甘蓝中硫氧还蛋白编码基因THL1的分子特性及表达研究

采用PCR和RT2PCR技术, 以‘E1’甘蓝基因组DNA和柱头cDNA为模板对THL1基因进行扩增克隆, 得到的片段长度分别为732 bp和455 bp。序列分析表明, 克隆的DNA和cDNA序列与甘蓝‘西园四号’THL1的DNA和cDNA同源性分别为97.9%和98.3%, 两条序列内含子的大小不同; 同时, 前者第2内含子不符合典型的GT2AG规则: 即第2个内含子3′端碱基为AT。将THL1基因cDNA序列定向克隆到原核表达载体pET-43.1a ( + ) , 构建融合表达质粒pET43.1a ( + ) -THL1, 在大肠杆菌BL21中表达出分子量为74kD的融合蛋白, 经胰岛素检测, THL1有氧化还原活性, 表明THL1在大肠杆菌中得到了正确表达。     

甘蓝和油菜中类硫氧还蛋白THL2基因的克隆与序列分析

 采用PCR和RT-PCR方法，对甘蓝和油菜的基因组DNA和柱头总RNA进行扩增，获得了类硫氧还蛋白THL2的DNA和cDNA。序列分析首次表明THL2基因有两个内含子，并且在油菜和甘蓝中的大小不同。进一步分析表明，油菜和甘蓝中THL2 DNA序列的同源性为96％。     

砂梨扩展蛋白基因cDNA克隆及全序列分析

设计植物EXP扩展蛋白简并引物,以砂梨果实cDNA为模板,克隆得到EXP基因cDNA片段,该片段长465 bp。根据该片段序列,分别设计2条5’和3’末端扩增的特异引物,利用RACE技术,获得了该片段的5’端和3’端序列。用DNAMAN5.22软件对3个序列进行拼接和分析,获得了该基因的cDNA全长,命名为Pyp-EXP。该cDNA全长为1 395 bp,5’端起始密码子ATG始于72 bp,3’端终止子TAG止于830 bp,Ploy+(A)从1 363～1 395 bp。该基因已在GenBank基因数据库注册,注册号为EF602031。Pyp-EXP核苷酸序列有一个759 bp完整的开放阅读框,编码区与西洋梨、苹果、湖北海棠、桃的同源性分别为96%,96%,94%和86%;该cDNA推导编码252个氨基酸,含有1个组氨酸(His_Phe_Asp,HFD)功能域,与西洋梨、苹果、湖北海棠、桃中相应序列同源性分别为98%,97%,95%和93%。该基因的克隆为研究扩展蛋白的时空表达及其在果实发育和成熟过程中的作用奠定了基础。     

银耳α–微管蛋白基因的克隆及序列分析

 根据GenBank上已发表的其他真菌α–微管蛋白基因序列中的保守区域设计简并引物,扩增出银耳α–微管蛋白基因的cDNA部分序列。分别利用SEFA-PCR方法和RACE技术,克隆了银耳α–微管蛋白基因的DNA和cDNA全长序列。银耳α–微管蛋白基因DNA全长1 962 bp,含有9个内含子,cDNA全长1 347 bp,编码448个氨基酸。生物信息学分析结果表明：银耳α–微管蛋白基因的cDNA序列与新型隐球酵母有80%相似性,编码的蛋白质属于Tubulin_FtsZ超家族中的α–微管蛋白亚家族,氨基酸序列中存在保守的GTP结合区域GGGTGSG,系统发育树显示银耳与新型隐球酵母距离最近。     

牡丹ACC氧化酶基因cDNA克隆及全序列分析

 以牡丹品种‘洛阳红’（Paeonia suffruticosa 'Luoyang Hong'）花瓣为材料,用CTAB法提取总RNA,根据已报道的ACC氧化酶（1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid oxidase,ACO）保守氨基酸序列设计简并引物,通过RT-PCR扩增得到1条821 bp的牡丹ACO基因同源片段。利用该已知中间序列,通过快速扩增cDNA末端技术(Race)及序列拼接,最终得到该基因cDNA全长序列,命名为Ps-ACO1,GenBank登录号为DQ337251。分析结果表明,Ps-ACO1 cDNA全长1 221 bp,包含一个939 bp的开放读码框,5'非翻译区长65 bp,3'非翻译区长117 bp,编码产物为含有312个氨基酸残基的蛋白质。氨基酸序列与烟草、苹果、桃等植物的ACO同源性都达80%以上。     

基于EST库的枳APETALA2基因cDNA克隆及其表达分析

 根据物种间同源基因相对保守的特点,利用生物信息学方法以拟南芥APETALA2 cDNA序列作为模板,对柑橘EST数据库进行同源检索筛选,克隆了柑橘APETALA2基因的cDNA序列,并以枳[Poncirus trifoliata (L.) Raf.]花cDNA为模板,根据以上cDNA序列设计特异引物,利用RACE技术分别获得该基因的5'和3'末端,序列拼接后获得枳的APETALA2 cDNA全长。该cDNA全长为1 980 bp,命名为Pt-AP2。Pt-AP2核苷酸序列有一个1 539 bp完整的开放读码框(ORF),5'末端起始密码子ATG其始于290 bp,3'末端非翻译区为152 bp,其中含有27 bp的Ploy⁺(A)。该基因已在GenBank基因数据库注册,注册号为EU883665。推导该cDNA编码512个氨基酸,与苹果、矮牵牛和拟南芥中相应序列同源性分别为59.1%,59.7%和63.8%。序列分析表明, Pt-AP2除了具备完全保守的核定位信号序列（KKSR）外,还具有两个高度保守的重复序列即AP2结构域。分别采用半定量RT-PCR和SYBR Green I实时定量RT-PCR方法分析Pt-AP2在枳叶、茎、根、花和果等不同器官中的表达水平,结果一致表明Pt-AP2在各个器官中的表达水平不同, 花中的表达量最高,果实中的表达量最低。     

基于EST数据库的葡萄APETALA2基因cDNA克隆及其表达分析

APETALA2(AP2)是拟南芥生长发育特别是花器官发育过程中重要的调控基因。利用生物信息学方法以拟南芥APETALA2基因cDNA序列作为模板,对葡萄EST数据库进行同源检索筛选,电子克隆出葡萄AP2基因(Vv-AP2)cDNA序列。以香悦葡萄花cDNA为模板,根据电子克隆的葡萄AP2基因cDNA序列设计特异引物,分别利用RACE技术和特异PCR技术获得该基因3’末端和5’末端,序列拼接后获得葡萄的APETALA2基因的cDNA全长。该cDNA的全长为2 208 bp,命名为Vv-AP2。Vv-AP2核苷酸序列有一个1 536 bp完整的开放读码框(ORF),其5’与3’末端非翻译区分别为268 bp和376 bp。其中,3’末端含有28 bp的Ploy+(A)。该基因在GenBank基因数据库的注册号为FJ809943。氨基酸推导结果表明该cDNA共编码了511个氨基酸,具备完全保守的核定位信号序列(KKSR)以及2个高度保守的重复序列即AP2结构域。分别采用半定量RT-PCR和SYBR Green I实时定量RT-PCR初步分析了Vv-AP2在葡萄叶、茎、花序、花等不同器官中的表达水平。其中,Vv-AP2在花序和花中的表达量明显高于叶和茎。     

茶树CsMAPK3的全长克隆及其逆境表达分析

以‘福鼎大白’茶树为材料,克隆了CsMAPK3的全长cDNA序列(GenBank登录号:MF034662)、基因组序列及其启动子序列。CsMAPK3的cDNA序列全长1700 bp,含有1119 bp的ORF序列,编码373个氨基酸;CsMAPK3蛋白预测为亲水性蛋白,含有多个磷酸化位点;多序列比对和进化树分析表明CsMAPK3 C–末端含有保守的CD结构域,属于TEY类型的A亚家族MAPK;亚细胞定位预测CsMAPK3主要定位于细胞质和细胞核中。CsMAPK3基因组全长4930 bp,包含5个内含子和6个外显子,第1个内含子和第2个内含子较大,分别为1608和1318 bp,外显子长度在130~350 bp之间。克隆获得起始密码子上游1125 bp的启动子区序列,该启动子上含有干旱、低温、高温以及ABA等相关的顺式作用元件。荧光定量表达分析显示,ABA、低温和盐胁迫均能显著上调茶树叶片中CsMAPK3的表达。蛋白互作预测表明CsMAPK3可能与MYBR1互作来响应ABA依赖途径的非生物胁迫过程。综上表明,CsMAPK3可能与茶树抗逆响应密切相关。     

百合肌动蛋白基因lilyActin 的克隆与表达分析

 为了在百合功能基因表达研究中选择一个理想内参基因,依据岷江百合cDNA 文库所获得的百合肌动蛋白（Actin）基因的EST 序列,采用RACE 技术进行该基因cDNA 全长克隆,并利用实时荧光定量PCR 分析其在不同组织中的表达模式,获得百合肌动蛋白基因cDNA 全长序列（GenBank 登录号：JX826390）,命名为lilyActin。该基因cDNA 全长1 367 bp,其中,5′非编码区91 bp,3′非编码区233 bp,开放读码框1 134 bp,编码377 个氨基酸。序列比对发现,该基因与其它15 种植物肌动蛋白核苷酸序列的相似性均在80%以上,氨基酸序列的相似性达98%。进化分析显示,百合肌动蛋白与郁金香肌动蛋白的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR 结果显示,该基因在百合的花蕾、叶片和鳞片组织中恒定表达,表明相对于其他物种的内参基因,lilyActin 更适宜作为百合属植物的内参基因。     

刺五加鲨烯合酶基因2 cDNA的克隆与蛋白结构分析

采用RT-PCR和RACE法克隆了刺五加鲨烯合酶基因2(squalene synthase gene 2,SS2)cDNA的全长序列(GenBank登录号:JN714465)。该序列全长1 463bp,其中5’端非翻译区长10bp,3’端非翻译区长208bp,开放阅读框长1 245bp,编码414个氨基酸。该蛋白具有1个Trans_IPPS_HH保守区域、2个鲨烯合酶和八氢番茄红素合成酶特异性识别区域及2个跨膜区。氨基酸序列比对结果表明,该蛋白与五加科其它植物SS的一致性均大于90%,与刺五加SS1的一致性为91.79%。     

利用PCR技术同时鉴定番茄抗根结线虫和抗斑萎病毒基因

 利用同一PCR反应体系，对分别与番茄抗根结线虫的 基因和抗斑萎病毒(1w V)的Sw一5基因紧密连锁的SCAR标记进行了同时扩增筛选，扩增的特异性片段与单引物扩增片段完全吻合，其中与基因紧密连锁的SCAR1标记为共显性标记，抗感试材均产生750 bp的特异片段，纯合和杂合抗病基因型试材存在 I酶切位点，酶切后分别产生了570 bp、160 bp和750 bp、570 bp、160 bp的不同特异性片段，而感病基因型试材无 I酶切位点；与Sw一5基因紧密连锁的SCAR2标记为显性标记，只有抗病试材扩增出400 bD的特异性片段。经反复验证，结果稳定准确可靠，可用于在同一PCR反应体系中对两个抗病基因进行同时筛选鉴定。     

接头连接介导的PCR 扩增马铃薯抗晚疫病基因侧翼序列研究

利用接头连接介导的PCR 技术，以前期NBS profiling 试验获得的1 条马铃薯抗晚疫病基因
片段为基础，设计巢式基因特异性引物，扩增获得两侧序列。结果表明：基因组DNA 经DraⅠ酶切后，
在已有536 bp 片段的左侧和右侧均得到序列延伸，右侧扩增得到2 301 bp，左侧扩增得到820 bp，去除
边界序列后，向左延伸789 bp，向右延伸2 273 bp，拼接后共长3 443 bp。采用GENSCAN 进行基因预测，
发现包含内含子在内的晚疫病抗性基因全长2 413 bp，在该预测基因 的UTR 区域设计特异性引物，在马
铃薯抗病和感病的基因型中扩增包含完整基因在内的2 571 bp 序列，发现该特异候选基因与晚疫病抗性相
连锁。     

香菇乳清酸核苷-5'-单磷酸脱羧酶编码基因le-pyrG的克隆

通过巢式简并PCR和基因组步行技术从香菇(Lentinula edodes)单核体中克隆到乳清酸核苷-5′-单磷酸脱羧酶(orotidine-5'-monophosphate decarboxylase,OMPDC)的编码基因le-pyrG,长度为946 bp.经生物信息学分析,香菇le-pyrG基因含有2个长度分别为67 bp和51 bp的内含子,该基因可以编码1个含有275个氨基酸残基的蛋白质序列,该序列经比对分析显示与裂褶菌(Schizophyllum commne)和灰盖鬼伞(Coprinus cinereus) OMPDC序列的相同性分别为73%和70%,相似性分别为84% 和83%.这是首次报道从栽培食用真菌中克隆出乳清酸核苷-5′-单磷酸脱羧酶编码基因的全序列.     

番茄抗病基因Ty-1的CAPS标记及检测

为了获得番茄抗病基因Ty-1的分子标记,利用特异引物对3份抗病纯合材料（基因型Ty-1/Ty-1）和3份感病纯合材料（基因型ty-1/ty-1）进行PCR扩增,抗病、感病材料均产生400 bp的PCR扩增片段,感病和杂合抗病材料的酶切产物存在RsaⅠ酶切位点,酶切后分别产生了350、50 bp以及400、350、50 bp的片段,而抗病纯合材料的扩增产物无此酶切位点,酶切后仍为400 bp的片段。该标记能够区分抗病材料、感病材料及杂合抗病材料,是与番茄黄化曲叶病毒病抗病基因Ty-1紧密连锁的共显性标记。利用该标记对33份番茄F1进行检测,有20份材料含有抗病基因Ty-1,13份材料不含抗病基因Ty-1。利用该标记对国内的24份番茄自交系进行检测,24份材料均不含抗病基因Ty-1。经反复验证,结果准确可靠,该标记可以用于对番茄抗病基因Ty-1的筛选鉴定。     

应用多重RT2PCR检测百合无症病毒和百合斑驳病毒

 根据病毒外壳蛋白基因序列, 设计了2对检测百合无症病毒(LSV) 、百合斑驳病毒(LMoV)的引物, 对扩增条件进行优化, 建立了同时检测LSV和LMoV的多重RT-PCR检测方法。此方法可特异地从带有LSV和LMoV的样品中扩增出2条带LSV (876 bp) 、LMoV (662 bp)。灵敏性测定结果表明, 该双重PCR可从稀释10⁴ 组织中检测出病毒, 具有与单一PCR相同的灵敏性。扩增产物测序表明, LSV扩增产物与其它分离物核苷酸同源性为87.8%～99.3%, LMoV扩增产物与其它分离物的同源性为90.1%～99.5%。     

柑橘酸性转化酶基因片段的克隆

分析植物液泡和细胞壁转化酶基因的保守区序列，分别设计一对PCR引物，以柑橘基因组DNA为模板，采用PCR方法分别扩增出长约740 bp和530 bp的DNA片段，分别克隆入pBS－T 和pMD18－T载体，进行测序，结果表明，获得柑橘酸性转化酶基因家族的两个成员，成员A和B基因片段分别长742 bp和524 bp。其序列已在GenBank中登记（登记号分别为AF014925和AF314197）。在GenBank中进行同源性检索，结果表明，成员A编码的氨基酸与植物液泡酸性转化酶的氨基酸同源性较高，与拟南芥的最高，达76％，而成员B编码的氨基酸与植物细胞壁酸性转化酶的氨基酸同源性较高，与豌豆的最高，达71％。两成员核苷酸和氨基酸序列同源性分别为55％ 和50％，推测酸性转化酶基因成员A 和B编码的蛋白分别定位于液泡和细胞壁。     

苹果柱型基因Co的一个AFLP 标记的SCAR转换

 将苹果柱型基因的一个AFLP 标记成功地转换成了简单实用的SCAR 标记。首先对AFLP 标记片段进行序列测定, 然后根据序列特点设计了两对特异引物CoA1/ CoA2 和CoA1/ CoA3 , 每条引物长20 bp。PCR 结果表明CoA1/ CoA2 可以扩增出216 bp 和148 bp 两条带, 其中216 bp 的为柱型性状的特征带; CoA1/CoA3 可以扩增出273 bp 和205 bp 的两条带, 其中273 bp 的为柱型性状的特征带。两对引物在杂交后代中扩增出的特征带与柱型性状的分离重组率都很低(CoA1/ CoA2 为6. 3 % ±2. 5 %; CoA1/ CoA3 为7. 3 % ±2. 6 %) , 所以它们都可以作为该SCAR 标记的特异引物所用。     

龙眼TIR1和ABP1基因的克隆及其在体胚发生过程中的表达分析

AIM: To investigate the expression and the role of histone deacetylase 8 (HDAC8) in cardiac hypertrophy and the effects of valproic acid sodium (VPA, a histone deacetylase inhibitor) on the expression of HDAC8 and cardiac hypertrophy in two-kidney two-clip (2K2C) renovascular hypertensive rats. METHODS: Male SD rats were randomly divided into sham operation group, 2K2C group, high dose VPA (400 mg穔g^-1穌^-1) treatment group, low dose VPA (200 mg穔g^-1穌^-1) treatment group and candesartan (10 mg穔g^-1穌^-1) treatment group.Four weeks after surgery,the rats were intraperitoneally injected with VPA for 4 weeks. Sham operation and 2K2C rats were given vehicle for 4 weeks. All animals were sacrificed 8 weeks after surgery. The ratio of left ventricular weight to body weight (LVW/BW) was calculated and pathological changes of the myocardium were observed with HE staining. The mRNA expression of atrial natriuretic factor (ANF) and HDAC8 was examined by RT-PCR. The protein level of HDAC8 was also measured by Western blotting analysis. RESULTS: Compared with the control rats, the mRNA and protein expression of HDAC8 significantly increased in the myocardium in 2K2C rats while the mRNA and protein expression of HDAC8 was significantly decreased by VPA treatment in 2K2C rats. The mass index (as measured by LVW/BW) and cardiomyocyte cross areas were markedly increased and myocardial fibers were disordered in 2K2C rats, but these parameters were markedly reversed after treated with VPA for 4 weeks, indicating that VPA attenuated cardiac hypertrophy. Moreover, VPA also decreased the mRNA expression of ANF. CONCLUSION: HDAC8 may play an important role in cardiac hypertrophy in 2K2C renovascular hypertensive rats. VPA inhibits the expression of HDAC8 and prevents the development of cardiac hypertrophy.     

番茄育种后代Mi抗性基冈植株的筛选

根据已报道的番茄抗根结线虫病Mi基因的CAP标记设计引物,通过微量DNA提取方法提取番茄叶片的DNA.在优化DNA提取方法和PCR反应条件的基础上,对番茄育种后代共306株试材进行抗性标记筛选鉴定。其中264株无PCR扩增产物,即无抗根结线虫病基因位点,其余42株均产生了750 bp的特异片段,即具有抗根结线虫病基因的位点。利用CAP标记,经TaqI酶酶切,有3株产生了570 bp和160 bp二条特异带,为抗性纯合体;8株产生了750 bp,570 bp,160 bp三条特异带,为抗性杂合体。31株不能被TaqI酶消解,只有未消解前750 bp一条带,为感病植株。     

白梨新S基因的克隆

 采用PCR - RFLP检测、DNA序列分析和田间杂交试验, 从白梨中分离鉴定了1个新的S-RNase基因。该S-RNase基因PCR扩增产物大小与S-RNase基因PCR产物相似, 为450 bp左右。但PCR -RFLP和DNA序列分析均表明, 它与S₈-RNase基因存在较大差异, 该基因内含子为252 bp, 而S₈-RNase的内含子为234 bp, 并在高变区中具有10个氨基酸出现替换, 有两个氨基酸出现缺失。而该S-RNase基因却与S₁₂-RNase基因具有较高的相似性, 在HV区中只有1处碱基被替换, 周边区中有10处出现碱基替换或缺失。因此, 继梨S18-RNase基因, 将它命名为S₁₉-RNase基因(AY250987) 。与S 基因型已确定的梨品种的杂交坐果率也说明了该基因是一个新的S-RNase基因。