萨能奶山羊乳腺组织5-HTR2基因的克隆与序列分析

以容易获取并具代表性的乳腺组织——奶山羊乳腺为载体,进行哺乳动物乳腺组织中5-HTR2基因的克隆,为下一步研究奶牛乳腺组织中5-HTR基因的分布及生物学特性提供理论基础.根据GenBank其他物种5- HT受体- 2(5 - HTR2)基因序列的同源序列,对奶山羊5-HTR2基因设计1对克隆引物,从奶山羊乳腺组织提取总...     

拟南芥VTC1的5’UTR内含子功能分析

拟南芥VTC1(At VTC1)是维生素C(Vc)的主要合成途径—L-半乳糖途径的关键酶之一,At VTC1在转录水平和转录后水平均受到调控。通过生物信息学分析发现At VTC1的5’UTR(5’untranslated regions,5’非翻译区)中包含一个内含子,将5’UTR和启动子不同删除片段与报告基因GUS融合,通过检测转基因拟南芥的GUS活性发现这些片段均能启动GUS的高度表达;然而,将5’UTR中的内含子删除后,GUS的表达明显降低,但5’UTR自身并不能启动GUS的表达。序列分析发现,At VTC1的5’UTR内含子包含有多个增强其功能的特征序列,如GATCTG基序。同时,At VTC1在拟南芥和水稻的同源基因中同样具有5’UTR内含子。以上结果表明,At VTC1的5’UTR内含子可能具有增强子的功能,分析保守的5’UTR内含子功能为进一步探究在转录水平上的Vc合成调控机制奠定基础。     

高邮麻鸭白细胞介素-2基因的克隆与序列分析

[目的]对高邮麻鸭白细胞介素-2（CIL-2）基因进行克隆和序列分析。[方法]以高邮麻鸭外周血淋巴细胞提取的总RNA为模板,根据已发表的鸭IL-2基因cDNA序列设计并合成1对引物,应用两步RT-PCR技术扩增出IL-2基因的特异性片段。将扩增片段插入pGEM-T-easy载体,并进行测序分析和结果验证。[结果]阳性克隆所含插入片段的DNA序列全长为433bp,与预期大小一致,含有1个423bp大小的开放性阅读框,共编码141个氨基酸的前体蛋白,N端21个氨基酸形成信号肽,成熟蛋白为120个氨基酸,分子量约为13.66kD,含1个糖基化位点。该序列与绿头鸭、绍兴鸭、固始鸭相应序列的同源性均为99.8%,与广州白鸭的同源性为99.3%,存在少量核苷酸差异。[结论]高邮麻鸭IL-2编码区基因相对高度保守,为其用于临床疾病治疗提供了一定参考。     

H1N2亚型猪流感病毒NS1基因的克隆与序列分析

从鸡胚尿囊液中提取H1N2亚型猪流感病毒的RNA,设计一对特异性引物,采用反转录-聚合酶链反应成功地扩增了NS1基因。将NS1基因的cDNA克隆后进行了序列测定,所扩增的片段包含了完整的NS1基因的开放阅读框,并将该毒株与参考毒株进行了核苷酸及氨基酸序列同源性比较分析。     

奶牛白细胞介素-2基因的克隆及序列分析

根据GenBank上发表的牛IL-2(M13204)基因序列,应用Primer Premier5引物设计软件自行设计一对引物,以ConA刺激培养24 h的奶牛外周血淋巴细胞为材料,从总RNA中扩增出奶牛IL-2基因,然后测序.结果表明克隆的奶牛IL-2基因大小477 bp,编码158个氨基酸,与GenBank上发表的牛IL-2基因序列比较,其核苷酸的同源性99.4%,与马、猪、猫、狗、山羊、绵羊的核苷酸的同源性分别为31.8%,32.0%,31.6%,30.3%,30.8%,31.0%.     

茶树PCP基因内含子的克隆与序列分析

利用GenBank中公布的茶树花粉壁蛋白基因（PCP）序列设计引物,采用PCR法扩增并测定茶树花粉壁蛋白基因内含子序列。在该基因中发现一个内含子,共207bp,A＋T碱基占67．63％,G＋C碱基占32．37％。经分析发现该内含子具有类似启动子的序列存在,可能对茶树花粉壁蛋白的特异表达有调控作用。     

南江黄羊FSH β亚基基因内含子1序列的测定

利用牛、绵羊等动物FSHβ亚基基因序列设计引物,采用PCR法扩增并测定出南江黄羊FSHβ亚基基因内含子1全序列(GenBank登录号:AY838283)。山羊FSHβ基因内含子1全序列长641bp,A、C、G、T 4种碱基分别占35.73%,13.88%,17.47%,32.92%;A T(68.65%)的含量远高于G C(31.35%)的含量。所测定7个个体的碱基序列完全一致,表明FSHβ基因内含子1的保守性较强。     

绵羊TTF-1基因分子克隆及序列分析

以经产小尾寒羊母羊基因组DNA为模板,利用特异性引物对P1和P2对绵羊甲状腺转录因子-1(TTF-1)基因进行扩增,克隆入pGEM-T载体.转化后挑取阳性克隆进行酶切与测序鉴定,并对获得的TTF-1基因序列及推导的氨基酸序列进行生物信息学分析.结果表明,扩增的绵羊TTF-1基因序列长度为1 459 bp,包括部分外显子1、外显子2序列以及内含子,共编码174个氨基酸.该基因与GeneBank报道牛、狗、猪、人、和小鼠的基因序列同源性分别为98.7%、98.3%、97.5%、96.6%和96.6%.内含子与猪、人、鼠的内含子同源性为83.7%、74.9%和59.5%.     

鸡传染性支气管炎病毒S2蛋白基因的克隆与序列分析

参考genebank已发表的IBV纤突蛋白S2基因序列,设计了两对特异性引物,对鸡传染性支气管炎病毒黑龙江肾型分离株Mg/Mk和K进行RT-PCR扩增,将扩增后得到的PCR产物克隆入pMD18-T载体,并进行测序和分析。结果显示:S2基因的核苷酸全长为1884bp,编码一条由628个氨基酸组成的多肽,与网上报道的相一致。地方分离株Mg株、Mk株、K株分别和标准株T株比较,其同源性分别为92.3%、94.7%和94.2%。而Mg和Mk株的同源性为97.2%,Mg和K株的同源性为96.7%,Mk和K株的同源性为99.5%。说明地方分离株的亲缘关系较近,而和T株的亲缘关系较远。     

牦牛α1-珠蛋白基因的克隆和序列分析

根据α-珠蛋白基因起始密码子上游及终止密码子下游的保守序列设计引物，以牦牛基因组DNA为模板克隆并测定了α-珠蛋白基因序列。结果表明，所测的氨基酸序列与牦牛α-珠蛋白链的氨基酸序列完全相同，即为牦牛α1-珠蛋白基因，长706bp，编码141个氨基酸。通过与其他物种的同源性比较，发现牦牛α1-珠蛋白基因的核苷酸序列与黄牛和水牛的同源性分别为99．71％和98．58％，与山羊、绵羊、人和马的同源性只有96．0：3％、95．57％、68．55％和51．13％；氨基酸序列与黄牛和水牛的同源性分别为99．29％和96．45％，与山羊、绵羊、人和马的同源性只有92．90％、91．49％、87．23％和87．23％，说明牛亚科α-珠蛋白基因在进化上高度保守。同时发现第254位的碱基A为牦牛α1-珠蛋白基因所特有。牦牛的两个α1-珠蛋白基因长度相等，都为706bp，且间距为2．47kb，距离比山羊的远。     

棉花热激转录因子基因的克隆及其序列分析

利用RACE技术克隆出的棉花热激转录因子基因片段的3’端序列为探针,对棉花EST数据库进行BLAST搜索,筛选与探针高度同源的EST序列,再利用DNAMAN软件进行拼接,获得了棉花Hsf基因(Gh Hsf).生物信息学分析表明,Gh Hsf基因的开放阅读框为1 515 bp,编码504个氨基酸,分子量为55 513.7 Da,理论等电点为5.45.具有热激转录因子家族固有的氨基酸保守结构域,并且与主要的高等植物Hsf具有较高的同源性.棉花热激转录因子的氨基酸序列中没有预测到信号肽以及跨膜区域.     

陆地棉钾吸收相关基因GhHAK1的克隆与功能分析

棉花是一种典型的喜钾经济作物,其产量和品质形成与钾含量密切相关。克隆获得棉花高亲和性钾转运体基因GhHAK1框,系统进化树表明该GhHAK1基因属于第Ⅰ亚族,此分支被认为介导高亲和性K+。膜结构预测显示该基因编码的蛋白跨膜螺旋区域(TMS)有12个,且在第2和第3 TMS之间有一个较长的胞质质环。洋葱表皮亚细胞定位表明,该基因编码蛋白定位在细胞质膜上;继而对部分转GhHAK1基因拟南芥纯合系进行K+营养试验,发现在低钾(0.05 mmol/L)条件下,野生型拟南芥表现明显的缺钾症状,叶片黄化,植株抽薹明显受抑制,而转基因材料则表现植株叶片生长正常,抽薹未受影响,同时转基因拟南芥叶片中K+含量约为野生型拟南芥的2倍左右,根中K+含量约为1.5倍左右。该结果初步表明GhHAK1基因具有介导植株钾高效吸收的功能,为进一步培育适应土壤钾素匮乏及盐渍化环境下生长的棉花新品种提供重要的基因资源。     

棉花脱水素GhDHN1的克隆及其表达

【目的】通过对棉花脱水素基因结构特征及其在低温胁迫下表达模式进行分析,探讨脱水素在棉花响应低温过程中的功能,为棉花抗冷育种提供理论基础。【方法】以棉花抗冷品种豫2067为试验材料,根据棉花陆地棉基因组序列查找已知脱水素（dehydrin,Dhn）基因的CDS序列,利用Primer5软件设计引物,克隆该基因,并命名为GhDHN1;采用生物信息学方法分析其蛋白质性质、氨基酸含量特征、功能结构域、系统进化树;选择XbaⅠ和SmaⅠ酶切位点对植物表达载体pBI121::GFP进行双酶切,采用In-Fusion连接技术构建融合蛋白瞬时表达载体pBI121-GhDHN1::GFP;分析其在洋葱表皮细胞中的瞬时表达,进行亚细胞定位;利用抗冷材料豫2067在三叶期对低温处理（4℃,24 h）前后的叶片和根系进行转录组测序,筛选差异表达基因;在三叶期时分别对豫2067（抗冷品种）和衡棉3号（冷敏感品种）进行低温（4℃,24 h）处理,利用实时荧光定量方法分别比较根、茎、叶中GhDHN1表达量,对该基因在2个抗冷差异材料叶中的表达量进行比较;对豫2067进行不同时间低温（4℃）处理,分析GhDHN1在叶片和根中的动态表达模式。【结果】该基因全长为726 bp,开放阅读编码框为636 bp,编码211个氨基酸,预测分子量为23.79 kD,等电点为5.04,富含谷氨酸（26.10%）和赖氨酸（19.40%）,不含色氨酸,半衰期为30 h,蛋白呈酸性,带负带荷,带负电荷的残基总数为60%;GhDHN1的二级结构α螺旋（Alpha helix）包含116个氨基酸残基,占54.98%,组成该蛋白的主体结构,无规则卷曲（Random coil）的氨基酸残基有87个;GhDHN1位于陆地棉D亚组第9染色体（Dt_chr9）上,在cDNA的259-348位置上含有一个长度为90 bp的内含子,2个外显子长度分别为258和378 bp;SMART和CDD分析表明该氨基酸序列含有2个保守的富含赖氨酸的K片段和1个保守的富含丝氨酸S片段,具有亲水素蛋白结构域pfam00257,表明该蛋白为K2S型脱水素;系统进化树分析表明,陆地棉亲水素GhDHN1与可可亲缘关系最近;洋葱表皮细胞中瞬时表达分析表明,GhDHN1蛋白主要定位在细胞膜附近。转录组分析表明,该基因在棉花三叶期叶片和根中,受低温处理后上调表达;荧光定量PCR分析表明,GhDHN1在4℃低温胁迫24 h后,在叶片、茎、根中均上调表达,在叶中上调表达倍数最大,在低温处理4 h和24 h时叶片中有2个表达高峰,在低温处理6 h和12 h时在根中有2个表达高峰,在抗冷材料叶片中的表达是冷敏感材料的2.47倍,说明该基因可能参与了棉花对低温的适应性调控。【结论】陆地棉GhDHN1属于典型的K2S型脱水素,与可可亲缘关系最近。该基因响应低温胁迫,在抗冷材料和冷敏感材料中表达差异显著,其表达量与棉花的抗冷性呈正相关,可以作为筛选不同抗冷材料的标记,同时可以作为重要的候选基因来培育棉花抗冷新材料。     

陆地棉转录因子GhNAC7的克隆及功能分析

【目的】从陆地棉中克隆GhNAC7,分析其结构和功能,研究其在棉花不同组织中以及叶片不同发育时期的表达量。并转入拟南芥进一步探究其在棉花叶片衰老过程中的作用。【方法】利用中国农业科学院棉花研究所棉花生物学国家重点实验室建立的棉花衰老叶片cDNA文库中的序列,获得1个含有NAM结构域的EST,使用Oligo6.71设计引物,重新在陆地棉叶片cDNA中进行克隆。使用Gene Structure Display Server软件分析GhNAC7结构,使用在线工具Plant CARE分析启动子序列,利用在线工具Gen Scan进行氨基酸序列翻译。同时,利用拟南芥基因组数据库(TAIR)进行序列比对,选取得分较高的NAC家族基因,使用MEGA 6.06软件和Gene Doc软件进行进化树分析和氨基酸比对。以XbaⅠ和SacⅠ为酶切位点构建35S::GhNAC7-GFP融合表达载体,分析其在洋葱表皮细胞中的瞬时表达,进行亚细胞定位。利用实时荧光定量PCR技术分析GhNAC7在棉花不同组织、不同叶片发育时期以及在200μmol·L~(-1) ABA调控下的表达量。通过构建p GhNAC7-GUS融合表达载体并转拟南芥,分析其启动子特异性。以Eco RⅠ和SalⅠ为酶切位点,利用p BI101和p BI121载体,分别构建融合表达载体并转拟南芥进行过表达分析。【结果】从陆地棉中成功克隆GhNAC7,其全长为1 064 bp,包含3个外显子,2个内含子。生物信息学分析结果表明,GhNAC7开放阅读框为834 bp,可编码277个氨基酸,其蛋白质分子量为31.35 k D,等电点为9.22。结构域分析表明其属于NAC转录因子的NAM亚家族,进化树分析显示GhNAC7与ANAC041、ANAC083同源性最高,其中,GhNAC7与ANAC083结构域位置均为17—58 aa。其启动子核心元件包含一系列与衰老、激素、胁迫相关的顺式作用元件。亚细胞定位表明其蛋白为核蛋白。组织特异性表明GhNAC7在真叶、子叶、花、花药和衰老真叶中均明显表达,其中在衰老的真叶中表达量最高。启动子特异性分析表明,其GUS活性在衰老的叶片中最强。在拟南芥中过表达该基因,转基因植株比野生型表现出明显的衰老症状。荧光定量PCR分析表明,ABA处理后6 h GhNAC7明显上调表达,并在48 h表达量达到最高,这表明ABA可调控GhNAC7表达从而调节棉花叶片衰老。【结论】GhNAC7可以促进棉花叶片衰老并受ABA的调控。     

棉花线粒体atp9基因的克隆和转录研究

以三系杂交棉胞质雄性不育系P30A、保持系P30B和恢复系Y18为材料,通过Tail-PCR从可育胞质获得线粒体atp9基因序列,并利用Northern blot分析了atp9基因在棉花幼蕾的的转录情况。结果显示:在三系中atp9基因均存一个0.5 kb的强杂交带和一个1.0 kb的弱杂交带,杂交结果无明显差异;三系中atp9基因编码区共有7个编辑位点,第7个编辑位点密码子由于编辑转变为终止密码子使翻译提前终止;atp9基因在保持系中幼蕾的编辑频率要明显低于不育系和恢复系;发现atp9基因的编辑与棉花胞质形式相关,而且不同的核背景也会影响编辑率,推测线粒体atp9基因与棉花的胞质雄性不育具有一定的相关性,但有待更进一步分析。     

海岛棉与陆地棉纤维C4H1基因克隆及表达分析

[目的]研究海岛棉与陆地棉纤维不同发育时期C4H1基因的表达和结构差异.[方法]分别从海岛棉和陆地棉纤维中克隆C4H1基因的cDNA全长,并利用DNAMAN、MEGA3.1等软件进行C4H1基因的生物信息学分析;采用半定量和实时荧光定量PCR方法,比较海岛棉和陆地棉不同发育时期的棉纤维中C4H1基因的表达水平.[结果]C4H1基因在海岛棉与陆地棉纤维发育不同时期表达具有差异,海岛棉中该基因的表达高峰期在20 DPA,而陆地棉中该基因的表达高峰期在15 DPA.该基因的核酸序列在两种棉花中存在差异,并导致其编码蛋白的氨基酸序列也存在差异,且海岛棉C4H1蛋白中Thr(苏氨酸)含量高于陆地棉,蛋白等电点也耍高于陆地棉.[结论]海岛棉中C4H1基因的表达高峰期晚于陆地棉,两个棉种C4H1蛋白氨基酸序列的差异可能导致其理化性质及生物学功能的改变,为发掘海岛棉纤维品质优异基因奠定了基础.     

棉花生长素结合蛋白(GhABP)的初步研究

本文利用从棉花(GossypiumhirsutumL.)纤维中获得的生长素结合蛋白(auxin-bindingprotein)基因cDNA全长,经生物信息学分析,构建了由棉花纤维特异表达启动子E6驱动的该基因过量表达载体(pBE6::GhABP1(GUS))。通过农杆菌介导法将该基因转化棉花,获得了经PCR检测的阳性胚性愈伤组织。为近一步研究生长素结合蛋白在棉纤维发育过程中的功能奠定了基础。     

转AlHAK1基因棉花耐盐能力分析

为了获得超表达獐茅Al HAK1基因棉花纯合系并验证其耐盐能力,对转Al HAK1基因T3代材料进行了PCR与RT-PCR鉴定,并在水培条件下研究了纯合系植株长势、根系形态参数、离子含量和相关抗氧化酶活性变化。结果表明在盐胁迫条件下,转基因植株偏高,较野生型增加了16.5%,同时转基因植株根系形态参数总根长、比根长和根表面积分别增加了62.23%、40.02%和29.22%,而根的平均直径降低了22.22%,均达到了差异显著水平(P0.05)。此外,在盐胁迫条件下,转基因幼苗能维持根和叶中较高的K+含量,较低的Na+含量和较高的K+/Na+,其超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化酶(POD)活性均比野生型植株有所提高。该结果进一步表明供试外源Al HAK1基因在棉花中超表达,提高了转基因棉花耐盐能力,为培育适应盐渍化土壤环境下生长的棉花新品种提供重要的种质资源。     

Molecular Identification and Expression Analysis of GhHYDRA 1 Gene,a Homologue of HYDRA1 Gene From Upland Cotton （Gossypium hirsutum L.）

Beside as precursors of BRs biosynthesis,more and more evidences supposed that phytosterols play an important role in plant growth and development.To investigate the effects of phytosterols on the fiber development of upland cotton(Gossypium hirsutum L.)and the molecular base of sterol regulating cotton fiber growth,a homologue of HYDRA1 was cloned from upland cotton(cv.Xuzhou 142)by screening cotton fiber EST database and contigging the candidate ESTs.The GhHYDRA1 encoded a polypeptide of 218 amino acid residues and the deduced amino acid sequences had high homology with the members of HYDRA1 in Populus trichocarpa,Solanum tuberosum,and Arabidopsis thaliana.Moreover,GhHYDRA1 had comparable transmembrane regions to AtHYDRA1 in sequence,length,order,and spacing,except for a C-terminal polylysine cluster.Quantitative real-time RT-PCR analysis revealed that the higher expression levels of GhHYDRA1 gene were detected in 6 to 12 DPA(days post anthesis)fibers,while the lower levels were observed in 0 DPA ovule(with fibers)and 16 to 18 DPA fibers.These results indicated that GhHYDRA1 is the homologue of HYDRA1 gene and plays a crucial role in fiber elongation.Furthermore,auxin and BL up-regulated the expression level of GhHYDRA1 while ABA and KT down-regulated the expression level of GhHYDRA1 in cotton ovule and fiber growth.The result suggested that phytosterols play a role in the interaction of plant hormones.     

35SP-rolB基因在棉花转基因系基因组中转录稳定性研究

以8个T7代的棉花35SP-rolB转基因系为材料,通过提取转基因株系及对照植株叶片总DNA和总RNA,对各个转基因株系分别进行PCR检测和Northern杂交,研究转基因的遗传稳定性和转录稳定性.结果表明,35SP-rolB目的基因和NPT Ⅱ选择标记基因在经过对转基因系的连续多代定向选择后,在各个转基因系基因组中都...