巴西橡胶树叶绿体型果糖-1,6-二磷酸酶基因的全长cDNA克隆与表达分析

利用RACE技术从巴西橡胶树中克隆到一个叶绿体型FBPase基因,命名为HbcpFBPase。该基因的c DNA全长为1 512 bp,包含1 209 bp的开放阅读框,编码一个由402个氨基酸残基组成的蛋白,蛋白分子量大小约为43.88 ku,理论等电点为6.64。多重序列比对表明该基因为叶绿体型果糖-1,6-二磷酸酶。Target P软件预测HbcpFBPase在叶绿体中的概率是0.961。实时荧光定量PCR分析表明,HbcpFBPase基因在雌花中表达量最高,雄花及种子次之;此外,机械伤害和割胶以及多种植物激素如乙烯利ET及植物生长素2,4-D可使HbcpFBPase基因下调表达。研究结果对进一步研究橡胶树光合作用碳固定、以及深入研究光合作用与胶乳合成之间的关系提供理论参考。     

茶氨酸合成酶基因的全长cDNA克隆及序列分析

采用SMART RACE技术成功克隆了安吉白茶茶氨酸合成酶基因（TS）的全长cDNA序列,并将其登录Genbank,登录号为JN226569。TS基因的cDNA全长为1503bp,开放阅读框（ORF）为1071bp,编码356个氨基酸。经生物信息学分析,TS蛋白的氨基酸残基数为356,分子量为39250.3Da,理论等电点（PI）为5.79,其氨基酸序列中可能不存在卷曲螺旋结构。TS蛋白不存在信号肽序列,不发生跨膜运动,属于亲水性的非分泌蛋白,其磷酸化位点有26个。通过亚细胞定位预测,安吉白茶TS蛋白是一种细胞质蛋白。克隆茶氨酸合成酶基因的全长cDNA序列,对于利用生物技术手段改良茶树品种,以调控茶树中茶氨酸的含量具有重要意义。     

白鸡冠茶树CsPPH基因全长cDNA克隆与表达分析

脱镁叶绿素酶（Pheophytinase,PPH）是叶绿素降解过程中的一个关键酶,它能使脱镁叶绿素a转化为脱镁叶绿酸a,脱镁叶绿酸a是叶绿素降解途径中最后一个保持植物绿色的产物,被认为是叶片衰老和黄化的关键步骤。以新梢白化茶树白鸡冠叶片为材料,克隆获得CsPPH基因cDNA的全长序列（登录号：MK359094）,并对其进行生物信息学分析。结果表明,CsPPH全长为1 298 bp,包含的ORF序列为1 241 bp,编码413个氨基酸。序列分析表明,该基因编码的蛋白质为稳定疏水蛋白,其预测分子量为45 741.50 Da,理论等电点为6.12。预测该基因主要定位于叶绿体中。qRT-PCR结果显示,遮荫抑制白鸡冠叶片CsPPH的表达,叶绿素升高,叶色变绿;光照促进白鸡冠叶片CsPPH的表达,叶绿素降解,导致叶片白化。     

香蕉RuBPCase小亚基基因全长 cDNA的克隆和分析

利用RACE和RT-PCR技术,从香蕉中克隆出编码RuBPCase小亚基的全长cDNA,并与GenBank中已经报道的其他部分香蕉bcS基因的核苷酸和推导的氨基酸序列进行同源性分析,为进一步研究香蕉RUBPCase 的功能与结构提供依据。     

滨麦HMW-GS启动子和编码区基因的分离与序列分析

为了深入了解滨麦(Leymus mollis)HMW-GS基因的结构特征,采用PCR方法,从滨麦基因组中分离出HMW-GS基因启动子序列(Genbank登录号:FJ600498)和编码区序列(Genbank登录号:GQl69797).启动子序列(FJ600498)从5'至3'方向依次有E-box、N-box、G-box、HMW谷蛋白特异增强子和TATA-box等麦谷蛋白特异调控元件,推断其为滨麦HMW-GS启动子基因.编码区序列(GQ169797)具有单一完整的开放阅读框(ORF),编码396个氨基酸残基,依次包含信号肽、N-末端区、中部重复区和C-末端区等HMW-GS的典型结构区域;中部重复区主要重复单元为6肽(PQQGQQ)和9肽(GYYPTSPQQ);有6个半胱氨酸残基(Cys),分布在N-末端区(5个)和C-末端区(1个),第3、4个相邻.推断其为滨麦的y-型HMW-GS编码区基因.系统进化分析表明,启动子序列(FJ600498)与异形花草(He.piliferum)和冰草(Ag.cristatum)的HMW-GS启动子基因序列具有相对较近的同源关系;编码区序列(GQ169797)与纤毛鹅观草(Elymus ciliaris)和披碱草(E.glaucus)的HMW-GS编码区基因序列具有相对较近的同源关系.     

茶树ACC合成酶基因全长cDNA的克隆及其生物信息学分析

乙烯是一种重要的植物激素,参与植物许多生理过程。ACC(1-氨基环丙烷-1-羧酸)合成酶(ACS)是植物乙烯合成过程中的限速酶,对乙烯的合成具有重要的调控作用。利用其它植物ACS基因的保守序列设计兼并引物,采用RACE(Rapid Amplificationc DNA Ends)和RT-PCR等技术,克隆得到编码茶树ACS基因的全长cDNA序列,长1579bp,编码478个氨基酸,预测分子量约为53.7kD,等电点8.039,GenBank登录为EF205149。以Neighbor-Joining法构建进化树,发现茶树ACS基因与柿树中的同类基因亲缘关系最近。茶树ACS基因的克隆为从分子水平认识乙烯在茶树上的生理作用奠定了基础。     

蝴蝶兰蔗糖合成酶基因的cDNA克隆及其表达分析

利用低夜温诱导的蝴蝶兰花芽的抑制消减杂交文库中分离的蔗糖合成酶基因的ESTs片段,采用RT-PCR和RACE技术,从蝴蝶兰花芽中克隆得到蔗糖合成酶基因的全长cDNA,命名为PhSUS,GenBank登录号JX162557.该基因全长2 816 bp,包含147 bp的5’非编码区、218 bp的3 '非编码区和一个长度为2 451 bp编码816个氨基酸的开放阅读框.PhSUS预测的分子量为93.30 ku,等电点为5.95.蛋白同源性分析结果表明,PhSUS与兰科植物的文心兰、石斛兰和莫氏兰(Mokara)等的蔗糖合成酶有很高同源性.保守结构域分析结果表明,PhSUS含有蔗糖合成酶和葡糖基转移酶两个保守功能域及4个ADP结合位点.表达分析结果表明,PhSUS在检测的组织中都有表达,但表达丰度不同.PhSUS在花蕾发育中后期、成熟花和花器官的表达量都较营养阶段根和叶中的表达量高.PhSUS的克隆为研究其参与花芽分化和发育的表达调控奠定了重要基础.     

海南番木瓜花叶病毒全长cDNA克隆及序列分析

提取海南果园番木瓜病叶样品总RNA,反转录得到cDNA第一链,基于已报道的番木瓜花叶病毒(Papaya mosaic virus,PaMV)全长基因组序列,设计引物,PCR扩增PaMV-CP基因序列,通过测序和序列比对分析确定发病植物感染了PaMV.再通过RT-PCR扩增PaMV全长cDNA序列,克隆及测序结果表明,所获得的cDNA全长为6656 bp,与国外报道的PaMV分离物全长核苷酸序列的相似性达99.6％.     

滨麦HMW GS启动子和编码区基因的分离与序列分析

为了深入了解滨麦（Leymus mollis）HMWGS基因的结构特征,采用PCR方法,从滨麦基因组中分离出HMWGS基因启动子序列（Genbank登录号：FJ600498）和编码区序列（Genbank登录号：GQ169797）。启动子序列（FJ600498）从5′至3′方向依次有Ebox、Nbox、Gbox、HMW谷蛋白特异增强子和TATAbox等麦谷蛋白特异调控元件,推断其为滨麦HMWGS启动子基因。编码区序列（GQ169797）具有单一完整的开放阅读框（ORF）,编码396个氨基酸残基,依次包含信号肽、N末端区、中部重复区和C末端区等HMWGS的典型结构区域;中部重复区主要重复单元为6肽（PQQGQQ）和9肽（GYYPTSPQQ）;有6个半胱氨酸残基（Cys）,分布在N末端区（5个）和C末端区（1个）,第3、4个相邻。推断其为滨麦的y型HMWGS编码区基因。系统进化分析表明,启动子序列（FJ600498）与异形花草（He. piliferum）和冰草（Ag. cristatum）的HMWGS启动子基因序列具有相对较近的同源关系;编码区序列（GQ169797）与纤毛鹅观草（Elymus ciliaris）和披碱草（E. glaucus）的HMWGS编码区基因序列具有相对较近的同源关系。     

滨麦叶片转录组分析

滨麦（Leymus mollis）是小麦的野生近缘种,具有良好的耐盐抗旱和抗病虫害的能力,是小麦遗传育种的良好资源。为了深入了解和挖掘滨麦的基因信息和优异资源,本研究利用高通量测序技术对生长于滨海沙地的野生滨麦的叶片转录组进行了深度测序并组装,对得到的所有Unigene进行COG、GO和KEGG分类和功能注释,对Na⁺转运相关蛋白基因和氧化胁迫响应基因进行了挖掘,并通过实时荧光定量反转录PCR（qRT-PCR）对随机选取的12个基因的表达模式进行了验证。结果显示,转录组测序共获得112 846条Unigene,其中的59 380条得到功能注释,占总数的52.62%。COG分类结果表明,15 786条Unigene归属于25个类别。GO分类结果表明,20 350条Unigene被注释到三个大类中,其中,属于“生物学过程”的Unigene数量最多,占总数的43.56%。KEGG分析结果表明,18 550条Unigene得到注释,共涉及到128条代谢途径。其中,含Unigene数量最多的类别是“代谢通路”,涉及到的Unigene占总数的27.86%。“植物病原互作”和“植物激素信号转导途径”涉及的Unigene数量也较多,分别为1 367条和861条。对Na⁺转运相关蛋白基因和氧化胁迫响应基因进行挖掘,发现了15条注释为Na⁺/H⁺反向转运蛋白的Unigene和175条响应氧化胁迫的Unigene。随机选取的12个基因的qRT-PCR结果与转录组测序结果基本一致。     

普通小麦-滨麦及其衍生系的染色体组成分析

滨麦[Leymus mollis(Trin.)Pilger,NsNsXmXm,2n=28]属禾本科(Poaceae)小麦族(Triticeae)大麦亚族(Hordinae)赖草属(Leymus Hochst.)的一个多年生四倍体植物,蕴含着丰富的小麦改良优异基因,是小麦育种的重要三级基因资源。为给普通小麦-滨麦种质类型的创制、筛选和鉴定提供参考依据,本研究通过细胞学观察、顺序荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)-基因组原位杂交(genomic in situ hybridization,GISH)及分子标记等技术分别对普通小麦7182、滨麦及其高世代衍生系的染色体组成进行了研究。采用寡核苷酸探针pSc119.2和pTa-535相结合的技术绘制出普通小麦7182所有染色体的FISH标准核型图。初步推断出滨麦的染色体核型公式2n=4x=28=22m(6sat)+6sm。同时通过FISH-GISH技术鉴定出两种类型的普通小麦-滨麦高世代衍生系M47和M39,染色体组成分别表示为2n=56=42T.a+14L.m、2n=56=44T.a+12L.m。     

小麦-滨麦衍生系18DM134的分子细胞遗传学及赤霉病抗性鉴定

滨麦[Leymus mollis(Trin.) Pilger]作为小麦的野生亲缘种之一,具有抗寒、抗旱、耐盐碱等优良特性,同时对多种小麦病害具有良好抗性,是小麦遗传改良的重要基因资源。本研究前期从八倍体小滨麦M842和硬粒小麦D4286的杂交后代中筛选出一个抗赤霉病的衍生系18DM134,为给该材料的利用提供依据,本研究利用细胞遗传学、原位杂交、液相芯片、分子标记等技术对其染色体组成进行鉴定,并对其农艺性状和赤霉病抗性进行调查。细胞学观察结果显示,18DM134的染色体构型为2n=42=21Ⅱ。原位杂交结果显示,18DM134含有38条小麦染色体、2条完整的Ns染色体以及2条易位染色体,其中整条6A染色体和5DS染色体缺失,2条Ns染色体片段易位到3DS染色体,2条3DL染色体易位到5DL染色体。液相芯片和分子标记分析结果显示,18DM134中来自滨麦的6Ns染色体替换了小麦6A染色体,部分5Ns染色体片段与3DS染色体发生了易位,5DS染色体缺失。因此,18DM134为小麦-滨麦代换易位系,其染色体组成为12A+14B+10D+2(6Ns)+2(T3DS-5Ns片段)+2(T3DL-...     

小麦CO-like基因TaCO9的克隆及分析

CO蛋白(CONSTANS)是光周期途径中重要的调控因子,为了从普通小麦中进一步挖掘COlike基因,利用同源克隆的方法得到与大麦HvCO9基因同源的小麦TaCO9基因。结果表明,在冬性品种西农889中,初步克隆得到TaCO9基因的三个同源序列,分别命名为TaCO9-1、TaCO9-2、TaCO9-3。其cDNA序列全长均为870bp,开放阅读框为1 977bp,编码289个氨基酸,含有CO-like蛋白家族典型的CCT结构域,但不含B-box结构域;而在春性品种中发现TaCO9-1序列的第二外显子区域有6个碱基的插入,利用中国春缺-四体材料将该序列定位于小麦的1A染色体,命名为TaCO9-1A。系统发育分析表明,TaCO9蛋白与水稻Ghd7及大麦HvCO9位于同一分支。空间结构分析表明,其CCT结构域的NF-YA2区域较为保守,而该区域与CCAAT box互作相关。本研究克隆得到的TaCO9基因可能是小麦CO-like基因家族的新成员,与大麦HvCO9基因的结构相似,可作为新的小麦光周期候选基因加以研究利用。     

小麦-滨麦附加易位系DM 5911的创制及其细胞遗传学鉴定

滨麦(Leymus mollis(Trin.)Pilger,NsNsXmXm,2n=28)具有抗旱、耐寒、抗多种真菌和细菌病害、茎秆粗壮、大穗多花等特性,是麦类作物品种改良的优异种质资源。本研究采用细胞遗传学方法对由八倍体小滨麦M842-16与硬粒小麦品种D 4286杂交F6代选育出的1个附加易位系DM 5911进行了鉴定和农艺性状分析。细胞学镜检显示,DM 5911的染色体构型为2n=44=22Ⅱ;根尖体细胞原位杂交鉴定显示,DM 5911含有2条完整的Ns染色体和2条易位的Ns染色体;花粉母细胞原位杂交鉴定显示,DM 5911的2条完整Ns染色体和2条易位Ns染色体可以进行正常的联会配对和遗传。表明DM 5911是1个遗传稳定、包含1对完整的Ns染色体和1对易位Ns染色体的小滨麦附加易位系。形态学调查显示,DM 5911在株高和分蘖数等农艺性状方面得到了明显的改善。该附加易位系作为进一步创制小滨麦小片段染色体易位系的重要种质材料,可用于小麦染色体工程育种与遗传改良。     

白僵菌亲环素蛋白基因BbCPLA的克隆与分析

亲环素几乎存在于所有的生命体中,并存在于细胞液和各个细胞器中,具有分布广泛性及结构的高度保守性等特点,在细胞的生命活动中起着重要的作用。球孢白僵菌是最常见的昆虫病原真菌之一,已成功应用于玉米螟和松毛虫等害虫的生物防治。本研究首次从玉米螟虫生真菌球孢白僵菌中分离到一个亲环素蛋白基因BbCPLA,该基因片段长度为606 bp,基因序列与来源于小菜蛾虫生真菌白僵菌的亲环素白蛋白基因A对应编码序列(AF542516)同源性为99.8%;该基因的编码区为495 bp,编码了一个由164个氨基酸组成的蛋白,与蛋白数据库中同源蛋白(AAN39296)的最高同源性为99.4%。     

玉米大斑病菌StPEX11基因家族的鉴定及生物信息学分析

PEX11基因家族成员是参与过氧化物酶体增殖调控的关键因子。在玉米大斑病菌基因组中鉴定出2个PEX11基因,根据其相对分子质量分别命名为StPEX11-1和StPEX11-2。利用生物信息学方法,对基因结构、蛋白质的保守结构域及理化性质进行分析,预测其二级结构域。系统发育树分析发现,玉米大斑病菌的2个StPEX11基因分别属于I型和III型的PEX11亚家族。     

节节麦pbf基因的克隆、序列分析及原核表达

醇溶蛋白盒结合因子(prolamin-box binding factor,PBF)通过调控籽粒蛋白的表达效率进而影响面粉的加工品质。为给深入研究小麦籽粒PBF对籽粒蛋白质表达调控的分子基础提供参考依据,进而为小麦面粉加工品质的改良提供候选基因资源,利用特异引物组合pbfF1/pbf R1分别从两份节节麦(AS90、AS2386)中克隆出pbf基因后进行序列分析,并进一步构建pbf基因的原核表达体系。结果表明,从两份节节麦中克隆得到了2个不同类型的pbf基因(GenBank登录号分别为KJ544771和KJ544772),其中来源于AS2386的KJ544772与来源于普通六倍体小麦的1个pbf基因序列完全相同。推导的氨基酸序列分析表明,KJ544771和KJ544772所编码的蛋白质均为弱碱性的亲水蛋白,具有典型的DOF蛋白结构域。与其他远缘物种来源的PBF比对结果表明,该类蛋白在NLS核心、DOF结构域及Ser铰链区相对保守,而在C-端调控区变异较大,说明PBF蛋白具有种属特异性。同时,系统演化树显示,来源于节节麦AS2386的pbf基因与迄今已知的全部普通小麦的pbf基因具有高度的相似性,因此推测该种类型的节节麦很可能参与了最初的普通六倍体小麦的形成。此外,本研究成功构建了pbf基因的原核表达体系,可为后续功能验证的开展奠定基础。     

长穗偃麦草EeSnRK2.6基因克隆及生物信息学分析

蔗糖非发酵相关蛋白激酶家族2(SnRK2)基因家族受各种逆境胁迫诱导表达,在提高植物的抗逆性中发挥着至关重要的作用。为继续深入挖掘有效的抗逆相关基因资源并为转基因小麦提供重要候选基因,基于同源克隆方法从抗旱、耐盐性极强的长穗偃麦草中克隆了EeSnRK2.6基因的cDNA序列,该基因全长1 096bp,编码364个氨基酸,推测分子量为41.73kD,等电点为5.98,是亲水性氨基酸,共有18处磷酸化位点和1处跨膜域。氨基酸序列同源性分析发现,长穗偃麦草EeSnRK2.6基因与其他目前已报道的抗逆效果显著的SnRK2家族基因有较高同源性,同大豆SnRK2.6基因同源性达到95%,且具有典型的丝氨酸/苏氨酸类蛋白激酶保守域。系统进化树分析表明,EeSnRK2.6与SbSnRK2.6属于同一进化分枝上。因此,推测该基因属于SnRK2基因家族成员,可能在参与逆境胁迫反应、增强植物的抗逆性中起着重要作用。