番茄水通道蛋白基因SIAQP的克隆与序列分析

[目的]通过分析克隆得到的番茄水通道蛋白SIAQP基因的cDNA全长序列特征、编码蛋白的细胞定位及其在番茄材料Mirco Tom中经干旱胁迫后的表达模式,为进一步研究番茄在逆境下的抗逆机制及加快番茄抗逆育种积累资料.[方法]采用RACE技术克隆番茄水通道蛋白基因的cDNA全长,结合生物信息学软件分析该基因的编码蛋白特性;利用基因枪转化法将S1AQP基因与GFP融合的瞬时表达载体(S1AQP::GFP)转入洋葱表皮细胞,对该基因进行亚细胞定位;利用Real time-PCR分析该基因在番茄品种Mirco Tom中经干旱胁迫下的表达机制.[结果]S1AQP基因(GenBank登录号:HQ433337)cDNA全长为1 107 bp,编码区含852 bp,共编码283个氨基酸.生物信息学软件分析表明,SIAQP基因含有6个跨膜区,2个NPA单元,其氨基酸残基与MIP家族蛋白保守区序列完全一致,且该基因氨基酸序列与其它物种PIP类质膜型水通道蛋白氨基酸序列具有很高的同源性.11个物种间的聚类分析表明,S1AQP基因编码的蛋白与马铃薯质膜型水通道蛋白遗传距离最近.细胞定位结果确认S1AQP基因编码蛋白在细胞质膜上发挥生物学作用.Southern杂交结果显示,S1AQP基因在番茄基因组DNA中呈单拷贝.Real time-PCR分析结果证实,干旱胁迫下该基因表达量总体呈下降趋势.[结论]对番茄水通道蛋白S1AQP基因在干旱胁迫后的表达模式分析,预示该基因表达受逆境条件的影响,为今后进一步探讨其在干旱胁迫中发挥的作用提供了重要信息.     

辣椒水通道蛋白基因CaAQP的克隆与序列分析

 【目的】分析辣椒水通道蛋白基因CaAQP的序列特征,并研究其在抗寒品种P70中经4℃低温胁迫处理后的表达模式,为探讨辣椒的耐寒机理及辣椒品种耐寒性改良积累资料。【方法】利用RACE 技术进行cDNA全长克隆,采用生物信息学软件分析克隆基因的编码蛋白特性,并以4℃低温胁迫处理不同时间的抗寒品种P70为材料,利用Real time-PCR分析所克隆基因在辣椒低温胁迫前后的表达模式,以25℃处理为对照。【结果】在4℃低温胁迫处理后的耐寒辣椒品种P70叶片中分离到与水通道蛋白基因相关的差异表达片段,并利用RACE技术克隆得到该基因的全长cDNA,命名为CaAQP,登录号为GU116569。序列分析表明,该基因大小为1 032 bp,含5′非编码区为69 bp,3′非编码区为210 bp,CDS长753 bp,编码250个氨基酸, 蛋白分子量为25.7 kD。应用生物信息学软件对CaAQP分析表明,CaAQP含有6个跨膜区,有2个NPA单元,其氨基酸残基与MIP家族蛋白保守区序列完全一致。氨基酸序列比对发现,该序列与其它物种TIP类液泡膜水通道蛋白氨基酸序列有很高的同源性。聚类分析表明,CaAQP与番茄液泡膜水通道蛋白遗传距离最近,与禾本科的玉米和大麦遗传距离相对较远。Real time-PCR分析结果证实,该基因在低温胁迫下呈现下调表达的趋势。【结论】利用cDNA-AFLP并结合RACE技术首次在耐寒辣椒品种中克隆了水通道蛋白基因CaAQP,该基因属于MIP蛋白家族的一员,具有其典型的功能域,表达模式分析表明,该基因在低温胁迫过程中具有重要的调控作用,该研究结果为进一步探讨辣椒逆境胁迫过程中基因表达调控机制提供了重要信息。     

橡胶死皮相关水通道蛋白编码基因的克隆与序列分析

死皮是指橡胶树(Hevea brasiliensis)产排胶过程中出现的一种割线症状,它是影响橡胶产量的关键因素。研究基于一条在死皮植株中下调表达的EST,采用电子克隆和RT-PCR相结合的方法从橡胶树的树皮中扩增出HbPIP2;2 903 bp的cDNA,该序列包含867 bp的ORF,13 bp的5’UTR和23 bp的3’UTR;基因预测编码288个氨基酸,理论分子量为30.71 kD,等电点为8.20。生物信息学分析显示,HbPIP2;2含有1个保守的MIP结构域,6个跨膜螺旋,细胞膜定位,可归为水通道蛋白(Aquaporin,AQP)家族PIP亚族。同源分析显示,HbPIP2;2与蓖麻(Ricinus communis)、杨树(Populus trichocarpa)、核桃(Juglans regia)和可可(Theobroma cacao)中同源蛋白的相似性都在90%以上,显示出进化的高度保守性。该研究为下一步揭示AQP调控死皮发生的机制创造了条件。     

辣椒质膜水通道蛋白CaPIP1基因全长cDNA的分离及序列分析

通过对辣椒均一化cDNA文库的筛选分离获得了一个与烟草水通道蛋白NtAQP1高度同源的aquaporin基因全长cDNA,命名为CaPIP1。序列分析结果表明该cDNA包含有858 bp的完整开放阅读框,编码286个氨基酸,具有6个跨膜区,2个NPA模序以及植物质膜水通道蛋白高度保守的序列。氨基酸同源性及进化分析同样表明CaPIP1为辣椒水通道蛋白家族新成员。     

多年生黑麦草质膜型水通道蛋白基因LpAQP的克隆及功能分析

【目的】研究黑麦草在逆境胁迫下水分代谢的基因调控,克隆黑麦草质膜型水通道蛋白基因的全长cDNA序列,并对其表达模式进行研究。【方法】利用RACE技术从黑麦草（品种“顶峰”）中获得LpAQP全长cDNA序列;运用生物信息学软件分析其编码蛋白;构建LpAQP与GFP融合的瞬时表达载体,采用基因枪法转入洋葱表皮细胞,观察其细胞定位;通过real time-PCR分析LpAQP的表达模式,并用Southern杂交分析其拷贝数。【结果】克隆获得LpAQP的cDNA序列,GenBank登录号为JX569791,其开放阅读框（ORF）为867 bp,编码288个氨基酸,蛋白质分子量为30.7 kD。该基因含有2个NPA单元,6个跨膜区,LpAQP含有与MIP家族完全一致的蛋白质保守区,其氨基酸序列与其它禾本科PIP类质膜型水通道蛋白同源性较高。物种间聚类分析表明LpAQP与大麦、小麦质膜型水通道蛋白同源性较高。LpAQP可能定位于细胞质膜上。通过Southern杂交分析,发现LpAQP在黑麦草基因组中以单拷贝存在。real time-PCR分析表明LpAQP在黑麦草茎部表达高于叶和根,持续干旱胁迫会导致LpAQP表达量先上调后下降。【结论】克隆获得黑麦草质膜型水通道蛋白基因LpAQP,其以单拷贝形式存在,在黑麦草根、茎、叶中均有表达,尤其是茎中表达最高。其表达受干旱胁迫影响。     

橡胶树水通道蛋白基因HbPIP1;2和HbPIP2;2的克隆及序列分析

根据GenBank中已经公布的不同植物水通道蛋白(AQPs)的保守氨基酸序列设计简并引物,结合RT-PCR和RACE技术,从橡胶树(Hevea brasiliensis)中克隆了2个AQP基因的全长cDNA序列,并对其进行生物信息学分析。结果获得橡胶树2个AQPs基因的全长,分别命名为HbPIP1;2和HbPIP2;2。HbPIP1;2编码273个氨基酸,理论分子量为29.15kD,等电点为8.55;HbPIP2;2编码278个氨基酸,理论分子量为29.78kD,等电点为8.20。HbPIP1;2和HbPIP2;2均具有6个跨膜区和MIP家族信号序列SGXHXNPAVT,为疏水性蛋白;HbPIP1;2和HbPIP2;2与同科蓖麻水通道蛋白基因RcPIP1-3和RcPIP2-1的同源性分别为91%和89%,并具有相同功能域。因此,推测Hb-PIP1;2和HbPIP2;2都属于水通道蛋白基因家族的新成员。     

橡胶死皮相关液泡型水通道蛋白基因TIP1的克隆与序列分析

[目的]死皮是指橡胶树（Hevea brasiliensis）产排胶过程中出现的一种割线症状,它会造成橡胶减产甚至完全绝收.研究对一死皮相关的水通道蛋白（Aquaporin,AQP）基因进行克隆和序列分析,以探讨AQP在死皮发生过程中的作用.[方法]基于一条在死皮植株中下调表达的EST,研究采用电子克隆和RT-PCR相结合的方法从橡胶树的树皮中扩增出HbTIP1 774 bp的cDNA,在此基础上采用生物信息学对基因的序列特征、编码蛋白的理化特性及进化关系进行了分析.[结果]该cDNA包含759 bp的ORF、8 bp的5＇UTR和7bp的3＇ UTR;基因预测编码252个氨基酸,理论分子量为25.88 kD,等电点为4.96.生物信息学分析显示,HbTIP1含有1个保守的MIP结构域,6个跨膜螺旋,液泡膜定位,可归为水通道蛋白（Aquaporin,AQP）家族TIP亚族.同源分析显示,Hb TIP1与可可（Theobroma cacao）、人参（Prunus persica）、橙子（Citrus sinensis）和蓖麻（Ricinus communis）中同源蛋白的相似性都在90％以上,显示出高度的保守性.[结论]该研究为下一步揭示AQP调控死皮发生机制创造了条件.     

中国水仙水通道蛋白基因cDNA克隆、序列分析与表达

以构建的中国水仙不同花期的抑制差减杂交文库(SSH)为基础,采用RACE及RT-PCR技术,分离克隆到1个水通道蛋白基因NtPIP1.此基因包含有一个867 bp完整阅读框架(ORF),编码288个氨基酸,分子量为30.68 kD,理论等电点为8.97.用生物软件对NtPIP1蛋白分析表明:NtPIP1含有6个跨膜区,...     

虾肝肠胞虫水通道蛋白基因 EHP00_492 的克隆与表达特征分析

【目的】克隆虾肝肠胞虫（Enterocytozoon hepatopenaei,EHP）水通道蛋白编码基因 EHP00_492,分析其在 EHP 成熟孢子中的表达特征,为研究 EHP 水通道蛋白的功能提供理论基础。【方法】以虾肝肠胞虫为材料,克隆获得完整的 EHP00_492 基因,对其进行序列特征分析,构建 pCold-TF-EHP00_492 重组表达载体,转化至大肠杆菌中异源表达重组蛋白,制备兔多克隆抗体。利用蛋白免疫印迹实验和间接免疫荧光实验分析 EHP00_492 在 EHP 成熟孢子中的表达定位特征。 【结果】 EHP00_492 的编码基因全长 729 bp,由 242 个氨基酸组成,富含亮氨酸,预测分子量为 25 kD,无信号肽,含有 6 个跨膜结构域,具有 MIP 蛋白家族结构域和 2 个水通道蛋白保守的 NPA/G 基序。此外,EHP00_492 与其他微孢子虫水通道蛋白序列同源性较高,系统进化树分析结果显示,EHP00_492 与毕氏肠胞虫 EBI_27080 蛋白亲缘关系最近。AlphaFold 分析发现,EHP00_492与已鉴定的家蚕微孢子虫水通道蛋白 NbAQP 和兔脑炎微孢子虫水通道蛋白 EcAQP 的蛋白质三维结构高度相似,推测 EHP00_492 是一个潜在的水通道蛋白。蛋白免疫印迹结果显示,EHP00_492 蛋白在 EHP 成熟孢子中有表达,分子量为 21 kD。亚细胞定位分析结果显示,EHP00_492 蛋白定位于 EHP 成熟孢子的孢壁上。【结论】初步明确了 EHP00_492 蛋白的序列特征、结构特征及其与其他微孢子虫水通道蛋白的亲缘关系,以及其在 EHP 成熟孢子中的表达定位特征,可为进一步研究 EHP 水通道蛋白的功能提供基础。     

番茄褪绿病毒郑州分离物外壳蛋白基因的克隆与序列分析

近年来郑州番茄产区发现疑似番茄褪绿病毒(To CV)侵染引起的叶脉间褪绿症状,为了确定病原种类,采集典型症状的叶片,提取RNA,根据已知的To CV基因组序列设计特异性引物To CVCPF/To CVCPR,采用RT-PCR方法对样品进行检测,扩增得到约750 bp大小的目的条带,对获得的特异性片段回收、克隆、测序后进行序列同源性及系统进化分析。结果显示,郑州病样的病毒分离物外壳蛋白基因由774 bp组成,其核苷酸和氨基酸序列与To CV其他分离物同源性均在96%以上;进化分析表明,郑州分离物与河北、天津分离物亲缘关系最近。造成郑州番茄产区褪绿症状的病原为To CV。     

甘蓝纤维素合成酶基因BoCesA的克隆与序列分析

为研究甘蓝纤维素合成酶BoCesA基因在干旱胁迫下的表达模式,通过同源克隆得到甘蓝纤维素合成酶基因的cDNA全长,利用生物信息学软件分析该基因的特征;构建含BoCesA和GFP的融合表达载体,通过基因枪转化洋葱表皮细胞试验对该基因进行亚细胞定位;利用荧光定量PCR分析基因在不同组织中的表达情况及干旱胁迫下的表达模式。甘蓝纤维素合成酶BoCesA基因的cDNA全长为2 721bp,编码906个氨基酸,在N端含有锌指结构域和2个跨膜区,C端含有6个跨膜区,除包含植物纤维素合成酶基因共有的保守区外,还包含2个高突变区。通过氨基酸序列比对分析,发现甘蓝的该基因与拟南芥的AtCesA3基因同源性较高。亚细胞定位表明BoCesA基因初步定位于细胞质膜上。荧光定量PCR分析表明该基因在叶中的表达量高于茎和根中的表达量,在NaCl、PEG处理下BoCesA表达量呈现先升高后下降的趋势。通过对甘蓝纤维素合成酶BoCesA基因在NaCl、PEG胁迫下的表达分析,预测该基因对干旱胁迫有响应,它的表达受干旱胁迫的影响,这为进一步研究基因功能奠定了基础。     

猪Tetherin基因的克隆及序列分析

为研究猪Tetherin基因的功能,应用RT-PCR手段从感染猪繁殖与呼吸障碍综合征病毒的猪肺脏组织扩增得到猪源Tetherin基因,将其克隆到p MD19-T载体并进行测序,采用分子生物学软件将其编码的蛋白质序列与其他来源的Tetherin蛋白序列进行比对分析,采用真核转染的方法研究其在MARC-145细胞中的定位情况。结果显示,克隆得到的猪源Tetherin基因全长534 bp;猪源Tetherin蛋白与牛、绵羊、猫、人、黑猩猩、猫头鹰、猕猴Tetherin蛋白同源性分别为41.5%、44.1%、42.3%、43.7%、45.4%、35.6%、42.1%;猪源Tetherin蛋白为跨膜蛋白,该蛋白定位在MARC-145细胞的细胞膜中。     

河南省番茄黄化曲叶病毒的分子鉴定及序列分析

从河南省9个地市蔬菜大田内采集到49份表现番茄黄化曲叶病毒病(tomato yellow leaf curl disease,TYLCD)典型黄化及曲叶症状的番茄样品,为了明确引起TYLCD的病原,利用双生病毒简并引物PA/PB对49份番茄样品进行PCR检测.结果表明,从32份样品中扩增得到约500 bp的特异性片段,阳性检出率为65.3％.随机选择番茄HNAY3、HNKF2、HNXY1、HNLY1、HNNY1、HNXC2、HNXX1及HNSQ1样品进行DNA-A全基因组扩增及克隆测序,结果表明,DNA-A全长均为2 781 nt,具有典型的双生病毒科(Geminiviridae)菜豆金色花叶病毒属(Begomovirus)病毒的基因组结构特征,共编码6个ORFs.聚类分析表明,这8个分离物与我国已报道的番茄黄化曲叶病毒(tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)各分离物亲缘关系较近.这些结果表明,引起河南省大田番茄上TYLCD的病原是TYLCV.     

蒙桑肌动蛋白基因的克隆与序列测定

为蒙桑基因表达与调控模式的研究以及蒙桑资源的利用提供参考,进行了蒙桑肌动蛋白(actin)基因的克隆与序列测定。结果表明:蒙桑actin基因mRNA序列大小为1 699bp,其中基因编码区1 134bp(GenBank登录号:KF031062),编码的377个氨基酸残基与其他植物的一致性在98%以上。该基因和川桑基因组中其他4个actin基因外显子数量和长度相同,但内含子差异极大,其CDS与桑树Morus010751(EXC30503)的一致性达到98%,氨基酸一致性为100%。聚类分析将其归为Class II类,与来自桑属和毛果杨的actin基因最先聚合在同一分支。     

金黄色葡萄球菌TRAP基因的克隆与序列分析

参考Genbank已经发表的关于金黄色葡萄球菌TRAP蛋白的基因序列,设计合成1对引物,从本实验室保存的金黄色葡萄球菌Newman株中提取细菌DNA,对TRAP蛋白基因进行PCR扩增,产物经琼脂糖凝胶电泳分析,呈现1条约500bp的条带,回收纯化后,将其克隆至pMD18-T质粒载体中,进行核苷酸序列分析,然后与报道的TRAP蛋白基因进行比较。结果表明:所扩增的基因序列与报道的TRAP核苷酸的同源性高达100/,证实为金黄色葡萄球菌Newman株TRAP蛋白基因。     

米曲霉磷酸果糖激酶基因克隆及序列分析

磷酸果糖激酶(PFK)是糖酵解途径的重要调控酶。以酿酒米曲霉CICC2012为材料,克隆获得PFK基因pfkA(GenBank登录号:KC113503.1)。序列分析表明:pfkA序列长度为2 722bp,含有2个内含子,开放阅读框长2 358bp;PFK为785个氨基酸组成的亲水蛋白,分子量86.0kDa,等电点6.38,含有2个PFK家族指纹结构;二级结构包含42.68%的α-螺旋,14.27%的β-折叠和43.06%的无规则卷曲;同源建模三级结构PFK含有N端和C端的2个结构域,底物果糖-6-磷酸结合于N端结构域。采用进化树分析,发现米曲霉PFK与丝状真菌PFK亲缘性较近。