小麦GAPDH 基因克隆及序列分析

采用Trizol法提取高质量小麦总RNA,并运用RT-PCR方法克隆了小麦GAPDH（甘油醛三磷酸脱氢酶）基因的部分序列（EU022331）,长度为604bp,核苷酸序列比对结果表明,该序列与大麦（M36650）、玉米（AY109397）、番茄（BT012693）GAPDH核苷酸序列的同源性分别为95%、86%和84%。GAPDH基因的克隆为在禾谷类作物研究的应用提供了一个较好的对照基因。     

羊蹄GAPDH基因的克隆及序列分析

为利用实时荧光定量PCR技术研究中草药羊蹄有效化学成分合成相关基因表达情况,采用针对多糖、多酚植物样品的总RNA提取试剂提取高质量的羊蹄总RNA,随后运用反转录PCR方法克隆了羊蹄甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)基因的部分c DNA序列,并以该序列为模板设计引物,采用实时荧光定量PCR验证其作为内源参照基因的可靠性。结果表明:获得的核酸序列长564 bp,编码188个氨基酸;推导的氨基酸序列与西伯利亚蓼、拟南芥、小麦GAPDH基因编码的氨基酸序列同源性分别为92%、90%和89%;扩增曲线和熔解曲线显示设计的引物可应用于实时荧光定量PCR扩增。羊蹄GAPDH基因的克隆为利用实时荧光定量PCR技术研究目的基因表达情况奠定了基础。     

文心兰GAPDH基因片段的克隆及序列分析

采用Trizol法提取文心兰花期花葶总RNA,并运用RT-PCR方法克隆了文心兰GAPDH(3-磷酸甘油醛脱氢酶)基因的2个部分序列,长度均为875 bp,编码291个氨基酸残基.序列分析结果表明,与其它已登录物种的GAPDH基因相比,其核苷酸序列的同源性均在79％以上,与蕙兰(JN177724.1)同源性高达到92％,氨基酸序列的同源性也在85％以上;且与单子叶植物的同源序列表现出较高的相似性.本研究已克隆出文心兰GAPDH基因的部分cDNA同源序列片段,分别命名为OnGA1和OnGA2,并在GenBank注册,登录号分别为JN981141和JN981142.     

当归甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因的克隆及组织稳定性分析

通过同源比对查找GAPDH基因的保守区,运用逆转录PCR、同源克隆及cDNA末端快速克隆(rapid-amplification of cDNA ends,RACE)等技术从当归中克隆GAPDH基因的全长cDNA序列,利用生物信息学分析工具对该基因编码蛋白的基本性质、结构特点及生物学功能进行初步预测,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析当归GAPDH基因的表达稳定性。结果表明,克隆得到当归GAPDH基因cDNA全长序列为1 345个核苷酸,开放阅读框(open reading frame,ORF)为1 005 bp,3’UTR和5’UTR长度分别为268 bp和72 bp,共编码334个氨基酸,该基因命名为AsGAPDH。AsGAPDH基因编码蛋白的预测相对分子质量为36.3 kD,理论等电点为7.06,为亲水性非分泌型蛋白,与伞形科植物白芹的亲缘关系最近。AsGAPDH基因在当归根、叶柄及叶中的表达量相近且稳定性好,扩增特异性强。     

生物信息学分析

 不同来源的苏云金芽孢杆菌能产生多种多样的晶体(Cry)蛋白。基于这个特性,人们可以通过基因工程的手段向工程菌中转入编码多种Cry毒素的基因来控制虫害。通过DNA重组技术,从Bt HZM2菌株中克隆出了cry1Ea基因,对其进行了生物信息学分析,同源比对结果表明,cry1Ea8基因的核苷酸序列与已知cry1Ea的同源性为99.77%~99.91%,对应的氨基酸序列同源性为99.49%~99.74%。对cry1Ea8基因的分析还揭示出了cry1Ea8及其编码蛋白的一些生物和理化性质。结构域预测表明,Cry1Ea8由3个结构域组成,其中N-末端螺旋状结构域与膜插入与孔隙形成有关,而第二和第三个结构域与受体的结合有关。该研究为转基因抗虫植物和微生物杀虫工程菌的构建提供了新的基因来源。     

龙眼子叶胚3-磷酸甘油醛脱氢酶基因的cDNA克隆及序列分析

从龙眼子叶胚中分离得到一个大量表达的表达序列标签(EST),该EST编码序列与金鱼草3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)基因的同源性为84%,利用cDNA末端快速扩增(RACE)技术成功克隆了龙眼GAPDH基因全长序列.序列分析表明,龙眼GAPDH基因的cDNA全长为1395 bp,包括一个长1008 bp、编码336个氨基酸的开放阅读框(ORF),5′端非编码区(UTR)长71 bp,3′-UTR长316 bp.龙眼GAPDH基因编码的氨基酸序列与水稻、葡萄、小果野蕉、拟南芥、银杏等GAPDH基因的氨基酸序列同源性均高达85%以上,该基因在GenBank中的登录号为FJ694011.     

紫竹多酚氧化酶基因克隆及其表达

为研究紫竹Phyllostachys nigra多酚氧化酶基因（PPO）表达与紫竹组培苗褐化之间的关系,采用同源克隆方法获得紫竹PPO基因的cDNA与DNA片段,将它命名为PnPPO。随后,研究了该基因在不同褐化程度紫竹组培苗中的表达情况。序列分析显示该基因所编码蛋白为酪氨酸酶（tyrosinase）,其序列与小麦Triticum aestivum和水稻Oryza sativa中PPO基因同源性很高,是PPO的同源序列。RT-PCR分析显示,在褐化严重的组培苗中PnPPO的表达量也较高。这说明PnPPO基因的表达与紫竹组培苗褐化存在紧密的联系。图4参15     

太子参GAPDH基因的克隆及序列分析

为了获取可靠内参基因,采用同源克隆技术和c DNA末端快速延伸技术,首次从太子参中克隆3-磷酸甘油醛脱氢酶基因(GAPDH)的部分c DNA序列,命名为Ph GAPDH,序列长度为981 bp,包含699 bp的部分阅读框,推测其编码232个氨基酸,还含有282 bp的3'UTR。序列分析结果表明,太子参Ph GAPDH基因编码的氨基酸序列与同科植物香石竹(Dianthus caryophyllus)氨基酸序列同源性高达99%。PCR分析结果表明,Ph GAPDH基因在太子参不同种源块根、同一种源不同组织及不同生长时期的表达水平较稳定,可以作为太子参功能基因研究的内部参考基因。     

半滑舌鳎GAPDH基因开放读码框的克隆及序列分析

甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)广泛存在于真核生物中,对许多生理活动具有重要作用.参考金头鲷和斑马鱼的甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)基因序列设计一对简并引物,提取半滑舌鳎肌肉组织总RNA,采用RT-PCR技术对GAPDH基因进行克隆测序及序列分析.结果表明,从半滑舌鳎肌肉组织中成功克隆了GAPDH基因的开放读码框(ORF),序列全长1002 bp,编码333个氨基酸,分子量为36.0235 ku,等电点PI为7.75.序列同源性分析显示,该序列与其他鱼类的GAPDH氨基酸序列具有较高的同源性.     

猕猴桃果实L-半乳糖内酯脱氢酶和脱氢抗坏血酸还原酶cDNA片段的克隆与序列分析

克隆猕猴桃果实L-半乳糖内酯脱氢酶(GalLDH)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)基因,可为揭示猕猴桃高抗坏血酸(AsA)含量的分子机制奠定基础。研究以猕猴桃果实为材料提取总RNA,采用RT-PCR法,克隆出L-GalLDH基因的cDNA片段857 bp和DHAR基因的cDNA片段594 bp并测序,根据测序结果推测其氨基酸序列,并与刺梨、拟南芥、花椰菜、甘薯和草莓等植物的GalLDH基因和DHAR基因氨基酸序列进行亲缘分析。结果表明,猕猴桃GalLDH基因氨基酸序列和核苷酸序列与刺梨的相似性高达88%,其在同源基因进化关系树中单独聚为一类;DHAR基因氨基酸序列和核苷酸序列与苹果的相似性高达98%和99%,两者在进化关系上聚为一类。可知克隆到的2个核苷酸片段确为猕猴桃L-GalLDH和DHAR基因cDNA片段,同源基因植物亲缘关系聚类与传统的形态分类有一定的差异。     

2株兔出血症病毒全基因测定与遗传进化分析

对2株兔出血症病毒(RHDV)SCH04、Sch07进行全基因组序列测定,并进行同源性及遗传进化分析。按照病毒核酸组成,将病毒基因分7段进行RT-PCR扩增,将分段扩增产物分别克隆到p MD-19T载体进行测序,用DNAStar进行拼接,得到全基因组序列;参照Gen Bank上登陆的31株RHDV毒株全基因核苷酸序列、VP60基因核苷酸序列以及ORF2编码基因核苷酸序列对2株病毒进行同源性和遗传进化分析。结果显示,SCH04基因组全长7 439 bp,Sch07基因组全长7 438 bp,2株病毒全基因的核苷酸序列同源性为99.8%,与31株参考毒株全基因的核苷酸序列同源性为78.3%~97.0%;2株病毒的VP60基因核苷酸序列同源性为99.7%,ORF2编码基因核苷酸序列同源性为99.2%。进化树显示2株病毒同属于抗原变异株RHDVa(GI.1a)基因群,且亲缘关系最近。VP60基因核苷酸序列与ORF2编码基因核苷酸序列均可以作为RHDV遗传进化分析。     

小麦-簇毛麦易位系6VS/6AL的RGAP分析

根据抗病基因保守序列合成7对RGAP引物扩增携带Pm 21基因的小麦-簇毛麦易位系6VS/6AL和感病品种Chancellor,结果只有R11R/R11F引物对在6VS/6AL中扩增出1 317 bp的多态性片段。在其他抗白粉病基因载体品系中检测不到该片段。回收、克隆、测序结果的Blast分析表明,该片段第1-199核苷酸、第520-792核苷酸2个区域与GenBank中的已知序列有较高的类似性,这些序列中均含有抗性蛋白的保守区域。与小麦抗叶锈病基因Lr10的序列(AY270159.1)比较结果显示,两区域的类似性达89%和86%。发现由该片段推定的氨基酸序列包含抗病基因的类似序列,有1个不完整的核苷酸结合位点(NB-ARC)。     

甘薯卷叶病毒江苏分离物基因组全长序列测定及其外壳蛋白基因在大肠杆菌中的表达

为了制备甘薯卷叶病毒(SPLCV)的特异性抗体,克隆了甘薯卷叶病毒江苏分离物SPLCV(JS∶XZ∶3-2)的全长基因,并对其基因结构及分子变异情况进行分析,同时对外壳蛋白(CP)基因进行了克隆和表达。利用PCR方法扩增并克隆了SPLCV(JS∶XZ∶3-2)的全基因组,测序分析表明,SPLCV(JS∶XZ∶3-2)基因组全长为2 834bp,含有6个开放阅读框架,与已发表的SPLCV其他分离物相比,全基因组核苷酸序列相似性为82.7%～94.4%。其中,CP基因由765个核苷酸组成,共编码254个氨基酸残基。SPLCV CP基因核苷酸序列与其他分离物的相似性在89.2%～90.6%,其中与SPLCV美国分离物(HQ333135)的相似性最高,为90.6%;与日本分离物(AB433788)的相似性最低,为89.2%;与中国大陆分离物(FJ515896)CP基因的核苷酸序列相似性为90.2%。将SPLCV CP基因克隆到原核表达载体pGEX-4T-3上,获得重组质粒,经IPTG诱导表达、SDS-PAGE分析得到了大小约为54.3kD的融合蛋白条带,说明CP基因在大肠杆菌中得到了高效表达。     

鹅神经肽Y基因的克隆及生物信息学分析

克隆出鹅NPY基因并对序列进行分析。根据鸡NPY基因核苷酸序列设计引物,利用RT-PCR方法获得了鹅NPY基因的编码序列,并用相关软件及在线分析方法对其核苷酸及氨基酸序列进行分析。结果表明,鹅NPY基因长度为371 bp,包含294 bp整个开放阅读框,共编码97个氨基酸,其分子量预测值为11.083 kD,等电点为(pI)为5.76。鹅NPY基因核苷酸序列与禽类和哺乳动物的序列同源性分别为96%~97%、86%~88%。氨基酸进化树分析发现NPY基因具有种间多样性,鹅NPY与其他禽类处于同一分支。成功克隆鹅NPY基因CDS序列并对其进行了生物信息学分析,为深入研究其功能奠定基础。     

柑橘类植物GPAT基因片段克隆和SNP分析

甘油-3-磷酸酰基转移酶基因是与植物抗冷性强弱密切相关的基因。根据已报道的各种植物GPAT基因的氨基酸序列上前后两个保守区设计1对简并引物,采用RT-PCR技术,分别从琯溪蜜柚、马家柚、莽山野橘等8种柑橘类植物中克隆得到315bp的GPAT基因片段。使用DNA Star5.0软件对8个片段序列进行同源性比较,8个片段的核苷酸同源性高达97.8%,与其它植物GPAT基因核苷酸序列的同源性都在72.5%以上;经过氨基酸序列推导,每个GPAT基因片段分别编码105个氨基酸,8个片段的氨基酸同源性为95.2%,与其它植物GPAT基因的氨基酸序列同源性在68.9%以上。试验克隆所得8种柑橘类植物GPAT基因片段序列存在明显的单核苷酸变异,在14个核苷酸位点存在SNPs(single nucleotide polymorphisms),导致6个氨基酸位点发生变异,多态性频率为1SNP/22.5bp,核苷酸变异度为4.45%,氨基酸变异度为5.71%。采用NJ聚类法对克隆片段的核苷酸序列进行了遗传多样性分析。     

银杏GAPDH基因序列的初步克隆

3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)是生物体内糖酵解作用中的一个关键酶,由于其在细胞中表达量相对恒定而在植物研究中常被作为内源参照基因。在提取高质量银杏叶片总RNA的基础上,运用RT-PCR法对银杏GAPDH基因的部分序列进行了克隆。研究结果表明,使用SP提取法提取的银杏叶片组织总RNA质量高,28S RNA和18S RNA条带明亮清晰;用Oligo(dT)18为反转录引物,合成第一链,再利用GAPDH基因特异扩增引物进行PCR扩增,获得了银杏GAPDH基因的特异性cDNA片段,其长度大约为500bp。GAPDH基因的成功克隆为半定量RT-PCR以及Real-time RT-PCR等技术在银杏分子生物学研究中的应用提供了内标参照物。     

藏绵羊生长激素(GH)基因的克隆及序列分析

【目的】对藏绵羊生长激素(GH)基因进行了克隆和序列分析,以期为进一步开展藏绵羊GH基因与其生长发育性状的相关分析以及基因定位、表达调控等研究提供理论基础。【方法】用特定引物对藏绵羊GH基因进行PCR扩增、克隆和测序,使用DNAMAN4.0、BioEdit 7.0.0、DnaSP 4.10.1等生物信息学软件进行序列分析和比较基因组学研究。【结果】藏绵羊GH基因(GenBank登录号EF077162)由5个外显子和4个内含子组成,完整编码序列(Complete coding sequence,CDS)全长为654 bp。5个外显子大小分别为13,161,117,162和201 bp;4个内含子大小分别为246,227,229和275 bp;内含子与外显子的连接区序列遵循基因组成规则。信号肽由26个氨基酸组成,成熟肽由191个氨基酸组成。藏绵羊与已报道的其他绵羊GH基因编码区核苷酸序列及推导的氨基酸序列同源性均为99.0%~100%;而与山羊、普通牛、瘤牛、大额牛、牦牛、水牛各物种在GH基因编码区核苷酸序列上同源性分别为98.4%,98.0%,97.7%,97.5%,97.5%,98.1%;相应的氨基酸序列间同源性分别为100%,99.0%,99.0%,98.1%,98.6%,98.1%。【结论】成功地克隆了藏绵羊GH基因;牛科物种内,藏绵羊与已报道的其他绵羊以及与山羊、普通牛、瘤牛、大额牛、牦牛、水牛等物种在GH基因编码区核苷酸序列和推导的氨基酸序列上均具有较高的保守性。     

中国大耳白肉兔IFN-γ、IL-2和IL-4基因的克隆测序与进化分析

实验应用反转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)技术,在国内首次从ConA诱导培养的中国大耳白肉兔外周血淋巴细胞总RNA中扩增得到IFN-γ、IL-2和IL-4基因,并将其克隆到PGEM-T载体中,经菌落PCR鉴定、序列测定及序列分析,结果表明:①经克隆得到的IFN-γ基因(序列号:DQ852341),与Genbank中已登录的欧洲兔IFN-γ基因(序列号:AB010386)的核苷酸序列和推知氨基酸序列的同源性均为100%;与其他哺乳动物如犬、猫、人、猪、牛、羊、马、大熊猫和鼠等的核苷酸同源性在63.0%(鼠)～77.6%(人)之间;编码氨基酸同源性在41.7%(鼠)～65.7%(人)之间;②扩增得到的IL-2基因(序列号:DQ852342),与Genbank中已登录的欧洲兔IL-2基因(序列号:AF068057)的核苷酸序列和推知氨基酸序列的同源性分别为99.6%和100%;与其他哺乳动物如犬、猫、人、猪、牛、羊、马、大熊猫和鼠等的核苷酸同源性在64.8%(鼠)～86.0%(人)之间;编码氨基酸同源性在55.7%(鼠)～80.1%(人)之间;③扩增得到的IL-4基因(序列号:DQ852343),与Genbank中已登录的欧洲兔IL-4基因(序列号:AF169169)的核苷酸序列和推知氨基酸序列同源性均为100%;与其他哺乳动物如犬、猫、人、猪、牛、羊、马、大熊猫和鼠等的核苷酸同源性在57.0%(大熊猫)～69.8%(人)之间;编码氨基酸同源性在43.0%(鼠)～53.6%(人)之间。用这3个基因分别构建的进化树结果都表明,兔与人的亲缘关系相对较近,与鼠的亲缘关系最远,这与传统的分类地位基本吻合,即兔与鼠应分别归为兔形目和啮齿目动物。     

马铃薯Y病毒广东分离物HC-Pro基因的克隆和序列分析

利用RT-PCR法对广东烟草样品的马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)辅助成分蛋白质(Helpercomponent proteinase,HC-Pro)基因进行了克隆,并对其进行了序列分析。测序结果表明广东PVY HC-Pro(命名为PVY-HC-GD)基因(用PVY-HC-GD表示)全长1 395 bp,编码465个氨基酸。与已报道的PVY HC-Pro基因核苷酸序列相比发现,PVY-HC-GD与PVY NTN株系(PVYNTN)(AB331517)的PVYHC-Pro基因核苷酸序列相似性最高,达99.6%。而氨基酸序列比较表明,PVY-HC-GD与PVY N株系(PVYN)(AM268435)的PVY HC-Pro氨基酸序列相似性最高,为99.1%。进一步将PVY-HC-GD的核苷酸和其编码的氨基酸序列与其他报道的同源基因比对构建了系统关系树,结果显示广东烟草样品中PVY-HC-GD与PVYNTN PVY HC-Pro亲缘关系最近。     

芜菁花叶病毒两分离物的CP基因及HC-Pro基因的比较

芜菁花叶病毒杭州分离物(HZWT)和昆明分离物(YNQC)在7种寄主上的致病性相似.利用IC-RT-PCR对两分离物的CP和HC-Pro基因进行PCR扩增,扩增产物克隆后进行序列测定,CP基因序列长度均为864个核苷酸,编码288个氨基酸;HC-Pro基因序列长度均为1374个核苷酸,编码458个氨基酸.两分离物的CP和HC-Pro基因的核苷酸同源率分别为99.3%和94.5%,氨基酸同源率分别为100%和98.7%.HZWT和YNQC的CP基因与已报道的TuMV其他分离物的核苷酸序列同源率为89.2%～99.3%,氨基酸同源率分别为88.5%～99.7%;HC-Pro基因与TuMV其他分离物的核苷酸序列同源率分别为80.6%～97.0%,氨基酸同源率分别为95.0%～99.6%.