麻疯树磷酸烯酮式丙酮酸羧化酶em>pepc基因全长cDNA克隆及序列分析

应用RT-PCR和RACE法从麻疯树总RNA中分离出pepc基因全长cDNA,长度为3 142 bp,阅读框2 898 bp,编码965个氨基酸,在GenBank中登录,序列号为EU069413。它的氨基酸序列与蓖麻、陆地棉、橙、大豆、花生、烟草、油菜、拟南芥的氨基酸同源性分别为94.94%、92.46%、90.60%、90.50%、90.50%、88.33%、84.61%、82.44%。该基因编码了pepc基因家族中的pepc1,蛋白属于C₃型PEPC。推测了pepc编码蛋白分子量为110.6 kD,并对其稳定性、二级结构、疏水性等特性进行了分析,最后确定了该蛋白的功能位点和结构域。     

日本落叶松体细胞胚胎发生相关基因LaSERK1的克隆与表达分析

本研究克隆了日本落叶松体细胞胚胎发生相关受体类蛋白激酶基因 LaSERK1,并检测了在不同培养条件下LaSERK1的表达情况,发现LaSERK1与已发现的其他物种SERK1 基因有高度相似性,qRT-PCR结果显示： LaSERK1在体胚发生早期高表达。结果表明：LaSERK1可能在落叶松体胚发育早期起重要作用,LaSERK1 也可能成为早期胚性细胞的标记基因。     

美洲黑杨PdZFR基因的克隆和分析

根据美洲黑杨PdZFR部分cDNA序列,采用拟基因组文库步行法和RACE克隆了该基因全长cDNA及基因组DNA, 并对该基因的启动子、转录起始位点、内含子分布、剪切方式、编码的氨基酸序列和该基因在染色体上的分布位置进行了分析。组织或器官特异表达分析表明:该基因与植物发育相关。     

毛竹木质素合成相关基因C4H的克隆及组织表达分析

采用RT-PCR和RACE技术,从毛竹中克隆了C4H基因cDNA全长序列。该基因包含1 506 bp开放读码框,编码502个氨基酸。与NCBI核酸和蛋白数据库中序列进行比对, 结果表明该基因与单子叶植物高粱、水稻和玉米中的C4H基因同源性较高,分别达到88%、88%和87%。经过荧光定量PCR分析,该基因在毛竹不同发育时期和不同组织中表达丰度不同,在冬笋中表达量最高,其次为春笋顶部、中部、叶、3年生茎、根、叶鞘、2年生茎、春笋、1年生茎,而在春笋基部中表达最低。在笋顶部、中部的高水平表达表明本文克隆的C4H基因与发育时期维管组织的细胞壁加厚相关,可以作为调控木质素合成的目标基因用于竹子基因工程改良。     

杜仲1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶基因cDNA全长克隆与序列分析

以杜仲叶片cDNA为模板,采用反转录RCR及RACE技术分离出DXR基因cDNA全长。序列分析结果表明该基因序列全长1 814 bp,共编码478个氨基酸,推导的蛋白质分子量为51.71 kD,理论等电点5.79,命名为EuDXR。推导的EuDXR蛋白质序列具有植物DXR酶的5个典型基序,并预测出26个潜在的功能位点。系统进化树分析表明EuDXR蛋白与玉米、水稻亲缘关系最近,其次为橡胶、拟南芥、烟草。     

黑杨DNA甲基转移酶基因片段的分离及表达分析

利用同源序列克隆技术,分离了三倍体黑杨中4类(MET、CMT、DRM、DNMT2)8个特异甲基转移酶片段,其中,5个片段与二倍体同源性达到100%,3个片段发生了剪切变化。通过实时定量PCR技术检测8个甲基转移酶在不同倍性、不同部位、不同生长时期间表达模式的差异,通过对5个不同部位基因表达的检测,表明不同倍性黑杨在相同的部位可能由不同种类的甲基转移酶参与主要的甲基化调控。通过分析植株从分化早期的茎尖到分化晚期的叶和茎整个生长过程中基因表达的情况,发现随着时间的推移,MET家族 (PnD1和PnD2) 基因可能是拮抗调节,CMT (PnD3和PnD4) 家族基因可能是协同调节;而隶属于DNMT2家族的PnD6基因在各部位的表达都比较弱,唯独三倍体茎尖有很高的表达。由于茎尖是生长旺盛的部位,PnD6有可能是影响三倍体速生的重要基因。这些结果可能暗示,DNA甲基转移酶基因可能参与了黑杨发育过程中叶片形态发生的过程。     

日本落叶松杂种及亲本 4CL基因的克隆和SNP多态性分析

以日本落叶松(Larix kaempferi)不同杂交组合为材料,依据转录组测序信息,成功获得了11种日本落叶松材料的4 CL基因的编码区序列,该序列长1 537 bp,包含完整ORF片段1 368 bp,编码455个氨基酸。qRT-PCR结果分析表明,除日本落叶松Larix16×Larix61组合外,Larix82×Larix13、Larix40×Larix10和Larix82×Larix61子代的表达均高于双亲,推测4 CL基因差异表达与落叶松杂种的木质素生物合成有关。进一步采用SNP标记方法和DNAMAN软件对不同日本落叶松杂种和亲本组合的单核苷酸多态性进行分析。共检测到66个SNP多态性位点,表明日本落叶松4CL 具有丰富的遗传多样性。66个SNP变异中,属于三突变1个;转换类型45个,占总变异的68.18%;20个属于颠换类型,占总变异的30.30%,转换:颠换=9:4。在转换类型中,A/G和C/T转换分别占28.79%和39.39%;颠换类型中A/C、A/T、G/C、G/T分别占4.55%、9.09%、9.09%和7.58%。采用NJ 聚类法对克隆片段的氨基酸序列进行了遗传多样性分析。     

白蜡虫热激蛋白基因在低温胁迫下的表达分析

白蜡虫对低温的高度耐受性对其生存、繁殖及白蜡生产都至关重要。为探讨低温胁迫对白蜡虫hsp表达的影响,采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）,对白蜡虫二龄雄虫在低温胁迫下7个不同的 hsps（hsp21.5,hsp21.7,hsp40,hsp60,hsp70,hsc70,hsp90）的基因表达情况进行了检测。结果发现,除hsc70外,其余hsps均能被低温不同程度地诱导,其中hsp70、hsp21.7和hsp90的上调量十分显著。说明多数hsps都与白蜡虫幼虫应对低温胁迫相关。     

抗虫转基因欧洲黑杨多重PCR技术检测体系构建

根据抗虫转基因欧洲黑杨中的CaMV 35S启动子、NOS终止子、NPTⅡ标记基因以及Bt目的基因序列,设计合成了相应引物,采用单重PCR和多重PCR技术对启动子、终止子、选择标记基因以及目的基因等多个外源基因进行检测,并对各引物的退火温度及引物之间的浓度配比进行优化,建立了适用于抗虫转基因欧洲黑杨检测的Bt、NPTⅡ和NOS基因的三重PCR分析的技术体系。结果表明:当各组引物的终浓度配比为1.0∶ 0.5∶ 0.5,退火温度为59 ℃时,所建立的三重PCR检测体系能够有效地检测出抗虫转基因欧洲黑杨中的转基因成分,实现了对抗虫转基因欧洲黑杨的快速、高效、准确的鉴定。     

根癌农杆菌介导的反义VeFAD2基因对少根根霉的遗传转化及其影响因子

Agrobacteriurn tumefaciens-mediated transformation (AtMT) method was used to study the genetic transformation in Rhizopus arrhizus of antisense expression vector pBI121-fad2 of VeFAD₂ gene. We studied the key factors influencing transformation, such as A.tumefaciens strains,bacterial cell volume initially used, co-cultivation time, effective period and concentration of AS. The results shows that the ideal A.tumefaciens strain is AGL-1, the optimum bacterial cell volume initially used is 50-100 μL and co-culture 24 hours will get the most transformants. At co-culture period, AS induction is indispensable. It is beneficial to improve transformation ratio by adding to 200 μmol·L^-1 AS at preincubate period and increasing AS concentration to 400-600 μmol·L^-1 at co-culture period. It determined that antisense VeFAD₂ gene has been integrated into the genome of R. arrhizus by PCR-Southern detection.     

杨树三倍体与二倍体DNA甲基化的比较分析

利用甲基化敏感扩增多态性技术,对二倍体与三倍体黑杨和白杨群体DNA甲基化进行了研究,共检测到745个基因位点,不同倍性杨树群体基因组DNA的总甲基化率为13.69% 18.84%,二倍体杨树平均为14.71%,三倍体杨树平均为17.72%。不同倍性杨树种群总甲基化率随着倍性的升高而升高,半甲基化率黑杨组也随着倍性的升高而升高,而白杨组正好相反;黑杨组全甲基化率没有明显的规律可循,而白杨组的全甲基化率则随着倍性的升高而升高。倍性与甲基化率的相关性验证分析结果表明:总甲基化率与倍性的相关系数为0.835,P<0.01,总甲基化率与倍性呈极显著正相关;全甲基化率与倍性的相关系数为0.651,P<0.05,全甲基化率与倍性呈显著正相关;半甲基化率与倍性的相关系数为0.335,P>0.05,半甲基化率与倍性相关性较弱。不同倍性杨树群体的甲基化变异与序列变化具有显著相关性(r=0.910 3,P<0.01),推测甲基化变异具有种群特异性。     

落叶松实时定量PCR内参基因的筛选

本研究针对日本落叶松(Larix kaempferi (Lamb.) Carr.)体细胞胚胎发育过程中原胚团时期到胚胎成熟时期、种子萌发过程、植株幼年生长阶段和成年生长阶段等生长发育过程中的31份材料,应用实时荧光定量PCR(qPCR)技术,分析了12个持家基因(ACT 4、APm、Chc、Gapc、RPL1、RPL2、EF1、EF2、eIF、E3UL、UBQ和UPL2) 在这31份材料中的表达情况。经geNorm和NormFinder两种分析软件对这12个持家基因进行表达稳定性分析,结果表明:APm在不同器官、体细胞胚胎发育和种子萌发过程中表达均最为稳定;EF1 在不同生长年龄植株的顶梢中表达最为稳定;eIF在不同年龄植株的针叶中表达最为稳定。分析结果表明,针对不同的研究材料和发育阶段应选择适合的持家基因做内参基因使用。进行基因表达细微差异研究时,可根据需要使用2个或2个以上内参组合。     

农杆菌介导的SeNHX1基因转化月季愈伤组织的研究

Pink Peace’rose was used to study the optimum conditions for transferring the SeNHX1 gene into the callus. The results showed that the optimal medium was MS+2,4-D 5.0 mg·L^-1 + TDZ 0.5 mg·L^-1. Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation was able to take the target gene into callus and the blue spots were found. The optimum conditions for the transient expression of gusA gene are as following: bacterium density of OD was 0.5, infection time was 20 min, culture time was 3 days. Adding 100 μmol·L^-1 AS, the frequency of transient expression of GUS gene was the highest, which reached about 85% in present study.     

金花茶查尔酮异构酶基因全长克隆与表达的初步研究

利用RT-PCR和RACE技术,从我国珍稀濒危植物金花茶花瓣中获得了查尔酮异构酶(Chalcone isomerase,CHI)基因的cDNA全长,命名为Cn-CHI,GenBank登录号HQ269805.1。碱基序列分析表明,Cn-CHI基因全长953 bp,包含56 bp的5’非翻译区、204 bp的3’ 非翻译区和一个长为693 bp编码230个氨基酸的开放阅读框。氨基酸序列比对分析表明,Cn-CHI基因编码蛋白与蔷薇科、杜鹃花科、茄科等植物的CHI蛋白同源性都在75%以上,与山茶科山茶属茶树CHI蛋白同源性高达99%。相对荧光定量PCR分析表明,Cn-CHI基因在金花茶花蕾发育过程中呈现先急剧上升后平缓下降的趋势;在花器官的不同部位中,Cn-CHI基因表达量最高的是雌蕊,其次是雄蕊,在萼片和花瓣中的表达量较低且相差不大。     

拟南芥AtFBDL 1 在植物顶端生长调节中的作用

拟南芥 AtFBDL1 基因是FBD-like基因家族的一员,其编码蛋白含有类似于F-box的结构域。表达模式网络预测结果显示该基因在茎顶端分生组织中高丰度表达,但对于FBD-like基因家族的研究还很少,其功能目前尚不明确。为此,本研究通过组织半定量表达分析和GUS染色显示 AtFBDL1 基因在拟南芥中具有时空表达特异性。结果表明:在真叶形成前和形成初期,该基因主要在茎顶端分生组织和下胚轴区域表达;真叶形成后,该基因在下胚轴的表达明显减少,而主要集中在茎顶端分生组织表达。遗传转化显示:与野生型植株相比,过表达 AtFBDL1 基因的植株生长发育缓慢,抽薹时间推迟3 4 d,莲座叶叶片面积减小,叶片数目平均增多10片,并且伴随有变态叶出现;过表达植株株高比野生型矮,株高最大差值达到12 cm。共表达网络预测 AtFBDL1 与多个与生长素和花发育相关的基因具有共表达关系。以上研究结果表明: AtFBDL1 基因在拟南芥的生长发育过程中,特别是在顶端分生组织分化过程中起重要作用。     

毒死蜱对舞毒蛾食物利用和解毒酶及AChE活性的影响

采用质量法和酶活性测定法研究了毒死蜱对舞毒蛾(Lymantria dispar)3龄幼虫食物利用的影响,并测定了其毒力及解毒酶、乙酰胆碱酯酶(AChE)的活性。用亚致死浓度(1.5 mg·L^-1)毒死蜱处理小黑杨叶片,饲喂舞毒蛾3龄幼虫,其幼虫生长率(RGR)、食物利用率(ECI)和食物转化率(ECD)均显著低于对照,而近似消化率(AD)显著高于对照,相对取食量(RCR)处理和对照间差异不显著。毒死蜱对舞毒蛾幼虫24 h致死中浓度(LC₅₀)为5.86 mg·L^-1,其毒力低于三氟氯氰菊酯而高于氧化乐果。毒死蜱对舞毒蛾3龄幼虫体内羧酸酯酶(CarE)、谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)和AChE均有抑制作用,抑制程度为CarE＞AChE＞GSTs。毒死蜱通过影响舞毒蛾食物利用和抑制酶活性而表现出杀虫活性,为一种有效防治舞毒蛾的有机磷杀虫剂。     

日本落叶松 UDPGDH基因的cDNA克隆和表达分析

以日本落叶松杂交Solexa转录组测序获得的数据为依据,经拼接后获得尿苷二磷酸葡萄糖脱氢酶(UDPGDH)原序列,以该序列两端设计引物,在落叶松亲代和子代幼嫩针叶中成功克隆了UDPGDH基因cDNA序列,序列长1 443 bp,编码480个氨基酸。qRT-PCR结果分析表明:UDPGDH基因的表达量在落叶松杂交子代中远远高于亲本,正交子代的表达比反交子代高,说明UDPGDH在形成细胞壁半纤维素前体物过程中起着非常重要的作用,暗示UDPGDH在子代的高表达有利于杂种优势的形成。     

日本落叶松谷胱苷肽还原酶的生化特性研究

本研究从日本落叶松中克隆到一个谷胱苷肽还原酶(GR)基因,命名为LaGR。该基因编码563个氨基酸组成的蛋白质,预测分子量为61.06 kDa。表达模式分析发现LaGR基因在芽、成熟针叶、茎韧皮部和根韧皮部均表达,是组成型表达基因。蛋白质亚细胞定位研究发现LaGR蛋白定位在叶绿体。在大肠杆菌中表达并纯化了LaGR重组蛋白。酶学性质分析发现,LaGR蛋白对底物GSSG和NADPH具有较高的催化活性和亲和力,是热稳定蛋白,而且最适pH值范围在7.0 9.0之间。Cd²⁺、Pb²⁺和Cu²⁺等重金属离子对LaGR蛋白的催化活性具有明显的抑制作用。将LaGR蛋白的第528位His突变为Gln后,其突变蛋白的催化活性显著降低,而且与野生型LaGR蛋白相比,突变蛋白的动力学常数、最适pH值范围和热稳定性均发生了显著变化,预示着第528位的His在LaGR的催化特性和蛋白结构稳定性方面发挥着重要作用。     

苹果属无融合生殖SERK1基因的克隆与生物信息学分析

[目的]为探讨苹果属植物无融合生殖分子机制。[方法]以苹果属平邑甜茶及杂种后代33#为试材,以苹果基因组CDS序列设计引物,通过PCR扩增技术克隆出SERK同源基因的cDNA全长序列,命名为MhSERK1和MhdSERK1(GenBank登录号JQ231273和JQ231272),利用实时定量RTqPCR的方法检测了这两个基因在平邑甜茶和杂种后代各组织和器官中的表达模式。[结果]序列分析显示MhSERK1和MhdSERK1编码区序列全长为1 899 bp和1 881 bp,分别编码632和626个氨基酸,其氨基酸序列与其他植物的SERK1同源基因所编码的氨基酸同源性都在80%以上,特别是与葡萄科龙眼品种同源性最高,高达92.56%,与模式植物拟南芥、烟草等植物的SERK同源基因都具有很高的同源性。实时定量PCR结果表明,在平邑甜茶和杂种后代不同组织、花器官中SERK1基因的表达量存在差异,其中在子房中的表达量最高,在营养生长的组织中表达量很低,在平邑甜茶花蕾期的子房中表达量最高。[结论]推测该基因在平邑甜茶和杂种后代的生殖发育过程中可能发挥重要作用。     

中间锦鸡儿生长发育过程中5个miRNAs及其靶基因的表达模式分析

利用qRT-PCR技术分析了5个miRNAs(cin-miR157a、cin-miR159a、cin-miR165a、cin-miR172b和cin-miR396a)及其靶基因在中间锦鸡儿(Caragana intermedia)不同发育阶段不同器官的表达变化。结果显示,5个miRNAs的表达模式均存在时空特异性,其中cin-miR159a、cin-miR165a、cin-miR172b、cin-miR396a在成年期营养器官中强烈表达,在幼年期和成年期生殖器官中弱表达;cin-miR157a在幼年期和成年期生殖器官中强烈表达,在成年期营养器官中弱表达。除cin-miR159a的靶基因MYB和cin-miR165a的靶基因HD-Zip Ⅲ外,其它被检测的miRNAs靶基因与相应的miRNAs的表达呈现出明显的相互消长的表达模式。该结果表明中间锦鸡儿miRNA可通过调控其靶基因的表达,进而调控发育阶段转变、器官形态建成、细胞分化等生物学过程。研究结果将为中间锦鸡儿的定向改良工作提供理论依据和基因资源。