扁果枸杞表皮蜡质转运相关基因LbABCG11的克隆及其表达特征分析

为研究ATP结合转运蛋白G亚家族蛋白11(ABCG11)在旱生经济灌木扁果枸杞中的功能,以扁果枸杞为试验材料,利用逆转录(RT-PCR)技术和RACE法克隆了扁果枸杞LbABCG11基因的cDNA序列,通过生物信息学分析该序列特征,并用实时荧光定量PCR法(qRT-PCR)研究了LbABCG11在盐处理、渗透胁迫和脱落酸(ABA)处理下不同器官的转录水平。结果表明,LbABCG11基因全长为2 971 bp,开放阅读框长2 130 bp,编码710个氨基酸,有6个跨膜区,预测蛋白质分子质量为79.39 ku,理论等电点8.42,脂肪指数为89.63,不稳定系数为35.52,平均亲水性为0.070,其编码蛋白质分子式为C₃₅₉₀H₅₅₇₇N₉₃₅O₁₀₂₇S₃₅,属于性质稳定的碱性疏水蛋白,含有核苷酸结合域(NBD)以及跨膜结构域(TMD),并以NBD-TMD的形式排列,是一种WBC型(WBC)半分子转运蛋白。该蛋白质二级结构主要由α-螺旋及无规则卷曲组成,分别占45.21%和3...     

逆境处理下水稻叶角质层蜡质积累及其与蜡质合成相关基因OsGL1表达的关系

植物角质层蜡质在抵抗各种生物和非生物胁迫中起着非常重要的作用。本试验以水稻(Oryza sativa L.)幼苗为材料, 分别以200 mmol L^-1 NaCl、12% PEG、1.0% H₂O₂、40℃高温和8℃低温为逆境, 研究叶角质层蜡质的积累情况以及其与水稻蜡质合成相关基因OsGL1表达的关系。扫描电镜观察以及叶角质层蜡质总量测定结果表明, 12% PEG、1.0% H₂O₂和8℃低温处理下水稻幼苗叶角质层蜡质的积累明显增加, 而200 mmol L^-1 NaCl和40℃高温处理下叶角质层蜡质覆盖量略有下降。RT-PCR分析显示, 逆境处理下水稻蜡质合成相关基因OsGL1的表达量变化与水稻幼苗叶角质层蜡质的积累存在相关性。     

不同浓度K+处理下黑果枸杞K+通道相关基因的表达水平分析

本研究利用不同浓度的K~+(KCl)溶液对‘青黑杞1号’的组培幼苗进行处理,检测和分析与K~+通道相关的基因在黑果枸杞中的表达模式。采用RT-PCR等方法,分析在不同浓度K~+条件下,枸杞中K~+通道相关基因的表达量的变化情况。结果显示:(1) 100、250和300 mmol/L K~+处理后,黑果枸杞中K~+通道相关基因的表达水平较低;(2)当外界K~+浓度大于300 mmol/L时,部分基因的表达量上升,随着外界K~+浓度的继续增加,黑果枸杞的KCO1B基因表达水平先下降后上升,而Cluster~-17443.69422的表达水平先上升后下降,TPK1基因、KT1基因、Cluster~-17443.10870基因和Cluster~-17443.15033基因的表达量则呈下降、上升再下降的趋势。本研究结果为研究黑果枸杞钾盐胁迫调节机制提供了理论基础。     

黑果枸杞LrDREB1基因克隆及其在非生物胁迫下的表达分析

DREB(Dehydrate responsive element binding factor)转录因子是植物非生物逆境适应中的关键调节因子,该类转录因子具有保守的AP2/EREBP结构域,在低温、高盐等非生物逆境胁迫下,可调控下游逆境应答基因的表达,对增强植物的抗逆能力有重要作用。黑果枸杞具有极强的耐干旱、盐碱能力,为研究黑果枸杞DREB类基因在低温、盐碱响应中的功能,本研究以强抗盐灌木黑果枸杞总RNA为模板,基于前期转录组测序拼接序列,利用RT-PCR方法克隆得到一条DREB基因。该基因含有一个1116 bp的开放阅读框,编码372个氨基酸。系统进化树分析显示,Lr DREB1基因属于DREB亚家族A2组成员,与拟南芥AtDREB2B、AtDREB2E具有较高的相似性。荧光定量PCR结果显示,Lr DREB1受盐胁迫、ABA胁迫和低温胁迫诱导表达,可能参与依赖ABA的信号转导途径,调节黑果枸杞抗盐响应。本研究通过对黑果枸杞LrDREB1基因的克隆、序列分析和表达分析,为研究Lr DREB1的功能及黑果枸杞抗盐机理提供了帮助。     

百子莲开花相关基因ApVIN3的克隆及表达分析

研究以百子莲(Agapanthus praecox ssp. orientalis)茎尖组织为材料,利用RACE (cDNA末端快速扩增)方法,获得百子莲VIN3基因c DNA全长序列,命名为ApVIN3,GenBank登录号为KJ472789。序列分析表明,百子莲ApVIN3基因cDNA全长1 943 bp,其中开放阅读框为1 680 bp,编码559个氨基酸,5’非编码区(5’UTR)和3’非编码区(3’UTR)分别为88和175 bp。ApVIN3编码一个具有C4HC3 (cys4-His-cys3)保守序列结构的PHD-finger蛋白,与二穗短柄草(XP＿003573553.1) VIN3蛋白有很高的相似性。实时荧光定量分析表明,ApVIN3在百子莲茎尖中的表达量受温度调控的影响,其表达量随着低温时间的延长逐渐上升。ApVIN3可能在百子莲成花诱导过程中发挥着重要的作用。     

鸡贫血病毒VP1基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

根据鸡贫血病毒Cux_1株基因组序列设计了一对引物,通过PCR扩增出VP1基因。将扩增出的片段克隆到pGM_T载体上,通过测序分析证实该片段与鸡贫血病毒Cux_1株的VP1基因序列一致。然后将克隆化VP1基因亚克隆到PET_32a( )载体上并进行原核表达。SDS_PAGE和Western Blot分析表明,一个分子质量为70.4 kDa的重组蛋白获得了成功表达,并且鸡贫血病毒阳性血清能和重组蛋白发生反应。     

筇竹QtKAT1基因的克隆与表达分析

为探究竹类植物K+调控机理及K+通道的系统,本研究以筇竹(Qiongzhuea tumidinoda)为试验材料,对筇竹QtKAT1基因分离克隆及表达分析.通过克隆获得筇竹QtKAT1基因,全长为3 124bp,含2 235 bp的最大开放阅读框,编码744个氨基酸.生物信息学分析表明QtKAT1基因预测编码蛋白分子质...     

高羊茅FaChit1启动子的克隆及其与gus基因融合表达载体的构建

本研究以获得的FaChit1基因cDNA序列设计引物,采用染色体步移技术从高羊茅基因组中分离了一段FaChit1基因启动子区域。序列分析结果显示,该启动子长度为935bp,含有保守性元件TATA和CAAT-Box,以及与植物逆境胁迫应答相关的多个顺式作用元件,如W-box、ABRE、MYB及MYC转录因子结合位点等。另外构建了含不同长度FaChit1启动子区域(-935bp、-651bp、-233bp)与gus基因融合植物表达载体,分别命名为pFaChit1P-Ⅰ、pFaChit1P-Ⅱ和pFaChit1P-Ⅲ,为进一步进行该启动子的功能分析奠定基础。     

条锈菌诱导的小麦MBF1转录辅激活因子基因的克隆及其特征分析

应用电子克隆和RT-PCR方法,从小麦叶片中分离出一个条锈菌诱导的编码MBF1基因的cDNA序列,暂被命名为TaMBF1a。TaMBF1a包含一个完整的429 bp的开放阅读框,编码142个氨基酸,具有MBF1保守结构域;小麦TaMBF1a氨基酸序列与水稻OsMBF1相似性达92%,与拟南芥AtMBF1a相似性达80%。TaMBF1a编码的蛋白可能是核蛋白,且该基因在小麦根、茎、叶组织中表达量基本一致。在小麦与条锈菌的亲和、非亲和互作中,TaMBF1a基因均受条锈菌诱导高水平表达,且非亲和组合表达量高于亲和组合。外源植物激素水杨酸、乙烯、脱落酸也可诱导该基因快速上调表达,表明TaMBF1a可能通过水杨酸、乙烯等信号途径参与小麦对条锈菌的防御反应。     

棉花4个脂肪酸合成相关基因的克隆和表达特征分析

脂肪酸合成相关代谢在控制油的合成和抗非生物胁迫中均起着重要作用。其脂肪酸合成相关基因的时空表达水平直接影响油的含量和脂肪酸合成相关酶的活性。本研究克隆了4个脂肪酸合成相关基因,分别命名为GhKASII、GhKASIII、GhFAD和GhGPAT,其中GhKASIII、GhFAD和GhGPAT基因cDNA全长通过电子克隆和同源克隆得到。而GhKASII通过筛库和5'-RACE途径得到。组织表达分析表明, 上述4个基因在根、茎、叶及纤维发育不同时期均有表达,属于组成性表达基因。其中GhKASII、GhKASIII在25 DPA种子中表达量最高,GhGPAT在0 DPA胚珠和15 DPA纤维中表达量很高,GhFAD在0DPA胚珠, 15 DPA种子,20 DPA纤维中表达量均很高。不同非生物胁迫的诱导表达分析表明,上述4个基因均不同程度被茉莉酸甲酯,ABA,创伤和冷害等逆境诱导表达。     

扁蓿豆DNA甲基转移酶基因MrMET1的克隆及表达分析

DNA甲基化是一类重要的表观遗传修饰,在植物对非生物胁迫的响应中发挥重要作用.DNA的甲基化需要DNA甲基转移酶催化.为挖掘扁蓿豆中DNA甲基转移酶基因,解析其是否参与扁蓿豆抗逆性应答,本研究利用RT-PCR技术从扁蓿豆中克隆到1个胞嘧啶5-甲基DNA转移酶基因,该基因含1 071 bp的开放阅读框,编码357个氨基酸...     

猪博卡病毒NP1基因的克隆与原核表达

猪博卡病毒是近年来新发现的一种细小病毒.本研究根据其部分基因组序列(GenBank登录号GU902967-GU902971)设计了一对引物,采用PCR方法扩增出了猪博卡病毒的NP1基因,将其克隆到表达载体pET32a(+)中,构建了重组质粒pET32a-NP1,经测序鉴定正确后,将其转化感受态细胞BL21(DE3)中,...     

青稞新基因HvMEL1 AGO的克隆和条纹病胁迫下的表达

为筛选与青稞条纹病相关的AGO类基因,本研究以青稞抗病品种昆仑14号和感病品种1141为材料,从感病和正常叶片的转录组测序结果中获得一个差异表达的AGO家族新基因,克隆验证了该基因为青稞HvMEL1 AGO。HvMEL1 AGO基因全长3462 bp,其中蛋白质编码区(CDS, coding domain sequence)在昆仑14号和1141品种中的一致性为100%,无内含子,全长3161 bp,包含一个3129 bp开放阅读框,编码1043个氨基酸,理论等电点为9.33,预测蛋白分子量为115,865.58Da。蛋白质序列分析表明,HvMEL1AGO为亲水性的不稳定酸性蛋白,具有高度保守的DUF1785、PAZ和PIWI结构域,属于AGO基因家族成员。进化树分析表明,HvMEL1AGO与大麦AGO家族中HvAGO12、HvAGO18、HvAGO1D、HvAGO1B在拟南芥AGO家族系统发育树上属于AGO1一类;与HvAGO12的亲缘关系最近。蛋白质互作预测结果表明,在水稻中与MEL1作用密切的已知蛋白为DCL类,分别为DCL1、DCL2A、DCL3A、DCL3B和DCL4。半定量...     

蒙古羊卵巢组织差异表达基因ADAMTS1的电子克隆及RT-PCR验证

在单、双羔蒙古羊卵巢组织抑制性消减杂交的基础上,以其差异表达片段ADAMTS1基因序列为种子序列,采用GenBank的BLAST检索系统首先对蒙古羊的ADAMTS1基因序列片段进行了电子延伸,其次在获得蒙古羊AD-AMTS1基因的cDNA全序列后设计引物,采用RT-PCR方法进一步克隆了蒙古羊ADAMTS1基因。结果显示,试验所得序列与电子延伸序列的同源性为99.4%,序列长为2 420 bp包括836 bp 3'UTR区域和1 578 bp的完整开放读码框,共编码525个氨基酸。Blastn比对发现蒙古羊ADAMTS1基因序列与牛、猪和人的同源性分别为94%,87%,82%;对氨基酸序列进行blastp比对发现与牛、猪和人的同源性分别为91%,90%,87%。采用SMART程序预测其结构功能域发现蒙古羊ADAMTS1蛋白质有4个结构功能域:1个富半胱氨酸结构域和3个血小板反应蛋白。     

黑果枸杞多糖的研究进展

黑果枸杞多糖具有多种生理功效,目前国内外对黑果枸杞多糖的研究较少。综述了黑果枸杞多糖在提取工艺和生物活性的研究成果,并展望了其发展前景。     

转录组学挖掘黑果枸杞中花青素生物合成代谢关键bHLH调控基因

黑果枸杞果实中富含花青素,为探究黑果枸杞和白果枸杞的基因表达差异,挖掘控制黑果枸杞黑果性状的主效基因,本研究利用RNA-Seq技术对黑果枸杞和白果枸杞进行转录组测序与生物信息学分析。结果表明,黑果枸杞和白果枸杞中共检测到25 279个基因差异表达,其中12 381个基因在黑果枸杞表达上调,12 898个基因表达下调。KEGG富集结果显示,共有571个差异表达基因参与植物次生代谢产物合成,尤其是在黄酮类和花青素生物合成代谢通路中差异最为明显。黑果枸杞中共有8个参与花青素合成代谢的结构基因的表达量均高于白果枸杞,说明花青素的生物合成可能与黑果枸杞黑果性状相关。调控花青素生物合成的bHLH转录因子CL8159.Contig5＿All的表达水平比白果枸杞增强了2 139.57倍,这个基因很有可能是控制黑果枸杞黑果性状的候选基因。本研究筛选到控制黑果枸杞花青素合成代谢的候选基因,为黑果枸杞的分子遗传机理及进一步的基因功能研究提供了依据。     

枸杞抗坏血酸合成酶基因的表达特征与含量的相关分析

本研究采用紫外分光光度法和实时定量PCR法,分别测定了枸杞各组织中(叶,茎,花,青果,红果)主要抗坏血酸(ascorbic acid,As A)含量以及抗坏血酸合成过程中3个相关酶基因的表达情况,分析了As A含量与各基因表达量之间的相关性。结果表明,枸杞As A在叶和茎中含量最低,青果和红果次之且表达水平较为一致,花中含量最高。As A合成过程中3个关键酶基因协同表达且各酶基因相对表达量变化规律相似。此外,发育过程合成相关酶基因表达量与As A含量相关性分析表明,GLDH、AAO、APX 3个基因共同调控了枸杞各个组织部位中As A的合成与积累,其表达量和As A含量呈现正相关,且有协同增减的表达趋势,导致不同生长时期植物组织中As A含量存在差异。进一步说明,在生态因子调控下,枸杞As A合成关键酶基因的表达影响枸杞As A的合成与积累。     

普通菜豆镰孢菌枯萎病抗病相关基因PvCaM1的克隆及表达分析

钙调素蛋白(calmodulin,CaM)作为植物细胞内介导多种功能的Ca²⁺结合蛋白,在调节植物的生长发育和抗病性方面具有重要作用。利用普通菜豆(Phaseolus vulgaris L.)表达序列标签(EST)克隆了含有编码普通菜豆CaM基因的cDNA序列。序列分析表明,cDNA片段长713 bp,命名为PvCaM1,具有一个453 bp的开放阅读框(ORF),GenBank登录号为JN418801,该基因编码150个氨基酸,预测蛋白质分子质量为17.16 kD。蛋白质结构分析表明,PvCaM1蛋白含有4个Ca²⁺结合结构域(EF-hand)。同源分析结果显示,PvCaM1基因与百脉根、西瓜的CaM基因亲缘关系最近,分别达到77%和76%。荧光定量PCR分析表明,PvCaM1基因受尖孢镰孢菌菜豆专化型FOP-DM01菌株诱导表达,接种病原菌96 h,抗病品种260205根中PvCaM1基因的表达量达到最高,而感病品种BRB-130达到最低,260205叶中PvCaM1基因的表达量均高于BRB-130,而且叶中的表达量高于根和茎中的表达量。PvCaM1基因表达量也受外源植物激素脱落酸、茉莉酸甲酯和乙烯利诱导上调,在根、茎、叶中均有不同程度的表达。本研究表明PvCaM1基因可能通过脱落酸、茉莉酸和乙烯等信号途径参与菜豆对FOP-DM01菌株的防御反应,推测菜豆PvCaM1基因与镰孢菌枯萎病的抗病性有一定关联。