TAIL-PCR技术分离柞蚕丝素基因3′端非编码区未知DNA序列

以柞蚕基因组DNA为材料,采用热不对称交错PCR(TAIL-PCR)技术分离出1 998 bp的DNA序列。将该序列与Genebank上的柞蚕丝素基因DNA序列(AF083334)进行比较分析结果表明,新钓取的DNA片断中1 758 bp的DNA序列为柞蚕丝素基因3′端非编码区未知DNA序列。TAIL-PCR技术为柞蚕丝素基因3′端非编码区未知DNA序列的钓取提供了一种简便、高效的方法。     

用改良TAIL-PCR技术分析转基因烟草cbf1基因插入区的侧翼序列

1995年由LIU^[1~3]等首创并发展了热不对称交错PCR（TAIL-PCR, Thermal Asymmetric Interlace PCR）方法,对拟南芥中T-DNA整合位点的侧翼序列进行了扩增。这种方法利用3个特异的巢式引物和1个较短的随机简并引物引发PCR扩增。它用一系列特异性的巢式引物除去由特异引物单独延伸所产生的非特异性产物。又由于特异性引物和随机引物的退火温度有明显的差别,所以用特殊的热循环程序使PCR反应有利于特异性产物的扩增,而抑制由随机引物产生的非特异性产物。     

牛肌肉生长抑制素基因编码区全序列的分子进化特征

运用PCR分段扩增测序法,获得普通牛、瘤牛、牦牛、大额牛、水牛(沼泽型和河流型)MSTN基因编码区全序列,进而分析编码区序列的分子进化特征.结果显示,牛MSTN基因编码区全序列长1 128 bp,种内核苷酸突变率为0～0.35%,种间核苷酸突变率为0.08%～1.42%.MSTN基因编码区序列存在密码子使用偏好性,29个偏好性密码子约占密码子使用总数的49.2%.核苷酸的替代以转换为主,转换/颠换比为2.9.非同义突变位点远少于同义突变位点,同义与非同义替代速率比全部小于或等于1,表明MSTN基因编码区序列并未受到达尔文正向选择的影响,却受到一定的负向选择作用.分子进化树显示,水牛、瘤牛独自成类并与其他牛种显著分化;普通牛、牦牛、大额牛间的序列分化程度并不明显,但有可能在进化过程中逐步产生明显的分化.     

小麦TaFT基因编码区序列多态性及其与开花期的关系

春化基因VRN-B3是小麦开花素基因TaFT,为探索该基因在品种间的保守性及其与小麦开花早晚的关系,根据TaFT基因序列(GenBank accession No.: DQ890162)设计特异PCR引物,扩增了13个品种中该基因的编码区。通过测序和序列比对,发现不同品种间该基因编码区的DNA序列存在多态性,序列翻译发现5个品种的表达产物FT蛋白发生变异。利用中国春的非整倍体材料将TaFT基因定位在7BS染色体上。参考品种的冬春性及开花时间,推测冬性品种正常的FT蛋白(同DQ890162翻译的氨基酸序列一致)可加速开花,FT蛋白变异则延迟开花;春性品种的FT蛋白变异与否对开花期影响不大,推测TaFT基因的效应可能被春性品种的显性春化基因所掩盖。     

小麦TaFT基因编码区序列多态性及其与开花期的关系

春化基因VRN-B3是小麦开花素基因TaFT,为探索该基因在品种间的保守性及其与小麦开花早晚的关系,根据TaFT基因序列(GenBank accession No.: DQ890162)设计特异PCR引物,扩增了13个品种中该基因的编码区。通过测序和序列比对,发现不同品种间该基因编码区的DNA序列存在多态性,序列翻译发现5个品种的表达产物FT蛋白发生变异。利用中国春的非整倍体材料将TaFT基因定位在7BS染色体上。参考品种的冬春性及开花时间,推测冬性品种正常的FT蛋白(同DQ890162翻译的氨基酸序列一致)可加速开花,FT蛋白变异则延迟开花;春性品种的FT蛋白变异与否对开花期影响不大,推测TaFT基因的效应可能被春性品种的显性春化基因所掩盖。     

斑茅cDNA中抗病基因同源序列的分离和表达特性分析

植物抗病基因具有一些特定的保守结构域。本研究根据已知植物同源抗病基因(RGAs)保守序列设计简并引物, 从甘蔗近缘植物斑茅的cDNA中扩增出6条抗病基因同源序列, 它们在NCBI上登录号分别为EU685835、EU685836、EU685837、EU685838、EU685839 和 EU685840。序列分析表明, 这些RGAs均含有典型的NBS-LRR类抗病基因保守结构域P-loop、Kinase-2a、Kinase-3a和疏水结构域(Hydrophobic domain, HD)。氨基酸序列的同源性比对表明,6条RGAs序列同11条参试的抗病基因之间的同源性为8.3%~93%,而6条RGAs之间的氨基酸序列同源为30.5%~45.6%。另外,本实验所克隆的6条斑茅抗病基因同源序列中, kinase-2 (LLVLDDVW/D)最后一个氨基酸皆为色氨酸,推测所克隆的NBS-LRR类抗病基因都属于non-TIR-NBS-LRR类。定量PCR分析表明, 6条斑茅抗病基因同源序列在根、茎和叶片中组成型表达,同时这些抗病基因同源序列的表达会受外源信号分子水杨酸和过氧化氢的上调作用,可能在斑茅的抗病性中具有一定的作用。     

甘薯贮藏蛋白基因启动子和信号肽编码区克隆及序列分析

根据已知的甘薯块根贮藏蛋白A基因序列, 设计和合成了两对PCR引物, 从南薯88基因组中分别扩增出该基因的启动子和启动子加信号肽编码区两种DNA片段, 并测定了它们的DNA序列。 将测定的序列与GenBank中的甘薯贮藏蛋白基因的相应序列进行同源性分析, 结果发现, 其中既有与GenBank中甘薯贮藏蛋白基因启动子完全相同的片段,     

冷诱导下毛百合甘油-3-磷酸酰基转移酶活性变化及其基因保守区的克隆

探讨了野生毛百合甘油-3-磷酸酰基转移酶活性在冷胁迫下的变化,用简并引物扩增了甘油-3-磷酸酰基转移酶基因保守区序列的结果表明,该保守区段长744 bp,推测编码247个氨基酸.在GPAT氨基酸序列中存在1个高度保守的区域(WIAPSGGRDRP),在NCBI上经过BLASTp比对分析,发现这段保守区序列为LPLAT基...     

amiRNA技术沉默C-3氧化酶编码基因StCPD对马铃薯抗旱性的影响

CPD (constitutive photomorphogenesis and dwarf)基因编码C-3氧化酶, 为油菜素内酯(brassinosteroid, BR)生物合成途径中的限速酶, 在植物响应逆境胁迫过程中具重要调控作用。本研究利用人工microRNA (artificial microRNA, amiRNA)技术, 构建马铃薯CPD基因(StCPD)的干扰表达载体pCPB121-amiRcpd, 通过根癌农杆菌介导法将其转入马铃薯栽培品种“紫花白”, 获得转基因植株(Ci1~Ci5), 其中Ci1和Ci3的StCPD基因干扰程度分别为78%和90%。基因组织表达特异性分析表明, StCPD在马铃薯试管苗叶片中表达量最高, 是茎和根中表达量的3.05倍和1.65倍。转基因植株株高、茎粗、根长、鲜重及薯的大小和鲜重等指标均较非转基因(NT)植株显著下降, 表明StCPD基因干扰表达后, 植株的长势明显受到抑制。模拟干旱胁迫处理下, 转基因植株叶片中丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量显著高于NT植株, 而脯氨酸含量显著低于NT植株。转基因和NT马铃薯中, StCPD基因的表达量、MDA和脯氨酸含量均显著高于对照; 且随着胁迫处理时间延长, 基因表达量呈持续增强趋势, MDA和脯氨酸含量随之增加。结果表明, StCPD基因干扰表达能明显降低马铃薯对干旱胁迫的抵抗能力, 为进一步研究BR对马铃薯生长发育和对干旱胁迫的响应奠定了基础。     

玉米Gln1-3 gDNA序列分离、基因结构、保守功能域与等位变异分析

谷氨酰胺合成酶家族是高等植物体内氨态氮同化酶, 是植物体内氮利用与循环的核心构件。玉米Gln1-3基因编码叶肉细胞中的细胞质同工酶, 与全株氮向籽粒蛋白质同化与氮利用效率及产量紧密相关。本研究以玉米自交系辽白371为材料, 采用PCR与接头步移(walking)方法分离得到Gln1-3基因区域基因组DNA(gDNA)全长4 571 bp, 起始密码子至终止密码子序列长3 062 bp。将该基因在GenBank注册, 登录号为EU338535, 并进行了详细注释。该基因由10个外显子、9个内含子组成, 剪接方式主要为5′供位保守的GU与3′受位AG模式。编码的GS1蛋白由356个氨基酸组成, 分子量39.2 kD, 等电点 (pI) 为5.202。保守功能域分析表明, 氨基末端外显子2到外显子6为氨离子结合结构域, 羧基末端外显子8与外显子9构成ATP酶结构域, 在胞内行使催化功能。对50个玉米自交系Gln1-3基因重要分析区域进行了等位变异分析, 鉴定出364个等位变异, 其中313个为SNP变异, 占86%。     

水稻'宜香优2115'OsZIP3基因的克隆及序列分析

植物ZIP(Zn-regulated transporter,Iron-regulated transporter-like protein)家族蛋白是负责吸收、转运和分配Zn和Fe等离子的完整膜转运蛋白,对维持植物体内Zn和Fe平衡起关键作用,ZIP家族的成员之一OsZIP3参与Zn分配,OsZIP3是水稻锌高效相关的备选基因.为了明确OsZIP3基因在富锌水稻品种中的分子特征,本研究利用RT-PCR技术从'宜香优2115'中克隆到ZIP3基因,命名为OsZIP3-YXY2115,并对其进行生物信息学分析.序列分析结果表明,该基因的编码区(CDS)全长为1095 bp,编码364个氨基酸,蛋白序列含有6个跨膜结构,蛋白分子量38.0 kD,理论等电点8.67,不稳定指数42.34,为不稳定蛋白.结构域预测结果显示OsZIP3-YXY2115蛋白含有ZIP家族锌铁转运系列结构域,属于锌铁转运蛋白(ZRT/IRT-like protein,ZIP)家族成员.亚细胞定位预测分析表明,OsZIP3-YXY2115蛋白定位于细胞质膜中.氨基酸序列比对结果表明,其与已报道的粳稻OsZIP3 (XP_015635611.1)相似性最高.该研究结果为进一步分析ZIP3基因功能及作物富锌育种提供了一定的理论基础和基因资源.     

大豆抗逆基因GmDREB3启动子的克隆及调控区段分析

GmDREB3基因能提高转基因烟草和拟南芥的抗逆性。利用SiteFinding-PCR技术, 从大豆品种铁丰8号基因组中分离到大豆抗逆基因GmDREB3启动子片段, 长度1 648 bp。该片段富含A/T碱基, 还含有TATA-box、低温响应元件MYC及其他顺式元件MYB、CAAT-box等。将该启动子分区段与GUS报告基因连接构建表达载体, 利用基因枪法转化小麦愈伤组织, 并进行干旱、高盐、低温等处理, 通过组织化学染色和GUS荧光定量测定分析各区段调控元件的活性。结果表明, 在干旱和低温的诱导下, 该启动子能激活下游GUS基因的表达, 在–285 ~ –1 117区域存在与低温和干旱应答有关的重要调控元件, 在–1 464 ~ –1 648区域内存在抑制启动子活性的调控元件。由此推断, 在逆境条件下通过启动子区域正、负调控元件的共同作用, 使GmDREB3基因的表达维持在一个恰当的水平。     

大豆抗逆基因GmDREB3启动子的克隆及调控区段分析

GmDREB3基因能提高转基因烟草和拟南芥的抗逆性。利用SiteFinding-PCR技术, 从大豆品种铁丰8号基因组中分离到大豆抗逆基因GmDREB3启动子片段, 长度1 648 bp。该片段富含A/T碱基, 还含有TATA-box、低温响应元件MYC及其他顺式元件MYB、CAAT-box等。将该启动子分区段与GUS报告基因连接构建表达载体, 利用基因枪法转化小麦愈伤组织, 并进行干旱、高盐、低温等处理, 通过组织化学染色和GUS荧光定量测定分析各区段调控元件的活性。结果表明, 在干旱和低温的诱导下, 该启动子能激活下游GUS基因的表达, 在–285 ~ –1 117区域存在与低温和干旱应答有关的重要调控元件, 在–1 464 ~ –1 648区域内存在抑制启动子活性的调控元件。由此推断, 在逆境条件下通过启动子区域正、负调控元件的共同作用, 使GmDREB3基因的表达维持在一个恰当的水平。     

拟南芥菜花药绒毡层启动子的克隆和序列分析

以拟南芥菜(Arabid　op　sis thaliana)基因组DNA为模板 , 通过PCR扩增得到绒毡层特异 表达基因A9的启动子片段, 克隆到pUC18载体上。 序列分析表明, 该启动子大小为36 0 bp , RNA聚合酶识别序列TATA box, 花药特异表达和增强序列TGTGG、 TGTGA两个Motifs皆完整 , 与已报道的序列比较仅有3个核苷酸发生改变, 同源性为99.     

玉米Gln1-3 gDNA序列分离、基因结构、保守功能域与等位变异分析

谷氨酰胺合成酶家族是高等植物体内氨态氮同化酶, 是植物体内氮利用与循环的核心构件。玉米Gln1-3基因编码叶肉细胞中的细胞质同工酶, 与全株氮向籽粒蛋白质同化与氮利用效率及产量紧密相关。本研究以玉米自交系辽白371为材料, 采用PCR与接头步移(walking)方法分离得到Gln1-3基因区域基因组DNA(gDNA)全长4 571 bp, 起始密码子至终止密码子序列长3 062 bp。将该基因在GenBank注册, 登录号为EU338535, 并进行了详细注释。该基因由10个外显子、9个内含子组成, 剪接方式主要为5′供位保守的GU与3′受位AG模式。编码的GS1蛋白由356个氨基酸组成, 分子量39.2 kD, 等电点 (pI) 为5.202。保守功能域分析表明, 氨基末端外显子2到外显子6为氨离子结合结构域, 羧基末端外显子8与外显子9构成ATP酶结构域, 在胞内行使催化功能。对50个玉米自交系Gln1-3基因重要分析区域进行了等位变异分析, 鉴定出364个等位变异, 其中313个为SNP变异, 占86%。     

莴苣花叶病毒北京分离物基因组3′末端序列分析

笔者通过RT-PCR方法对LMV北京分离物(LMV-BJ)基因组3'端1620nt的核苷酸片段进行了克隆和序列分析(GenBank登录号为EF423619)。所获片段含有NIb基因3'端的574nt,编码NIb C-端190个氨基酸;完整的CP基因,全长为834nt,编码一个由277个氨基酸组成的分子量约为30kDa的结构蛋白;3'非编码区含有209nt。通过序列分析软件将LMV-BJ与已经报道的法国分离物O(X97704)、法国分离物E(X97705),美国分离物(X65652),巴西分离物(AJ278854)和余杭分离物(AJ306288)基因组3'末端和CP基因的核苷酸序列与氨基酸序列分别进行了比较。     

莴苣花叶病毒北京分离物基因组3′末端序列分析

笔者通过RT-PCR方法对LMV北京分离物（LMV-BJ）基因组3＇端1620nt的核苷酸片段进行了克隆和序列分析（GenBank登录号为EF423619）。所获片段含有NIb基因3＇端的574nt,编码NIb C-端190个氨基酸;完整的CP基因,全长为834nt,编码一个由277个氨基酸组成的分子量约为30kDa的结构蛋白;3＇非编码区含有209nt。通过序列分析软件将LMV-BJ与已经报道的法国分离物O（X97704）、法国分离物E（X97705）,美国分离物（X65652）,巴西分离物（AJ278854）和余杭分离物（AJ306288）基因组3＇末端和CP基因的核苷酸序列与氨基酸序列分别进行了比较。     

猪流行性腹泻病毒山西分离株ORF3基因序列分析

为了研究山西地区猪流行性腹泻病毒ORF3基因的遗传变异情况,2014-2015年从山西地区11个地市收集的PEDV阳性病料中扩增到4株PEDV的ORF3基因,并进行序列比对及遗传分析。序列分析结果表明,4株PEDV山西分离毒株的ORF3基因与CV777毒株相比,无核苷酸插入和缺失,有部分核苷酸及氨基酸发生变异;4株PEDV山西分离毒株的ORF3基因之间核苷酸和氨基酸的同源性分别为99.6%~100.0%和98.7%~99.6%,与CV777、疫苗株CV777 truncated和attenuated DR13核苷酸同源性分别为96.6%~97.0%,90.6%,97.6%~98.1%,氨基酸同源性分别为95.1%~96.0%,88.0%,97.1%~98.1%。遗传进化分析结果显示,4株PEDV山西分离毒株与12株2010-2015年我国各地方分离的毒株和2009年分离的CH/JL/09毒株亲缘关系较近;与CV777、LZC、Brl/87和2个疫苗株(CV777truncated和attenuated DR13)亲缘关系较远。