巴拉圭瓜多竹CCR基因的克隆与分析

肉桂酰辅酶A还原酶(cinnamoyl-Co A reductase,CCR)是木质素生物合成途径中关键酶。本研究依据转录组数据设计特异性引物,采用RT-PCR方法成功地从巴拉圭瓜多竹(Guadua paraguayanan)中克隆得到一个全新的CCR基因的全长cDNA序列,命名为GpCCR。序列分析结果表明,GpCCR包含完整的c DNA开放阅读框(ORF),由1065bp组成,编码354个氨基酸。Blast比对结果显示该蛋白质属于CCR家族蛋白;系统进化树结果显示瓜多竹与禾本科植物大麦、水稻等亲缘关系较近。荧光定量PCR检测显示GpCCR在巴拉圭瓜多竹的茎秆中表达量最高,在叶中表达量最低。     

巨龙竹肉桂醇脱氢酶基因(DsCAD)的克隆及功能分析

肉桂醇脱氢酶(cinnamyl alcohol dehydrogenase,CAD)是木质素生物合成途径的关键酶。研究根据巨龙竹转录组数据设计的一对特异引物,运用逆转录PCR(RT-PCR)技术从巨龙竹茎秆中克隆得到肉桂醇脱氢酶基因DsCAD,该基因包含1080 bp的完整c DNA开放阅读框,编码359个氨基酸,理论相对分子质量38689.6,等电点6.18。利用生物信息学方法对DsCAD进行分析,结果显示:DsCAD氨基酸序列包含CAD超家族的保守结构域,具有植物CAD基因的典型特征;其与禾本科植物CAD基因的同源性较高,亲缘关系较近,其中与孝顺竹的同源性高达95%。荧光定量PCR检测结果显示DsCAD基因在巨龙竹竹笋中的表达量要高于茎秆,而在茎秆中的表达量有明显高于叶。     

七彩虹竹4-香豆酸辅酶A连接酶基因(Ih4CL)的克隆及功能分析

4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL)是苯丙烷类代谢途径的关键酶,在上游调控木质素代谢、黄酮代谢。本研究根据转录组数据设计的1对特异引物,采用逆转录PCR(RT-PCR)方法从七彩红竹1年生红秆中克隆到4-香豆酸辅酶A连接酶基因Ih4CL,该基因包含1 677bp完整的c DNA开放阅读框,编码558个氨基酸;生物信息学方法对Ih4CL编码的氨基酸蛋白序列进行的分析表明,Ih4CL与禾本科植物4CL蛋白具有较近的亲缘关系,其中与短花药野生稻的同源性达88%;荧光定量PCR检测结果显示Ih4CL基因在七彩红竹的嫩叶中的表达量明显低于茎秆中的表达量。     

牛角瓜5β黄体酮还原酶基因(Cgp5Br)克隆与序列分析

5β黄体酮还原酶是强心苷合成途径中的第一个关键酶,在强心苷合成中起着重要的调控作用。为了研究牛角瓜中强心苷生物合成途径的关键酶基因,本研究依据牛角瓜转录组数据设计特异性引物,采用RT-PCR方法从牛角瓜中克隆得到关键酶基因p5Br(5β黄体酮还原酶基因)的2个开放阅读框(ORF),分别命名为Cgp5Br1(GeneBank登录号MH094753)和Cgp5Br2(GeneBank登录号MH094754)。序列分析结果表明,Cgp5Br1的序列长1 164bp,编码387个氨基酸,Cgp5Br2的序列长1 158bp,编码385个氨基酸。进化树分析发现,Cgp5Br1和Cgp5Br2在进化上属于旁系同源。qRT-PCR分析表明,Cgp5Br1和Cgp5Br2在牛角瓜的根、茎、叶、花和种子中均有表达。Cgp5Br1在根中相对表达量最高,而Cgp5Br2在根、茎、叶和花中的表达量都相对较高,种子中最低。本研究为今后利用代谢工程提高强心苷含量提供了重要的基因资源。     

杨树LAR基因的克隆及表达对儿茶素合成的影响

无色花色素还原酶基因(Leucoanthocyanidin reductase,LAR)是类黄酮生物合成途径中的一个重要基因,为了验证杨树中LAR的功能,明确LAR基因对抗病物质儿茶素合成的影响,本实验以接种后第6 d的一年生‘中林46’杨树树干的树皮为材料,利用RT-PCR技术克隆了LAR基因的OFR序列,并构建LAR的过表达载体p CAMBIA1301-LAR。采用农杆菌介导的叶盘法转化烟草,获得了转LAR基因的烟草6株。用q RT-PCR检测转基因烟草的表达量,结果显示,在转基因植株中,LAR基因的表达量均显著上调。用高效液相色谱法检测转基因植株中的儿茶素含量,结果显示,6株转LAR的烟草植株中,有4株内源儿茶素含量显著升高。以上结果表明,中林46杨LAR是杨树类黄酮生物合成途径中的一个基因,该基因与儿茶素的合成有关。     

版纳龙竹CONSTANS同源基因的克隆与序列分析

以版纳龙竹基因组DNA为模板,采用前人基于水稻CO同源基因Hd1序列的保守区所设计的特异引物COS1和COA1,运用PCR方法扩增出一条1 520 bp的DNA片段,并克隆到pGEM-T载体。测序和序列分析结果显示:该片段含有1个590 bp的内含子,编码区930 bp共编码310个氨基酸;该基因被命名为DxCO1,其DNA序列在G enB ank中的注册号为GQ358925。在G enB ank中进行同源性检索的结果显示:其核苷酸序列与其它禾本科植物CO同源基因的氨基酸序列同源性高达81%~91%;推测的DxCO1蛋白质序列与其它种子植物CO同源基因蛋白质序列的系统发育分析结果显示:DxCO1与小麦Hd1-like等5个基因聚成了一个强烈支持的分支;另外,在该片段推测的蛋白质序列的氨基端含有一个类似锌指蛋白的B-box(Cx2Cx8Cx7Cx2Cx4Hx8H)结构域,羧基端含有一个CCT(CO,CO-like,TOC1)结构域。序列和结构的高度同源性表明:DxCO1是版纳龙竹的1个CO-like基因,可能对其开花调控有着重要作用。     

尾叶桉GLU4肉桂酰-辅酶A还原酶基因克隆及原核表达

肉桂酰-辅酶A还原酶(Cinnamoyl Co-A Reductase,CCR)是木质素合成中的关键酶,根据植物中CCR保守序列设计引物,以尾叶桉GLU4嫩茎为材料克隆到其CCR基因,命名为Eu CCR。该基因g DNA长2 918bp,c DNA长1 045 bp,CDS区编码336个氨基酸。EuCCR核酸序列与Gen Bank已登录的桉属植物CCR基因同源性达到96%以上,与伞房属、杯果木属植物CCR的同源性达85%以上,其编码的氨基酸序列经比对发现具有完整FR_SDR_e结构域及NADP结合位点和底物结合位点,与可可树等植物中CCR基因编码序列同源性也在84%以上,确定为CCR基因。对EuCCR蛋白序列理化性质及结构进行生物信息学分析,利用MEGA软件对基因序列进行系统进化树分析。采用pQE30/M15系统对EuCCR进行原核表达,重组质粒成功表达分子量约36 kD的目的蛋白。本研究从尾叶桉GLU4中克隆得到EuCCR基因并原核表达,为该基因的酶学分析以及利用该基因转化调控尾叶桉木质素合成奠定基础。     

巴拉圭瓜多竹适生区分布研究

利用巴拉圭瓜多竹在南美洲的23个分布样点及中国云南引种试种的3个分布样点,19个全球气候变量,通过MaxEnt模型进行最建模分析,获得巴拉圭瓜多竹在全球的适生区分布状况及影响其分布最相关的气候变量。主要结论为:巴拉圭瓜多竹适生区主要集中分布在南美洲,中美洲、非洲中部、大洋洲、东南亚的部分地区也有分布;影响巴拉圭瓜多竹分布的最主要的气候变量是年降水量、最暖季度降水量、温度季节性变化标准差;加入中国云南的分布样点后,巴拉圭瓜多竹的适生区分布范围有所增加,尤其在东南亚最为明显,原因可能是巴拉圭瓜多竹的对环境变量的适应范围大于原分布地的环境变量区间。研究可为巴拉圭瓜多竹的引种和产业化种植选址提供科学参考。     

七彩红竹IhCCR-1基因的克隆与分析

肉桂酰辅酶A还原酶(Cinnamoyl-CoA reductase,CCR)是苯丙烷类代谢途径中的关键酶,在七彩红竹木质素和花青素合成代谢流向中起重要作用。依据七彩红竹转录组数据设计特异引物,采用反转录PCR技术从七彩红竹中克隆得到一个新的CCR基因的全长cDNA序列,命名为IhCCR-1(登录号:KP271440)。结果表明,该基因全长cDNA为1 038 bp,编码345个氨基酸的蛋白质,属于酸性稳定蛋白,不存在信号肽,为非分泌蛋白;IhCCR-1蛋白具有保守的KNWYCYGK催化位点,属于NADB-Rossmann超家族,相对分子量为37.61 kDa;Ih CCR-1与其他植物的CCR具有较高的亲缘关系。研究结果将为进一步研究七彩红竹木质素产生的分子机理和综合开发利用奠定基础。     

杉木磷转运蛋白基因ClPht1;1的克隆及表达分析

【目的】PHT1基因家族是影响植物吸收磷营养的重要磷转运子之一。从杉木32号磷高效家系c DNA中克隆得到PHT1基因家族的1个杉木磷转运蛋白基因ClPht1;1,并对不同程度磷胁迫下ClPht1;1的时空表达进行研究,为杉木PHT1基因序列特征和功能结构的研究以及磷高效利用杉木基因型的选育奠定基础。【方法】根据PHT1基因家族序列保守性设计简并引物,以32号磷高效杉木基因型根系c DNA为模板进行扩增获得目的基因ClPht1;1的c DNA序列,使用RACE技术对目的基因进行全长克隆,并对其序列特征、同源性和编码磷转运蛋白结构进行分析。实时荧光定量PCR检测ClPht1;1在32号磷高效杉木家系根、茎、叶中的表达,检测中度缺磷胁迫下ClPht1;1在不同磷利用效率杉木4号、15号、25号、27号、28号、32号家系根系中的表达差异,以及在中度、重度缺磷胁迫下ClPht1;1在32号磷高效杉木家系根系中随时间序列的表达量变化。【结果】克隆得到1个杉木磷转运蛋白PHT1基因,命名为ClPht1;1(Gen Bank登录号:KX302006),基因序列编码区长1 638 bp,编码545 aa的蛋白质。ClPht1;1所编码蛋白质由12个疏水的跨膜区域组成,1个疑似跨膜域。每个跨膜结构域基本由17~25个氨基酸残基组成螺旋,同时跨膜蛋白的N端和C端均位于细胞质内,保守序列位于第4个跨膜域。构成蛋白质的主要骨架是α-螺旋,无信号肽序列。ClPht1;1基因编码蛋白与日本柳杉PHT基因编码蛋白的氨基酸序列相似性达到87.0%,与胡杨、油茶、马尾松等PHT家族基因编码蛋白的氨基酸序列相似性均在75%以上。ClPht1;1基因在杉木的根、茎、叶组织中均有表达,其中在根中的表达量最高,在叶中的表达量最低。在中度缺磷胁迫下,ClPht1;1基因在杉木不同家系根部的表达量为25号27号4号15号32号28号。在中度和重度缺磷胁迫下,ClPht1;1基因在32号杉木家系根部的表达量随胁迫时间的延长而逐渐上升;恢复供磷后,ClPht1;1基因表达量逐渐下降至正常水平;重度缺磷胁迫下,ClPht1;1基因表达量要高于其在中度缺磷胁迫下的表达量。【结论】ClPht1;1基因具有PHT1基因家族的典型结构,其编码蛋白的氨基酸序列与日本柳杉等磷转运蛋白氨基酸序列具有高度相似性,为杉木高亲和磷转运蛋白PHT1基因家族成员。ClPht1;1基因主要在杉木的根部表达,在叶片中的表达量较低;杉木磷利用效率越强,ClPht1;1基因在其根部的表达量越高。在不同磷利用效率的杉木家系中ClPht1;1基因表达量存在较大差异。ClPht1;1基因的表达受低磷胁迫的诱导,缺磷胁迫下ClPht1;1基因表达量明显升高,恢复供磷后ClPht1;1基因表达量明显降低。     

榅桲C4H基因的克隆、序列分析及表达

【目的】肉桂酸-4-羟化酶(cinnamate 4-hydroxylase,C4H)是调节木质素合成的关键基因,榅桲是新疆特色经济果树之一。目前,有关榅桲C4H基因的序列信息尚不明确。为了获得该基因的序列信息及其在果实不同发育时期的差异性表达规律,为深入研究该基因在榅桲果实发育过程中的作用和功能奠定基础。【方法】以榅桲果实为研究材料,基于GenBank已登录近源物种的C4H基因的cDNA序列,提取其果实的总RNA并反转录为cDNA,利用同源克隆的方法获得榅桲C4H基因的cDNA序列,并对该序列进行生物信息学分析,同时检测在榅桲果实开花后不同时间点C4H基因表达量的差异。【结果】同源克隆结果表明:C4H基因编码区的序列全长为1 518 bp,编码505个氨基酸,其蛋白的分子质量为58.28 kD。生物信息学分析结果显示:榅桲C4H蛋白为亲水性不稳定蛋白质,其二级结构以α-螺旋和无规卷曲结构为主。系统进化分析结果显示:榅桲C4H蛋白与甜樱桃(Prunus avium,XP_021806844.1)、山杏(Prunus armeniaca,VVA16404.1)的C4H蛋白同源性均较高,其相似性分别为92.87%和91.24%。实时荧光定量PCR的结果显示:随着榅桲果实的发育,在开花后10 d的果肉中C4H基因的表达量最高,随着果实的不断发育,果肉中C4H基因的表达量逐渐减少。【结论】成功获得了榅桲C4H基因全长编码区序列,并发现了C4H基因在果实发育初期的表达最高,这与榅桲果实的木质化程度密切相关。     

多穗柯4-香豆酸辅酶A连接酶基因的克隆和表达分析

为了克隆多穗柯4-香豆酸辅酶A连接酶(4-coumarate-CoAligase,4CL)基因,了解其表达情况,从而为深入研究4CL基因分子功能及黄酮类化合物生物合成奠定基础,依据多穗柯转录组测序结果,设计特异性引物,PCR扩增得到4CL基因cDNA全长序列,利用相关软件进行生物信息学分析;采用qRT-PCR法检测4CL基因在不同器官中的表达情况,使用SPSS18.0软件分析其表达量与根皮苷含量间的关系。结果表明:多穗柯4CL基因cDNA全长1704bp,包含长1629bp的开放阅读框,编码含542个氨基酸的蛋白质。该蛋白定位于细胞质中,属亲水性蛋白。多穗柯4CL基因在除根以外的各个器官中均有表达,且表达量与根皮苷含量间呈极显著的正相关关系(P<0.01)。     

北美鹅掌楸LtCHS基因的克隆及生物信息学与组织表达特征分析

【目的】鹅掌楸属花色种间差异较大,是研究木本植物花色形成与调控机制的较理想材料。查尔酮合成酶基因( CHS)是黄酮类化合物生物合成途径中的关键基因,与植物花色形成密切相关,同时又是研究科以下系统发育的理想基因,种间进化差异较大,因此 CHS基因用于研究鹅掌楸属花色差异形成机制有较强的可行性。本研究克隆北美鹅掌楸的查尔酮合成酶基因,并对其进行生物信息学及组织表达分析,以期为鹅掌楸属树种花色的形成和调控机制研究提供参考。【方法】以北美鹅掌楸的花芽为材料,采用同源克隆和 RACE 技术克隆查尔酮合成酶基因( LtCHS),并进一步扩增该基因的基因组序列。对该基因进行生物信息学分析。采用半定量 RT-PCR 方法分析 LtCHS基因在鹅掌楸属种间及不同组织中的表达水平。【结果】获得2个查尔酮合成酶基因： LtCHS1与LtCHS2。LtCHS1基因的 cDNA全长875 bp,包含1个702 bp的ORF,其基因组DNA ( gDNA)只含有1个外显子,没有内含子,编码233个氨基酸,蛋白质分子量为71.88 kDa,等电点为5.09。LtCHS2基因的 cDNA 全长1457 bp,包括1个1185 bp的 ORF,其 gDNA含有2个外显子和1个内含子,编码394个氨基酸,蛋白质分子量为120.0 kDa,等电点为4.97。2个基因的组织表达分析结果显示,LtCHS 基因不仅在同一树种不同组织间存在差异,而且在种间也存在表达差异。LtCHS1基因仅在北美鹅掌楸中表达,LtCHS2基因在鹅掌楸中表达,在杂交鹅掌楸中二者均有表达。【结论】获得的2个 LtCHS基因属于同一基因家族,但执行不同功能。二者在种间表达存在差异可能与鹅掌楸属花色形成有关。结合鹅掌楸属种间花色特征,可初步推测,LtCHS1基因与 LtCHS2基因可能分别调控不同类型花青素的合成。     

油桐烯脂酰CoA还原酶的克隆与表达模式分析

以葡萄桐近成熟种子为材料,根据油桐转录组数据库中已知部分烯脂酰CoA还原酶(enoyl-CoA reductase,ECR)序列,利用RACE克隆技术,克隆得油桐烯脂酰CoA还原酶的全长c DNA序列,命名为VfECR,并对该基因的核苷酸序列及其相应氨基酸序列的理化性质、疏水性/亲水性、跨膜结构域、蛋白质的二、三级结构、亲缘关系进行分析。结果表明:该基因全长1 154 bp,含有一个933 bp的开放阅读框,编码310个氨基酸,属于不稳定的亲水性蛋白,含有6个明显的跨膜结构域,且与陆地棉ECR蛋白的同源性最高,亲缘关系最为接近。同时利用RT-qPCR对VfECR基因的组织特异性和种子发育过程中的表达模式进行了分析,发现油桐Vf ECR基因主要在种仁中表达,在根、茎、叶等组织中表达量较少;在种子发育过程中,近成熟(8月、9月)到成熟种子(10月)中的表达量要明显高于未成熟种子(6月、7月)。     

松材线虫热激转录因子Bx-HSF-1基因的克隆及表达分析

【目的】通过对热激转录因子基因Bx-HSF-1的克隆和表达分析,为深入研究c GMP、TGFβ-like和Insulin/IGF等热激抗逆代谢路径提供理论基础。【方法】根据松材线虫基因组数据设计引物克隆松材线虫Bx-HSF-1基因。进一步对Bx-HSF-1进行Gene Ontology基因功能预测、系统发育分析、保守结构域分析等生物信息学分析。应用JASPAR预测Bx-HSF-1靶位点DNA序列,根据松材线虫基因组数据筛选含有该序列的靶基因,并通过蛋白质三维结构分析和分子对接验证。应用荧光定量q-PCR检测Bx-HSF-1及其靶基因在热激和低温处理条件下4个时间点的表达量,结合转录组数据对Bx-HSF-1及其靶基因的表达量相关性进行分析。采用原位杂交对Bx-HSF-1基因在松材线虫体内的表达部位进行了分析。【结果】根据基因组数据,克隆到松材线虫热激转录因子Bx-HSF-1基因长度为1 404 bp的涵盖完整蛋白编码区基因序列。结构域分析表明Bx-HSF-1基因编码蛋白质的氨基酸序列含有DNA结合结构域和亮氨酸拉链结构域。GO分析表明该基因参与延长线虫寿命、正向调控繁殖率、运动、热激反应、抗逆态幼虫发育和抗逆反应等生理过程,并具有特异DNA序列结合的分子功能。氨基酸疏水性分析表明该DNA结合结构域由3个α螺旋和4个反向平行的β折叠构成一个疏水核心,该疏水核心可以与热激元件靶位点互作。对松材线虫基因组进行BLAST比对筛选出Bx-DAF-7是Bx-HSF-1的靶基因,Bx-DAF-7基因TATA盒上游序列具有Bx-HSF-1靶位点序列。荧光定量q-PCR结果表明热激和低温处理同样促进Bx-HSF-1转录、抑制Bx-DAF-7转录,Bx-HSF-1与Bx-DAF-7的表达量负相关。原位杂交结果表明Bx-HSF-1基因在正常培养线虫体内各细胞均有微量表达,热激培养线虫前体部信号显著,峡部和肠区体壁信号较显著。【结论】本研究表明Bx-HSF-1具有特异DNA序列结合的分子功能。预测抗逆态幼虫形成基因Bx-DAF-7是Bx-HSF-1靶基因。转录组测序及q-PCR结果表明Bx-HSF-1与Bx-DAF-7的表达量负相关。Bx-HSF-1基因受温度刺激后多数体细胞内均有较高表达,特别是神经元、体壁肌肉细胞和皮下细胞中表达显著。     

毛竹肉桂酰辅酶A还原酶基因PeCCR功能初步研究

[目的]为研究肉桂酰辅酶A还原酶(CCR)基因表达对竹子木质素生物合成的影响,对毛竹(Phyllostachys edulis (Carrière) J. Houz.)中PeCCR基因的表达情况进行分析,并对PeCCR基因功能进行研究,以期为利用CCR基因在竹子中开展基因工程育种提供参考依据。[方法]采用实时定量PCR(qRT-PCR)方法对PeCCR基因在毛竹不同组织以及不同高度笋中的表达进行了分析,采用RT-PCR方法克隆了PeCCR基因的编码区,构建了基因过量表达载体,采用蘸花法转化拟南芥(Arabidopsis thaliana L.),采用溴乙酰法测定转基因植株茎木质素的含量。[结果]qRT-PCR结果表明:在毛竹实生苗根中PeCCR的表达量最高,其次是笋中,而未展开叶中最低;在野外随着笋高度的增加,木质化程度加强,PeCCR基因的表达量呈上升趋势,在6.7 m笋中达到最高。克隆获得PeCCR编码区长度为1 026 bp,编码一个341 aa的蛋白,具有家族蛋白特有的保守结构域"NWYCYGK"。与野生型拟南芥相比,转PeCCR基因植株叶片明显增大,且抽苔时间提前3~4 d。茎横切的组织化学染色观察发现:转基因植株茎的木质部和束间纤维组织染色面积均大于野生型;木质素含量测定表明,2个过表达PeCCR1转基因株系中的木质素含量均明显高于野生型,分别为野生型对照的123.1%和116.7%。[结论]PeCCR基因在毛竹不同组织的表达存在差异,在笋中随高度增加其表达量上调。过量表达PeCCR促进了转基因拟南芥植株的生长发育,提高了木质素含量。     

云南松糖基转移酶基因PyUGT1和PyUGT2的克隆与表达分析

以云南松一年生幼苗为研究材料,基于转录组数据,筛选到2个可能参与木质素单体糖基化修饰的候选基因(PyUGT1,PyUGT2)。利用RT-PCR技术克隆它们的全长开放阅读框序列,对这两个基因编码的蛋白质的理化性质、结构进行生信分析,检测其在不同组织中的表达水平,并和木质素通路小分子作相关性分析。结果显示：(1)PyUGT1的ORF长度为1 458 bp,编码485个氨基酸;PyUGT2的ORF长为1 476 bp,编码491个氨基酸。(2)PyUGT1和PyUGT2蛋白的结构均主要以α螺旋和无规则卷曲为主,是一种不稳定蛋白。(3)系统进化分析表明PyUGT1和PyUGT2单独聚为一支,与杨树等植物的UGT72B亚家族的亲缘关系最为接近。(4)表达分析表明PyUGT1在云南松的嫩茎和针叶中表达量最高且差异显著,PyUGT2在5个组织中的相对表达量无显著差异。(5)相关性分析表明PyUGT1和PyUGT2与部分木质素通路小分子含量有一定的相关性。研究结果表明,PyUGT1和PyUGT2在云南松木质素单体的糖基化修饰中发挥重要的作用,其中PyUGT1可能参与了云南松嫩茎和针叶中木质素单体的糖基...     

紫薇LiUFGT基因的克隆与生物信息学分析

为探究类黄酮葡萄糖基转移酶基因(UFGT)在紫薇花青素生物合成中的分子机制及表达情况,本文以紫薇花瓣为试材,根据紫薇转录组序列设计特异性引物,通过PCR克隆LiUFGT基因开放序列,进行生物信息学分析,再对LiUFGT基因进行荧光定量PCR分析。结果表明：LiUFGT基因的开放阅读框长1 431 bp,编码476个氨基酸,相对分子量为52 465.22 Da,理论等电点为5.66;LiUFGT蛋白为不稳定疏水蛋白,且以α-螺旋和无规则卷曲为主;经过多序列比对发现,LiUFGT蛋白和石榴的相似性最高,为68.70%;系统进化分析表明,LiUFGT蛋白与杨树、石榴、夏栎UFGT蛋白的同源性最高。此外,LiUFGT基因在红色花瓣紫薇中的表达量最高,在白色中最低,说明LiUFGT基因对紫薇花色基因具有直接调控的作用。本研究结果为进一步阐明LiUFGT基因在紫薇花青素合成机制中的调控作用提供了理论基础。     

枣蔗糖合成酶基因SS6的克隆及表达分析

蔗糖合成酶是蔗糖代谢的关键酶之一,它在调控果实品质和产量方面均有重大意义。为了探究ZjSS6基因在枣蔗糖合成代谢途径中的功能,文中基于枣的转录组测序数据,以中秋酥脆枣为试验材料,利用RACE技术克隆了枣SS6基因的全长cDNA序列,编码区长度为2 553 bp,编码850个氨基酸;该蛋白质的分子量为96.67 kDa,理论等电点为7.57。蛋白结构预测发现,该基因编码的蛋白含有蔗糖合成酶和糖基转移酶两个结构域。多序列比对和系统进化分析结果均表明,枣SS6与桑SS6的亲缘关系最近,其次是梅。实时荧光定量PCR表达分析结果显示,ZjSS6基因在枣各组织器官(果实、枣花、枣吊、叶片和根)中均有表达,其在幼果期枣果中的表达量最高,其次是绿果期枣果和枣吊,而在果实发育过程中其表达量呈整体下降趋势。     

茶树Ⅱ型核糖体失活蛋白基因CsRIP1和CsRIP2的克隆与表达分析

【目的】克隆茶树Ⅱ型核糖体失活蛋白基因CsRIP1和CsRIP2,探讨CsRIPs基因的组织表达特异性以及假眼小绿叶蝉和机械伤害处理对其表达的影响。【方法】Cs-Ev2(Gen Bank登录号:GH618807)为一受假眼小绿叶蝉取食诱导的茶树Ⅱ型核糖体失活蛋白基因的c DNA片段,利用RACE技术克隆该基因的全长c DNA,命名为CsRIP1(Gen Bank登录号:FJ648831)。利用RT-PCR技术从茶树子叶中分离出一个新的Ⅱ型核糖体失活蛋白基因的c DNA序列,命名为CsRIP2(Gen Bank登录号:GU951535)。利用PCR技术克隆CsRIPs的基因组序列。设计基因特异性引物,利用Real-time qRT-PCR技术检测CsRIPs的组织表达特异性,以及在叶片中假眼小绿叶蝉和机械伤害处理对其表达的影响。【结果】CsRIP1和CsRIP2的序列一致性为98%,都含有一个1 713 bp的开放阅读框,编码570个氨基酸残基,但是它们具有不同的3’非翻译区。CsRIP1和CsRIP2由信号肽序列、1个RIP结构域、链接肽和2个RBL结构域组成。CsRIPs与其他Ⅱ型RIPs具有较高的序列一致性,Ⅱ型RIPs保守的氨基酸残基,包括构成A链N-糖苷酶活性位点的氨基酸残基、B链中形成寡糖链结合位点的氨基酸残基、形成链间和链内二硫键的半胱氨酸残基以及RBL结构域中的Qx W基序,均出现在CsRIPs相应的位置上。系统进化树分析结果显示,同一物种的Ⅱ型RIPs首先聚类合并,2个CsRIP与樟的Ⅱ型RIPs聚为一支。比较CsRIPs的c DNA序列和基因组序列,发现它们的基因组序列不含内含子。CsRIPs基因的表达具有组织特异性,CsRIP1在叶片中的表达水平最高,在子叶中的表达水平最低,而CsRIP2在子叶中的表达水平最高,在叶片中的表达水平最低。在叶片中,CsRIP1和CsRIP2的表达均受假眼小绿叶蝉取食的强烈诱导,并且其表达水平随着取食时间的增加而逐渐增加,取食48 h后,它们的表达水平大约分别是对照的120和100倍。在叶片中,CsRIPs基因的表达也受机械伤害处理的诱导,CsRIP1的转录水平在处理后6 h达到最大值,CsRIP2在处理后6 h表达水平显著升高,12 h达到最大值。【结论】克隆茶树的2个Ⅱ型核糖体失活蛋白基因,它们可能参与茶树的防卫反应,且已发生亚功能化。进一步分析这2个基因的启动子,可以加深对CsRIPs基因转录调控以及RIPs的生物学功能的理解。