香石竹ACC氧化酶基因的克隆及其正义反义表达载体的构建

利用在Genebank上已报道的香石竹ACC氧化酶(ACO)基因的CDNA序列设计特异引物,以香石竹品种'MASTER'的eDNA为模板进行PCR扩增,克隆香石竹ACC氧化酶(AC0)基因.测序结果显示,克隆基因的序列与报道序列完全一致.将克隆的ACC氧化酶(AC0)基因分别连接到植物表达载体PBI121启动子CaMV 35S的上游及下游,构建香石竹ACC氧化酶(Aco)基因的正义表达栽体PBI121-ACO及反义表达载体PBI121-anti ACO.经PCR鉴定,基因已成功构建到表达裁体上.为香石竹抗衰老基因工程育种奠定了基础.     

果实特异启动子调控薄皮甜瓜ACC合成酶cDNA反义表达载体的构建

应用反义RNA技术抑制甜瓜成熟过程中内源乙烯的合成,从而培育耐贮运品种是解决甜瓜延熟保鲜难题的可行新方法。根据GenBank中甜瓜、黄瓜ACC合成酶基因氨基酸保守序列设计引物,从成熟的薄皮甜瓜(齐甜1号)果肉组织中提取总RNA,经RT-PCR扩增得到约0.7kb的ACC合成酶cDNA片段,将其克隆到质粒载体pGEM-TEasy中,测序表明,该基因为777bp,编码258个氨基酸;从番茄(东农706)叶片组织中提取总DNA,经PCR扩增得到约2.2kb的E8基因片段,将其克隆到质粒载体pGEM-TEasy中,测序表明,该基因为2192bp;以pCAM2301为起始植物表达载体,pCAM-GT为中间载体,成功构建了果实特异启动子(E8)调控薄皮甜瓜ACC合成酶cDNA反义表达载体,采用冻融法将其转入根癌农杆菌LBA4404,得到了完整的Ti质粒表达载体系统。     

6个甜樱桃品种ACO基因多态性的检测

乙烯在植物果实成熟过程中起着重要的作用,ACC合酶(1-aminocyclop ropane-1-carboxylic acid synthase,ACS)和ACC氧化酶(1-aminocyclop ropane-1-carboxylic acid oxidase,ACO)是植物乙烯生物合成途径的限速酶。通过DNA序列分析,以不同果实成熟期的6个甜樱桃品种(Prunus avium L.)为材料,检测ACO基因的多态性。获得甜樱桃ACO基因约1 kb,与桃(P.persica)ACO基因(GenBank登录号:AF532976)序列的同源性达96%,其预测的氨基酸序列与桃、梅(P.mume)、美洲李(P.armeniaca)和欧洲李(P.domestica)等ACO的氨基酸序列同源性超过95%。该片段包括4个外显子和4个内含子,内含子符合GT-AT规律。用DNAMAN进行多序列比对分别在内含子2和内含子4内发现2个多态性简单重复序列(AT)n。内含子2有3种片段:即(AT)6、(AT)7和(AT)8;内含子4有2种片段,即(AT)5和(AT)6,组合后共得到4种ACO单倍型。研究在甜樱桃ACO基因座上发现2个SSR标记,为进一步研究ACO基因多态性与果实成熟期相关性奠定基础。     

柿果ACC合成酶基因的克隆与植物表达载体的构建

以柿果组织中分离的总RNA为模板,经RT-PCR扩增到约1.1 kb的富有柿果ACC合成酶(Fuyu-ACS)的 基因片段,将此片段克隆到pGEMR-T easy vector上,经测序分析与Genbank中平核无柿果的DK-ACS1基因核苷酸 序列的同源性为99％。设计了2对带限制性内切酶位点的特异性引物,以测序质粒为模板,PCR扩增到2个ACS- Fuyu片段。2个片段经双酶切消化后,分别以正反2个方向插入到植物表达载体pBI121的35 S启动子和NOS终止 子之间,构建成Fuyu-ACS基因的植物表达载体。     

牡丹ACC氧化酶基因的克隆与反义载体的构建

根据报道的牡丹ACC氧化酶基因(DQ337251)cDNA序列,设计一对特异引物,以牡丹品种"洛阳红"基因组DNA为模板,用PCR扩增方法克隆出牡丹ACC氧化酶基因的部分片段,并将其连接到pMD18-T载体上进行测序.结果表明,克隆的序列全长为467 bp,其中包括一个长度为157 bp的序列,推测它可能是一个内含子,其它序列与已报道序列同源性为98.2%;用SacⅠ和XbaⅠ对重组质粒和载体pBI 121酶切、连接,构建牡丹ACC氧化酶基因的反义表达载体.     

冬枣两个ACC氧化酶基因的cDNA克隆及其表达模式

 根据植物ACC氧化酶（ACO）家族的氨基酸和核苷酸保守区序列设计简并引物,采用3′RACE技术从半红期冬枣果实中分离了两个ACO同源基因片段,随后通过PCR技术进一步获得了两个包含完整开放阅读框（ORF）及3′端非编码区（UTR）序列的ACO基因的cDNA,即ZjACO1和ZjACO2。两个基因序列在GenBank中的登录号为EU216549和EU216550,其大小分别为1 115 bp和1 105 bp,编码蛋白大小分别为319个和321个氨基酸。ZjACO1和ZjACO2在核苷酸和氨基酸水平上的同源性分别为79.4%和84.0%。Northern杂交结果表明,这两个基因在冬枣叶片中不表达,而在不同发育阶段果实中的表达具有明显差异。     

砂梨ACC氧化酶基因启动子区域的分离及序列分析

根据已报道的砂梨ACO3(GenBank Accession No.AB042107)序列设计并合成一对特异引物,以砂梨品种若光(Wakahikari)叶片总DNA为模板,利用染色体步移技术扩增基因的上游调控序列,回收该片段并克隆到pMD19-T载体,测序后去除接头和基因编码序列。得到1段长715bp的上游序列,登陆PLACE数据库在线进行植物DNA顺式作用元件预测并分析,起始位点的上游89bp处有1个TATA-Box核心启动子元件。另外序列还存在多个特异调控基因表达的元件,初步判断为砂梨果实中ACC氧化酶基因的诱导型启动子。     

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。     

荔枝ACS1基因的分离及其与幼果脱落的关系

【目的】植物中ACC合成酶(ACC synthase,ACS)和ACC氧化酶(ACC oxidase,ACO)是调控乙烯形成的关键酶。荔枝ACO基因已分离获得,在此基础上,笔者进一步从荔枝中分离出ACS基因,进而分析该基因与荔枝幼果脱落的关系。【方法】通过RT-PCR和RACE扩增技术相结合的方法分离荔枝ACS基因;利用遮阴、环剥摘叶和100 mg·L-1NAA处理促进荔枝幼果脱落,进而用实时荧光定量PCR分析荔枝ACS基因与幼果脱落的关系。【结果】首次从荔枝中分离出ACS基因,命名为Lc-ACS1。Lc-ACS1推导的氨基酸序列与多种植物的ACS蛋白有较高的同源性,其中与甜橙和蓖麻的同源性最高,为76%。该基因包含ACS基因特有的11个不变氨基酸残基和7个保守区。遮阴、环剥摘叶和100 mg·L-1NAA处理都可以显著促进荔枝幼果脱落,且环剥摘叶后幼果乙烯释放量高峰出现在第2天。Lc-ACS1基因在任何一种促进荔枝幼果脱落过程中的表达量都高于对照,且基因表达量的高峰都早于相对落果率高峰。【结论】LcACS1基因可能是调控荔枝幼果脱落中的关键基因。     

香蕉ACC氧化酶基因(MAO3)的克隆及其表达特性分析

 根据同源扩增得到香蕉(Musa acuminata) ACC氧化酶基因(MAO3) 的核心部分, 再通过3'和5'RACE扩增上、下游序列以及Genome-Walker的方法得到启动子部分, 共获得3 718 bp长度的序列。将所得结果进行聚类分析, 发现香蕉中ACC氧化酶的氨基酸序列非常保守, 各序列间的同一性高达99% ,与单子叶植物和双子叶植物中ACC氧化酶的氨基酸序列的同源性在66.7%～71.8%之间。组织原位杂交试验表明MAO3基因的表达具有组织特异性, 初步认为是在韧皮部筛管组织中特异表达。运用实时荧光定量PCR技术, 实时监测到了MAO3基因和香蕉乙烯受体基因ERS2受机械伤诱导的定量变化。     

砂梨果实ACC氧化酶cDNA克隆及其反义表达载体构建

利用RT-PCR和RACE技术从'早生新水'砂梨成熟果实cDNA中克隆出ACC氧化酶基因保守片段及其5'和3'端,拼接后获得砂梨果实ACC氧化酶cDNA全长。该cDNA全长1 225 bp,将其命名为Pyp-ACO,GenBank登录号为EF451060。Pyp-ACO核苷酸序列有一个945 bp的开放读码框,5'端非翻译区为63 bp,3'端非翻译区为217 bp,与西洋梨和苹果的编码区核苷酸序列有较高的相似性,分别为98.3%和98.1%。Pyp-ACO推导编码314个氨基酸,该序列具备非血红素二价铁离子依赖型的氧化/加氧酶类的12个保守氨基酸和催化活性所需的3个氨基酸。将Pyp-ACO编码区序列反向插入pYPX145载体,构建了由双35S启动子所控制的双元表达载体,同时已成功将表达载体导入根癌农杆菌菌株LBA4404,为耐贮藏转基因梨选育奠定了基础。     

鸭梨多酚氧化酶基因CDS区的克隆及表达

以鸭梨(Pyrus bretschneideri Rehd.)果皮基因组DNA为模板,根据已经发表的多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)基因保守序列设计引物,利用PCR技术,克隆得到鸭梨多酚氧化酶编码区序列,将此核酸序列克隆到载体pGEM-T,酶切鉴定后测序,结果表明该段序列含有1782个核苷酸,编码593个氨基酸。对鸭梨多酚氧化酶基因片段的一致性分析和进化树分析表明,该片段与沙梨(Pyrus pyrifolia,AB056680)、苹果(Malus domestica,L29450)、李(Prunuss alicina,AY866432)以及杏(Prunus armeniaca,AF020786)的一致性分别为99%、96.3%、82%和51.4%,绘制的进化树和形态学分类地位相一致。将该片段连接到表达载体pET39b上,获得的重组子命名为pET39b-PPO,热激法转化表达受体大肠杆菌BL21(DE3)菌株,用IPTG进行诱导。SDS-PAGE分析表明,PPO基因在大肠杆菌中被诱导表达蛋白质相对分子质量约66ku,检测表明具有多酚氧化酶的活性。     

青花菜预冷后乙烯生成特性及受体基因的表达分析

研究了采收的青花菜预冷后置于20 ℃下早期乙烯生成特性和乙烯受体基因的表达。结果表明,乙烯生成速率在茎切面第一层0~6 h明显上升,在小花中明显下降。ACC合成酶活性与乙烯生成速率的变化一致。ACC含量在各组织中为先上升后下降,以小花中最低。MACC含量以花头基部最低,小花中较高,变化平稳。各组织中ACC氧化酶活性在0~12 h呈增加趋势,但小花中的ACC氧化酶活性明显高于茎组织,与乙烯生成速率变化不一致。Northern杂交分析表明,茎切面第一层的BO-ACS1 和BO-ACO2的 mRNA水平在0 h高于小花,12 h 时mRNA的水平低于0 h。小花中BO-ACS1 mRNA在12 h增加不明显, BO-ACO2 mRNA增加明显。BO-ETR1、BO-ERS、BO-ETR2在茎切面第一层和BO-ERS在小花中的转录物12 h时均比0 h有不同程度的增加,BO-ETR2 mRNA仅在茎组织中检测到。     

梨黑星病研究进展

从梨黑星病（Venturia nashicola）病原菌、发病条件、抗病机制、抗性遗传等方面对梨黑星病的研究进展进行了系统综述。梨黑星病的病原菌有2种,侵染中国梨的为纳雪黑星菌（Venturia nashicola Tanak et Yamamota）,侵染西洋梨的为梨黑星菌（Venturia pirina Aderh）;梨对黑星病的抗性呈显性遗传,抗病性对感病性为显性;目前,梨树对梨黑星病的抗性机理尚不清楚;通过分子标记标记出的抗梨黑星病基因Vnk,和Vf一样均在第1连锁群;通过多种育种手段已培育出一些抗梨黑星病品种并在生产中得以推广应用。     

梨贝壳杉烯氧化酶基因PpKO的克隆及生物信息学分析

以黄金梨（Pyrus pyrifolia Nakai）茎尖为试材,应用同源克隆和RACE方法从梨茎尖中克隆到赤霉素合成代谢的关键酶：内根-贝壳杉烯氧化酶（KO）基因cDNA的全长序列,命名为PpKO,GenBank登录号为：HM003112,其长度为1 752 bp。PpKO的开放阅读框（ORF）编码515个氨基酸,相对分子量为59.007 kD,等电点为7.19。氨基酸同源性分析表明,PpKO与已报道的其它植物的KO氨基酸序列具有59.4% ~ 95.9%相似性;氨基酸聚类分析表明,梨和苹果首先聚类,其次是草莓;生物信息学分析表明：PpKO含有细胞色素P450核心功能域FXXGXRXCXG和氨基端的跨膜结构域。     

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。     

康乃馨ACC氧化酶反义基因遗传转化康乃馨的研究

 在建立康乃馨从愈伤组织到完整植株的高频再生体系的基础上，用花特异表达启动子驱动的康乃馨ACC氧化酶反义基因通过农杆菌介导法对康乃馨进行遗传转化，获得了3株转基因植株．经多重PCR及PCR-Southem杂交检测，证实康乃馨ACC氧化酶的反义基因已整合进康乃馨的基因组中。