梅花 PmAP2基因的克隆及表达1）

为了解析梅花（Prunus mume Sieb．et Zucc．）花器官发育的分子调控机理,采用RT－PCR的方法从梅花‘三轮玉蝶’中克隆了APETALE2的同源基因PmAP2,并采用荧光定量PCR对PmAP 2的表达模式进行了分析。序列分析表明,PmAP2基因CDS区域全长1647 bp,编码548个氨基酸,含有两个保守的AP2结构域,属于AP2／ERF基因家族。多序列比对和系统进化结果显示,该基因与桃、苹果AP2基因相似性较高,分别为96％和82％。PmAP2在梅花营养器官、四轮花器官和果实中均有表达,花瓣中的表达量最高;台阁花型梅花花中PmAP2表达量最高,重瓣品种次之,单瓣品种表达量最低。 PmAP2的差异表达可能与梅花的花型进化有关。     

猪胰岛素诱导1基因的cDNA克隆和差异表达及蛋白质序列分析

克隆猪胰岛素诱导1(INSIG1)基因,并对其蛋白质序列进行分析。根据人INSIG1基因的保守序列设计1对引物,以猪总RNA为模板,经RT–PCR获得INSIG1基因序列,通过相对荧光定量PCR分析该基因在不同组织中的表达量;将INSIG1基因序列连接到pMD19–T Simple载体上,用PCR检测阳性克隆后测序,并对克隆得到的基因进行生物信息学分析。结果表明,INSIG1基因在肺中的表达量最高,其次是在肝脏,再次是在脾脏,在心脏中的表达量最低;通过克隆,获得了一段999 bp的序列,其中831 bp的开放阅读框编码276个氨基酸;该蛋白不含信号肽序列,与其他动物INSIG1基因氨基酸序列的一致性在71%以上。     

蝴蝶兰PhaSEP3基因的克隆及其在突变体中的表达

E类MADS-box是花器官发育分子模型中必不可少的基因,通过突变体研究其表达模式将为深入理解兰科植物花器官的分子机理与完善花发育调控理论提供依据。采用RACE(rapid-amplification of cDNA ends)技术从蝴蝶兰花瓣中克隆了一个E类MADS-box基因PhaSEP3(GenBank登录号为MZ436812),并采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析了该基因在蝴蝶兰不同组织和5种突变体中的表达水平。结果表明,该基因cDNA全长为1 236 bp,具有753 bp的开放阅读框(ORF),可编码250个氨基酸,其C端具有SEPⅠ和SEPⅡ基序。系统进化分析显示,该基因编码蛋白质与蝴蝶兰属的PeSEP3和AGL9亲缘关系最近。组织特异表达分析表明,PhaSEP3基因主要在生殖器官和授粉后子房中表达;在不同突变体中,PhaSEP3基因在侧萼唇瓣化突变体的萼片和唇瓣中表达水平显著升高;在退化雄蕊瓣化突变体的侧瓣、唇瓣和子房中表达水平显著降低,在蕊柱中的表达水平显著升高;在侧瓣唇瓣化突变体的侧瓣和唇瓣中表达水平显著升高;在侧瓣退化突变体的侧瓣中表达水平显著降低,而在蕊柱和子房中表达水平显著升高;在侧瓣雄化突变体中,该基因的表达水平在萼片和侧瓣中均显著升高。分析认为,PhaSEP3基因主要调控蝴蝶兰花器官各轮组织与授粉后子房的发育,在突变体花器官中,PhaSEP3类基因可能与其他花发育基因互作参与花器官形态的发育调控。该研究结果为进一步理解兰科植物花器官多样性的调控机理提供了资料。     

‘凤丹’牡丹PoERF113基因的克隆及表达分析

为克隆‘凤丹’(Paeonia ostii)花瓣衰老相关基因PoERF113的序列,分析其编码蛋白性质,探索其在不同发育时期花瓣、不同组织和不同品种的表达模式及对乙烯的响应,采用RT–PCR技术,从‘凤丹’牡丹中克隆到花瓣衰老相关基因PoERF113。该基因属于AP2/ERF家族,其开放阅读框(ORF)为636bp,编码1个由211个氨基酸残基组成的蛋白,含有1个AP2保守结构域,不包含跨膜结构,蛋白相对分子质量约为53 000,理论等电点(pI)为5.13,为不稳定蛋白,具有亲水性;qRT–PCR分析结果表明,PoERF113基因在露色期、初开期、半开期、盛开期、始衰期、衰败期均有表达,主要在‘凤丹’露色期的花瓣和叶片中表达;在早花‘凤丹’突变株系中表达量最高;PoERF113基因在早花‘凤丹’突变株系与‘凤丹’中的序列相同,不存在碱基差异;PoERF113基因对乙烯有响应,其表达量随处理时间和生育进程的延长呈逐渐升高的趋势,推测该基因可能与乙烯诱导后导致花衰老进程相关。     

茶树MADS-box家族基因AGL9的克隆及表达分析

【目的】进一步了解AGL9转录因子基因的功能,以及该基因对茶树花器官形成与发育的作用。【方法】前期研究茶树正常花与不育花转录组差异时,筛选出一条与AGL9基因高度同源的基因序列,设计特征引物进行PCR扩增验证AGL9基因并对其生物信息学特征进行分析,同时运用qRT-PCR分析AGL9基因的特性表达。【结果】经验证AGL9基因含有1个726 bp的开放阅读框,编码242个氨基酸,预测分子量为27.67 kD,理论等电点为8.96,命名为CsAGL9。Blastn分析序列发现CsAGL9与多种植物AGL9蛋白具有高度同源性。保守基元分析表明,茶树CsAGL9具有MADS-box和K-box,属于E类功能基因。qRT-PCR分析CsAGL9在不育花的花瓣、雄蕊中的表达量高于正常花而雌蕊中的低于正常花。【结论】茶树CsAGL9基因对花瓣、雄蕊、雌蕊等花器官的形成和发育扮演重要的作用。     

拟南芥AGL15基因的克隆及其植物超表达载体的构建

为了研究AGL15基因在种子发育过程中的作用,应用聚合酶链式反应技术(PCR)扩增了拟南芥AGL15基因,并将其克隆到pMD20-T vector载体上,对重组子进行PCR检测和限制性内切酶分析,并测定了该基因全序列。结果表明,该基因全长为807bp。将拟南芥AGL15基因定向克隆到植物表达载体pCambia1301的35S启动子下游,双酶切鉴定结果表明,AGL15基因在双元表达载体中的插入位置和方向都正确,即成功构建了该基因的植物超表达载体。     

蛹虫草中蓝光受体基因Cmwc–1和Cmwc–2的表达特性分析

采用RT–PCR克隆蛹虫草中蓝光受体基因Cmwc–1和Cmwc–2。结果表明,Cmwc–2基因序列的翻译产物Cm WC–2中存在1个PAS结构域和1个锌指结构域。实时荧光定量PCR结果显示,蛹虫草菌丝体Cmwc–1和Cmwc–2基因的表达量分别在蓝光照射后6 h和2 h达到峰值。子实体形成不同阶段Cmwc–1和Cmwc–2的相对转录量都有较大差异,生长50 d时蛹虫草子实体不同部位的Cmwc–1表达主要在子实体的中下段,Cmwc–2的表达主要在子实体的顶端和中段,畸形子实体中Cmwc–1和Cmwc–2的表达量都不高。     

大白菜BrAGL19的克隆及表达分析

利用同源克隆的方法在大白菜中获得一条与拟南芥AGL19基因高度同源的cDNA序列,命名为BrAGL19.序列分析结果表明,该基因cDNA序列全长660 bp,编码219个氨基酸,与拟南芥AGL19 cDNA编码氨基酸的一致性为85.07%,具有典型的MADS-box和K-box结构.实时荧光定量PCR检测结果表明,在春化过程中,BrAGL19的表达量不断增加;在抽薹开花过程中,18 h的长日照较12 h的短日照更能促进该基因的表达.由此推测,BrAGL19基因对大白菜抽薹开花的调控起着重要作用.     

墨兰 CsAP1-A 基因克隆及表达分析

【目的】AP1 基因在植物的花器官发育和开花调控中发挥重要作用，对墨兰 AP1 基因进行克隆与表达分析可为研究其在墨兰花发育和开花调控中的作用提供前期基础。【方法】以墨兰品种‘小香’为材料，克隆到 1 个 AP1 基因，命名为 CsAP1-A。通过生物信息学分析其基因结构、蛋白结构域和进化关系，利用 RT-qPCR 方法分别检测 CsAP1-A 在墨兰不同器官、不同花发育阶段和不同花组织部位的表达情况；通过转录组测序分析 CsAP1-A 在 5 个不同花型墨兰品种花组织部位的表达情况；通过蛋白互作预测软件分析 CsAP1-A 与其他蛋白的互作关系。【结果】CsAP1-A 基因编码区为 744 bp，编码 248 个氨基酸，含有高度保守的 MADS-box 和K-box 结构域，符合 MADS-box 转录因子家族特征。CsAP1-A 与其他兰科植物 AP1 蛋白相似性较高，其中与春兰 AP1/FUL3（APY18447.1）和蕙兰 MADS1（AGE15496.1）的同源性最高。RT-qPCR 分析结果表明，CsAP1-A在墨兰不同器官中均有表达，在花中表达量最高，且集中在花芽分化初期（S1）高表达。在不同花型的墨兰品种中，CsAP1-A 在 WT（普通型）、MPV（重瓣花型）、LaPV（花瓣唇瓣化花型）和 NLV（唇瓣萼片化花型）4 种花型的合蕊柱中表达量均最高，而在萼片中表达量最低；在合蕊柱异常发育的 MPV 中，CsAP1-A 在合蕊柱的表达量显著提高，而在花瓣蕊柱化的梅瓣花型（GPV）中整体表达量最高，且表达区域从合蕊柱扩展到花瓣。蛋白互作预测 CsAP1-A 蛋白可与 MADS1、MADS6、MADS47、MADS8 等 10 个蛋白存在互作关系。【结论】墨兰 CsAP1-A 的基因结构、进化关系、时空表达情况和蛋白互作预测可为墨兰花发育的研究提供理论依据，对进一步揭示 CsAP1-A 基因在墨兰成花过程中的作用奠定基础。     

AtCS82基因T-DNA插入突变体筛选和过表达转基因植株的获得

AtCS82是拟南芥中一个功能未知的基因,推测该基因可能与种子油脂合成代谢相关。为探明AtCS82基因的功能,采用半定量RT–PCR法对AtCS82基因在拟南芥不同组织(茎、叶、花、果荚)中的表达情况进行了分析,发现其在果荚中的表达量较高,而在茎、叶、花中的表达量明显偏低,推测AtCS82基因可能参与种子发育;使用三引物法对T–DNA插入突变体进行纯合子筛选,并通过RT–PCR检测纯合子植株中AtCS82基因的表达情况,试验结果证明获得了稳定遗传的AtCS82基因沉默纯合突变体;通过构建pCAMBIA1300–35S::CS82过表达载体,并转化拟南芥哥伦比亚野生型(Col)的方式,获得了AtCS82基因的过表达转基因植株。     

桂花OfAP1基因的克隆及表达分析

AP1（APETALA1）基因在植物花分生组织及花器官形成过程中发挥着重要作用。以桂花品种‘堰虹桂’Osmanthus fragrans‘Yanhonggui’为材料,根据前期获得的转录组数据中AP1的序列设计引物,利用PCR技术,克隆得到约750 bp桂花AP1 cDNA序列,即OfAP1基因,其中开放阅读框长为720 bp（注册号为MH593222）。氨基酸序列比对发现,与其他物种的AP1基因的同源性高达69%~88%。荧光定量PCR结果表明:在不同组织中,桂花的OfAP1基因在花芽中的表达量显著高于其他组织,根中几乎不表达;在花芽分化过程中,OfAP1在成花转变及花芽分化初期（花瓣、花萼分化期）表达量较高,随后呈下降趋势。这说明OfAP1具有组织表达特异性,同时在桂花成花转变、花芽分化和发育中有重要作用。     

黄鳝性腺差异表达基因的筛选和克隆

运用ACP—DDRT—PCR技术筛选和克隆了黄鳝不同发育时期性腺组织的差异表达基因。结果显示：利用2个随机ACP引物筛选到2个表达差异显著的基因,并对这2条差异表达片段进行克隆、测序分析,获得这2个基因的部分cDNA序列,长度分别为408bp和421bp。同源性分析结果显示其中一个基因与黄鲈卵巢cDNA文库中的一个基因（GeneBankNo．G0657149．1）高度同源;而另一个基因无同源性序列,视为新报道的基因。进一步半定量RT—PCR检测,结果显示：这两个基因在黄鳝卵巢和间期性腺中的表达差异显著,因此推测其在黄鳝性腺发育以及性逆转过程中起着重要作用。     

草莓AP1同源基因的克隆、表达及启动子分析

【目的】从草莓（Fragaria×ananassa）中克隆APETALA1(AP1)同源基因,并分析其在不同组织、器官及不同花发育阶段的表达水平,探讨其在草莓植株成花进程中的作用。【方法】根据其它物种AP1同源基因的保守序列设计简并引物,以草莓幼叶和花芽为试材,克隆得到AP1的基因片段,在此基础上利用RACE的方法分离获得其cDNA全长。利用实时定量RT-PCR分析草莓不同组织、器官及不同花发育阶段中AP1同源基因的表达水平。利用染色体步移的方法分离启动子序列。【结果】从草莓品种‘花姬’中克隆出AP1同源基因的cDNA全长序列,命名为FaAP1;其CDS长度为735 bp,编码245个氨基酸,与玫瑰AP1-1的氨基酸序列同源性最高,达到92%,与拟南芥AtAP1的氨基酸序列同源性为64.00%。FaAP1编码的氨基酸全长序列符合MADS-box基因家族特征,包含MADS-box、I-间插域、K-box域和C-末端几个结构域,是MIKC类型的MADS-box基因家族的成员。实时定量RT-PCR结果表明,在不同组织、不同花器官及不同花发育阶段中FaAP1的表达量存在差异。其启动子除了具有TATA/CAAT-box外还包含一些特异作用元件。【结论】从草莓中分离出的FaAP1基因,在花分生组织形成和花器官发育中有一定的调控作用。     

蜡梅谷氧还蛋白基因CpGRX1的克隆与表达分析

通过随机挑取克隆测序的方法从蜡梅花cDNA文库中获得了蜡梅谷氧还蛋白基因,命名为CpGRX1 (Gen- Bank登录号:JQ990126).该基因cDNA全长为491bp,其中包含的开放阅读框长为321bp,编码蛋白分子量约为 11.18kD.生物信息学分析表明:CpGRX1蛋白属于典型的亚类I (即CPYC型)谷氧还蛋白.实时荧光定量PCR 分析表明:CpGRX1基因在蜡梅的根、茎、叶、花等组织中均有表达,其在茎中的表达量显著高于其它组织;在开 花过程中,CpGRX1基因在蕾期、盛开期和衰败期表达量较高,表明该基因可能与花的衰老过程相关.     

苹果蠹蛾β-actin基因cDNA的克隆、序列分析及mRNA表达稳定性检测

【目的】克隆苹果蠹蛾(Cydia pomonella(L.))的β-actin基因cDNA全长,确定其作为内参基因的可能性。【方法】运用RT-PCR和RACE技术分段扩增苹果蠹蛾β-actin基因5′和3′非编码区及保守区,拼接后根据所获序列设计引物,完整克隆苹果蠹蛾β-actin基因。利用生物信息学软件对苹果蠹蛾β-actin基因编码的蛋白质进行分析预测;通过实时定量PCR和半定量PCR方法,检测不同发育阶段以及杀虫剂处理后苹果蠹蛾β-actin mRNA的表达情况。【结果】苹果蠹蛾β-actin基因cDNA全长1 466bp(GenBank登录号为KC832921),包括5′非编码区67bp、3′非编码区268bp和开放阅读框1 131bp,编码一个由376个氨基酸残基组成的蛋白质。推导的蛋白质相对分子质量为41.793 7ku,等电点为5.29,含有3个actin蛋白家族的典型识别特征以及6种类型的特定功能位点,氨基酸序列与其他昆虫β-actin一致性高达99%。实时定量PCR和半定量PCR结果表明,β-actin基因在苹果蠹蛾发育不同时期以及杀虫剂处理后表达量无显著差异(P0.05)。【结论】苹果蠹蛾β-actin基因可作为可靠的内参基因应用于基因mRNA的表达定量研究。     

广灵驴ADD1基因的克隆和序列分析与组织表达

运用RT–PCR方法,克隆广灵驴的ADD1基因的CDS区,对其进行序列分析,并通过qRT–PCR技术鉴定ADD1基因在广灵驴心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏和背最长肌中的相对表达水平。结果表明：广灵驴ADD1基因完整的CDS序列全长为2 223 bp,可编码740个氨基酸,序列已提交到NCBI,登录号为MN_166472,其核苷酸序列与马的核苷酸序列的同源性最高,达99.6%;生物信息学预测ADD1蛋白为结构稳定的亲水性蛋白,理论等电点为5.58,二级结构主要以α–螺旋和无规则卷曲为主,存在1个Ⅱ类醛缩酶和内收蛋白N端超家族结构域,该蛋白没有信号肽及跨膜区域,主要定位在细胞核中,序列中共存在88个磷酸化位点,69个O–糖基化位点和3个N–糖基化位点;实时荧光定量检测结果表明,ADD1基因在广灵驴的6种组织中均有表达,但存在差异,在背最长肌中表达量最丰富,在肝脏中表达量最低。     

紫薇LiCMB1基因的克隆及表达特性分析

【目的】克隆紫薇Lagerstroemia indica LiCMB1基因并分析其在紫薇花芽分化的不同时期及不同组织和器官中的表达,探讨LiCMB1基因的表达特性。【方法】利用简单克隆技术从紫薇中克隆得到LiCMB1的基因序列,通过ExPasy等在线工具对其进行蛋白质理化性质分析,使用MEGA 6.0构建系统进化树,结合紫薇花芽分化的表型观察和石蜡切片,采用实时荧光定量PCR分析花芽分化的不同时期及不同组织和器官中LiCMB1基因的表达。【结果】LiCMB1基因属于MADS-box家族SEP类基因,除了具有典型的MADS＿MEF2＿like和K-box结构域外,靠近C端处还含有一个SEP motif保守基序;LiCMB1在紫薇花芽分化过程中呈现先上升后下降的表达趋势,在各组织和器官中均有表达,表达量从高到低依次为雌蕊、萼片、芽、长雄蕊、短雄蕊、花瓣、叶、茎、根,说明LiCMB1可能对紫薇的花芽分化起到重要作用,且参与调控花器官发育。【结论】LiCMB1基因属于MADS-box家族的SEP基因,在紫薇花芽分化的前期发挥重要作用,尤其是在花萼分化期表达量最高,组织特异性分析表明该基因很可能...     

黄鳝性腺差异表达基因的筛选和克隆

运用ACP—DDRT—PCR技术筛选和克隆了黄鳝不同发育时期性腺组织的差异表达基因。结果显示：利用2个随机ACP引物筛选到2个表达差异显著的基因,并对这2条差异表达片段进行克隆、测序分析,获得这2个基因的部分cDNA序列,长度分别为408bp和421hp。同源性分析结果显示其中一个基因与黄鲈卵巢cDNA文库中的一个基因（Gene BankNo．G0657149．1）高度同源;而另一个基因无同源性序列,视为新报道的基因。进一步半定量RT—PCR检测,结果显示：这两个基因在黄鳝卵巢和间期性腺中的表达差异显著,因此推测其在黄鳝性腺发育以及性逆转过程中起着重要作用。     

甜樱桃PaMADS4基因克隆及其表达分析

为研究甜樱桃在高温下胚囊发育的分子机理,以甜樱桃品种‘拉宾斯’为试材,采用RT-PCR结合RACE方法克隆胚囊发育相关的MADS-box SEP类基因c DNA全长,使用半定量PCR法进行特异性表达分析,通过温室和露地环境PaMADS4实时荧光定量分析不同温度下的表达。克隆得到一个基因全长999 bp,命名为PaMADS4(Gen Bank登录号:JQ686726),包含一个735 bp的开放阅读框,编码244个氨基酸;序列比对和进化分析表明,PaMADS4与拟南芥SEP基因家族亲缘关系最近;组织特异性分析表明PaMADS4在四轮花器官中均表达;开花后PaMADS4在露地中的表达量明显大于温室。     

苹果GMP、GME和GGP基因的克隆与表达分析

【目的】克隆苹果GDP-甘露糖焦磷酸化酶(GDP-mannose pyrophosphorylase,GMP)、GDP-甘露糖-3′,5′-表异构酶(GDP-mannose-3′,5′-epimerase,GME)和GDP-1-半乳糖磷酸酶(GDP-L-galactose-1-phosphate phosphorylase,GGP)的基因序列并分析其表达特性,探讨GMP、GME和GGP基因在抗坏血酸(Ascorbic acid,AsA)合成过程中的作用。【方法】以‘嘎啦’苹果幼果为材料,分别运用RT-PCR和PCR法克隆GMP、GME和GGP基因的cDNA和gDNA全长序列,对其序列及编码产物进行生物信息学分析,并采用实时荧光定量PCR,分析以上基因在苹果不同组织(幼叶、成熟叶、衰老叶、花、幼果、成熟果和根)中的表达情况。【结果】RT-PCR法克隆及序列分析显示,GMP基因的cDNA全长为1 280bp,编码361个氨基酸,gDNA序列中含有3个内含子;GME基因的cDNA全长为1 323bp,编码376个氨基酸,gDNA序列中含有5个内含子;GGP基因的cDNA全长为1 677bp,编码446个氨基酸,gDNA序列中含有6个内含子。基因表达的实时荧光定量PCR分析表明,GMP、GME和GGP在苹果不同组织中均有表达,在叶片中的表达量高于其他组织,且表达量随着叶片的生长逐渐升高;在花、幼果和成熟果中,GMP、GME和GGP的表达量差异不明显。【结论】克隆获得了苹果的GMP、GME和GGP基因,其在苹果不同组织的生长过程中有不同的表达特性,但GME的表达水平远远低于GMP和GGP,这在一定程度上表明,在苹果AsA的生物合成过程中,GMP、GGP较GME有更重要的作用。