马铃薯SoFtsH基因全长cDNA克隆与在干旱条件下表达研究

FtsH (Filamentation Temperature-Sensitive H)是一种ATP和Zn²⁺依赖型金属蛋白酶,广泛存在于原核生物和真核生物中,在真核生物中是多基因家族。FtsH具有ATP酶活性、蛋白水解活性和分子伴侣活性,参与多种胁迫反应。从抗旱马铃薯（Solanum tuberosum）二倍体品系H145中分离得到cDNA-AFLP差异片段,利用RACE技术克隆了SoFtsH cDNA全长序列, 并对其进行分析。结果表明, 该序列包含完整的开放阅读框,长为723 bp, 编码129个氨基酸。SoFtsH具有2个铁氧化还原蛋白结合位点,并存在信号肽序列、跨膜区域和Zn²⁺结合域。SoFtsH基因序列与GenBank数据库中的其他FtsH基因进行同源序列比对, 并构建系统进化树, 发现该基因与番茄、烟草、拟南芥等高等植物FtsH基因同源性达90%以上。半定量RT-PCR和Northern Blot杂交结果表明SoFtsH基因在干旱胁迫下叶片和根系里的表达量明显增加, 且在抗旱品系H145与干旱敏感品系H214中表达模式不同。说明SoFtsH基因在马铃薯抗旱中起作用。     

马铃薯HAK/KUP/KT基因家族鉴定与表达分析

为探究马铃薯HAK/KUP/KT基因家族在介导植物K+跨膜运输过程中的重要性,我们从二倍体马铃薯的基因组中鉴定到16个HAK/KUP/KT家族基因,并对马铃薯中的HAK/KUP/KT基因家族进行了进化、表达、蛋白产物定位及逆境胁迫下的表达变化综合分析,发现马铃薯中的HAK/KUP/KT基因家族除7、10和11号染色体外,在其余染色体上均有分布,氨基酸残基数目在422～849个不等,蛋白分子量分布在45.87～94.55 k D,其蛋白产物均定位于细胞质膜上。在高盐胁迫下,大部分StHAKs基因的表达量均明显上调;在低钾胁迫下,StHAK11和StHAK13的表达量发生了明显变化。本研究结果为深入研究HAK/KUP/KT基因家族的功能和培育高钾的马铃薯材料提供了理论指导和技术支持。     

马铃薯野生种CHS基因cDNA的克隆与表达分析

设计简并引物,用RT-PCR法从马铃薯野生种(Solanum pinnatisectum)克隆到了CHS(Chalcone synthase,查尔酮合酶)基因的全长cDNA,并用半定量RT-PCR法进行了表达分析.序列分析表明,CHS基因编码一个389个氨基酸残基的多肽,在氨基酸水平上与其他茄科植物的同源性达到89%～93%,多重比较和系统发育分析均表明该基因为CHS家族中的一个新成员;检测了CHS基因的空间表达模式,该基因在花和匍匐茎中表达量最高,在根和块茎中没有检测到,这与花和匍匐茎呈淡紫色有花色苷合成,而根和块茎呈白色无花色苷合成是相一致的;发现在块茎中CHS受光诱导表达,光照后的第3天表达量最高,而在光照前检测不到,光照前块茎为白色,随着光照时间的延长,其表层颜色因积累花色苷而变成紫红色.     

花青素合成相关基因在二倍体彩色马铃薯薯肉中的表达分析

为了探究彩色马铃薯薯肉颜色分布的机理,本试验利用RT-PCR技术,检测了与花青素合成相关的6种结构基因和4种调节基因,在彩色马铃薯杂交组合后代中不同薯肉颜色个体以及同一薯块中不同薯肉颜色部分的表达情况,研究这些结构基因和调节基因在薯肉中的表达模式.结果 显示,在75个杂交后代中,除结构基因DFR外,其余5个结构基因在红...     

组织培养条件下马铃薯茎段对NaCl基础抗性的研究

本文以马铃薯(Solanum tuberosumL.)东农303和Favorita两个基因型茎段为材料,研究了在组织培养条件下NaCl胁迫对马铃薯不同基因型茎段芽与根的形成以及幼苗生长的影响.结果表明,东农303和Favorit两个基因型对NaCl的基础抗性存在差别,依基因型不同NaCl筛选浓度分别为75mmol/L和100mmol/L.本研究明确了马铃薯两个基因型茎段在组织培养条件下对NaCl的基础抗性,为进一步筛选马铃薯耐盐植株奠定了基础.     

革胡子鲶生长激素全长cDNA 的克隆与序列分析

通过RT-PCR和RACE-PCR的方法,克隆了革胡子鲶生长激素基因全长cDNA,其长度为973 bp,包含一个603 bp的开放阅读框架(Open reading frame,ORF),59 bp的5′非编码区和311 bp的3′非编码区(含PolyA 尾25 bp).将革胡子鲶GH cDNA的ORF、5′非编码区和3′非编码区的序列分别与同为鲶形目印度囊鳃鲶、巨鲶鱼、南方鲶和鲶的上述序列进行比对分析,结果表明:革胡子鲶与上述鱼类生长激素ORF的核苷酸与氨基酸序列同源性较高,平均值分别为91.2%和96.4%,ORF区核苷酸的碱基替代类型表现出T/C转换的偏向性,平均值为44.5%,同时表现出转换/颠换偏差,平均值为2.381.5′和3′非编码区序列同源性平均值分别为75.4%和77.0%,保守性低于编码区.     

干旱胁迫下耐早稻中早3号全长cDNA文库的构建

干旱胁迫导致很多基因的表达发生变化。以干旱胁迫下的耐旱稻品种中旱3号为材料,我们用SMART技术(RNA转录5'末端模板转换技术)成功构建一个高质量的干旱胁迫诱导的节水抗旱稻中旱3号全长cDNA文库。体外包装后感染大肠杆菌XL1-Blue宿主菌,未扩展文库的滴度为1.94×106pfu/mL,重组率为85.15%。扩展后文库的滴度为1.45×1011pfu/mL。将λ噬菌体臂转入pTriplEx2质粒,从中随机挑选100个克隆,PCR扩增检测插入片段长度,结果显示文库插入片段在500~2000bp之间。     

大豆叶片全长cDNA文库的构建与鉴定

以大豆绥农14第一个三出复叶幼叶为材料提取mRNA,利用SMART技术合成了全长cDNA,经限制性内切酶SfiA和SfiB消化后的cDNA克隆到质粒载体pDNR-LIB中,建成大豆叶片全长cDNA文库。文库容量1·2×106,重组率接近100%。对随机挑取的克隆进行菌液PCR鉴定,插入片断大小范围为0·25~2·0kb,主要集中在0·5~1·5kb,插入片断平均大小为0·9kb,这说明文库质量可保证大规模全长cDNA的获得。     

干旱胁迫下耐旱稻中旱3号全长cDNA文库的构建

干旱胁迫导致很多基因的表达发生变化.以干旱胁迫下的耐旱稻品种中旱3号为材料,我们用SMART技术(RNA转录5'末端模板转换技术)成功构建一个高质量的干旱胁迫诱导的节水抗旱稻中旱3号全长cDNA文库.体外包装后感染大肠杆菌XL1-Blue宿主菌,未扩展文库的滴度为1.94×10pfu/mL,重组率为85.15%.扩展后文库的滴度为1.45×1011 pfu/mL.将九噬菌体臂转入pTriplEx2质粒,从中随机挑选100个克隆,PCR扩增检测插入片段长度,结果显示文库插入片段在500～2 000 bp之间.     

水分胁迫下马铃薯基因组DNA甲基化水平变化分析

DNA甲基化是表观遗传学修饰的重要研究内容之一,在植物生长发育和响应逆境胁迫等过程中起重要作用,其中水分胁迫是对植物生长发育最具危害的逆境胁迫之一。为探索马铃薯DNA甲基化与水分胁迫之间的关系,本研究采用PEG-6000模拟水分胁迫处理两个马铃薯品种‘青薯9号’和‘大西洋’,在PEG0%(对照),5%和10%浓度下,利用MSAP技术检测‘青薯9号’和‘大西洋’甲基化水平变化情况。结果表明:在相同条件下,抗旱型品种‘青薯9号’甲基化水平高均于干旱敏感型品种‘大西洋’。在0%(对照)、5%和10%PEG胁迫下,‘青薯9号’MSAP比率为42.49%、38.14%、49.21%,甲基化水平与对照相比先降低后升高,‘大西洋’MSAP比率29.17%、22.92%、17.58%,甲基化水平逐渐降低。经统计,5%PEG和10%PEG胁迫下,‘青薯9号’和‘大西洋’均出现甲基化和去甲基化现象,其中‘青薯9号’甲基化和去甲基化比率分别为10.92%、6.43%和11.98%、15.36%,‘大西洋’分别为1.59%、8.22%和42.18%、24.34%,甲基化变异模式以去甲基化为主。‘青薯9号’和‘大西洋’均能发生CNG、CG和CG/CNG位点的甲基化和去甲基化,在水分胁迫下会产生较多的CNG和CG/CNG位点。本研究结果为探究马铃薯抗旱机制提供了理论基础。     

马铃薯(Solanum tuberosum L.)干旱胁迫生理特性及耐旱性分析

干旱是一个世界性问题,也是造成中国作物产量低的重要原因.为探究干旱胁迫对马铃薯生理的影响和鉴定耐旱材料,本研究以'青薯9号'和'陇薯5号'两基因型马铃薯组培苗为试材,用0％、10％、20％、30％和40％浓度(m/V)的PEG-6000胁迫96 h模拟干旱筛选适宜的胁迫浓度,在含有适宜胁迫浓度的培养液中培养0、20、2...     

马铃薯类黄酮-3-O-葡萄糖基化酶基因的克隆与表达分析

根据茄科植物花色苷生物合成相关基因的资料,设计简并引物,通过RT-PCR的方法从马铃薯(Solanum tuberosum cv.Chieftain)紫色芽的cDNA中克隆到类黄酮-3-O-葡萄糖基化酶基因(3GT)的全长cDNA.序列分析表明,这个3GT基因编码的多肽为448个氨基酸残基,在氨基酸水平上与茄科的矮牵牛和茄子的一致性最高,均为76%,多重比较和系统发育分析均表明,该基因为3GT家族中的一个新成员.用半定量RT-PCR进行了表达分析表明,3GT在根、叶和块茎中的表达量远高于茎和花;此外,3GT在Chieftain的红色愈伤组织中表达而在非红色愈伤组织中不表达,可见,3GT的表达与花色苷的积累是相关的.     

Correlation between Potato Clones Grown in vivo and in vitro under Sodium Chloride Stress Conditions

Salinity is one of the most serious and widespread agricultural problems resulting in losses of yield and arable land. One strategy available to cope with saline soil is to choose salt-tolerant crops or to select salt-tolerant cultivars within a crop. Difficulties in breeding for salt tolerance arise from its polygenic control and from the variable salt composition and distribution in the soil. An in vitro approach for screening large amounts of parental material is suggested and the present results confirm previous work conducted on in vitro response of the potato to a high level of sodium chloride. Furthermore, a highly significant correlation was found between in vitro growth parameters and field performance of ten potato clones.     

马铃薯StSOD1基因酵母双杂交诱饵载体的构建及鉴定

为了筛选与马铃薯超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)基因StSOD1作用的上游蛋白,构建其酵母双杂交诱饵重组载体。本研究利用PCR方法扩增得到马铃薯StSOD1的基因片段,通过与pMD-T18连接构建克隆载体,经验证构建成功后,与诱饵载体pGBKT7连接构建诱饵重组载体,经双酶切以及测序检测验证重组载体构建成功后,通过PEG/Li Ac法将诱饵载体pGBKT7-StSOD1与空载体pGBKT7分别转化到酵母AH109感受态细胞中,检测其是否有自激活作用和对酵母菌株的毒性作用。结果表明:经PCR扩增后得到了StSOD1基因,成功构建了诱饵重组载体pGBKT7-St SOD1,并且此诱饵载体无自激活活性和对酵母菌株的毒性作用。此研究结果可进一步为筛选与StSOD1互作的蛋白质及功能研究提供科学依据。     

转甜菜碱醛脱氢酶基因马铃薯的抗旱耐盐性

通过根癌农杆菌介导法将甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因导入马铃薯栽培品种甘农薯2号, 经PCR、Southern杂交和Northern杂交证明BADH基因已整合到马铃薯基因组中并在转基因植株中转录和表达。测定表明对照植株没有BADH酶活性, 各转化株系在胁迫前后BADH酶活性近似, 在2~11 U之间。BADH酶活性与叶片的相对电导率呈一定的负相关(y= –3.7738x+57.083, r=0.989^**)。在NaCl和PEG胁迫下, 转基因植株生长正常, 株高比对照提高0.41~1.00 cm, 单株重量比对照增加10%~35%, 说明外源BADH基因的导入提高了马铃薯植株对干旱和盐碱的抗性。     

转甜菜碱醛脱氢酶基因马铃薯的抗旱耐盐性

通过根癌农杆菌介导法将甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因导入马铃薯栽培品种甘农薯2号, 经PCR、Southern杂交和Northern杂交证明BADH基因已整合到马铃薯基因组中并在转基因植株中转录和表达。测定表明对照植株没有BADH酶活性, 各转化株系在胁迫前后BADH酶活性近似, 在2~11 U之间。BADH酶活性与叶片的相对电导率呈一定的负相关(y= –3.7738x+57.083, r=0.989^**)。在NaCl和PEG胁迫下, 转基因植株生长正常, 株高比对照提高0.41~1.00 cm, 单株重量比对照增加10%~35%, 说明外源BADH基因的导入提高了马铃薯植株对干旱和盐碱的抗性。