脂含量比例的一个关键酶.采用RT-PCR方法从甘蓝型油菜中双4号中扩增出PEPase基因cDNA片段,与已发表的PEPase基因(登录号为D13987)序列同源性为98%.根据RNA 干扰(RNAi)目标序列的选取原则选取两段长度约为400bp的DNA序列,分别克隆到RNAi载体pHBM1301中,构建了油菜中对应于PEPase基因的RNAi载体pHBM1301-PEP1和pHBM1301-PEP2.     

甘蓝型油菜三种种子储藏蛋白和丙酮酸羧化酶基因片段的克隆及hpRNA表达载体的构建

利用PCR从甘蓝型油菜(B rassica napusL. )华双4号基因组DNA中扩增出种子储藏蛋白cruciferin、nap2 in、oleosin和丙酮酸羧化酶( PEPC) 基因片段,再以扩增出的片段为模板设计引物从一端扩增出4个相应的小片 段,然后将同一基因的大小两个片段反向连接,插入到种子特异表达载体2300 - nap多克隆位点的nap in启动子和 nos终止子之间,构建成可以在油菜种子中转录表达发夹RNA (Hairp in RNA, hpRNA)结构的植物表达载体。     

油菜与诸葛菜的几种分子标记比较研究

利用分子标记（随机引物，简单重复序列，微卫星DNA重复序列，rDNA-ITS)比较研究了白菜型油菜与诸葛菜的亲缘关系。RAPD分析表明，诸葛菜与白菜型油菜PCR产物相似性只有10％左右；简单重复序列（SSRs)标记中引物B.n.12A的PCR产的表明诸葛菜与白菜型油菜有明显差异，诸葛菜没有扩增产物，白菜型油菜具有明显的扩增产物；引物ITS4－IT5的PCR产物也有明显的差异。这些结果说明白菜型油菜与诸葛菜的亲缘关系不是很近。结合其他学者的工作，讨论了甘蓝型油菜，芥菜型油菜与诸葛菜的亲缘关系。     

甘蓝型油菜BnDMC1.A01基因的分离及序列分析

人工合成甘蓝型油菜是进行基因组学研究和种质资源创新的重要材料，但其减数分裂过程中经常出现异常，导致基因组遗传的不稳定和花粉育性的下降。DNA meiotic recombinase 1 （DMC1）是植物中控制减数分裂的重要基因，为了解油菜DMC1同源基因的序列及表达变异，本研究利用拟南芥和芸薹属作物DMC1同源基因的外显子保守序列设计引物，分离了常规和合成甘蓝型油菜（Brassica napus L.）A01染色体上的DMC1全长序列。氨基酸序列比对发现，BnDMC1.A01编码的蛋白具有植物中已报道的DMC1典型的保守结构域。分离了19个不同品系中BnDMC1.A01的基因序列，共划分为六种单倍型，发现第二外显子内存在两个导致氨基酸残基变异的SNP位点，该SNP位点在3种类型的油菜中均有分布。基因表达量分析发现，BnDMC1.A01在合成甘蓝型油菜中的表达量较常规油菜高，这些变异是否同人工合成甘蓝型油菜减数分裂异常有关还需进一步的研究验证。     

甘蓝型油菜Δ9硬脂酰ACP脱氢酶（SAD)基因的克隆与表达分析

为改良甘蓝型油菜菜籽油脂肪酸的组分,根据拟南芥Δ9硬脂酰ACP脱氢酶（SAD)核酸序列特征,检索白菜全基因组SAD基因和cDNA的可能序列,通过同源序列法克隆获得6个甘蓝型油菜SAD基因。比对结果显示,这6个基因编码的氨基酸序列同源性达53.2%~96.3%。系统进化分析显示,甘蓝型油菜SAD基因与蓖麻、大豆、芝麻、葵花等6个油料作物SAD基因的序列相似性很高,甘蓝型油菜与这些高等植物的SAD基因在进化上具有较高的保守性。本文还对4个甘蓝型油菜SAD基因BnSAD1:1、BnSAD2:1、BnSAD2:2和BnSAD2:3进行了表达模式分析,发现它们在种子发育过程中表达,并且都在40d的种子中表达量达到最高值,推测这4个基因均参与了硬脂酰ACP (C18:0-ACP)脱氢生成油酰基ACP(Δ9C18:1-ACP)的过程,尤其是BnSAD2:3可能为种子特异表达基因。     

甜菜Actin基因片段的克隆及序列分析

根据其它植物Actin基因设计一对简并性引物,以甜菜根总RNA为模板,采用RT-PCR的方法扩增出Actin基因片段并克隆到pUCm-T载体上,阳性克隆经PCR鉴定测序。序列分析表明,克隆得到Actin基因家族的两个成员,其片段长度均为598 bp,编码198个氨基酸,它们间的同源性为87%。将其分别命名为BvACT1和BvACT2,已在GenBank中注册,登录号为KF214784和KF214785。多重序列比较表明,Bv A CT1氨基酸序列与其他植物Actin基因的同源性在92%以上,而Bv A CT2则在93%以上。     

茶树S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因的克隆和序列分析

从茶树叶片中提取总RNA ,经反转录合成cDNA第一链。以cDNA第一链为模板 ,分别用三对PCR引物扩增SAM合成酶基因的中间主片段、 3 端和 5 端片段 ,最后经BLAST比较及重叠区域拼接得到完整的SAM基因序列。所得序列长 130 3bp ,编码 394个氨基酸。与中华猕猴桃、番茄、长春花SAM合成酶基因的核苷酸序列的同源性分别为 87% ,83 %和 83%。氨基酸序列与三角杨、猕猴桃、番茄、长春花等的SAM氨基酸序列的同源性为 92 %～ 90 %。证实所获得的基因序列为茶树SAM合成酶基因     

利用PCR方法从苎麻中检测出粉虱传双生病毒

从苎麻植株上采集了叶片呈现花叶和黄绿斑驳并扭曲的2个病样.用粉虱传双生病毒简并引物对2个样品进行了PCR检测,结果发现2个样品都能扩增到预期大小的DNA片段.PCR产物经克隆后进行序列测定,BLAST比对结果表明,此样品的DNA扩增片断序列与Hsinchu番茄曲叶病毒福建分离物(EF125190,EF125191)和台湾分离物(DQ866131)的同源性都为95%,推测侵染苎麻的双生病毒可能是Hsinchu番茄曲叶病毒.     

玉米光周期敏感基因ZmELF4的克隆及其亚细胞定位

以热带玉米自交系CML288为供试材料,根据拟南芥ELF4基因保守序列设计引物,采用RT-PCR方法克隆了ELF4在玉米上同源基因的全长cDNA序列(GenBank上的登录号为HQ009862)。序列分析表明,该基因cDNA序列全长683 bp,开放阅读框为432 bp,编码了144个氨基酸,与拟南芥、水稻的氨基酸序列同源性分别高达62%和75%,此外它们还共同包含一个高度保守的DUF1313未知功能结构域。利用基因重组技术分别构建了能够高效表达的过量表达载体pBI-ZmELF4和带有GFP标记的融合表达载体pGIT-ZmELF4-GFP,利用融合表达载体进行洋葱表皮瞬时表达实验,结果将ZmELF4定位于细胞核内,说明该基因在细胞核内起作用。