甜菜BvCK2基因全长cDNA的克隆和序列分析

甜菜M14品系在细胞胚胎学和遗传学特征上具有鲜明的无融合生殖现象.为了寻找在这一特殊的生殖过程中的相关基因及其调控作用,实验通过同源克隆及cDNA末端快速扩增(RACE)的方法,首次从甜菜M14品系中克隆了与生殖相关的基因ByCK2(Beta vulgaris casein kinase 2)的全长cDNA序列,长度为1 501 bp,开放阅读框为1002 bp,编码333个氨基酸.根据氨基酸序列计算蛋白分子量为39.28kDa,pI=8.16.同源比对表明,ByCK2与烟草CK2(GenBank No.A1437635)的相似度为64.22%,与百合CK2(GenBank No.AF517838)的相似度为65.18%.通过细胞内定位分析,BvCK2所编码的蛋白主要存在于细胞核中.     

玉米ZmNAS1和ZmNAS2基因启动子的克隆与序列分析

根据已知玉米全基因组序列设计引物,采用PCR方法从基因组DNA中克隆两种玉米材料的Zm-NAS1和ZmNAS2基因启动子,利用生物信息学软件对启动子元件进行分析预测并比较在两种材料间差异。结果表明,ZmNAS1基因启动子在两种材料上差异明显,沈137较K12除一段574bp缺失外,他们之间还有24处单核苷酸多态性位点;两种材料间的ZmNAS2基因启动子无差异。ZmNAS1和ZmNAS2基因启动子均具有一些与光调控、激素诱导、响应逆境胁迫等有关的顺式作用元件,但数目存在一定差异;两个基因启动子上都有一定数目缺铁诱导元件的核心序列。根据启动子元件分析,初步判断ZmNAS1和ZmNAS2基因除受缺铁诱导表达外,还可能受到其他多种信号的共同调控,是一个复杂的调控过程。此外,ZmNAS1基因启动子在两种材料间差异明显,推测该基因在两种材料间受到的表达调控水平也不相同。     

辣椒小G蛋白CaRab8基因全长cDNA的分离及表达特征的初步分析

通过对辣椒均一化cDNA文库的筛选,分离获得了一个与烟草RAB8-2基因编码的蛋白有着高度同源性的cDNA阳性克隆,命名为CaR ab8.测序结果表明,该cDNA长度为961 bp,包含有651 bp的完整的开放阅读框,推测编码一个217个氨基酸的蛋白,该蛋白具有GTP/GDP结合活性必需的保守域和包括YYRGA在内的...     

茶氨酸合成酶基因的全长cDNA克隆及序列分析

采用SMART RACE技术成功克隆了安吉白茶茶氨酸合成酶基因（TS）的全长cDNA序列,并将其登录Genbank,登录号为JN226569。TS基因的cDNA全长为1503bp,开放阅读框（ORF）为1071bp,编码356个氨基酸。经生物信息学分析,TS蛋白的氨基酸残基数为356,分子量为39250.3Da,理论等电点（PI）为5.79,其氨基酸序列中可能不存在卷曲螺旋结构。TS蛋白不存在信号肽序列,不发生跨膜运动,属于亲水性的非分泌蛋白,其磷酸化位点有26个。通过亚细胞定位预测,安吉白茶TS蛋白是一种细胞质蛋白。克隆茶氨酸合成酶基因的全长cDNA序列,对于利用生物技术手段改良茶树品种,以调控茶树中茶氨酸的含量具有重要意义。     

海南番木瓜花叶病毒全长cDNA克隆及序列分析

提取海南果园番木瓜病叶样品总RNA,反转录得到cDNA第一链,基于已报道的番木瓜花叶病毒(Papaya mosaic virus,PaMV)全长基因组序列,设计引物,PCR扩增PaMV-CP基因序列,通过测序和序列比对分析确定发病植物感染了PaMV.再通过RT-PCR扩增PaMV全长cDNA序列,克隆及测序结果表明,所获得的cDNA全长为6656 bp,与国外报道的PaMV分离物全长核苷酸序列的相似性达99.6％.     

甘蔗铁氧还蛋白基因cDNA的克隆及序列分析

以甘蔗叶片总RNA为模板,通过RT-PCR扩增铁氧还蛋白(ferredoxin,Fd)基因的cDNA,构建到pMD18-T载体后进行序列测定和序列分析.结果表明:①克隆得到的cDNA片段长度为688 bp,包含甘蔗Fd基因完整的开放读码框,编码151个氨基酸,其中酸性氨基酸残基较多,76～101的氨基酸序列高度保守;②...     

苦瓜McAPX2基因及其启动子的克隆与表达分析

基于苦瓜叶片均一化文库克隆得到McAPX2基因的cDNA全长序列(Gen Bank登录号:KJ722767.1),采用染色体步移法获得该基因的启动子序列,实时荧光定量PCR技术检测该基因在不同器官中的表达量及低温胁迫对McAPX2表达量的影响。结果表明:McAPX2基因全长1 086 bp,开放阅读框747 bp,编码249个氨基酸;McAPX2属于过氧化物酶家族ClassⅠ的成员,其脂肪族氨基酸指数为83.90,是一个亲水性蛋白,可推测定位于细胞质中;与甜瓜(NP_001284378.1)、黄瓜(ACO90193.1)、南瓜(AHF27424.1)、苦瓜(AGJ72851.1)同源性较高,分别为95%,94%,94%和93%;q RT-PCR结果显示,在苦瓜的根、茎、叶、雌花和幼果等组织器官中McAPX2的表达量存在显著差异,其中根的表达量最大,而在叶片中的表达量最低;在低温胁迫下,随着胁迫时间的延长,McAPX2表达量逐渐上调,处理12 h时达到最大,随后下降,说明该基因的表达与苦瓜耐低温胁迫相关。分离得到McAPX2基因上游调控序列1 267 bp,其启动子含有与GA、ABA、CTK、乙烯等激素和病原菌等生物胁迫以及热激、干旱、低温、光等非生物胁迫的相关元件。     

香蕉枯萎病菌2个生理小种MAPK基因的克隆及序列分析

为了解香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.cubense)1号生理小种(race 1)和4号生理小种(race4)丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)基因focMK1,focMK4的序列差异,根据番茄枯萎病(Fusarium oxysporum f.sp.lycopersici)的MAPK基因相关序列设计引物,利用PCR和RT-PCR技术,分别克隆了香蕉枯萎病菌2个生理小种的基因序列和开放阅读框。结果表明,所获得的2个MAPK基因均含有3个内含子和4个外显子,2个基因序列只有一个碱基差异,编码氨基酸355个,氨基酸组成无差异;根据生物信息学软件预测编码蛋白没有信号肽,具有2个功能位点,分子量和pI分别为41ku和6.47。该基因编码的蛋白具有高度保守性,与大多数植物致病菌的同源性都在90%以上,不同病原镰刀菌间的同源性接近100%。     

苦瓜果实S-腺苷蛋氨酸脱羧酶基因McSAMDC的克隆、表达及亚细胞定位

根据已构建苦瓜果实均一化文库中获得的1个与SAMDC基因相关的EST序列,采用3′RACE技术,克隆获得1个苦瓜SAMDC基因的cDNA全长序列,命名为McSAMDC(GenBank登录号为KC632099).生物信息分析结果表明,该cDNA全长l900bp,5′UTR和3′UTR分别长501、325bp.该cDNA序列存在3个开放读码框(微型tORF、上游读码框uORF和主读码框mORF),其中mORF长1077bp,编码358个氨基酸,预测分子量为39.31ku,含有酶原剪切位点结构域和蛋白快速降解有关的PEST二个保守结构域.二级结构分析显示,McSAMDC含有无规卷曲(45.53％)、α-螺旋(29.33％)、伸展链(19.83％)、β-转角(5.31％).序列分析结果表明,McSAMDC与拟南芥(CAA69073.1)、琴叶拟南芥(XP002882231.1)和雪里红(AAS45435.1)的氨基酸序列相似性分别达到69％、68％和68％.亚细胞定位结果表明,McSAMDC定位在细胞质中.荧光定量结果表明,McSAMDC在果实膨大期表达量最高,并随之迅速下降,并从成熟初期至完全成熟期该基因表达量逐渐增大.     

外源NO对低温胁迫下苦瓜幼苗生长和几个生理指标的影响

为探讨外源NO提高苦瓜抗冷性的内在机制,以碧绿苦瓜幼苗为试材,对其施加不同浓度(0.00、0.10、0.50、1.00、1.50、2.00 mmol/L)的外源NO供体硝普钠(SNP)并进行低温(8℃)处理,研究SNP对低温胁迫下苦瓜幼苗的生长及生理指标的影响。结果显示,SNP处理提高了叶片相对含水量、可溶性蛋白含量及总叶绿素、叶绿素a的含量,与对照相比,株高、茎粗、叶面积和根体积均有增加。低浓度的SNP处理的苦瓜幼苗抗冷效果好于高浓度的,尤其以0.50 mmol/L SNP处理效果最佳。研究结果表明,适宜浓度的外源NO能够提高幼苗的持水能力,促进渗透调节物质的合成,缓解低温导致的叶绿素降解,提高低温胁迫下植株的生物量,从而增强植株的抗冷性。     

枇杷鲨烯合酶(Squalene synthase)基因的克隆及序列分析

鲨烯合酶(SQS)是枇杷三萜酸生物合成过程中的关键酶。以枇杷(Eriobotrya japonica L.)悬浮培养细胞为材料,采用RT-PCR和RACE方法分离得到枇杷鲨烯合酶Ej-SQS(Squalene synthase)基因的cDNA全长序列(GenBank,JQ294055),共1 775 bp,包含了5′非编码区为97 bp,开放阅读框为1 239 bp,3′非编码区为439 bp。该cDNA的开放阅读框推定的氨基酸序列(含412个氨基酸)与其它植物SQS具有79%~94%同源性,包含Trans_IPPS_HH保守结构域,可能属于Isoprenoid Biosynthesis enzymes,Class 1家族。为今后利用基因工程调控枇杷细胞悬浮培养物以提取目标产物奠定基础。     

巴西橡胶树胚胎晚期丰富蛋白基因的克隆及序列分析

根据抑制性消减杂交文库分离的EST片段,采用3’-RACE技术从巴西橡胶树胶乳中获得HbLEA14基因的全长cDNA序列,其ORF长456 bp,编码151个氨基酸,预测HbLEA14蛋白分子量为16.58 ku,等电点为5.10。同源性比对显示,HbLEA14与蓖麻RcLEA14、乳浆大戟EeLEA14、陆地棉GhLEA14、大豆GmLEA14、拟南芥AtLEA14、番茄SlER5的同源性分别为88%、80%、75%、73%、65%和61%,属于非典型第2组LEA蛋白。RT-PCR结果显示,死皮植株胶乳中HbLEA14的表达量明显高于健康树。     

巴西橡胶树HbRPS6-2基因的克隆与生物信息学分析

从巴西橡胶树甲基化过滤文库中筛选到一个与RPS6同源性较高的基因片段,根据该基因片段序列信息,设计特异引物,利用RACE进行特异片段的5’和3’扩增,获得长度为1 327 bp的HbRPS6-2基因克隆。生物信息学分析表明,该基因包含483 bp的开放阅读框,5’非翻译区为357 bp,3’非翻译区为475 bp,编码161个氨基酸。在HbRPS6-2氨基酸序列中没有预测到信号肽和跨膜区,二级结构分析表明其属于混合型蛋白。HbRPS6-2在N端前18个氨基酸区域内有一个较强的疏水区,但整条多肽链表现为亲水性。对15个RPS6系统进化分析发现,巴西橡胶树的RPS6-2基因与多杀性巴氏杆菌的RPS6基因亲缘关系最近,而与拟南芥和玉米等亲缘关系相对较远。     

蝴蝶兰蔗糖合成酶基因的cDNA克隆及其表达分析

利用低夜温诱导的蝴蝶兰花芽的抑制消减杂交文库中分离的蔗糖合成酶基因的ESTs片段,采用RT-PCR和RACE技术,从蝴蝶兰花芽中克隆得到蔗糖合成酶基因的全长cDNA,命名为PhSUS,GenBank登录号JX162557.该基因全长2 816 bp,包含147 bp的5’非编码区、218 bp的3 '非编码区和一个长度为2 451 bp编码816个氨基酸的开放阅读框.PhSUS预测的分子量为93.30 ku,等电点为5.95.蛋白同源性分析结果表明,PhSUS与兰科植物的文心兰、石斛兰和莫氏兰(Mokara)等的蔗糖合成酶有很高同源性.保守结构域分析结果表明,PhSUS含有蔗糖合成酶和葡糖基转移酶两个保守功能域及4个ADP结合位点.表达分析结果表明,PhSUS在检测的组织中都有表达,但表达丰度不同.PhSUS在花蕾发育中后期、成熟花和花器官的表达量都较营养阶段根和叶中的表达量高.PhSUS的克隆为研究其参与花芽分化和发育的表达调控奠定了重要基础.     

不同产地太子参芜菁花叶病毒CP基因的分离与序列差异性分析

通过对不同产地的8份太子参病叶样品进行芜菁花叶病毒(Turnip mosaic virus,Tu MV)外壳蛋白(coat protein,CP)基因的RT-PCR检测,从其中7份样品中扩增得到特异性目的条带,对所获得的13个克隆子序列进行下一步的序列分析。结果显示:所得CP基因序列均为775 bp,存在36个核苷酸多态性位点,总变异数为37个,部分点突变仅在某产地发现,可能存在重组;各地分离物之间的遗传分化程度高,遗传漂变可能是造成遗传分化的主要原因;在系统进化树分析结果中,太子参Tu MV CP序列均聚类在World B组,并呈现一定的地域特异性。本研究为建立更有效的太子参Tu MV检测方法和针对性制定病毒病防控策略奠定重要基础。     

小麦多蛋白桥梁因子基因 TaMBF1c的克隆与表达分析

多蛋白桥梁因子(multiprotein bridging factor 1,MBF1)是一类广泛存在于植物中的转录共激活因子,在植物生长发育和逆境响应过程中发挥重要作用。为进一步了解该蛋白的功能,利用同源克隆法从小麦中获得 MBF1基因,根据其染色体位置分别命名为 TaMBF1c-A、 TaMBF1c-B和 TaMBF1c-D,通过生物信息学方法分析其蛋白序列特征、蛋白三级结构及顺式作用元件,并利用RT-qPCR技术分析其组织表达特异性以及干旱、热胁迫响应模式。序列分析表明,TaMBF1c-A、TaMBF1c-B和TaMBF1c-D分别含有456、471和465 bp的开放阅读框;三维结构预测发现,TaMBF1c-A、TaMBF1c-B和TaMBF1c-D在N端和C端分别含有MBF1结构域和4个α螺旋组成的helix-turn-helix结构域;系统进化分析结果表明, TaMBF1c基因与二粒小麦(Triticum dicoccum)的亲缘关系最近。顺式作用元件分析发现, TaMBF1c-A、 TaMBF1c-B和 TaMBF1c-D启动子区都含有干旱响应元件(MBS element/MYB element)和热响应元件(HSE element)。RT-qPCR分析显示, TaMBF1c-A和 TaMBF1c-B基因在叶片中特异性表达, TaMBF1c-D只在根部特异性表达;在干旱胁迫条件下, TaMBF1c在干旱敏感小麦品种中表达量较高,其表达量是 TaMBF1c在耐旱小麦品种中表达量的280倍, TaMBF1c在干旱信号途径中起负调控作用。在热胁迫条件下, TaMBF1c-A和 TaMBF1c-B在热敏感与耐热小麦品种中上调表达,而 TaMBF1c-D仅在热敏感小麦品种中上调表达,明显高于耐热小麦品种。