辣椒CaBRI1基因克隆与功能分析

为了解辣椒CaBRI1基因结构特征及功能,本研究以辣椒自交系6421为实验材料,克隆CaBRI1基因,对其进行生物信息学分析、亚细胞定位、表达模式分析,并采用病毒沉默(VIGS)初步验证该基因在辣椒中的功能。结果表明,CaBRI1编码区序列长3 642 bp,编码1 213个氨基酸;CaBRI1蛋白包含6个亮氨酸重复与1个磷酸激酶结构域,具有2个跨膜区域,N端跨膜螺旋可能为信号肽。洋葱表皮细胞GFP瞬时表达结果显示CaBRI1定位于细胞膜。RT-qPCR分析表明,6421同一发育时期不同组织中CaBRI1表达量存在显著差异,且都为茎尖中表达量最高。VIGS沉默6421中CaBRI1后,沉默植株发育迟缓、株高变矮,CaBRI1表达量显著下降。本研究结果可为进一步阐明CaBRI1在辣椒中的生物学功能提供参考。     

大豆细胞质雄性不育系MADS-box基因的分离分析

采用cDNA-AFLP差异显示技术对大豆细胞质雄性不育系NJCMS2A与其保持系NJCMS2B间基因差异表达进行研究,结果从NJCMS2A花蕾中分离到一个差异表达片段,对该差异片段进行克隆、测序和序列比对分析,Blast检索结果显示它与大豆基因组中Gm13上g29510.1 cDNA片段的同源性达98.7%,与大豆中一个MADS-box基因的同源性达98%,氨基酸序列比对结果表明它与大豆中一个MADS-box蛋白有96%的同源性,与豌豆中MADS-box M7蛋白有83%的同源性,与苦瓜中MADS-box2蛋白有88%的同源性,与海岛棉典型的MADS-box基因编码的AGAMOUS蛋白保守区有83%的同源性,进一步对其氨基酸序列进行结构和功能预测显示该差异片段具有MADS-box转录因子的典型结构域K-box,证明其编码蛋白为一MADS-box转录因子,半定量RT-PCR分析结果显示其在NJCMS2A花蕾中表达量很高,而在NJCMS2B花蕾中表达量很低,推测该差异片段可能与大豆细胞质雄性不育有关。     

黄灯笼辣椒辣椒素合成相关基因CCaPun1(酰基转移酶)生物信息学和表达分析

本研究根据已发表的辣椒基因组序列信息,设计PCR引物,利用RT-PCR的方法从海南黄灯笼辣椒中克隆了辣椒素合成相关基因Pun1基因(酰基转移酶基因),并命名为CCa Pun1基因。通过生物信息学及表达分析发现,该基因CDS区全长1 323 bp,编码440个氨基酸,推测为亲水蛋白;蛋白二级结构中α-螺旋占42.05%,延伸链占14.55%,无规则卷曲占33.64%,β-转角占9.77%。与灌木状辣椒及一年生辣椒的亲缘关系最近,分别达99.4%、98.3%。表达量分析发现,CCa Pun1基因在果实绿熟期表达量最高,其次为幼果期和膨大期。CCa Pun1基因的克隆与表达分析可为海南黄灯笼辣椒辣椒素合成相关机制的进一步研究奠定理论基础。     

棉花GhMADS7基因正调控棉花花瓣发育

MADS-box基因家族作为一类重要的转录因子,主要参与植物花器官的生长发育。GhMADS7/98具有保守的MADS-box及K结构域,属于AG亚家族MIKC~C型MADS-box基因。通过同源序列比对发现,GhMADS7/98与拟南芥AtAG (AT4G18960)基因的蛋白序列具有64%的同源性。组织表达分析表明, GhMADS7基因在花瓣、花药、柱头和胚珠等花器官组织中均有表达。为进一步研究该基因的功能,构建了该基因的RNAi干涉载体并转化棉花,获得了表达量明显下调的转基因株系。表型观察发现,在干涉植株长度为5~6 mm和7~8 mm的花蕾中出现花瓣发育延缓的表型;通过对干涉系转基因植株花瓣进行石蜡切片观察发现,相较于野生型植株,干涉系植株花瓣中的维管束存在明显的收缩现象;通过qRT-PCR检测发现,转基因株系中控制花瓣发育的A、B类基因的表达量出现异常。因此推测GhMADS7在棉花花瓣发育过程中起着重要的作用。     

一个甘蓝型油菜细胞质雄性不育相关基因克隆和表达分析

利用甘蓝型油菜与播娘蒿融合杂种中的不育株与甘蓝型油菜杂交、回交,得到细胞质雄性不育系NJ65A。根据pol和nap雄性不育高度相关的基因orf224和orf222设计兼并引物,从NJ65A植株中克隆得到一个长度为675bp的基因,命名为orf224-NJ65A。该基因编码224个氨基酸,氨基酸序列与orf224、orf222和orf220序列相似性分别为：70％、53％、60％。RT—PCR表达分析表明：orf224-NJ65A在所检测的组织中都有表达,但在花、花蕾和茎中的表达量较大。推测orf224-NJ65A与细胞质雄性不育有关。     

黄灯笼辣椒多聚半乳糖醛酸酶基因CCaPG的生物信息学和表达分析

本研究根据Gene Bank已发表的辣椒基因组序列信息,设计引物,利用RT-PCR法从海南黄灯笼辣椒中克隆了多聚半乳糖醛酸酶基因(PG),并命名为CCa PG基因。生物信息学及表达分析结果表明,该基因CDS区全长1 107 bp,编码368个氨基酸,推测为稳定的亲水蛋白,在N端由一条长约25 aa的信号肽;CCa PG蛋白二级结构预测显示,α-螺旋占18.75%,延伸链占37.23%,无规则卷曲占36.41%,β-转角占7.61%。系统进化树分析结果显示,CCa PG与一年生辣椒的亲缘关系最近,达98.37%,其次为美花烟草76.16%。表达量分析发现,CCa PG基因在果实变色期表达量最高,其次为幼果期,最低为绿熟期。本结果可为研究该基因的生物学功能和黄灯笼辣椒果实软化的调控机制奠定理论基础。     

arnold911@sohu.com

 以辣椒雄性不育系1442A（灯笼型）和13733A（羊角型）及其保持系和恢复系为试材，对花蕾中SOD、POD和CAT 3种同工酶活性的变化趋势进行了研究。结果表明，随着花蕾发育，不育系1442A、13733A，保持系1442B、13733B，和恢复系1442C、13733C 的SOD活性变化趋势分别一致，POD、CAT亦同。保持系和恢复系花蕾中SOD活性均高于相应的不育系；不育系花蕾中SOD活性先下降后上升，在2级花蕾时期最低；保持系花蕾中SOD活性先上升后下降，在2级花蕾时期最高；恢复系花蕾中SOD活性变     

罗汉果乙烯合成酶SgA CS1基因的克隆与表达分析

在转录组unigene序列基础上,结合RACE技术,从罗汉果总RNA中克隆乙烯合成关键酶-1-氨基环丙烷-1-羧酸合成酶1(ACS1)全长cDNA,同时,应用hi TAIL PCR技术获得Sg ACS1的DNA全长。通过实时荧光定量PCR检测该基因在雄株、雌株以及Ag~+处理后的雌株在取/授粉前后的叶、茎、芽、花蕾、花中的相对表达量。克隆得到1 749 bp的cDNA全长,最长开放阅读框为1 530 bp,编码509个氨基酸,命名为Sg ACS1(GenBank登录号为KX620760),编码蛋白与同源物种苦瓜的相应蛋白序列相似性为86%,该蛋白具有磷酸吡哆醛转移酶结构域和转氨酶结合结构域,属于天冬氨酸转氨酶家族;获得Sg ACS1的DNA全长为3 245 bp,其中含有3个内含子,该内含子和5'UTR含有多个高水平转录调控因子、激素响应元件和环境胁迫相关的作用元件,暗示该基因参与转氨反应、生物体内乙烯的合成代谢等生物学过程,并且与其他激素共同发挥作用维持机体的正常生命活动。实时荧光定量PCR结果表明,Sg ACS1在罗汉果各个部位和时期均有表达,其中在授粉后的雌株花蕾中相对表达量最高,其次是授粉前后雌株的花和取粉前后雄株的芽,而Ag~+处理后的雌株在授粉后的花蕾和芽中的相对表达量最低,说明该暗示罗汉果Sg ACS1参与花芽形成、雄蕊原基分化、蕾中雄蕊发育以及雌花形成,Sg ACS1在雌株蕾中受到授粉或银离子诱导上调表达。     

拟南芥花组织高表达TCP家族转录因子Atlg30210的克隆与转录激活活性鉴定

本文从拟南芥中克隆到基因Atlg30210的全长读码框。多序列比对结果表明，在推导的氨基酸水平上，该基因编码的蛋白含有特征性的TCP保守结构域，与已知的玉米、金鱼草和水稻的TCP家族基因中都存在显著性的保守性。另外通过酵母单杂交实验证明该基因编码的蛋白在酵母体内具有转录激活功能。同时RT—PCR实验结果表明，该基因在拟南芥花组织中表达量相对较高，具有明显的组织表达特异性。花器官高表达转录因子的克隆将为研究TCP基因调控植物花发育和花形态建成提供新的物质基础。     

甜荞FaesFUL4基因的克隆与表达分析

本研究采用同源克隆的方法,从甜荞(Fagopyrum esculentum Moench.)品种‘北早生’中分离出调控果实发育的FaesFUL4基因,该基因的cDNA序列全长795 bp,包含一个长为714 bp完整的开放阅读框,共编码237个氨基酸和1个终止密码子。分子系统发生分析和同源蛋白比对结果显示:FaesFUL4蛋白属于A类MADS-box基因家族AP1/SQUA亚家族的euFUL进化系,含有MADS、I、K和C末端四个明显的结构域,且C末端转录激活区含有2个保守的模体(Motif):FUL motif和paleoAP1 motif。基因表达的组织特异性分析表明:FaesFUL4基因主要在甜荞叶片、花序和果实中表达,在根和茎中有微量表达,其在花序中的相对表达量最高。进一步分析基因在果实不同发育时期的表达量发现,其在果实迅速膨大期表达量最高。因此推测该基因不但参与调控花器官的发育过程,且对于维持果实的正常发育具有重要作用。     

羊踯躅psy基因的克隆及表达分析

[目的]为了研究羊踯躅psy基因的功能及其在花瓣着色中的分子机理,[方法]以羊踯躅花瓣的cDNA为模板,采用RT-PCR和RACE方法克隆得到1 638 bp的psy基因全长cDNA序列,命名为RmPSY (GenKank登录号为KX230461)。[结果]序列分析表明,RmPSY开放阅读框为1 296bp,编码432个氨基酸。羊踯躅PSY为亲水性的不稳定蛋白,无信号肽,属于非分泌蛋白;预测的蛋白质分子量48.91 kD,等电点为8.78。RmPSY与GenBank中收录的其它植物PSY蛋白氨基酸的相似性达到81%。构建系统进化树,结果显示羊踯躅PSY与葡萄PSY蛋白的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR结果显示,该基因在羊踯躅花发育的不同阶段均有表达,在花蕾期表达量较低,在初开期表达量最高,盛开期表达量有所下降。[结论]试验结果为进一步揭示RmPSY基因参与调控羊踯躅花色形成的分子机制奠定基础。     

蕙兰E类MADS-box SEP基因的克隆与时空表达特性

通过对蕙兰SEP基因的克隆、分析和实时荧光定量(RT-qPCR)表达。结果表明,所克隆的基因为MADS基因,所编码的蛋白具有MADS保守域,与春兰AXY 87448.1同源性最高,达98%。将此基因命名为CfSEP1,登录号为：MW 654191。RT-qPCR实验分析得出,CfSEP1在蕙兰各组织器官中的相对表达丰度顺次为：花瓣(Ⅲ)>萼片(Ⅲ)>唇瓣(Ⅲ)>花蕾(Ⅱ)>合蕊柱(Ⅲ)>子房(Ⅲ)>花葶(Ⅱ)>花葶(Ⅲ),在花器官中高丰度表达,尤其是花被片;在营养生长期、花蕾期、盛花期的根、叶中不表达。对于3个生长时期,CfSEP1在蕙兰器官组织中的表达量逐渐升高,说明CfSEP1主要调控蕙兰的生殖器官的生长发育,促进蕙兰的生殖生长。     

白菜型冬油菜温敏不育系PK3-12S育性转换的差异蛋白质组学分析

为揭示温敏不育系PK3-12S育性转换机制,本研究以白菜型冬油菜温敏不育系PK3-12花药为材料,采用2-DE和LC-MS/MS质谱鉴定等差异蛋白组学方法,分离鉴定了PK3-12在不育/可育条件下花药差异表达蛋白质,并对差异表达蛋白进行了生物信息学分析;进而采用RT-PCR检测了PK3-12在不育/可育条件下花蕾发育进程中差异蛋白编码基因表达量变化。结果表明,高温不育条件下, PK3-12花药形态瘪小,药室有少量败育花粉,育性转换受1对隐性基因控制,表达变化量在2倍以上差异蛋白质点31个,其中增量表达蛋白质点6个,减量表达蛋白质点11个,表达完全抑制蛋白点12个,不育花药特异表达蛋白点2个。质谱鉴定出15个差异蛋白质,参与信号转导通路、二羧基乙醛酸代谢、糖酵解代谢、次生合成代谢、氨基酸生物合成、分支酸生物合成、碳代谢途径等细胞过程。Rubisco亚基连接蛋白编码基因BrrbcL开放读码框(open reading frame, ORF)长度为1095 bp,编码364个氨基酸;与可育花蕾相比,发育进程中不育花蕾BrrbcL基因、膜联蛋白基因(ANN)、BetVI过敏原家族基因(BetV...     

拟南芥花组织高表达TCP家族转录因子At1g30210的克隆与转录激活活性鉴定

本文从拟南芥中克隆到基因At1g30210的全长读码框。多序列比对结果表明,在推导的氨基酸水平上,该基因编码的蛋白含有特征性的TCP保守结构域,与已知的玉米、金鱼草和水稻的TCP家族基因中都存在显著性的保守性。另外通过酵母单杂交实验证明该基因编码的蛋白在酵母体内具有转录激活功能。同时RT-PCR实验结果表明,该基因在拟南芥花组织中表达量相对较高,具有明显的组织表达特异性。花器官高表达转录因子的克隆将为研究TCP基因调控植物花发育和花形态建成提供新的物质基础。     

Trends of Activity of Three Kinds of Isozymes in the Flower Buds of Male-sterility Three Lines of Pepper

以辣椒雄性不育系1442A（灯笼型）和13733A（羊角型）及其保持系和恢复系为试材,对花蕾中SOD、POD和CAT 3种同工酶活性的变化趋势进行了研究。结果表明,随着花蕾发育,不育系1442A、13733A,保持系1442B、13733B,和恢复系1442C、13733C 的SOD活性变化趋势分别一致,POD、CAT亦同。保持系和恢复系花蕾中SOD活性均高于相应的不育系;不育系花蕾中SOD活性先下降后上升,在2级花蕾时期最低;保持系花蕾中SOD活性先上升后下降,在2级花蕾时期最高;恢复系花蕾中SOD活性变     

MADS-box基因GmAGL15在大豆种子发育过程中的表达

以同源序列法克隆了大豆MADS-box基因GmAGL15, 序列分析表明, 该基因编码的氨基酸与拟南芥AGL15蛋白的同源性为61%, 其中在MADS区的同源性为84.3%, K区的同源性为63.2%。半定量RT-PCR分析表明, GmAGL15在幼胚中高度表达, 而没有检测到在根、茎、叶和花中的表达。荧光定量RT-PCR分析发现, GmAGL15在大豆种子发育的不同时期均有不同程度的表达, 其中在开花后15 d的幼胚中表达量较高, 而在开花后30 d的幼胚中表达量最高。以上结果显示, 基因GmAGL15对于大豆种子发育的调控可能有重要作用。     

芒果FLC同源基因的克隆和表达分析

开花抑制基因FLC (FLOWERING LOCUS C)是春化作用中的关键基因,为探索MADS-box转录因子在芒果花器官发育中的作用,本研究利用RT-PCR克隆得到芒果MADS-box转录因子MiFLC的cDNA全长,序列分析显示该基因具有MADS_MEF2_like和K-box结构域,属于MADS-box基因家族,MiFLC基因编码区长576 bp,编码191个氨基酸,蛋白质相对分子质量22.08 kD,等电点为9.18。MiFLC的生物信息学分析表明该蛋白序列的二级结构主要由α螺旋、无规则转曲及延伸链构成,属于亲水性氨基酸。序列分析和系统进化树分析显示,MiFLC基因编码的蛋白与橙子、枳、龙眼、克莱门柚的蛋白序列同源性高,亲缘关系较近。组织特异性表达分析表明,MiFLC基因在芒果不同品种和每个品种的不同组织部位均有表达,在‘桂七’、‘金煌’、‘凯特’3个品种的表达量呈现出一致性,在营养器官中表达量最高,在花器官中表达量较低,表达量顺序依次是叶茎果花。     

柠檬F-box基因的克隆及表达分析

本研究以香水柠檬幼嫩叶片为材料,在前期通过De Novo技术获得的F-box基因片段基础上设计引物,利用RT-PCR技术成功克隆出长度为585 bp的F-box基因,命名为LFB1,该基因编码194个氨基酸,该氨基酸序列在N端具有F-box结构域,生物信息学分析表明:该蛋白分子量为48.94 k D,等电点:5.2。进化分析发现其与克里曼丁桔(Citrus clementina)聚在一起。q RT-PCR分析表明:该基因在植株的根、茎、嫩叶、老叶、花蕾、花苞、幼果、成熟果中均有表达,LFB1基因在组织中的表达量是:茎老叶根花蕾成熟果嫩叶幼果;在花的不同器官的表达分析,发现该基因在雄蕊中的表达量最高,其它组织则相对较低,在雄蕊中基因的表达量是其它组织的10倍左右;在逆境胁迫下,该基因的表达量发生明显变化,表明该基因与植株的生长发育、花粉的发育以及环境胁迫可能有着一定的关系。     

甘蓝型油菜雄性不育系09A花蕾发育过程中生理生化特性研究

通过分光光度法,对油菜细胞质雄性不育系09A和保持系09B不同发育时期花蕾中POD、CAT、SOD、APX的活性和MDA、游离Pro含量进行了测定,并讨论分析了与雄性不育之间的关系。结果表明：不育系09A不同发育阶段花蕾中CAT、SOD、APX三种酶活性均低于09B;POD活性在不育系花蕾发育早期低于09B,但随着花蕾的发育,09B的POD活性逐渐下降,而09A的POD活性则逐渐升高;不育系09A的MDA含量在整个花蕾发育过程中均高于09B,而Pro含量则低于09B。     

大葱雄性不育系及保持系atp6基因的克隆及表达分析

为进一步研究atp6基因与大葱细胞质雄性不育的关系,以章丘大葱不育系和保持系作为本研究的实验材料,利用同源克隆的方法获得大葱atp6基因序列,并对其在蛋白质二级结构和生长发育各时期atp6基因表达量进行了比较。结果表明:不育系与保持系atp6基因开放阅读框第171碱基处存在一个A/T多态性位点,这一多态性位点使蛋白质二级结构的比例发生了轻微变化,但并未改变ATP6蛋白跨膜结构。利用实时荧光定量聚合酶链反应检测atp6基因苗期、抽薹期、开花期以及开花后期在根系和叶/花蕾中的表达水平,结果表明:在植株整个发育过程中,根系atp6基因表达量表现出先升高后降低的趋势,在开花期达到最大值,保持系是不育系的1.14倍;叶/花atp6基因表达量在整个生育期逐渐降低,苗期最高,保持系是不育系的1.96倍。