文心兰ACC氧化酶基因OnACO1克隆与表达分析

以文心兰切花品种黄金2号(Oncidium Gower Ramsey‘Gold2’)为材料,通过RT-PCR和RACE技术,从文心兰的花中分离得到了1个ACO基因成员的cDNA,命名为OnACO1(GeneBank登录号为JQ822088)。该基因全长为1 424 bp,包括972 bp的ORF,172 bp的5′-UTR和280 bp的3′-UTR,编码324个氨基酸,其氨基酸序列与石斛兰等兰科植物的ACO氨基酸序列有较高的同源性。构建原核表达载体pGEX-OnACO1,转化大肠杆菌BL21进行诱导表达,在SDS-PAGE中显示出了特异性表达条带,与预测的蛋白大小一致。荧光定量PCR分析表明OnACO1基因的表达具有组织特异性,主要在蕊柱中表达,并且乙烯对该基因的表达有上调作用。     

香蕉NPR1E基因的克隆及表达分析

NPR1基因可参与调节植物对病原菌的广谱抗性,在植物系统抗性中起着关键的调控作用。通过RACE(rapid-amplification of cDNA ends)方法从香蕉根系中获得NPR1E基因,命名为MaNPR1E(GenBank登录号分别为：KF582550)。MaNPR1E是香蕉NPR1基因编码框全长cDNA,包含一个1 755 bp的最大开放阅读框,编码一个含584个氨基酸的蛋白质。经蛋白质序列同源比对发现,其含有完整的BTB/POZ结构域、锚蛋白重复ANK序列和NPR1-like-C结构域,属于典型的NPR1蛋白。系统进化树比对分析表明,MaNPR1E与海枣PdNPR3(XP_008808341.1)和油棕EgNPR3(XP_010914123.1)的亲缘关系较近。组织特异性研究表明,该基因组成型表达于香蕉各组织。实时荧光定量PCR分析表明,接种枯萎病菌后MaNPR1E的表达在感病品种中被抑制,而在抗病品种中被激活;MaNPR1E的表达受乙烯利和水杨酸的诱导。上述结果表明,MaNPR1E可能在香蕉抗枯萎病过程中扮演重要的调控角色。     

无核荔枝凝集素基因的克隆与表达分析

应用PCR技术克隆了无核荔枝凝集素(LcLec)基因的部分cDNA(JF920723)和gDNA(JF920724)序列,序列分析表明,获得的cDNA序列含有一个468 bp的完整开放读码框结构,编码含155个氨基酸残基的多肽序列,该氨基酸残基序列与木菠萝家族的甘露糖结合凝集素同源。获得的gDNA序列含有3个内含子,长度分别为124、108和119 bp。荧光定量PCR结果表明,LcLec基因的表达量在无核荔枝果皮发育前期上升,之后下降至稳定水平;在采后果皮衰老阶段,随果皮褐变指数上升LcLec基因表达量上升。     

玉米ZmFAR1基因的克隆与表达分析

FARs为脂酰辅酶A还原酶,在植物生长发育和抵御非生物胁迫过程中起着重要作用。为进一步研究FARs在玉米中行使的生物学功能,在玉米中克隆1个脂酰辅酶A还原酶1基因(ZmFAR1),该基因全长1 883 bp,开放阅读框长1 491 bp,编码496个氨基酸,分子量为55.983 k Da。生物信息学分析表明,ZmFAR1蛋白的分子式为C₂₅₂₂H₄₀₁₀N₆₉₀O₇₀₁S₂₄,为稳定的碱性亲水蛋白,存在59个磷酸化位点,未发现信号肽,存在跨膜结构域,最大可能定位于细胞质。氨基酸残基组成中主要以α螺旋和无规则卷曲为主。系统进化树分析表明,ZmFAR1蛋白与南荻和高粱的FAR蛋白相似度最高。利用实时荧光定量PCR技术对ZmFAR1在模拟盐、干旱两种非生物胁迫条件下对根、茎、叶3种组织的表达模式进行研究,结果表明,ZmFAR1呈现组织特异性表达,在叶中的表达量最高。盐和干旱处理下,ZmFAR1的表达量出现明显变化,推测ZmFAR1可能在不同程度参与了玉米对非生物胁迫的应答。     

香草兰VpLFY基因的克隆与表达分析

花分生组织特征基因LEAFY在植物花芽分化与成花诱导途径中起着重要的调控作用。通过RACE方法从香草兰中克隆VpLFY基因的全长cDNA序列。结果显示,该基因包含一个1 493 bp的开放阅读框,编码491个氨基酸残基。经蛋白质序列同源比对分析结果发现,VpLFY属于FLO-LFY家族。组织特异性研究结果表明,VpLFY基因在香草兰组织中属于组成型表达。荧光定量分析结果表明,VpLFY基因分别在香草兰纯花芽和混合花芽的不同发育阶段中有着较强的表达。     

花生脂肪酸延长酶基因ＡｈＦＡＥ１及其启动子的克隆与功能分析

为探讨花生脂肪酸中低芥酸含量的原因,从花生中克隆了脂肪酸延长酶FAE1及其启动子序列,并进行了功能分析。结果表明,AhFAE1全长cDNA为2 202bp,含有441bp的5?非翻译区及201bp的3?非翻译区,编码蛋白含519aa,分子量58.17Da,理论等电点9.15,AhFAE1与麻疯树（Jatropha curcas ALB76796.1）、黄麻（Corchorus capsularis OMO87584.1）、拟南芥AtKCS4亲缘关系较近。亚细胞定位结果显示AhFAE1定位于内质网。qRT-PCR结果显示,AhFAE1在各个组织中均有表达,在种子中随着种子的发育成“钟”型变化,花后60d表达量最高。构建了植物表达载体,通过农杆菌介导法转化拟南芥研究启动子功能,利用GUS组织化学染色研究其表达特征,在任何组织中未发现GUS活性。推测AhFAE1可能参与了花生长链脂肪酸的合成,但是该基因启动子转录活性弱可能是造成花生中低芥酸含量的主要原因。      

马蓝IGPS基因的克隆、表达分析及原核表达

吲哚-3-甘油磷酸合酶(indole-3-glycerol phosphate synthase,IGPS)是广泛参与生物体内色氨酸、生长素等吲哚化合物合成途径中重要的关键酶之一.为了研究BcIGPS在马蓝吲哚类生物碱合成中的作用,基于马蓝转录组数据,通过RT-PCR技术从马蓝中克隆得到IGPS基因序列,命名为BcIG...     

小麦AQPs蛋白TaPIP1基因cDNA克隆及其表达分析

为探索小麦水通道蛋白在氮素处理过程中的生物学功能,以0.1%尿素处理6.0 h的周麦19幼根为材料,利用RTPCR方法克隆了小麦PIPs类型的水通道蛋白基因TaPIP1,并分析了该基因的组织表达特性及其在尿素处理过程中的表达特征。TaPIP1全长1 062 bp,包括61 bp的5′非翻译区,128 bp的 3′非翻译区和一个长度为873 bp、编码290个氨基酸的开放阅读框。序列分析表明,TaPIP1基因与已知小麦（GQ452384和AAM00368）、大麦（BAA23746,CAA54233和BAA23745）、水稻（BAA24016）和玉米（AAK26754 ,ACG39699,ACG37183,CAA57955和AAK26756）等单子叶植物来源的同类基因同源性较高,相似性为85.9%～99.3%。半定量RTPCR表达谱分析显示,TaPIP1在抽穗期小麦的根、茎和旗叶中均能表达。氮素处理下该基因表达分析结果显示,TaPIP1在萌发期小麦根系中的表达受尿素的诱导。     

茶树抗逆相关基因ERF的克隆与表达特性分析

对利用cDNA-AFLP技术所获得的茶树低温诱导差异表达片段TDF,通过RACE方法获得含完整编码区序列的茶树ERF基因cDNA克隆,其开放阅读框编码212个氨基酸,包含一个保守的结构域AP2/ERF,与多种植物ERF蛋白具有高度同源性。qRT-PCR分析表明,茶树ERF基因受低温、乙烯、脱水、NaCl等上调表达,最大表达量分别是诱导前的121.1、22.6、2.6和2.2倍。在不同组织器官中,茶树ERF基因在转录水平上存在显著差异,成熟叶片中表达最高,其次是芽,而根和茎中表达量较低且相当,花和种子中表达极低。推测该基因在茶树响应非生物胁迫中发挥重要作用以及在组织中的表达受到严格控制。     

茶树ACC氧化酶基因全长cDNA的克隆与表达分析

ACC(1-氨基环丙烷-1-羧酸)氧化酶是植物乙烯合成过程中的关键酶之一,对乙烯的合成具有重要的调控作用。在茶树新梢cDNA文库测序所获得ESTs基础上,利用RT-PCR技术,克隆得到编码ACC氧化酶基因的全长序列,GenBank登录号为DQ904328。该基因长1232bp,编码320个氨基酸残基,预测分子量为36.2kD,等电点5.41。多序列联配表明茶树ACC氧化酶具有高度保守区域,基于邻接法的进化树显示与柿树ACC氧化酶的亲缘关系最近。对经高、低温后的不同品种进行RT-PCR分析,结果发现ACC氧化酶基因的表达量与品种的抗逆性有一定的相关性。     

Cloning and expression analysis of HXK1 gene from Jatropha curcas L.

HXK (Hexokinase) gene family and the role of JcHXK1 in Jatropha curcas L. were explored. Totally 4 HXK genes JcHXK1, JcHXK2, JcHXK3 and JcHKL1 were identified and complete ORF of JcHXK1 was cloned. Functional domain, phylogenetic evolution and low-temperature expression characteristics were analyzed. Results showed that full-length JcHXK1 cDNA was 1497 bp, encoding 498 amino acids with molecular weight of 53.81 ​kDa and pI of 5.03. Further phylogenetic evolutionary analysis demonstrated HXK1 protein was clustered into 6 small branches and 2 large branches. Sequence alignment showed that HXK1 contained several conserved glycine residues and hydrophobic channels. Prokaryotic expression vector of JcHXK1 was constructed and 12% SDS-PAGE detection showed that it was highly expressed in E. coli. These research was expected to lay a foundation for further gene functional verification and cold signal transduction mechanism for HXK1 in Jatropha curcas L.     

麻疯树毒蛋白(curcin)的抗真菌活性研究

以植物病原真菌水稻稻瘟病菌(Pyricularia oryzae Cav.)、松赤枯病菌(Pestalotia funerea)、玉米纹枯病菌(Rhizoctonia solani Kuha)、油菜菌核病菌[Sclerotinia sclerotiorum(Lib)de Bary]为实验菌,检测了麻疯树毒蛋白(curcin)的抗真菌活性.结果表明,5μg/mL curcin能明显抑制菌丝生长和孢子的产生.浓度提高到50 μg/mL时,水稻稻瘟病菌基本不形成孢子,对松赤枯病菌的孢子形成抑制率达83.8%.光镜下可见处理菌丝明显缩小、变形.SDS-PAGE显示,处理菌丝的蛋白质条带减少.curcin对菌丝生长和孢子发育的阻碍作用可能与curcin阻碍了蛋白质合成有关.     

海南麻疯树资源及其开发利用研究

概述麻疯树的生物学特性、经济价值及主要用途。评述海南省的麻疯树资源及其利用,并对海南麻疯树开发利用和产业发展作了较为深刻的论述。     

小桐子磷脂二酰甘油酰基转移酶(JcPDAT1) cDNA的克隆与功能鉴定

使用兼并PCR结合RACE技术从能源植物小桐子种子中克隆了一个PDAT基因的cDNA全长,命名为JcPDAT1 (GenBank登陆号为HQ827796)。JcPDAT1全长2 869bp,包含一个长为2 013bp的开放阅读框,编码670个氨基酸。多序列比对和进化分析表明该基因编码蛋白与其他植物PDAT高度同源,具有典型的PDAT结构域。Realtime PCR结果表明JcPDAT1在种子、叶和根里面都有表达,且在种子发育过程中大量表达。酵母互补实验证实该基因编码蛋白具有PDAT酶活性。在与酿酒酵母突变体H1246?的互补实验中发现, TLC层析（薄层层析法）和尼罗红染色结果都显示JcPDAT1的表达使H1246?恢复合成TAG,说明JcPDAT1具有PDAT的功能活性。       

麻疯树杂交子代与亲本间基因组DNA甲基化分析

为揭示麻疯树(Jatropha curcas)杂交子代与亲本间基因组甲基化变化规律,以1组亲缘关系较远且差异较大的亲本杂交构建的麻疯树遗传群体为材料,采用AFSM技术挖掘麻疯树DNA甲基化位点,比较不同材料的甲基化水平,对其进行功能分析.结果表明:共检测出537234个甲基化位点,杂交子代DNA甲基化水平(0.29)显...     

麻疯树优良单株筛选重要性状评价指标研究

利用方差分析、相关分析、因子分析和通径分析等方法,对筛选到的20株麻疯树优良单株的产量性状指标和种子特性等进行分析,结果表明:(1)单株果数、单株种子数、单株果重和单株种子重的变异系数均大于60%,具有较大的选择潜力,而百粒重、种子长度、种子宽度、种子厚度、种子含水量和种子含油量的变异系数分别为9.09%、1.67%、1.99%、2.04%、11.84%和7.02%,相对选择潜力较小;(2)单株果数、单株种数、单株果重和单株种子重4个性状反映了单株产量,且相互间呈极显著正相关,百粒重则反映了种子饱满程度,因此可选取单株种重和百粒重作为麻疯树优良单株筛选评价的主要指标;(3)种子含油量可在将来获得麻疯树高产稳产品种的基础上作为高油品种的筛选评价指标;(4)优良单株CPT1的单株种重、百粒重和种子含油量分别为676.84g、62.04g和34.43%,其产量性状和含油量表现较好,可作为生产上优良品种进一步筛选和培育的对象。     

低温对麻疯树生理指标的影响

用不同的低温(25℃、12℃、8℃、4℃),分别在不同时间段内(1d、2d、3d、4d)胁迫麻疯树幼苗,以研究麻疯树的冷伤害和抗冷性.结果表明,低温对麻疯树幼苗造成显著伤害,表现为叶绿素含量减少,根系活力降低,生物膜的通透性增大,膜脂不饱和脂肪酸含量下降等.冷伤害程度与胁迫温度、胁迫时间密切相关,即胁迫温度越低,胁迫时间越长,麻疯树受害越严重.麻疯树在低温胁迫下生理活动减弱,以减小冷伤害.这是低温适应性反应,表明它具有抗冷性,尤其对12℃以上低温具有较大的耐受性.     

麻疯树地理种源对比试验初报

通过对14份不同地理种源麻疯树的对比种植试验,比较当年植株生长量及种子产量。结果表明：不同种源的植株生长量和种子产量存在较大的差异,YD、QY-01、Tc002、002、007地理种源营养生长量较大,其株高达到176～192 cm,地径达7.43～8.52 cm,植株冠幅面积达到190 cm×190 cm;而REP-7、REP-3、REP-2、YS078、BC001地理种源种子产量较高,每亩种子产量达到18.18～29.36 kg。试验为进一步品种选育提供了研究材料。     

稻曲病菌UvHog1基因的克隆及表达分析

稻曲病由稻曲病菌引起,是水稻穗部的重要病害。利用同源克隆和RACE技术,根据丝状真菌相对保守的氨基酸序列设计简并引物,从稻曲病菌中分离了丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)编码基因的全长cDNA序列,命名为UvHog1。UvHog1含有MAPK保守的蛋白激酶激活域(TGY),序列与稻瘟病菌MgOsm1(AAF09475.1)、球孢白僵菌BbHog1(AAS77871.1)、烟曲霉AfOsm1(XP752664.1)和隐球酵母CrHog1(AAM26267.1)等MAPK高度同源,相似性分别为95%、93%、88%和81%。系统聚类结果表明,UvHog1与酵母Hog1MAPK同源。在盐胁迫条件下,UvHog1的相对表达量明显降低,表明UvHog1参与了对盐胁迫的信号响应。     

麻疯树营养器官和种子的蛋白质组成及对水分和温度胁迫的反应

用不同溶剂提取麻疯树根、茎、叶及种子的蛋白质,结果表明总蛋白以种子中含量最高,而营养器官中蛋白质主要集中在叶。萌发种子中蛋白质组分变化显著,而贮藏种子中蛋白质组分无太大变化。当年生种子、贮藏种子、茎和叶中所含蛋白质,以碱提组分含量最高;萌动种子和根中的蛋白质以水提组分含量最高。种子中抗癌蛋白质(28KD)、抗真菌蛋白质(22KD、21KD和20KD三亚基组成64KD)在碱提组分中含量最高。用30％PEG-6000处理麻疯树苗,发现在叶中诱导产生55KD、46KD、36KD、30KD、19KD、16KD和13KD多肽,在茎中产生33KD、30KD和23KD多肽,同时42KD和17KD多肽的含量减少。用4℃和51℃处理麻疯树苗,发现叶中54KD和24KD多肽在4℃和51℃均被诱导增加,44KD和36KD多肽在4℃和51℃均减少;茎中4℃和51℃诱导产生52KD、44KD和14KD多肽,诱导32KD、30KD和14KD多肽的增加。水分胁迫和温度胁迫在麻疯树根中未引起蛋白质组成的明显变化。