光滑鳖甲Anatolica polita 抗冻蛋白基因的发育阶段性表达以及低温对其表达的影响

[目的]光滑鳖甲是广泛分布于新疆荒漠地区的一种拟步甲科(Tenebrionidae)昆虫,它能够通过抗冻蛋白的表达从而在长时间低温和剧烈的温度变化等环境条件下生存.研究光滑鳖甲抗冻蛋白基因(Apafp)在不同发育阶段表达差异和冷胁迫对其表达的影响.[方法]通过实时定量PCR方法对Apafp752和Apafp914两种抗冻蛋白基因的mRNA水平变化规律进行了研究.[结果]随着幼虫龄期的增大,Apafps mRNA水平逐渐增加,至8～9龄幼虫阶段达到最高约为小龄幼虫的7～8倍,蛹期时则显著降低.血淋巴液的渗透浓度值也呈现相同趋势.[结论]发育阶段的变化是对光滑鳖甲抗冻蛋白基因表达的重要调节因素.在低温胁迫下4～6龄幼虫afps的表达显著提高,说明冷胁迫能促进幼虫afps的累积.结合Apafps基因表达和低温存活率可以推测光滑鳖甲大龄幼虫可能是一种过冬虫态.     

β-actin基因在荒漠昆虫光滑鳖甲和小胸鳖甲中表达的稳定性研究

为检测生活习性截然相反的两种荒漠昆虫光滑鳖甲和小胸鳖甲的β-actin基因在不同温度下的表达是否稳定,对不同温度处理和不同季节采集的昆虫提取总RNA反转录合成cDNA后,进行荧光实时定量PCR检测。以Ct值作为β-actin基因表达水平的测定值。通过方差分析显示:光滑鳖甲的β-actin基因在不同季节无显著差异,而小胸鳖甲则表现出β-actin基因表达的季节性差异;在不同温度处理条件下,光滑鳖甲β-actin基因表达比小胸鳖甲的要稳定。研究认为β-actin可作为研究光滑鳖甲不同温度下基因表达的内参基因,而β-actin则不适合用做研究小胸鳖甲在不同温度下基因表达的内参基因。     

花粉管介导的准噶尔小胸鳖甲抗冻蛋白转基因棉花的筛选

利用新疆荒漠昆虫抗冻蛋白基因进行遗传转化是培育新疆棉花抗寒品种的新途径. 研究采用RT-PCR结合RACE技术从新疆荒漠昆虫准噶尔小胸鳖甲(Microdera puntip ennis dzungarica)中克隆获得抗冻蛋白(Antifreeze protein)基因Mp AFP149.将MpAFP149克隆至 pBI121上,获得重组质粒后采用电转化法将重组质粒转入农杆菌EHA105内,PCR筛选鉴定重组子,并测序确定抗冻蛋白植物表达载体构建正确.将pBI121-MpAFP通过田间的花粉管导入技术转化棉花,收取转化的棉花种子,经检测证明在转化10 000朵花中,卡那霉素抗性筛选出 13株,PCR检测有2株阳性植株.实验结果为进一步开展抗冻蛋白基因转化棉花的研究奠定了基础.     

花粉管介导的转抗冻蛋白基因(AFP)水稻

低温和冷害在世界范围内广泛发生,对水稻的产量和品质造成严重影响。创造和培育具有强耐低温特性的水稻品种,对提高水稻产量具有重要的意义。本研究将从胡萝卜中克隆的抗冻蛋白基因(AFP)构建到植物表达载体pB I121(pB I121∶AFP)后,利用花粉管通道法将其转入籼稻品种NR158,获得了转基因后代。对T3代和T4代转基因植株的苗期耐冷性鉴定和PCR鉴定结果表明,部分转基因植株后代已经整合并且AFP基因得到了表达,获得了不同程度的耐低温性。     

植物抗冻蛋白及其基因工程研究的新进展

抗冻蛋白(Antifreeze proteins,AFPs)自20世纪60年代被发现以来,研究对象先后从极区鱼类、昆虫转移到植物材料上.目前已有6种植物的AFPs被提纯,即为欧白英中的67 kD(Sd67)的糖蛋白;冬黑麦中的5条具有高抗冻活性的多肽,分别为16, 25, 32, 34, 36 kD;沙冬青中40 kD的afp;桃树中50 kD的PCA60;胡萝卜中的36 kD 抗冻多肽及冬麦草中11.77 kD的热稳定抗冻蛋白.这些AFPs在分子量、氨基酸组成及同源性上都不尽相同.由于AFPs可以通过降低冰点、抑制重结晶等方式来提高植物的抗寒性,所以植物AFPs基因克隆及转化的成功,为提高冷敏感经济作物及农作物的抗寒性提供了新的技术途径.     

胡萝卜抗冻蛋白AFP基因的克隆与序列分析

以胡萝卜幼苗为材料,提取基因组DNA,根据GenBank中的已知序列设计引物,利用聚合酶链式反应技术(PCR)体外扩增获得胡萝卜抗冻蛋白基因(AFP),将其连接到pGEM-Teasy vector载体上,并对其进行生物学信息分析.结果表明:克隆的AFP基因片段全长1 206bp,其中编码区长1 026bp,共编码341个氨基酸,蛋白质分子量为38.048ku,等电点为5.43,该蛋白为亲水性分泌型蛋白,有信号肽存在;其蛋白质二级结构以α-螺旋、β-折叠和无规卷曲为主.与GenBank中(A91926.1)的基因序列和氨基酸序列比较,同源性分别为99.4%和97.6%,表明AFP基因克隆成功.与不同地方品种胡萝卜AFP基因做同源性比较,结果发现不同品种间的AFP基因保持着很高的内同源性.     

美洲锦鳚抗冻蛋白的表达与特性分析

[目的]构建美洲锦鳚抗冻蛋白低温表达体系,为探索寒冷损伤防治的新方法奠定理论基础.[方法]将含美洲锦鳚抗冻蛋白(AFP)基因的重组质粒转化E.coli BL21 (DE3),优化诱导条件,利用亲和层析对重组蛋白His-AFP进行分离纯化,对纯化的蛋白进行质谱(MALDI-TOF-TOF)鉴定.采用邻接法(Neigh-b...     

水产动物抗冻蛋白及其应用前景的研究

抗冻蛋白作为一种大分子物质具有控制冰晶的形成以及调节冰晶状态的作用,能够使水生生物在水温较低的复杂环境中正常的生长发育。本文主要介绍了抗冻蛋白的结构、作用机制以及在水产养殖中的应用,并对其应用前景进行概述。     

黄粉甲抗冻蛋白基因afp72 cDNA的克隆和序列分析

[目的]为抗冻蛋白基因afp72的体外表达和生物学功能研究奠定基础。[方法]从黄粉甲脂肪体中提取总RNA,通过RT-PCR克隆抗冻蛋白基因afp72,并构建克隆重组质粒pUCm-T-afp72。经双酶切后,将其与表达载体pMAL-p2X连接并转化到大肠杆菌TBI,构建表达重组质粒pMAL-p2X-afp72。[结果]afp72 cDNA长度为216 bpa;fp72的测序序列与GenBank中编码84个氨基酸的黄粉甲afps序列的同源性为89.48%a;fp72基因可能来自其他黄粉甲抗冻蛋白基因的突变或缺失;从蛋白水平上证实AFP72是一个抗冻蛋白,afp72是一个抗冻蛋白基因;表达重组质粒pMAL-p2X-afp72的构建是成功的。[结论]该研究为利用基因工程方法构建抗冻蛋白转基因植物提供了材料。     

藏猪心脏脂肪酸结合蛋白基因(H-FABP)组织表达差异性研究

采用半定量RT-PCR法,以GAPDH基因为内参,研究藏猪背最长肌、心肌、肝脏和脂肪组织中H-FABP基因mRNA组织表达差异性。结果显示,H-FABP基因mRNA组织表达差异性显著,脂肪组织表达量高于其他组织(P<0.01);心肌表达量高于背最长肌(P<0.05);背最长肌表达量高于肝脏(P<0.01)。     

小鼠性腺特异表达基因(GSE)的克隆及初步研究

从小鼠的睾丸中克隆了GSE(gonad-specific expression gene)基因,并对该基因进行序列分析和Southern、Northern杂交分析.核苷酸序列分析表明,GSE基因的ORF长度为745 bp,编码247个氨基酸,预测蛋白质分子量为27.6 kDa;Southern杂交证明GSE可能是单拷贝的基因;Northern杂交显示,GSE基因在小鼠体细胞组织(心脏、肝脏、肾脏、大脑、骨骼肌和脾脏)中没有检测到其表达,在睾丸中表达量很高,在卵巢中表达量较低.从推断出的氨基酸序列表明,GSE蛋白在细胞中可能是一个不带有信号肽的可溶性蛋白.     

小鼠性腺特异表达基因GSE的表达特征研究

采用RT-PCR和原位杂交的方法检测了小鼠GSE(gonad-specific expression gene)基因在性腺中的表达特征.RT-PCR分析表明,GSE mRNA在出生后第14天的小鼠的睾丸中和刚出生小鼠的卵巢中可检测到,这时间正是生殖细胞减数分裂发生的时期;原位杂交分析的结果揭示,GSE mRNA分布于精母细胞Ⅰ(粗线期)、圆形精细胞和伸长的精细胞中,这一结果与RT-PCR分析的结果相吻合.研究结果提示,GSE与配子发生过程中的减数分裂有关.     

紫甘蓝COP1基因的克隆及表达模式分析

光照是植物生长发育的一个重要的环境因素,COP1是光调控植物发育的一个分子开关。本实验以"早红"紫甘蓝为实验材料,分两组置于光照(光照16h,28℃;黑暗8h,18℃)及完全遮光培养箱培养,至幼苗时提取RNA,进行COP1的cDNA克隆,并通过半定量RT-PCR方法分析COP1在不同处理下的表达情况。结果表明:COP1 cDNA全长为1863bp,编码620aa,分子量为70.325kD;在无光条件下生长的紫甘蓝幼苗虽然仍有少量花青素合成,但是其花青素含量明显低于光照条件下生长的紫甘蓝幼苗;COP1基因在无光条件下的表达量明显强于有光条件,表明COP1对紫甘蓝中花青素的合成起负调控作用。本文旨在探索在不同光照条件下紫甘蓝中COP1基因与其花青素合成的关系,为后期揭示花青素表达调控机制奠定基础。     

苹果NLP（Nin-Like Protein）转录因子基因家族全基因组鉴定及表达模式分析

【目的】探究苹果NLP转录因子全基因组特征与表达模式,以便更深入地了解其结构特点与作用机制。【方法】基于本地BLAST数据库和Pfam数据库两大数据库,运用blastp和hmmsearch两种查询策略,对苹果全基因组范围内的NLP转录因子家族成员进行鉴定。经过严格筛选与确认后,对搜索结果进一步展开分析,主要分为3部分,包括NLP蛋白分析、NLP分析与苹果NLP表达分析,其中ProtParam、Clustal Omega、MEGA7、MEME 5.0.2、SOPMA、Phyre ²、WoLF PSORT、STRING等程序或软件用于蛋白质分析,基因分析使用MG2C、GSDS 2.0、PlantCARE、psRNATarget等在线工具,对于苹果NLP表达情况利用qRT-PCR进行定量检测。【结果】从苹果全部蛋白数据库中共筛选出6个NLP成员,系统进化分析可将它们分为I、II、III三类;蛋白二级结构以无规则卷曲为主,其次是α-螺旋,占比最小的是β-转角;亚细胞定位预测均定位于细胞核中,符合转录因子的特征;染色体定位显示5个基因（MDP0000584547除外）定位于4条染色体上;启动子分析发现大量与激素和逆境响应相关的顺式作用元件,暗示它们可能参与到激素和逆境信号的调控过程中,此外还识别到一个响应氮的GCN4作用元件,进一步说明该类转录因子与氮素有密不可分的关系;通过定量检测揭示苹果NLP家族在茎、叶等组织高表达的特征模式,并且表达分析结果也证实苹果NLP响应氮饥饿、干旱胁迫等。【结论】通过对苹果全基因组的分析,共识别6个NLP转录因子,对6个基因的结构与蛋白保守域分析,发现它们之间具有极高的相似性、保守性,同时又存在差异。类比拟南芥NLP蛋白的关联网络,推测与拟南芥NLP7同源性最高的MDP0000132856可能也具有复杂的功能。     

香蕉MaPRMT1基因的分离及表达分析

[目的]为研究香蕉果实采后成熟机理奠定分子基础。[方法]通过抑制差减杂交和cDNA微阵列相结合的方法分离获得1个香蕉PRMT基因的cDNA片断,并克隆了该基因全长cDNA序列,对其进行生物信息学分析和在香蕉不同器官与果实不同成熟时期的表达模式分析。[结果]MaPRMT1基因cDNA全长1158 bp,具有完整的开放阅读框,编码385个氨基酸,与植物中的PRMT的同源性较高,含有1个Methyltransf-11结构域。在香蕉根、茎、叶和果实中均有表达,且在茎和叶中的表达量较高。随采后天数的增加,表达量逐渐下降,但至香蕉乙烯释放高峰时最大,后又开始下降。[结论]MaPRMT1属于第1类精氨酸甲基转移酶,在香蕉不同器官和果实不同成熟期呈差异表达。     

蜡梅花cDNA文库构建及其高频出现脂转移蛋白cDNA的表达

【目的】构建蜡梅花cDNA文库，分析蜡梅脂转移蛋白基因的表达，为探索蜡梅冬季开花分子机理，分离克隆特色基因奠定基础。【方法】以蜡梅花器官为材料，用SMART cDNA Library Construction Kit 构建文库，RT-PCR分析基因表达。【结果】经测定原始文库滴度达到1.4×106 pfu/ml，扩增总文库滴度约为1010pfu/ml，重组率达到96%，插入片段在0.5 kb 以上，平均约1.1 kb，通过PCR 检测，从总文库中检测到了表达丰度不同的蜡梅PI、AP3和LTP基因的特异片段，说明所构建的文库覆盖度高、代表性强，LTP基因具有内含子，而总文库中扩增出的LTP基因不含内含子，说明所构建的cDNA文库无基因组DNA污染， LTP基因在蜡梅开花各个时期均表现较高的转录水平，与EST分析时高频率出现LTP序列的情况相符，证实所构建的文库能够反映蜡梅开花过程基因表达的基本情况。【结论】已获得高质量的蜡梅花cDNA文库，可以用于进一步的基因克隆或EST测序分析，这是首次正式报道蜡梅cDNA文库的构建。LTP基因在蜡梅开花过程中可能具有重要的生物学功能，为探索蜡梅冬季开花分子机理提供了线索。     

犬副流感病毒NP基因的克隆与原核表达

以犬副流感病毒RNA为模板,采用RT—PCR方法,连接pMD18-T载体获取NP蛋白编码基因核苷酸序列,并应用定向克隆技术,构建原核表达载体pGEX-6P-1-NP。经测序鉴定证实获取的NP蛋白核苷酸序列与GeneBank中标准序列存在两处碱基变异,导致编码的蛋白质出现一个氨基酸的变异。测序结果表明,克隆出的目的基因序列已定向克隆到pGEX-6P-1载体,成功构建了其原核表达载体,并能在大肠杆菌BL21（DE3）中得到表达。Westen—Blotting分析结果显示,表达的GST—pGEX-6P-1-NP重组融合蛋白为82．1kDa,可被犬副流感阳性血清所识别,表明NP基因所编码的蛋白具有一定的免疫活性。     

油菜花蕾发育及开花过程中ABCD功能基因的表达差异分析

以油菜处于花蕾发育过程7个生长期的花蕾和花朵为材料，利用优化的半定量RT-PCR技术在转录水平对ABCD模型的6个功能基因，即Apetalal、Apetala2、Apetala3、Pistillata、Agamous、Agamous-likell，进行分析，探讨了油菜花蕾发育及开花过程中6个功能基因表达的差异。结果表明，在油菜花蕾发育及开花过程中ABCD模型中的6个功能基因的表达水平均有变化。研究阐述了ABCD模型在油菜与拟南芥中存在基因表达时期和表达水平相似性和差异，对进一步分析ABCD功能基因在油菜花蕾和花朵中的表达，油菜育种，雄性不育及花型改变的研究具有重要的意义。