黑莓RuCYP73A基因的克隆及表达分析

黑莓果实富含黄酮类化合物,具有清除自由基、抗氧化和抗肿瘤等功效。本研究基于黑莓未成熟和成熟果实的转录组数据,克隆了黄酮合成通路中显著差异的CYP基因(与蔷薇科植物CYP73A同源,命名为RuCYP73A),利用RT-qPCR分析RuCYP73A基因在黑莓不同组织和果实不同发育时期的相对表达量,结果表明RuCYP73A在果实中的表达量最高,在果实发育过程中呈先升高后逐渐降低的规律,其中15 d果龄时表达量最高。基因结构分析显示,RuCYP73A含1 497 bp开放阅读框,编码499个氨基酸,终止密码子为TAA。生物信息学分析表明,RuCYP73A编码蛋白的分子量为56.80 kD,理论等电点为8.53,具有跨膜结构域,为疏水碱性蛋白,属于细胞色素P450超家族。系统进化分析表明,RuCYP73A与蔷薇科月季和野草莓的亲缘关系较近,与梧桐科可可树和桃金娘科尾叶桉亲缘关系较远,符合植物分类学特征。研究结果为黑莓黄酮类物质生物合成关键基因CYP73A的深入研究奠定了基础。     

滇龙胆中细胞色素P450还原酶基因的克隆及生物信息学分析

细胞色素P450还原酶在体内可催化许多反应,通过FAD和FMN辅基将NAD(P)H的电子传递至细胞色素P450酶,从而使细胞色素P450酶同底物产生氧化还原反应,起到电子供体的作用.本研究对药用植物滇龙胆(Gentiana rigescen Franch.)的细胞色素还原酶基因GrCPR1进行克隆、生信分析和异源表达....     

苎麻C3H基因的克隆、生物信息学分析及表达分析

旨在为后期验证C3H基因编码蛋白功能并最终实现低木质素优良苎麻品种的基因工程育种奠定基础。基于苎麻高通量测序信息,利用RACE技术克隆C3H基因全长序列,对其进行生物信息学分析;并利用荧光定量技术对苎麻C3H的表达模式进行研究。获得了全长为1940 bp的苎麻C3H基因c DNA序列Bn C3H-1(Gen Bank登录号为KY078743)。Bn C3H-1基因编码蛋白理化性质和结构的分析表明,该基因编码一个含511个氨基酸,分子量为57.80 k D的亲水性蛋白,它可能定位在内质网上。氨基酸序列和结构分析显示Bn C3H-1有一个保守区域,即P450结构域。系统进化分析表明,该基因与巨桉和苦荞C3H基因具有很高的同源性。     

小麦TaPHYA基因亚家族的克隆及表达分析

光敏色素是一类与作物农艺性状密切相关的基因家族。本研究克隆了中国春小麦光敏色素TaPHYA1、TaPHYA2和TaPHYA3基因完整的编码序列,并对它们进行了生物信息学以及转录分析。在NCBI数据库中对其推测的氨基酸序列进行BLAST分析,发现TaPHYA1和TaPHYA3氨基酸序列中包含光敏色素基因完整的功能结构域。系统进化树分析表明,小麦TaPHYA1、TaPHYA2和TaPHYA3之间进化关系相近,且与单子叶植物玉米、水稻的PHYA聚为一个亚类。另外,TaPHYA的表达丰度具有组织特异性,在茎、叶、穗中表达量分别是根中的1.35、0.34和0.87倍;而在同光质条件下,其表达丰度也具有光质特异性,TaPHYA的总表达量在黑暗和远红光条件下最高,在蓝光条件下次之,而红光和白光条件下最低。该结果为深入研究小麦光敏色素A基因亚家族的功能奠定了基础。     

油茶SnRK2基因家族的克隆及表达分析

以油茶(Camellia oleifera)主栽品种'华硕'为试验材料,通过RT-RCR的方法克隆出油茶蔗糖非酵解相关蛋白激酶(sucrose non-fermenting-1-related protein kinase 2,SnRK2)基因家族,命名为 CoSnRK2.5,CoSnRK2.8.利用不同的在线网站对C...     

萝卜开花基因RsFLC3的克隆与表达分析

植物开花春化途径中关键抑制因子FLC基因属于MADS-box基因家族,为探索萝卜开花抑制基因FLC3的功能,以抽薹开花差异较大的萝卜品种YZH(易抽薹)和XHT(耐抽薹)为研究材料,对萝卜开花基因进行生物信息学分析,克隆了萝卜RsFLC3基因,并进行亚细胞定位和两个萝卜品种不同时期的qRT-PCR分析。结果表明,共鉴定出萝卜开花相关基因638个,亚细胞定位显示该基因编码的蛋白定位于细胞核,RsFLC3基因在萝卜抽薹开花过程中表达量整体呈下降趋势,但不同品种间大部分时期的表达量差异较大。     

高山离子芥磷脂酶Dζ基因及启动子的克隆与表达分析

磷脂酶D (phospholipose D,PLD)作为一类磷脂水解酶,在植物生长发育和各种胁迫的信号转导过程中起着重要作用.本研究以高山冰缘植物高山离子芥作为材料,用RT-RCR技术和RACE技术克隆得到一种新的高山离子芥PLD基因,并命名为CbPLDζ,该基因全长3147 bp,开放阅读框(ORF)为2197 bp...     

大豆胁迫相关蛋白GmSAP3基因的克隆和表达分析

胁迫是影响植物生长发育和农作物产量的重要因素.胁迫相关蛋白(stress associated protein,SAP)是一类锌指蛋白,广泛参与植物发育和胁迫响应.为了研究大豆SAP基因的功能,本研究以'商豆1201'为材料克隆了GmSAP3基因,并进行了生物信息学分析,采用RT-PCR分析该基因在大豆不同组织和温度胁...     

樟叶越桔CYP450基因片段克隆与家族分析

广泛存在于生物体内的CYP450具有参与多种内源物质的新陈代谢和解除外源化学物质毒害作用的功能。本研究基于RNA-Seq数据,应用RT-PCR技术首次从樟叶越桔中克隆获得21个CYP450基因cDNA片段。应用生物信息学技术对21个樟叶越桔CYP450基因进行相似性分析、功能注释、家族分类以及聚类分析,除2个基因的家族分类不明确外,其余所有基因被分属于10个不同的CYP450家族中,分别为:CYP71、CYP72、CYP76、CYP81、CYP82、CYP86、CYP94、CYP97、CYP734和CYP735。推测有10个基因参与脂肪族、芳香族碳的羟基化,4个基因参与植物激素细胞分裂素的合成与降解,3个基因参与脂肪酸的羟基化,2个基因参与萜类化合物的合成。而KEGG分析结果显示2个基因家族未知的樟叶越桔CYP450基因可能参与了K00327途径。21个樟叶越桔CYP450基因能成功地与24个拟南芥CYP450基因聚类到一起。值得关注的是有2个樟叶越桔CYP450基因CL75.Contig12A(9)和Unigene225702A(14)被归类到拟南芥所特有的CYP82家族中,分别属于CYP82D和CYP82G亚家族,这为研究CYP82基因家族新物种来源提供了参考。本研究结果为认识樟叶越桔细胞色素CYP450基因和家族分类提供了信息,为樟叶越桔CYP450功能研究提供了参考依据。     

盐胁迫下诱抗剂对水稻P450基因差异表达的分析

以盐胁迫为对照,诱抗剂处理水稻R6幼苗根系后,采用Oligo芯片技术筛选和分析了P450基因的差异表达;进一步以H2O和盐胁迫为对照,诱抗剂处理水稻R6幼苗根系后,利用半定量RT-PCR检测P450基因的差异表达,结果表明,P450基因OsHI-1在盐胁迫下特异表达,在诱抗剂HI的作用下增强表达。     

一个水稻P450基因的cDNA扩增多态性分析

在盐胁迫下,经不同药物处理的水稻R6幼苗,提取RNA并反转录为cDNA后,对水稻P450基因cDNA序列扩增多态性进行分析.结果表明,不同药物处理的水稻R6幼苗形态特征明显;药物环孢素(CsA)处理的水稻细胞色素P450基因CYP709(NM-001066006)缺失430 bp条带,可能是NM-001066006基因与NM-001066009基因的外显子选择性剪接所致,从而表现出功能基因扩增多态性.     

小麦Cyp450基因的电子克隆与生物信息学分析

为获得对小麦Cyp450基因及其编码蛋白质的理化性质与结构特性等,利用电子克隆方法克隆了一个新的小麦Cyp450基因,并对其编码的蛋白质进行了生物信息学分析。结果表明,该基因全长2155 bp,编码511个氨基酸;该蛋白序列的N端存在一个显著信号肽序列,属于CypX超家族,该蛋白定位于细胞质中,属于分泌途径中的信号肽蛋白,含有多个不同的磷酸化位点;二级结构以α螺旋（占48.14%）和无规则卷曲为主（占33.86%）,存在5个不稳定区,在85-511位处形成一个较大的球形蛋白域。该蛋白与大麦、二穗短柄草、水稻和高粱的同源Cyp450蛋白相似性较高,进化距离较近。获得了一个新的小麦细胞色素P450基因,并分析了其编码蛋白质的序列特性,为进一步实验克隆和研究其功能提供了理论基础。     

毛白杨细胞色素C还原酶的基因克隆、表达和亚细胞定位

为克隆得到毛白杨CPR基因、成功在体外表达可溶性蛋白并通过构建GFP偶联载体观察其亚细胞定位,本研究通过RT-PCR的方法克隆得到了毛白杨CPR基因,登录号为MK575137。进一步通过生物信息学分析,发现毛白杨CPR与毛果杨CPR同源性最高,均有着典型的细胞色素C还原酶结构域。随后在酵母表达体系中表达该蛋白,验证了该蛋白不能被分泌表达,表明CPR蛋白为膜蛋白。进一步的亚细胞定位实验表明,CPR蛋白定位于内质网。CPR蛋白是P450单加氧化酶催化木质素合成的相关过程中必不可少的辅酶,该研究可为今后体外验证毛白杨P450单加氧化酶在木质素合成的相关过程中的酶活活性提供基础。     

京海黄鸡 GnRHR 基因克隆、生物信息学及组织表达分析

旨在根据GenBank 上公布的原鸡GnRHR基因序列设计2对引物,采用RT-PCR方法,从京海黄鸡肌肉组织中克隆GnRHR基因的编码区序列,并使用多种生物软件和在线工具对目的序列进行生物信息学分析,分析GnRHR基因与其他物种的同源性、蛋白质的理化性质、蛋白质序列的跨膜区、亚细胞定位、亲水性、潜在的磷酸化位点、保守结构域及该基因编码蛋白的二级结构、三级结构等。同时为GnRHR基因和β-actin基因各设计1对引物,采用RT-qPCR的方法研究GnRHR基因在京海黄鸡12个组织和器官中的表达情况。最终成功克隆了京海黄鸡GnRHR基因完整的编码区序列和部分侧翼序列,Blast结果显示,京海黄鸡GnRHR基因与原鸡、番鸭、藏羚羊、野猪、马、小鼠、大鼠、家兔、绵羊、人、牛、黑猩猩和斑马鱼的同源性分别为99．7％,86．7％,55．7％,54．6％,52％,51．6％,50．8％,50％,49．9％,49.6％,49．4％,47．4％和39．3％,并成功构建系统发育树。蛋白质结构分析显示,GnRHR蛋白分子量为45．432 kDa,理论等电点为9．55,包含20种氨基酸,其中,亮氨酸含量最高,占13．8％,赖氨酸含量最低,占0．7％;不稳定系数为65．35,显示该蛋白不稳定;脂溶指数为95．54,总平均疏水指数为0．312,为非水溶性蛋白;该蛋白不属于分泌型蛋白,主要存在于胞膜上,没有信号肽结构,存在16个潜在磷酸化位点和11个糖基化位点;保守结构域分析显示存在2个低复杂度序列和7段跨膜结构,跨膜分析显示该蛋白为7次跨膜蛋白,二级结构预测结果显示,在GnRHR二级结构中,α-螺旋占29．83％,β-折叠占17．18％,无规则卷曲占52．98％,GnRHR蛋白三级结构为复杂的7次跨膜螺旋结构,且为单链蛋白。组织表达分析显示,GnRHR基因主要在垂体中高表达,表达量显著高于其他组织,在其他11个组织和器官中表达量较低。     

罗马洋甘菊HMGR基因的克隆与表达分析

3-羟基-3-甲基戊二酰-CoA还原酶(3-hydroxy-3-methyl glutaryl coenzyme A reductase,HMGR)是植物萜类化合物甲羟戊酸合成途径中的关键限速酶。为研究HMGR基因在洋甘菊萜类化合物合成代谢中的功能,根据前期罗马洋甘菊转录组注释HMGR的Unigene序列设计引物,以罗马洋甘菊c DNA为模板,采用RT-PCR方法,从罗马洋甘菊中克隆得到一个长为1 856 bp的HMGR基因,命名为CnHMGR(Gen Bank登录号为KU589282)。CnHMGR基因序列包含1个1 746 bp长的开放阅读框,编码582个氨基酸,生物信息学软件预测蛋白质分子量和等电点分别为62.5 k Da和6.80。氨基酸序列多重比对结果显示,CnHMGR蛋白质与其他植物的HMGR蛋白具有高度相似性,并包含HMGR蛋白质家族中的2个HMG-CoA结合基序:TTEGCLUA、EMPVGYVQIP以及2个NADP(H)结合基序:TVGGGT、DAMGMNM,表明CnHMGR属千罗马洋甘菊HMGR家族成员。组织表达分析显示CnHMGR在罗马洋甘菊的不同组织均有表达,在花中表达量最高,在茎中表达量最低。通过对CnHMGR基因的克隆及表达特性分析,为后续深入研究其在洋甘菊倍半萜合成途径中的功能奠定了理论基础。     

GhTLP1基因特征分析、cDNA克隆及组织表达特性

为了获取和验证类甜蛋白功能基因,并了解其基本的理化性质和组织表达特性,本研究在前期的海岛棉转录组高通量测序基础上,得到一个类甜蛋白功能基因的完整开放阅读框,命名为GhTLP1,通过全长特异引物,对GhTLP1进行了T-A克隆,测序结果符合已知序列。对GhTLP1基因序列特征分析结果表明,GhTLP1基因ORF序列全长为912 bp,共编码303个氨基酸残基,分子量为32.18 kD,等电点为4.36,第1~22位存在信号肽,无跨膜结构,预测属于亲水性蛋白;GhTLP1基因与其它植物的TLP基因的相似度达到50.15,具有完整的16个保守的半胱氨酸残基位点;GhTLP1基因与同源序列的聚类分析结果表明,GhTLP1基因与Gossypium hirsutum (XM016846902.1)和Gossypium arboreum (XM017769653.1)的TLP基因聚在同一分支上。本研究结果支持GhTLP1归为类甜蛋白基因的定性和功能判断。RT-PCR试验表明,GhTLP1在正常植株和受病原胁迫植株的根、茎、叶中均有表达,相对表达量顺序为根>叶>茎。GhTLP1可作为棉花抗病育种和材料筛选的调控靶标基因。     

大豆候选草酸氧化酶基因片段克隆与表达分析

为克隆大豆草酸氧化酶基因并初步鉴定其功能,根据双子叶植物的草酸氧化酶基因,设计简并引物,同源克隆大豆该基因片段,实时定量PCR分析基因表达情况。序列分析发现,基因片段大小504 bp,无内含子,编码168个氨基酸;Blastx同源比对发现,与大豆的germin基因和苜蓿、花生的草酸氧化酶基因高度同源;草酸诱导大豆耐病和感病种质叶片基因表达分析表明,基因的表达与草酸诱导有关,而且在耐菌核病种质与感菌核病种质间,表达量和表达时间差异明显。推断该基因片段可能是一具有草酸氧化酶活性的大豆germin基因片段。     

冬凌草HMGS基因的克隆与表达分析

羟甲基戊二酰辅酶A合酶（3-Hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A synthase,HMGS）是甲羟戊酸途径（MVA）中的第一个催化酶。根据冬凌草转录组数据库中HMGS基因序列设计特异引物,采用RT-PCR技术克隆冬凌草IrHMGS基因cDNA全长,并对其序列进行生物信息学分析,通过荧光定量PCR的方法分析其组织表达特性。IrHMGS基因cDNA全长1 382bp,编码460个氨基酸,序列分析结果表明该基因编码的氨基酸序列含有羟甲基戊二酰辅酶A合成酶N末端、C末端等保守结构域。荧光定量PCR表明,IrHMGS在冬凌草组培苗叶和根中的表达量显著高于在组培苗花、茎和愈伤组织中的表达量。本研究为后续深入研究IrHMGS在冬凌草二萜类物质合成途径中的功能奠定了基础。     

花生NBS-LRR类基因P9的克隆与序列分析

为探索花生NBS-LRR类基因在花生抗病中的分子作用机制,本研究以花生品种‘Z525’为试验材料,采用电子克隆与RT-PCR相结合的方法,克隆了花生叶片中的P9基因。结果表明,获得一个长度为3557 bp的序列,该序列包含一个完整的开放阅读框(ORF),ORF的长度为3195 bp(93 bp^3287 bp),编码1064个氨基酸(120.4 kD),等电点pI为5.92。序列分析表明,该基因编码的蛋白与花生中假定的抗性蛋白RPP13-like及花生二倍体野生种Arachis duranensis和Arachis ipaensis推测的抗病蛋白At3g14460、RPP13-like高度相似;P9蛋白属于NBS-LRR家族,具有典型的NB-ARC和LRR-3两个保守结构域,推测该基因参与花生抗病调控过程。蛋白质亚细胞定位预测表明该基因编码的蛋白主要位于叶绿体中,可能少量分布于细胞核中,推测该基因可能主要作为叶绿体蛋白参与细胞的抗氧化、抗衰老等抗逆过程,其次作为转录因子参与转录调控作用。本研究克隆了P9基因的全长cDNA序列,并对该基因序列、结构和功能等方面进行了分析,为进一步研究花生抗病分子机制提供理论基础,同时为花生抗病品种的选育提供理论支持。