龙眼胚性愈伤组织ACC氧化酶基因的克隆及其在龙眼体胚发生过程中的表达分析

【目的】分离克隆龙眼(Dimocarpus longan Lour.)胚性愈伤组织乙烯合成关键酶ACO(1-aminocyclopropane-1-carboxylate oxidase)基因,并分析该基因在龙眼体细胞胚胎(以下简称龙眼体胚)发生过程中的表达情况。【方法】采用RT-PCR结合RACE法,获得龙眼胚性愈伤组织ACO基因的cDNA全长序列和DNA序列,运用生物信息学方法对序列进行分析,并通过实时荧光定量PCR(q-PCR)法研究该基因在龙眼体胚发生过程中的表达【。结果】克隆得到龙眼胚性愈伤组织ACO基因1315bp的cDNA全长序列(GenBank登录号为FJ534854),该cDNA的开放阅读框推定的氨基酸序列(含315个氨基酸)与其它植物ACO具有86%-47%同源性,包含了5'非编码区为86bp,3'非编码区为281bp,3'poly(A)尾长13bp;该基因的DNA序列(GenBank登录号为GU123929)长为1660bp,包含3个内含子,内含子的剪切位点均符合真核生物"GT-AG"规则;该基因在龙眼体胚各阶段均有表达,整个变化趋势呈字母"M"状。【结论】确定所获得的序列是龙眼胚性愈伤组织ACO基因的cDNA序列和DNA全长序列;该基因在不完全胚性紧实结构和心形胚的表达量为两个峰值。     

龙眼胚性愈伤组织LEC1基因cDNA克隆以及在体胚发生过程中的表达分析

分离克隆了龙眼(Dimocarpus longan Lour.)胚性愈伤组织Leafy Cotyledon 1(LEC1)基因,并分析该基因在龙眼体细胞胚胎(简称体胚)发生过程中的表达情况.采用RT-PCR结合RACE法及TAIL-PCR法,获得龙眼胚性愈伤组织LEC1基因的cDNA全长序列,运用生物信息学方法对该序列...     

龙眼体胚相关未知蛋白基因DlUP-5的克隆及其在龙眼体胚发生过程中的表达

以龙眼体胚发生早期的胚性培养物为材料,通过简并引物结合PCR进行cDNA末端快速克隆(RACE)的技术,克隆到了龙眼体胚相关未知蛋白基因DlUP-5全长序列,其cDNA全长为887 bp,由681个核苷酸组成的开放阅读框,编码226个氨基酸(GenBank登陆号为GQ443759).该基因推导的蛋白分子质量为24511.9 u,理论等电点pI为9.65;该蛋白是Frigi-da-like蛋白质家族成员,是一个具有Frigida组件,无典型信号肽结构,无跨膜螺旋的亲水性蛋白;不规则卷曲是其最大量的结构元件,并且主要集中在C端区域.实时荧光定量PCR分析结果显示,该基因在龙眼体胚发生过程中均有表达,呈"N"形趋势,其中以不完全胚性紧实结构阶段最高,而鱼雷形胚阶段表达量最低;方差分析表明,鱼雷形胚阶段DlUP-5基因表达量与其他7个阶段存在极显著差异.该研究结果对DlUP-5基因在龙眼体胚发生过程中的作用有了一个初步的认识,其在龙眼胚性愈伤组织胚胎发生能力、早期体胚正常发育和体胚成熟过程等方面可能起重要作用.     

龙眼胚性愈伤组织AGO6基因克隆及其在体胚发生过程中的表达分析

依据龙眼胚性愈伤组织转录组数据库Unigene序列,利用RT-PCR结合RACE技术,以龙眼胚性愈伤组织c DNA为模板,获得Dl AGO6基因的c DNA全长序列,共3 168 bp(登录号为KF819529),完整开放阅读框2 700 bp,编码900个氨基酸。生物信息学分析表明:Dl AGO6的c DNA所编码的氨基酸序列含有2个高度保守的PAZ和PIWI结构域,具有典型的AGO类蛋白的结构特征;与拟南芥AGO6蛋白序列有较高的同源性。龙眼体胚发生过程中Dl AGO6表达量的q PCR分析表明:Dl AGO6在龙眼松散型胚性愈伤组织时期的表达量最高,在鱼雷形胚时期表达量最低,推测DLAGO6在龙眼松散型胚性愈伤组织阶段的高表达量,可能与细胞的旺盛分裂有关。     

长春花感染黄龙病菌多酚氧化酶基因的表达及活性分析

【目的】分析长春花Catharanthus roseus受黄龙病菌Candidatus Liberibacter asiaticus侵染后多酚氧化酶(PPO)基因的表达及活性变化。【方法】根据不同作物多酚氧化酶基因PPO序列的相似性,筛选出长春花多酚氧化酶基因Pw PPO引物,PCR扩增得Pw PPO基因片段,运用qRT-PCR和生理生化方法分析长春花嫁接黄龙病芽后,不同时间长春花叶、主茎和根中Pw PPO基因的表达量和酶活性变化。【结果】长春花受黄龙病菌侵染后,叶、主茎和根中Pw PPO基因的表达分别在嫁接后30、35和40 d上调表达4.23、12.64和33.80倍,不同组织中Pw PPO基因上调表达的时间和幅度不同。染病长春花的叶、主茎和根中PPO活性分别在嫁接后30、35和45 d为对照的2.87、2.10和1.89倍。【结论】Pw PPO基因表达量与PPO活性成正比,与长春花抵抗黄龙病菌侵染的能力密切相关。     

棉花多酚氧化酶基因GhPPO1的克隆及在棉铃虫取食诱导反应中的作用

【目的】克隆棉花多酚氧化酶基因（GhPPO1）全长cDNA序列,分析其序列特征,并研究其及多酚氧化酶系对棉铃虫（Helicoverpa armigera）的取食诱导反应,明确其在棉花防御棉铃虫取食中的作用。【方法】根据笔者研究组前期从棉花SSH文库中获得的对昆虫取食诱导响应明显的棉花PPO基因序列片段,设计5′RACE特异引物,进行5′端RACE反应,测序后进行序列拼接。拼接序列在NCBI棉花dbEST数据库中,用Blastn程序进行同源检索,获得一条EST（GenBank登录号：DR461072.1）与测序结果有410 bp重复。用DNAstar进行组装、电子延伸,获得一条棉花PPO基因序列,命名为GhPPO1。在GhPPO1序列两端设计引物进行全长验证,同时设计引物,以棉花基因组DNA为模板,进行PCR扩增测序,验证GhPPO1是否含有内含子。采用BLASTX在NCBI数据库中对验证后的GhPPO1序列进行同源序列分析;ClustalW软件进行多重序列比对;MEGA 4.0软件构建系统进化树;同时对推测的编码区氨基酸序列进行功能位点及理化性质的预测与分析,所用软件包括ANTHEPRO5.0、ExPASy、InterProscan等。利用实时荧光定量PCR方法测定机械损伤、棉铃虫取食和口腔分泌物处理后,棉花叶片中GhPPO1的mRNA表达量;并通过分光光度法测定棉花叶片中PPO酶系的活性变化趋势。【结果】 GhPPO1的cDNA序列全长为2 022 bp,推测该基因编码区（ORF）为1 797 bp,编码598个氨基酸,5′UTR 含102 bp,3′UTR含123 bp,预测其等电点为6.11,蛋白分子量约67.18 kD,无内含子。GhPPO1编码区氨基酸序列包含CuA和CuB结合位点、3个N-糖基化位点、8个N-豆蔻酰化位点、6个蛋白激酶C磷酸化位点、8个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、1个依赖于cAMP和cGMP的蛋白激酶磷酸化位点及1个酰胺化位点。GhPPO1的CuA和CuB离子结合区,有PPO蛋白关键氨基酸组氨酸和半胱氨酸。GhPPO1蛋白与其他植物的PPO蛋白序列最大相似度几乎均在50%以上,与其他植物PPO蛋白进化关系相对较远。机械损伤棉花叶片后,GhPPO1表达量呈现出先升高后下降的趋势,至6 h表达量最高,为无处理对照的3.29倍;1龄末期棉铃虫幼虫取食棉花后,叶片中该基因的表达量呈现先升高后下降,然后又升高的趋势,至12 h表达量最高,为无处理对照的6.04倍;棉铃虫取食3 h和6 h后的表达量低于机械损伤处理后相同时间的表达量。棉铃虫取食和机械损伤棉花叶片后,PPO酶活性均呈现出升高趋势,且机械损伤处理酶活性在各时间段均高于棉铃虫幼虫取食处理。与未做任何处理的正常叶片相比,机械损伤和清水共同处理的叶片GhPPO1表达量及PPO酶活性显著升高,而机械损伤和棉铃虫幼虫口腔分泌物共同处理的叶片GhPPO1表达量及PPO酶活性无显著变化,表明口腔分泌物对GhPPO1表达量及PPO酶活性有抑制作用。【结论】获得了GhPPO1的全长cDNA序列,证明GhPPO1是棉花防御棉铃虫取食的关键PPO基因,推测棉铃虫口腔分泌物中存在抑制棉花PPO酶活性升高物质,该物质在棉铃虫适应寄主植物产生的防御反应中发挥作用。     

龙眼胚性愈伤组织线粒体ATP合酶β亚基基因克隆及其在龙眼体胚发生过程中的表达分析

【目的】克隆龙眼(Dimocarpus longan Lour.)胚性愈伤组织线粒体ATP合酶β亚基基因(mitochondrial F1-ATPase beta subunit gene),并分析该基因在龙眼体胚发生过程中的表达情况。【方法】采用RT-PCR结合RACE法,通过T/A克隆测序,获得龙眼胚性愈伤组织线粒体ATP合酶β亚基基因全长序列;随后通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)法研究该基因在龙眼体胚发生过程中的表达规律。【结果】成功克隆龙眼胚性愈伤组织线粒体ATP合酶β亚基基因完整cDNA序列(GenBank登录号:FJ222749),该序列全长2099bp,由1677bp核苷酸组成的ORF,编码558个氨基酸。该基因与其它植物的线粒体ATP合酶β亚基基因在核苷酸序列和推导的氨基酸序列方面相似性较高。对来源于动、植物的28条线粒体ATP合酶β亚基基因编码区序列所构建的进化树分析表明,由线粒体ATP合酶β亚基基因编码区序列所建立的系统关系树与真实的动、植物进化基本一致,龙眼处在双子叶植物中,由于该基因在龙眼同科属的植物中为首次克隆,所以有自己单独的分支。qRT-PCR结果分析表明,随着龙眼体胚的发育,线粒体ATP合酶β亚基基因转录水平逐渐升高,到球形胚阶段达到最高,而后又急剧下降,到鱼雷形胚阶段降到最低,子叶形胚阶段略有升高。【结论】龙眼线粒体ATP合酶β亚基基因与其它植物相应序列具有较高同源性,在龙眼体胚发育过程中,以球形胚阶段的表达最高。     

龙眼体胚Obg1基因的克隆及其在龙眼体胚发生过程中的表达分析

本试验克隆了龙眼体胚Obg1基因(DLObg1)的3个转录本.序列分析表明,DLOBG1蛋白具有典型的OBG蛋白结构域,与其他植物的OBG蛋白具有较高的同源性,与葡萄、蓖麻和玉米的氨基酸序列同源性分别为84%、84%和82%.实时荧光定量PCR分析显示,DLObg1基因的转录水平随龙眼体胚的发育而变化,在心形胚和鱼雷形胚阶段的表达量最高,可能与子叶等器官的形成有关.     

荸荠多酚氧化酶基因的克隆及其在鲜切荸荠贮藏过程中的表达分析

利用RACE技术首次从荸荠中克隆得到PPO基因全长cDNA序列,并分析其在鲜切荸荠贮藏过程中的表达变化。克隆得到的荸荠PPO基因cDNA序列全长为2 006 bp,开放阅读框长度为1 734 bp,编码577个氨基酸,命名为CwPPO(登录号:MG702489)。预测分析表明,CwPPO编码蛋白质的分子量为64.86 ku,分子式为C_(2891)H_(4417)N_(795)O_(873)S_(18),理论等电点为6.50,属亲水性蛋白。CwPPO蛋白可能定位于线粒体基质空间,具有3个典型的保守结构域和2个铜离子结合域。此外,预测发现CwPPO有20个丝氨酸磷酸化位点、7个苏氨酸磷酸化位点及6个酪氨酸磷酸化位点,其二级结构以不规则卷曲为主。系统发育分析显示,CwPPO蛋白与菠萝、油棕有较近的亲缘关系。荧光定量分析发现,CwPPO在鲜切荸荠中的初始表达水平较低,但在贮藏后期表达量快速提高。     

马氏珠母贝L-氨基酸氧化酶基因克隆及表达分析

L-氨基酸氧化酶（LAAO）是一种广泛存在于自然界中的免疫蛋白酶,为探究马氏珠母贝LAAO（Pinctada fucata martensii LAAO, PmLAAO）基因序列的特征及其在副溶血性弧菌（Vibrio parahaemolyticus, Vp）刺激后的表达变化,克隆得到了PmLAAO的cDNA全长,其开放阅读框（ORF）长度为1 767 bp,共编码588个氨基酸,具有FAD结合域和氨基酸氧化酶的结构域,是氨基酸氧化酶家族的一员。多序列比对结果和系统发育树显示,PmLAAO与双壳类动物的亲缘关系较近,其中,与加州贻贝的相似度最高。qRT-PCR结果显示PmLAAO在鳃、外套膜、闭壳肌、性腺、消化腺中均有表达,在鳃组织中表达水平最高;在Vp刺激后,PmLAAO在鳃组织中的表达水平显著升高,受刺激后48 h表达量最高。研究结果为新型免疫蛋白酶LAAO在双壳贝类中的功能活性提供了参考。     

金花茶体胚和叶片愈伤组织培养

分别以金花茶子叶胚切块和成年植株叶片为材料,进行愈伤组织培养的研究。结果表明:金花茶子叶胚去外表皮后切块,接种于MS+1.5mg·mL-12,4-D+0.5mg·mL-1KT中,能诱导出愈伤组织,并能较好地继代,蔗糖浓度为6%时,愈伤组织生长良好;金花茶成年叶片在流水中冲洗30min,75%酒精浸泡30s后,转入0.2%HgCl2消毒剂中浸泡8min,接种于MS+1.5mg·mL-16-BA+0.5mg·mL-1IAA+4mg·mL-1NAA中,愈伤诱导率为98.335%,遮光有助于叶片愈伤组织的生长。     

广西防城金花茶花期气候适应性分析

[目的]研究金花茶开花期与各气象要素的相关性,为提高金花茶产量和品质提供决策依据.[方法]收集广西防城国家基准气候站1982年11月~2016年3月逐日观测数据,运用普查法查找防城站1982~2016年共34年的逐日雨量、温度、相对湿度、日照、风等气象要素,统计各要素的平均值、距平值和5年滑动平均值等,用线性倾向估计最小二乘法和累积距平法找出各气象要素与金花茶开花期的相关性.[结果]广西防城金花茶花期多年降雨量稳定在200.0~300.0 mm,呈减少趋势,但不明显;金花茶单花周期降雨量在4.0~12.0 mm的时段长,为最适宜开花时段;11月上旬和3月中、下旬单花周期雨量≥12.0mm概率和中雨以上降雨过程概率均较高,不利于开花.广西防城金花茶花期干旱概率在35.0%以上,干旱特征明显.花期多年平均相对湿度为77%,线性拟合递减率为-0.527,有减小趋势,但不显著;3月中、下旬相对湿度≥85%以上日数在7d以上,高温高湿天气频现,对开花不利,12月中旬中后期和下旬前期易出现低温低湿天气.单花所需≥8℃有效积温约110℃,相对固定,各旬气温分布不均,导致单花维持周期呈单峰型分布,1月下旬单花周期最长,11月上、中旬和3月中、下旬最短.11~12月单花周期日照时数过多,均在24.0h以上,3月中旬平均日照时数仅有9.8 h.多年花期出现大风概率占全年出现大风概率的53.5%,需防范偏北大风天气.[结论]广西防城金花茶花期主要受持续性降雨、干旱、低温低湿、低温高湿、高温高湿、大风等气象灾害影响,种植户应关注当地天气预报,及时采取相应的防范措施,以达到提高金花茶产量和品质的目的.     

龙眼体胚发生过程中tRNA怀丁苷合成蛋白基因(Dltyw1)的克隆及表达分析

根据龙眼胚性愈伤组织转录组数据库信息,进行龙眼胚性愈伤组织tRNA怀丁苷合成蛋白基因(Dltyw1)cDNA全长克隆及其在体胚发生过程中的定量表达分析.结果表明:Dltyw1基因全长2273 bp,包含1920 bp ORF,编码640个氨基酸,将此基因登录GenBank,登录号为JF733783;Dltyw1含有flavodoxin 1、Radical SAM及Wyosine form功能域,进化树分析显示,Dltyw1与其他物种twy1基因具有较高同源性.荧光定量PCR技术分析表明,Dltyw1基因在龙眼体细胞心形胚时期呈现表达高峰,并在子叶形胚阶段迅速下降至最低点,由于心形胚是体细胞胚胎发生由球形胚向各组织器官发育的关键阶段,表明twy1基因在体胚发生过程中的组织器官发育及形态建成阶段的转录后调控方面起重要作用.     

液体培养过程中金花茶体细胞胚增殖优化

为获得大量性状一致的金花茶体细胞胚,试验采用单因素与完全随机设计,在液体培养过程中先后研究了碳源组合、脯氨酸浓度及培养基体积与接种量对其增殖的影响。结果表明：碳源组合对体细胞胚增殖无显著影响,但以40 g·L-1蔗糖与20 g·L-1山梨醇作为碳源时,低畸形胚的产生频率较低;脯氨酸浓度对体细胞胚增殖有极显著影响且适宜的浓度为2g·L-1;培养基体积、接种量及两者的交互作用均对体细胞胚增殖有极显著影响且其中影响最大的为培养基体积,最佳的培养基体积为45 mL,最佳的接种量为0.5或1.0 g。采用以上优化结果对体细胞胚进行液体培养,其增殖系数可达5.65且一致性良好。     

多酚氧化酶在小麦植株体内的分布

分析小麦灌浆后期植株籽粒、茎秆、叶片、根多酚氧化酶(PPO)活性及同工酶的差异,结果表明:小麦植株自上而下,PPO活性和同工酶种类有下降的趋势,即剑叶＞籽粒＞穗颈＞第2节＞第3节＞第4节＞根,同工酶种类以籽粒中最为丰富,共有9条谱带.     

铁皮石斛查尔酮合酶基因克隆与表达分析

[目的]克隆铁皮石斛中查尔酮合酶(CHS)基因,分析其基本生物学信息及组织表达特异性,为进一步研究CHS基因在铁皮石斛中的表达调控机理及其在铁皮石斛中的功能打下理论基础.[方法]采用铁皮石斛转录组序列与NCBI同源序列进行比对,根据保守区段设计引物克隆铁皮石斛CHS基因的cDNA全长,采用实时荧光定量PCR定量表达分析不同生长年限、不同组织部位中CHS基因的表达水平.[结果]铁皮石斛CHS基因cDNA编码区1188 bp,编码395个氨基酸,GenBank登录号KT783451,分子量为43.2 kD,理论等电点6.05.铁皮石斛GHS氨基酸序列与同属植物金钗石斛(Dendrobium nobile)的CHS氨基酸序列同源性最高,达99%,与非同科植物欧洲大叶杨(Populus trichocarpa)、巨桉(Eucalyptus grandis和紫玉兰(Magnolia liliiflora)等植物的同源性在83%左右.该基因编码的蛋白质属非分泌蛋白,定位于细胞质基质中,为非跨膜结构的亲水性不稳定蛋白.CHS基因在1年生铁皮石斛叶片中的表达量最高,随着植株年龄的增长,叶片中CH基因的表达量降低,茎中的表达量升高.[结论]铁皮石斛CHS基因早期主要参与激素运输和器官形态建成,后期主要参与类黄酮物质合成.     

茶树花色素还原酶基因的克隆与原核表达

采用RACE技术,从茶树新品系"1005"的嫩芽中克隆出ANR基因的全长cDNA(1260 bp),其推导的氨基酸序列与茶树、葡萄花色素还原酶的一致性分别为99%和84%;并成功构建了ANR基因的原核表达载体pET-ANR,在大肠杆菌BL21中表达出预期大小(约45 ku)的融合蛋白.