棉花Bax inhibitor-1基因启动子的克隆及初步验证

为研究克隆自陆地棉的GhBI-1A和GhBI-1B基因的表达差异及其响应不同物生和非生物胁迫的分子机制,利用BD GenomeWalkerTM Universal Kit的染色体步移技术得到了2个棉花GhBI-1A和GhBF1B基因5’端上游的启动子序列,长度分别为1650bp和2001bp.生物信息学分析表明,GhBI-1A和GhBI-1B的启动子序列均存在TATA-box和CAAT-box及多个与植物非生物胁迫相关的响应元件,GhBI-1B启动子中还含有真菌诱导应答元件.以表达载体pBI101为基础,用所克隆的2个棉花GhBI-1基因启动子序列与GUS报告基因融合,构建新的植物表达载体并转入农杆菌.用叶盘法侵染烟草进行瞬时表达,结果表明2个启动子均能够驱动报告基因的表达.     

猪NDUFS7基因的染色体定位、克隆和表达谱分析

利用辐射杂种克隆板对猪NDUFS7( NADH dehydrogenase(ubiquinone)Fe-S protein7)基因进行了染色体定位,克隆了该基因的完整CDS序列,用相关软件进行了基因结构和功能的预测,并用半定量RT-PCR技术分析了NDUFS7基因在猪的11种组织以及在33、65和90d胚胎和成年猪骨骼肌中的相对表达水平。结果表明,将NDUFS7基因定位于猪的2号染色体2q21-q24,与标记SW395紧密连锁。该基因的CDS全长648bp,编码215个氨基酸,预测编码的产物具有一个高度保守且与能量生成有关的NouB结构域和3个激酶的磷酸化位点。同时,半定量RT-PCR结果显示,NDUFS7基因在猪的11种组织中均有表达,但表达量有差异;在65和90d胚胎骨骼肌中的表达量较高,而在33d胚胎和成年猪骨骼肌中的表达量相对较低。     

陆地棉GhSUMO基因的克隆与黄萎病菌诱导表达分析

SUMO化修饰与植物抗病防御、信号转导和耐旱等有着直接的关系。本文以抑制差减杂交（sup—pression subtractive hybridization．SSH）技术获得SUMO的EST为信息探针,对棉花EST数据库进行同源搜索和电子克隆,获得了全长为396bp的SUMO基因编码区cDNA全长,我们将该基因命名为GhSUMO,推测该基因编码95个氨基酸。分别以抗黄萎病陆地棉品种豫棉21号的cDNA和DNA为模板,对该基因进行了PCR扩增验证,测序结果表明,GhSUMO基因序列与电子克隆序列一致,且没有内含子。蛋白序列分析表明,该蛋白具有保守泛素结构域和C端双Gly的断裂／连接位点,以及保守的疏水表面和Ulpl—Smt3互作位点。系统进化分析表明,该蛋白与蓖麻的同源序列表现了最高的相似性,与其它双子叶植物同源序列次之,而与单子叶植物的相似性较低。棉苗接菌后实时定量PCR结果显示,该基因表达量在接黄萎病菌的量48h后明显上调,96h达到未接菌对照的5倍以上。GhsSUMO基因可受黄萎病菌诱导表达,表明该基因在陆地棉抗黄萎病的机制中可能发挥重要作用。     

猪骨骼肌NDUFS7基因的克隆、染色体定位和表达谱分析

摘要：本研究用辐射杂种克隆板对猪的NDUFS7基因进行了染色体的物理定位，克隆了该基因的完整CDS序列，用相关软件进行了基因结构和功能的预测，并用半定量RT-PCR技术分析了NDUFS7基因在猪的11种组织以及在33天、65天、90天胚胎和成年猪的骨骼肌中的表达情况。分析结果首次将NDUFS7基因定位于猪的2号染色体２q21-q24， 与标记 SW395紧密连锁。该基因的CDS全长648bp，编码215个氨基酸，预测编码的产物具有一个高度保守的与能量生成有关的NouB结构域和３个酶的磷酸化位点。同时，RT-PCR结果显示，NDUFS7基因在猪的11种组织中均有表达，但表达量有差异；在不同发育阶段的骨骼肌中，65天和90天胚胎时的表达量较高，而33天胚胎和成年猪的表达量相对较低。     

小白鼠乳铁蛋白基因cDNA克隆及序列分析

乳铁蛋白(LF)是哺乳动物母乳中含量丰富的一种天然铁结合蛋白，广泛分布于具有分泌功能的组织及其分泌物中。许多研究表明，LF可以抵御细菌病毒的侵染并调节机体免疫功能，成为母畜乳腺和仔畜胃肠道的一种防御屏障；能够促进肠道细胞对铁离子的吸收和利用；另外还有关于LF可以抗氧化和促进肠道有益菌群生长的报道。     

陆地棉小GTP结合蛋白基因GhROP6的克隆及表达初步分析

为探究ROP基因在棉花抵御逆境胁迫中的生物学功能,利用同源克隆的方法获得一个陆地棉GhROP6基因,通过生物信息学方法分析其理化性质、结构及进化关系,利用实时荧光定量PCR(qRTPCR)技术探究GhROP6基因的组织表达特异性及不同逆境胁迫和外源激素处理下的表达模式,构建GhROP6基因的VIGS载体并转化棉花,利用qRT-PCR技术检测其沉默效率。结果显示,GhROP6基因开放阅读框（ORF）为597 bp,编码一个含198个氨基酸的I类ROP蛋白;多重序列比对结果显示,GhROP6符合ROP蛋白结构特征,且与其他物种ROP蛋白高度同源;进化树分析结果显示GhROP6蛋白与拟南芥AtROP6蛋白同源性最高;GhROP6基因在棉花根、茎、真叶及子叶中均有表达,且在真叶中表达量最高;GhROP6基因对干旱、高盐、低温、高温等胁迫和外源脱落酸（ABA）、生长素（IAA）处理均有不同程度的响应,可能在棉花抗逆反应中扮演着重要角色。GhROP6在棉花的叶片和根部均得到有效沉默,表明已获得GhROP6基因沉默植株。本研究为进一步了解GhROP6基因的分子生物学功能奠定了基础。     

棉花MADS-box蛋白基因（GhMADS-13）的克隆和表达分析

一组具有MADS-box结构域的转录因子在控制花器官的诱导与发育中起着重要作，以中棉所36（CCRI）均一化全长cDNA文库为基础，结合EST测序分析，分离获得一个棉花的MADS-box基因全长cDNA。该基因cDNA全长1079bp，包含一个732bp的完整的开放阅读框，编码234个氨基酸，具有典型的MADS-box结构域和完整的K区，命名为GhMADS-13（GenBank：FJ409870）。与拟南芥、葡萄等植物的AGL6类基因具有高度的同源性。实时定量RT-PCR分析表明，GhMADS-13在CCRI36的花器官发育中早期表达量逐步增加，后期有下降趋势。推测GhMADS-13可能在开花诱导和花器官发育过程中起着重要作用。     

鹅脂联素基因的克隆、序列分析及组织表达

根据GenBank发表的鸡和鸭等物种的脂联素基因序列的同源保守区域,设计了3对特异性引物,以鹅(Anser domeatica)血液基因组DNA为模板,经扩增、测序及拼接得到了部分DNA序列,全长1062bp,包含2个外显子和1个内含子(GenBank Accession No.EU370686)。该基因编码区长738bp,编码245个氨基酸,编码区核苷酸序列及所编码氨基酸序列与鸭的同源性最高,分别为94.85%和95.51%,与鸡的同源性次之,而与哺乳类的同源性较低。蛋白预测的分子量和等电点分别为26603.3D和5.19,与鸡、鸭、人及小鼠的脂联素蛋白相似。半定量PCR结果显示鹅脂联素基因在骨骼肌、脂肪、心脏和肌胃中高度表达,在小肠、腺胃、肾和肺中中度表达,而在肝脏、脾、卵巢和间脑中低度表达。     

高羊茅FeTOC1基因的克隆、差异表达及亚细胞定位分析

拟南芥TOC1基因是中央振荡器的重要组成部分,其编码的蛋白质TOC1通过光周期途径调控拟南芥对光照的响应.为了揭示高羊茅FeTOC1基因的生物学功能,本研究通过同源克隆获得该基因全长cDNA序列,对其在不同光照水平下的表达模式进行分析,并对其编码的蛋白质进行亚细胞定位.结果显示,高羊茅FeTOC1基因的全长cDNA序列...     

鹅脂联素基因的克隆、序列分析及组织表达研究

根据Genbank上发表的鸡和鸭等物种的脂联素基因序列的同源保守区域,设计了3对特异性引物,以鹅血液基因组DNA为模板,经扩增、测序及拼接得到了由2个外显子和1个内含子组成的鹅脂联素基因。该基因编码区长738bp,编码245个氨基酸,编码区核苷酸序列及所编码氨基酸序列与鸭的同源性最高,分别为94.85%和95.51%,与鸡的同源性次之,而与哺乳类的同源性较低。蛋白预测的分子量和等电点分别为26603.3 Da、5.19,与鸡、鸭、人及小鼠的脂联素蛋白相似。半定量PCR结果显示鹅脂联素基因在骨骼肌、脂肪、心脏、肌胃中高度表达,在小肠、腺胃、肾、肺中中度表达,而在肝脏、脾、卵巢、间脑中低度表达。本试验结果为进一步研究脂联素的功能及作用机制奠定了基础。     

陆地棉巯基蛋白酶抑制剂基因克隆及其氨基酸序列分析

通过对植物中已知巯基蛋白酶抑制剂(cystatin)的保守性分析,设计1对简并引物,从陆地棉栽培种中棉所29(GossypiumhirsutumL.cv.Zhongmiansuo29)cDNA中克隆出1条巯基蛋白酶抑制剂基因片断,经测序和对测序结果在有关数据库中检索分析,发现该片段与1条中棉(G.arboreumL.)EST及1条雷蒙德氏棉(G.raimondiiL.)cDNA同源性高达96%。三者编码蛋白的氨基酸同源性达100%,且完全符合CPI的特征;所克隆基因片段的氨基酸序列与NBCI蛋白质数据库中登录的豇豆、向日葵、玉米、水稻中CPI均有高度同源性,表明该片段包含编码陆地棉CPI的完整序列。     

棉花转录因子基因(GhMYB11)的克隆与表达分析

MYB基因家族在植物应对外界生物和非生物胁迫的过程中有重要的调控作用.本研究利用二倍体雷蒙德氏棉(Gossypium raimondii)基因组数据库,从陆地棉(G.hirsutum)品种鲁棉研32号中克隆到一个新的MYB转录因子GhMYB111(GenBank登录号:HQ234875.1),Cdna全长1 001 bp,开放阅读框828bp.通过与模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)和主要作物小麦(Triticum aestivum L.)、玉米(Zea mays L.)、水稻(Oryza sativa L.) MYB蛋白的氨基酸序列比对发现,GhMYB 11蛋白与拟南芥中脱落酸(abscisic acid,ABA)合成和信号传导的重要基因AtMYB13/14编码的蛋白高度相似(E值分别为7e-83和1e-90),含两个高度保守的MYB结构域R2R3及一个转录激活结构域.实时定量PCR分析发现,GhMYB 11基因在黄萎病菌(Verticillium dahliae)侵染、干旱、盐和氧化胁迫处理后的棉花幼苗叶片中表达显著上调.GhMYB11基因可能在棉花生物和非生物胁迫反应中起重要调控作用,是陆地棉品种抗逆性遗传改良的重要候选基因.本研究为利用基因工程手段提高棉花抗逆性提供了基础材料     

棉花转录因子GhWRKY11的克隆及功能分析

短季棉(Gossypium hirsutum)的早熟往往伴随着早衰,挖掘和鉴定衰老相关基因对于选育早熟不早衰棉花新品种具有重要意义,而WRKY转录因子广泛参与调控植物衰老过程.本研究克隆了陆地棉WRKY转录因子GhWRKY11(GenBank accession No.JN604988),cDNA全长1 055 bp,包含1 008 bp开放阅读框(open reading frame,ORE),编码335个氨基酸,属于WRKY转录因子Ⅱd亚组.蛋白序列系统进化分析表明,GhWRKY11与拟南芥(Arabidopsis thaliana)AtWRKY11的相似度较高.基因结构分析表明,Gh WRKY11基因有3个外显子和2个内含子.亚细胞定位结果表明,GhWRKY11蛋白定位在洋葱(Allium cepa)表皮的细胞核.qRT-PCR结果分析表明,Gh WRKY11在盛花期的棉花叶片中优势表达,在子叶衰老过程中表达下调.赤霉素(gibberellin,GA3)处理棉花幼苗后,GhWRKY11在2、4、8和12h的表达显著(P＜0.05)或极显著(P＜0.01)上调;水杨酸(salicylic acid,SA)处理后,GhWRKY11的表达量随处理时间的增加而逐渐升高,并且在2、4、8和12h的表达极显著(P＜0.01)上调;同时,GhWRKY11可以在某些时间点被脱落酸(abscisic acid,ABA)、乙烯(ethylene,ET)、H2O2和茉莉酸(jasmonic acid,JA)诱导表达上调.GhWRKY11在受到低温(12℃)胁迫处理时表达上调,且在2、8和12h达极显著(P＜0.01);盐胁迫(200 mmol/L NaCl)处理后,GhWRKY11在2、4、8和12 h的表达显著(P＜0.05)或极显著(P＜0.01)上调;15％聚乙二醇6000(polyethylene glycol 6000,PEG6000)处理后,在12h的表达量极显著(P＜0.01)上调;损伤处理对该基因的表达没有显著影响.播种45 d后,与野生型拟南芥相比,GhWRKY11拟南芥过表达植株衰老延缓,由此推断,GhWRKY11可以延缓植株衰老,初步鉴定GhWRKY11是衰老的负调控因子.该基因的克隆和功能的初步分析为创制转基因抗早衰棉花材料提供基础资料.     

利用复合杂交群体定位陆地棉产量性状QTL

以共同亲本渝棉1号分别与中棉所35和贝尔斯诺杂交F1代,再次杂交得到复合杂交群体.利用6 565对SSR引物对3亲本进行多态性引物筛选,获得92对多态性引物.以多态性引物检测复合杂交群体172个单株的标记基因型,共获得96个标记位点,其中4对引物产生两个位点.构建的遗传连锁图谱包括63个标记、19个连锁群,总长656.0 cM,标记问平均距离10.4 cM,覆盖棉花基因组14.8%.利用多QTL作图方法,以复合杂交群体F2株系的产量性状鉴定结果,检测到7个产量性状QTL,即1个单株铃数(BN)、2个单铃重(BW)、1个衣分(LP)、1个单株籽棉(SC)和2个单株皮棉(LC).7个QTL分布于4条D基因组染色体,其中第19染色体分布4个QTL.同时,不同亲本之间存在产量性状QTL等位基因的差异.     

嗜水气单胞菌丝氨酸羟甲基转移酶基因的克隆及酶学分析

以嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila）基因组DNA为模板,通过PCR方法首次克隆了该菌的丝氨酸羟甲基转移酶基因（glyA）。将该基因插入到表达载体pGEX-6p-1中,转化大肠杆菌（Escherichia coli）DH5α,获得含有重组质粒pGEX-glyA的重组菌株。核苷酸序列测定表明该基因（GenBank登录号：FJ797607）全长1254bp,编码417个氨基酸。重组菌株IPTG诱导表达后,经过GST-tag亲和层析纯化,得到约45kD的目的蛋白。对纯化的丝氨酸羟甲基转移酶进行酶学性质分析表明,该酶的最适反应为pH8.0,最适反应温度为20℃,Cu^2＋和Mn^2＋对该酶有激活作用,而Zn2＋和SDS对该酶有抑制作用。由于该酶的最适反应温度是20℃,使得它在工业上具有一定的应用价值,同时有助于对低温酶机制的研究。     

利用复合杂交群体定位陆地棉纤维品质性状QTL

为发掘陆地棉纤维品质性状基因/数量性状基因座(quantitative trait loci,QTL),本研究以陆地棉(Gossypium hirsutum L.)优质品种渝棉1号分别与贝尔斯诺和中棉所35杂交获得F1代,随后利用两个F1再次杂交得到复合杂交群体.利用6565对SSR引物筛选渝棉1号、中棉所35和贝尔斯诺,获得155对多态性引物.对检测[(渝棉1号×中棉所35)x(渝棉1号×贝尔斯诺)]F1复合杂交群体标记基因型获得的158个位点进行遗传连锁分析,构建的遗传图谱包含102个位点,覆盖1199.0 cM.利用多QTL(multiple-QTL model,MQM)作图法,检测到11个纤维品质性状QTL,包括4个纤维长度、2个长度整齐度和5个纤维比强度QTL.11个QTL分布于4条D基因组染色体.本研究表明,陆地棉不同品种同一纤维品质性状QTL等位基因存在差异;三亲本杂交群体不仅可以提高群体多态性分子标记比例,而且可以显示同一QTL在不同遗传背景的等位基因表现差异.