1个小麦NBS类抗病基因同源cDNA序列的克隆与鉴定

 利用cDNA末端快速扩增技术对小麦抗叶锈病近等基因系TcLr35中所获得的抗病基因同源片段S2A2 5'端和3'末端序列进行扩增,并根据拼接序列设计特异性引物,进行全长基因的扩增,获得了1个通读的NBS类抗病同源基因S2A2 cDNA序列,该序列全长为3476 bp,编码866个氨基酸序列。经BLASTp比较,该片段含有NB-ARC保守结构域和多个LRR结构域,与已知植物抗病基因I2C-1、L6、RPS2等相应区域相一致。半定量RT-PCR分析表明,该基因在小麦叶片中为低丰度组成型表达。本研究在TcLr35小麦中成功获得了抗病同源基因,这为最终克隆小麦抗叶锈病基因Lr35奠定了基础。     

一个二粒小麦LRR类受体蛋白激酶基因的克隆和鉴定

 Near the HMW-glutenin gene of wheat (Triticum aestivum), there is a locus (temporarily named TaXa) encoding LRR-receptor-like protein kinase, which is homologous to disease resistance protein Xa21 of rice (Oryza sativa). Through RT-PCR approach, a cDNA clone of ZS2002 was isolated from the orthologous locus of TaXa in Triticum turgidum. ZS2002 was 3 081 bp long and encoding a peptide composed of 1 026 amino acid. The protein included N-terminal conserved sequence, LRR domains, a transmembrane region and a serine/threonine protein kinase domain. ZS2002 was expressed in root, stem, leaf and spike. The transcribing in seedling leaves was significantly enhanced by Blumeria graminis f.sp. tritici. TaXa gene might play a role in powdery mildew resistance reaction in Triticum.     

谷子抗病基因同源序列的克隆与分析

谷子锈病是谷子上的一种流行性强、毁灭性大的病害,严重影响谷子生产.种植抗病品种是防治锈病最经济有效的方法,但谷子抗锈病种质资源非 常贫乏,而且高抗锈病的材料其农艺性状又很差.很难通过传统育种方法培育抗锈病品种,因此克隆谷子抗锈病基因尤为重要.目前克隆到的许多植 物抗病基因编码的氨基酸序列都有一定的保守结构域.根据抗病基因保守结构域,已克隆的抗病基因主要分为5类,其中最主要的是NBS-LRR(nu- leotide-binding site leucine-rich epeat)和STK(Se-rine／Threonine protein kinase)类.因而根据抗病基因保守结构域设计引物,从植物的DNA中扩增植物的抗病基因同源序列RGA(resistance geneanalogs)更加快捷有效,目前通过RGA方法克隆植物抗病基因已有报道[1,2].     

柑橘黄龙病侵染相关抗病基因同源序列的克隆鉴定与表达分析

[目的]从黄龙病耐病寄主植物cDNA中筛选抗病基因相关序列并对其进行表达分析研究。[方法]根据已克隆的植物抗性基因表达产物NBS-LRR保守区域设计简并引物,以耐HLB的柑橘属柚cDNA为模板扩增RGAs,并进行实时荧光定量PCR。[结果]通过RFLP分析及克隆测序共得到5个NBS类抗病基因相似序列(RGAs)片段,在GenBank上登录号为HM777043～HM777047。通过Clustalx、DNAMAN等软件分析5个RGAs及其推导的氨基酸的相似性,结果显示它们均含有典型NBS-LRR类抗性基因所具有的保守区域:P-loop、Kinase-2a、GL-PLAL,其与已克隆的烟草N、亚麻L6、拟南芥RPS2、RPS5、RPP8、RPM1等抗病基因在保守区域氨基酸水平上的相似性为19.71%～42.86%。根据得到的序列设计特异性引物,对5个RGAs在HLB侵染过程中的表达进行定量PCR,结果显示嫁接病芽接穗后的8次连续采样中5个RGA的表达受到不同程度的调控。[结论]表明5个RGAs可能与黄龙病的侵染有关。     

小麦蔗糖非发酵相关蛋白激酶SnRK3基因的克隆与分析

为明确小麦蔗糖非发酵-1相关蛋白激酶（sucrose non-ferment-1-related protein kinase,SnRK）在协调植物体内多种信号通路之间的作用,通过普通PCR方法从扬麦20中克隆SnRK基因,利用生物信息学方法对其进行分析,使用实时荧光定量PCR技术分析其在激素、干旱、盐和病菌胁迫下的表达模式,并测定瞬时过表达该基因对烟草叶片抗致病疫霉Phytophthora infestans侵染能力的影响。结果显示,从扬麦20中克隆获得SnRK3基因,命名为TaSnRK3.16-D;该基因编码蛋白可能通过与多种蛋白互作参与多种形式的调控;过表达TaSnRK3.16-D增强了小麦对脱落酸、NaCl、PEG、白粉病菌Blumeria graminis f. sp. tritici和赤霉病菌Fusarium graminearum胁迫的抗性,经亚细胞定位和根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciens瞬时表达试验验证表明TaSnRK3.16-D定位于细胞膜上,且其在烟草叶片上过表达部位的致病疫霉侵染病斑颜色较对照病斑颜色浅,一定程度上抑制了致病疫霉的侵染。表...     

香蕉果实炭疽病病程相关基因cDNA片段克隆

 A suppression subtractive hybridization(SSH) cDNA library was constructed from 5 d lesion of banana fruit inoculated with Colletotrichum musae F1.70 cDNA clones selected randomly were sequenced and analysed.The result showed that 29 cDNA clones were related to disease resistance.They were chitinase,se-rine/threonine phosphate,Leucine-rich repeat(LRR),isoflavone reductase and so on.     

小麦查尔酮合成酶基因及其启动子序列的克隆与分析

查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)是植物抗病抗逆过程中的一个关键酶。根据小麦抑制消减杂交中分离得到的小麦查尔酮合成酶基因片段,结合TAIL-PCR技术从小麦(Triticum aestivum L.)叶片中克隆得到查尔酮合成酶基因,命名为Ta CHS,其序列全长为2 543 bp,包含1 264 bp的启动子区、1 185 bp编码区和一个94 bp的内含子。分析显示该基因编码的氨基酸具有CHS家族的所有保守功能位点。同源性分析表明,Ta CHS与已报道的其他禾本科植物CHS基因编码的氨基酸序列同源性高达88%以上。启动子序列分析显示Ta CHS启动子区域具有光反应元件、植物激素响应元件、真菌诱导元件、M YB结合位点、TATA-Box和CAAT-Box等多种顺式作用元件。Ta CHS基因在全蚀菌侵染小麦后的表达开始上调,侵染后4 d达到最大值,之后开始下调。以上结果表明Ta CHS基因可能与小麦防御全蚀菌侵染有关。     

桃蚜电压门控钠离子通道基因cDNA克隆及其生物信息学分析

克隆获得桃蚜电压门控钠离子通道基因cDNA序列,明确钠离子通道的典型特征,为研究桃蚜抗性分子机理奠定基础。采用实验技术主要有RT-PCR和PCR,克隆桃蚜钠离子通道基因cDNA序列,利用相关软件对其序列进行生物信息学分析。克隆得到两段cDNA序列MpNa_v-1（NCBI登录号：MN124170）和MpNa_v-2（NCBI登录号：MN176136）。MpNa_v-1长度为2945 bp,包括2877 bp的完整开放阅读框,共编码958个氨基酸;MpNa_v-2长度为3546 bp,包括3486 bp的完整开放阅读框,共编码1161个氨基酸。MpNa_v-1和MpNa_v-2共同组成桃蚜的钠离子通道α亚基,MpNa_v-1包含同源结构域Ⅰ和同源结构域Ⅱ,MpNa_v-2包含同源结构域Ⅲ和同源结构域Ⅳ。同源比对发现,桃蚜与豌豆蚜和高粱蚜钠离子通道基因相似度分别高达97.67%和97.65%,所克隆序列包含昆虫钠离子通道α亚基典型特征,具有MFM模块,并含有蚜虫类钠通道特有模块DENS。成功地克隆桃蚜钠离子通道基因,为阐明其对拟除虫菊酯类药剂产生靶标抗性的分子机制奠定基础。     

小麦小GTP结合蛋白基因TaRop3克隆及其表达分析

利用同源克隆法从小麦抗条锈病基因Yr5近等基因系（Taichung29*6/Yr5）克隆到编码Rop蛋白基因的全长cDNA序列,并将基因命名为TaRop3（Triticum aestivum Rop3）,聚类分析其所在Rop蛋白家族中的亚组,并利用半定量RT-PCR方法分析其组织表达特异性和不同诱导条件下表达动态。序列分析表明,TaRop3开放阅读框为639 bp,预测编码含213个氨基酸残基Ⅱ型Rop蛋白,C末端具有膜定位基序,与大麦HvRop4和水稻OsRac4聚类在同一亚组。TaRop3基因在小麦幼苗和成株根、茎、叶片和茎节、柱头及花药中均有表达,其中在幼苗及成株茎部表达水平较高。非亲和条锈菌小种CYR17侵染和水杨酸处理诱导TaRop3表达增强,而干旱、高温胁迫以及脱落酸、乙烯利和茉莉酸甲酯处理均降低该基因表达水平。     

淡紫拟青霉γ-actin基因cDNA全长的克隆与序列分析

利用同源克隆的策略对淡紫拟青霉(Paecilomyces lilacinus)γ-actin基因进行克隆,获得了淡紫拟青霉γ-ac-tin基因cDNA全长。该基因cDNA的ORF长1128bp,编码375个氨基酸,具有actin基因的保守特征序列。由该基因推导的氨基酸序列与多个子囊菌的γ-actin蛋白序列相似性达98%以上。系统进化树显示其系统发育关系与传统的分类关系基本一致。     

菜豆普通花叶病毒RT-PCR检测及3′末端序列分析

根据哈尔滨地区豇豆感病植株的症状,初步鉴定感染豇豆的病毒为菜豆普通花叶病毒(Bean common mosaic virus, BCMV)。利用马铃薯Y病毒属通用引物扩增出病毒基因组3′末端序列,经BLAST检索表明该病毒为BCMV,将该序列与GenBank上的21个BCMV分离物的3′末端序列进行比较,显示其核苷酸序列与其他分离物的序列同源性为91.7%～97.3%。系统进化分析显示不同分离物可聚为5个类群,并显示出一定的寄主相关性。哈尔滨分离物BCMV X与2个浙江分离物、1个澳大利亚分离物聚为一支,且该4株分离物的寄主均为豇豆。RNA二级结构分析显示BCMV基因组3′末端非编码区形成4个茎环结构,不同分离物的序列变化并未引起茎环结构的明显变化。     

甜菜花叶病毒新疆分离物基因组3′末端序列分析

甜菜花叶病毒(Beet mosaic virus,BtMV)属马铃薯Y病毒科、马铃薯Y病毒属,可经多种蚜虫以非持久性方式传播,病毒粒子为弯曲线状,核酸为单分子正义ssRNA。目前只有美国华盛顿分离物的全序列以及斯洛伐克和英国少数几个分离物3′端的部分序列被报道[1,2]。美国分离物全长9591nt,3′端具有PolyA尾,编码一个由3086个氨基酸组成的多聚蛋白,与其它Potyvirus病毒一样可切割成10个蛋白,从N到C端依次为P1、HC-Pro、P3、6K1、CI、6K2、NIa-Vpg、NIa-Pro、NIb和CP[2]。对于我国发生的BtMV,1981年Liu等[3]报道了发生于北京地区菠菜上的Bt…     

黏虫体内两种微管蛋白基因cDNA序列的克隆与序列分析

以黏虫4龄幼虫为材料提取总RNA,利用RT-PCR和cDNA末端快速扩增技术(RACE),分别扩增得到该虫的α和β微管蛋白基因的cDNA序列各1条。其中α微管蛋白基因的cDNA序列1 443个碱基,包括一个1 353个碱基的开放阅读框,编码一个含450个氨基酸的蛋白,分子量约为50.0ku。氨基酸的142~148位存在一个微管蛋白标志信号片段GGGTGSG,在氨基酸序列的C-端有一个酪氨酸残基,N-端存在一个对转录后调控非常重要的保守区MRECI序列,以上特点与其他昆虫α微管蛋白氨基酸序列相同。黏虫β微管蛋白基因cDNA序列含1 906个碱基,开放读码框1 344个碱基,编码氨基酸447个,分子量约为50.2ku,等电点4.75。1~4个氨基酸MREI为β微管蛋白转录后调控信号,140~146GGGTGSG位同样存在一个微管蛋白标志信号片段。序列比对表明,克隆的α和β微管蛋白基因与其他昆虫的α和β微管蛋白基因在核苷酸和氨基酸水平上都是高度同源的,黏虫与家蚕(Bombyx mori)α微管蛋白的氨基酸序列同源性达到99.3%,与其他3种夜蛾科昆虫α微管蛋白的氨基酸序列同源性更是达到100%。黏虫与家蚕β微管蛋白的氨基酸序列同源性达到98.7%,与烟草天蛾β微管蛋白的氨基酸序列同源性达到99.6%。两个基因的cDNA序列已经登录GenBank并获得登录号分别为EU100016和EU234504。     

棉铃虫Nanchung基因的全长cDNA克隆及序列分析

昆虫的Nanchtmg(Nan)基因是瞬时感受器电位香草素受体亚家族(transient receptor potential vanilloid,TRPV)通道蛋白的编码基因.有研究证实,Nan基因的缺失会造成昆虫听觉的完全丧失[1].目前,仅少数昆虫的Nan基因全序列被克隆[2-3].作者利用反转录-多聚酶链式反应(RT-PCR)和cDNA末端快速扩增技术(RACE)对棉铃虫Nan基因完整的cDNA进行了克隆、序列分析和同源性比较.     

玉米衰老相关蛋白基因ZmSAP的克隆与表达分析

利用立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)诱导胁迫下玉米高耐纹枯病自交系幼苗叶片所构建的cDNA文库中获得的EST序列,通过电子克隆和RT-PCR方法,结合cDNA末端快速扩增技术,从玉米叶片中分离克隆到衰老相关蛋白基因的全长cDNA序列,命名为ZmSAP(GenBank登录号:GU253311)。序列分析表明,ZmSAP全长1156bp,包含一个完整的603bp的开放阅读框(ORF),具有连续的Poly A尾和典型的加尾信号AATTAA。ProtParam程序预测表明该基因编码200个氨基酸,相对分子量为21.92kD,等电点为10.38。该氨基酸序列与豌豆、挪威云杉、寄生藻等有不同程度的同源性且在不同物种间具有一个保守结构域,染色体定位发现该基因位于玉米第1条染色体上。荧光定量PCR分析表明,在高耐纹枯病自交系R15和高感纹枯病材料478中ZmSAP基因在病菌胁迫初期呈诱导表达,可能参与了病原菌诱导的细胞程序性死亡过程,说明该基因与纹枯病菌胁迫响应机制密切相关。     

苜蓿夜蛾hsp90基因cDNA序列的克隆与表达研究

热休克蛋白(heat shock proteins,HSPs)是生物体适应外界不良环境条件的关键蛋白。热休克蛋白90(HSP90)是HSP家族的重要成员。本试验以苜蓿夜蛾为材料提取虫体总RNA,利用RT-PCR和RACE技术,扩增得到hsp90基因全长cDNA序列,命名为Hvhsp90(GenBank登录号KF636495)。该序列含有2 472个碱基,包括一个2 154个碱基的开放阅读框,编码一个含717个氨基酸的蛋白,分子量约为82.5ku,等电点为4.97,且含有5个标签序列及胞质特征序列MEEVD,推导的氨基酸序列与鳞翅目其他昆虫HSP90相似性85%~99%之间。RTPCR结果表明,该基因在苜蓿夜蛾不同发育时期和不同组织均有mRNA水平的特异性表达。该基因在大肠杆菌表达系统中进行了诱导表达,经SDS-PAGE和Western blot检测结果表明,HvHSP90能够高效表达,并与预测的融合蛋白分子量相符。     

紫茎泽兰CYP75基因cDNA片段的克隆与鉴定

根据菊科植物P450基因CYP75 B5(GenEMBL AF313489)和C YP75 B6(GenEMBL AF313488)核酸序列同源区设计引物,用RT-PCR方法从紫茎泽兰植株中获得一大小为378bp的细胞色素P450基因片段。经克隆、测序及氨基酸序列同源性比较,发现由该片段推导出的氨基酸序列与C YP75 B5和C YP75 B6的氨基酸序列分别具有79.5%和85.6%的同源性,与C YP76 B1、C YP81 B1 v1、C YP81 E1 v2同源性分别为40.8%、35.2%、35.0%,与C YP73 A家族的同源性在28.9%～31.4%;所绘制的系谱树与同源性分析结果一致。因此,初步确定该序列为C YP75家族中某一成员的结构基因片段。     

苜蓿实夜蛾几丁质脱乙酰基酶基因cDNA序列的克隆与序列分析

几丁质脱乙酰基酶(CDA)在昆虫几丁质代谢中具有重要作用.本研究以苜蓿实夜蛾5龄幼虫虫体为材料提取总RNA,利用RT-PCR和RACE技术,扩增得到该虫CDA基因的cDNA序列.该序列含有1 984个碱基,包括1个1 626个碱基的开放阅读框,编码一个含541个氨基酸的蛋白,分子量约为61.86 ku.克隆基因推导的氨基酸序列具有几丁质脱乙酰基酶典型的3个功能区,分别是几丁质结合区(47～103),催化区(199～355),低密度脂蛋白受体区(124～158).序列比对表明,克隆的苜蓿实夜蛾CDA与其他昆虫的CDA在核苷酸和氨基酸水平上的一致性存在较大差异.苜蓿实夜蛾CDA的氨基酸序列与棉铃虫CDA(GQ411189)一致性达到98%,而与另外3种昆虫粉纹夜蛾CDA(AY966402)、蓓带夜蛾CDA(EU660852)和棉铃虫CDA(GQ411190\GQ411191\EF600051)氨基酸序列间的一致性只有36%～38%,属于两类CDA类群中的一类.基因的cDNA序列已经登录GenBank并获得登录号GU1188855.     

晚疫病抗性相关基因NbMybl的克隆与功能分析

Myb转录因子广泛参与调控植物生长发育以及应对环境胁迫,但有关其对晚疫病抗性调控机制的研究较少。本研究从本氏烟草中克隆获得一个含Myb-like结构域的蛋白编码基因,命名为NbMybl。该基因开放阅读框全长为753 bp,编码250 aa。实时荧光定量PCR(qPCR)结果显示NbMybl受致病疫霉(Phytophthora infestans)侵染诱导表达。亚细胞定位表明NbMybl定位在植物细胞核和细胞质中。利用病毒诱导的基因沉默技术,发现沉默NbMybl能够明显降低本氏烟草对致病疫霉的抗性。分析比较NbMybl沉默和非沉默对照烟草株系应对P.infestans侵染的转录组数据,发现差异表达基因(Differentially expressed genes, DEGs)8486个,其中上调基因4202个,下调基因4284个。使用KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)数据库进行基因富集分析,发现鉴定得到的DEGs中共有373个参与植物-病原菌互作,308个参与植物激素信号转导,216个参与植物MAPK信号途径。推测这些DEGs可能与...