马铃薯花青素转录激活基因stwd40的克隆与表达分析

根据GenBank中报道的茄属植物矮牵牛花青素wd40类转录激活基因an11及番茄wd40基因113964R的mRNA序列的保守区结构,设计简并引物,从紫色马铃薯皮中克隆了马铃薯wd40类转录激活基因的保守片段,再分别利用RACE技术获得了该基因的3'端和5'端。序列分析表明,该基因核苷酸序列为1292bp,具有完整的编码框,推导其编码362个氨基酸,命名为stwd40。推测的氨基酸序列与GenBank数据库中大量物种的花青素转录激活蛋白stwd40有较高的同源性,其中与矮牵牛的花青素转录调控基因an11的相似性达86%。RT-PCR表达分析显示stwd40在紫色马铃薯叶、茎、皮、肉及根中都有表达,其中在茎中的表达量最高,肉中表达量最低,且在白色马铃薯的叶、皮和肉中也有表达,推测该基因为组成型表达。     

月季CBF 转录因子基因的克隆及表达分析

 根据CBF（C-repeat binding factor）AP2/EREBP 保守区设计1 对简并引物,采用PCR 方法对月季‘寒锦4 号’（Rosa hybrida‘Hanjin 4’）CBF 转录因子基因中间片段进行克隆;再根据中间片段区域设计了两对特异引物,采用反向PCR 方法对该基因的5'和3'端的序列进行克隆,将中间片段与反向PCR 产物拼接得到CBF 基因全长序列,命名为RhCBF,GenBank 注册编号为EF582843;该基因序列长758 bp,ORF 为603 bp,编码200 个氨基酸;同时,根据基因序列设计1 对特异引物,利用荧光定量PCR分析月季CBF 在不同逆境胁迫下的表达情况。结果显示低温和盐均可以诱导RhCBF 的表达,而干旱处理不能诱导其表达。     

植物花青素基因的克隆及应用——文献综述

评述了近十年来有关植物花青素的基因克隆研究进展及其应用前景。植物花青素代谢途径及其主要酶类的作用之研究已较为成熟，一大批调控植物花色的结构基因与调节基因已被克隆。利用外源基因导入、反义基因及共抑制原理已培育出了新色系观赏植物品种。用基因工程的方法培育蓝色月季的工作正在进行。利用结构基因和调节基因为创造新花色、植物体彩化、植物生长发育及研究植物的花青素代谢等开辟了广阔前景     

茄子花青素合成相关基因SmMYB 的克隆与表达分析

 以茄子（Solanum melongena L.）‘YZ14’（紫茄）和‘YZ3’（白茄）为试验材料,采用 同源克隆与RACE（rapid amplification of cDNA ends）相结合的方法克隆了茄子MYB 基因cDNA 及gDNA 全长序列,命名为SmMYB。序列分析结果表明：该基因cDNA 全长1 035 bp,开放阅读框837 bp,编码 278 个氨基酸,与辣椒（Capsicum annuum L.）MYB 转录因子氨基酸序列相似性达71%;成熟蛋白的等电 点为8.47,具有2 个典型的DNA-binding 结构域且亚细胞定位于细胞核;gDNA 全长3 834 bp,包含3 个 外显子及2 个内含子。荧光半定量检测结果表明：SmMYB 在茄子根、茎、叶、花瓣、果皮中均有表达, 但表达水平具有组织特异性;遮光处理后紫色茄子果皮中该基因表达量变化与花青素合成量变化趋势相 似。推测SmMYB 为一个MYB 转录因子基因,正向调控茄子花青素的合成。     

观赏向日葵花青素苷合成途径同源基因的克隆与表达

 根据已发布基因的保守区域设计引物,从观赏向日葵（Helianthus annuus L.）舌状花中克隆到花青素苷生物合成途径中PAL、CHS、CHI、F3'H、DFR和ANS等6个结构基因的保守序列。序列分析表明6个结构基因与其它植物来源的花青素苷生物合成相关基因均具有较高的同源性,分别为95%～97%、83%～99%、64%～80%、80%～82%、64%～85%和87%～89%。系统进化分析表明6个结构基因的系统进化基本上符合植物分类学分类。半定量RT-PCR分析,表明除CHS基因在管状花中未表达外,6个基因在舌状花、管状花、花蕾、叶片、茎皮中均有表达;大部分基因在花开放初期和盛期的表达较高,而花完全开放后,所有基因的表达量降低;观赏向日葵花青素苷合成相关基因的表达量在紫红色花瓣中高于红褐色,深色花瓣高于混杂色花瓣。     

猕猴桃花青素合成途径基因AcCHS 和AcLDOX的克隆与表达分析

 根据物种水平上蛋白保守序列设计特异引物,扩增获得‘红阳’猕猴桃花青素合成途径中查尔酮合成酶（chalcone synthase,CHS）和无色花青素双加氧酶（leucoanthocyanidin dioxygenase,LDOX）基因的特异片段,用RACE（rapid-amplification of cDNA ends）技术克隆出这两个基因的cDNA全长,长度分别为1501 bp（AcCHS）和1381 bp（AcLDOX）,分别编码389个和355个氨基酸。通过比对发现AcCHS与棉花（Gossypium hirsutum）、山茶（Camellia japonica）和黄蜀魁（Abelmoschus manihot）的CHS序列相似性较高,达到95%,与葡萄（Vitis vinifera）和苹果（Malus × domestica）的相似性分别为94%和93%;AcLDOX与山葡萄（Vitis amurensis）和葡葡的相似性分别高达94%和93%。用实时荧光定量PCR分析AcCHS和AcLDOX在‘红阳’（红肉）、‘金魁’（绿肉）和‘金农’（黄肉）3种不同果肉颜色的猕猴桃内果皮中的表达,发现AcCHS的表达量在‘红阳’果实转色期（花后65 d）较高,而在‘金农’开花后表达量呈持续下降趋势;AcLDOX在‘红阳’果实发育早期呈上升趋势,花后65 d后迅速下降,在‘金魁’果实发育后期呈明显上升趋势,在‘金农’开花后呈持续下降趋势。     

紫山药花青素调控基因DaF3H的克隆及表达分析

 以富含花青素的紫山药‘蓣引紫006’为材料,克隆得到花青素生物合成途径中关键酶基因DaF3H（KF561995）,其序列全长为1 325 bp,最大开放阅读框为1 089 bp,编码362个氨基酸。DaF3H蛋白属于水溶性的胞质不稳定蛋白,无跨膜区和信号肽结构,为α–酮戊二酸和二价铁离子依赖型的加氧酶家族[2OG-Fe（Ⅱ）Oxygenase superfamily]。氨基酸序列与胡桃（ACR47976）、琴叶拟南芥（CAC26921）相似性最高,达到80%。DaF3H在山药幼叶中表达量最高,在成熟叶片和茎中几乎不表达。茎叶和块茎中花青素积累量增速与DaF3H表达密切相关。运用接头PCR法对DaF3H的启动子序列进行了克隆,元件预测显示该序列中存在GT-1光调控元件以及生长素、金属离子、MYB-bZIP-MYC等元件的结合位点,叶片遮光处理试验表明,DaF3H受光调节。     

新疆红肉苹果转录因子MsMYBIO基因的克隆、序列分析及原核表达

目的：克隆新疆红肉苹果[Malus sieversii f．neiclzwet-zkyana（Dieck）Langenf]MYB10转录因子基因,进行序列分析和原核表达研究,为进一步探索红色发育机理及选育新的栽培红肉苹果奠定理论基础。     

扁桃AcSFB基因的克隆与原核表达分析

 利用RT-PCR和RACE技术, 从新疆栽培扁桃‘鹰嘴’花药中获得了一个全长的SFB ( S-hap-lotype-specific F-box gene) 基因(GenBank登录号为FJ362525) , 命名为AcSFBd。该基因全长1 125 bp, 编码374个氨基酸, 在N末端含有一个大约50个氨基酸组成的F2box基序, 含有两个高变区(Hva和Hvb)和两个可变区(V1和V2) 。生物信息学的方法成功预测了AcSFBd蛋白分子质量为43 kD, 为亲水性、非分泌型蛋白, 在基质内起连接酶(EC6. - . - . -) 的作用。成功构建了原核表达载体, 并转化大肠杆菌BL21 (DE3) , SDS2PAGE检测结果显示表达了一个约60 kD的蛋白。     

马铃薯GLDH基因的克隆及序列分析

 以马铃薯品种‘Favorita’叶片中的cDNA为模板,采用RT-PCR、巢式PCR、3′RACE和5′RACE技术,获得了L–半乳糖酸–1,4–内酯脱氢酶（EC 1131213,GLDH）基因cDNA 2 563 bp的全长序列,命名为StGLDH（GenBank：FJ755844）。序列分析表明,该基因编码区长1 773 bp,编码590个氨基酸,与其他植物GLDH氨基酸序列具有很高的同源性,尤其与番茄、辣椒、烟草GLDH 氨基酸序列具有90.6% ~ 95.9%的同源性。荧光定量分析表明,该基因在马铃薯不同器官中均有表达,在幼叶和功能叶中表达量最高,在茎中表达量最低;除匍匐茎外,其它器官中抗坏血酸（ascorbic acid,AsA）含量与StGLDH的表达高度一致。     

菊花开花抑制基因CmFLC-like1的克隆及表达特性分析

为深入研究夏菊的春化机理,利用多聚酶链式反应（PCR）结合5′ RACE、3′ RACE技术克隆夏菊品种‘优香’[Chrysanthemum morflorium（Ramat.）Kitam.‘Yuuka’]开花抑制基因CmFLC-like1的cDNA全长序列,获得其全长为945 bp,开放阅读框（ORF）为636 bp,编码1条211个氨基酸残基的多肽,且具有典型的MADS结构域。同源性分析表明,CmFLC-like1与葡萄（Vitis vinifera）VvFLC和龙眼（Dimocarpus longan）DlFLC的同源性最高,分别为55%和52%。进化树聚类分析表明,CmFLC-like1蛋白与拟南芥和核桃的FLC遗传距离最近。亚细胞定位表明,CmFLC-like1基因定位在核上。在酵母体系中发现CmFLC-like1没有转录激活活性,拟南芥原生质体转化发现具有转录抑制活性。菊花植株营养生长期不同组织器官的RT-PCR表明CmFLC-like1在叶片中表达量最高,茎和茎尖中次之,根中最少。低温（4 ℃）可抑制CmFLC-like1表达,且处理时间越长,抑制表达越明显。     

辣椒花器官发育MADS-box基因的克隆与表达分析

采用RACE技术从辣椒（Capsicum annuum L.）花药中获得了一个控制辣椒花器官发育的MADS-box基因,命名为PPI（GenBank登录号：GU812276）。该基因全长952 bp,编码215个氨基酸,具有典型的MADS结构域和K结构域,与番茄花器官发育MADS-box基因TPI高度同源,同源性达88%。系统进化树分析表明,PPI基因属于花器官发育B类基因。RT-PCR表达分析表明,该基因在辣椒花瓣中的表达高于在花药、萼片以及子房等花器官中的表达,在营养器官叶片中没有表达。     

番茄酸性转化酶cDNA片段的克隆与表达分析

 根据番茄细胞壁束缚性和可溶性酸性转化酶基因序列分别设计引物, 以普通栽培型番茄(Lycopersicon esculentum ) ‘辽园多丽’和‘桃太郎’及野生番茄(Lycopersicon chmielewskii) 的幼苗为材料提取总RNA, 采用RT2PCR方法, 扩增出目的cDNA序列的部分片段并克隆到pMD18-T载体中。经测序后发现不同基因型番茄的酸性转化酶基因具有高度同源性, 达到99.5%。进一步检测其在‘辽园多丽’果实发育不同时期的表达变化, 结果表明主要在成熟果实的胶质胎座中大量表达, 而在果实的其它部位几乎检测不到其表达。     

马蔺cbf转录因子的克隆及序列分析

根据GenBank已发表的拟南芥cbfs转录因子基因序列设计特异性引物, 采用PCR和RT-PCR方法, 从鸢尾科野生花卉马蔺基因组DNA和cDNA中克隆出cbf转录因子基因片段, 将其克隆到pMD18-T-Vector上。经序列测定及分析表明, 两种途径得到的cbf基因序列相同, 基因全长642 bp, 可编码213个氨基酸。同源性分析表明该基因的核苷酸序列和推导的氨基酸序列与其它植物cbf类基因具有同源性, 尤其与拟南芥cbf1和黄瓜cbf1基因有很高的同源性, 氨基酸同源性高达97%。鉴于同cbf1基因高的同源性, 初步确定克隆到马蔺cbf1转录因子基因, 命名为Ilcbf1, 在GenBank中登录号为DQ131497。     

葡萄A病毒四川分离物的外壳蛋白基因克隆与原核表达

葡萄A病毒（Grapevine Virus A,GVA）是葡萄病毒属（Vitivirus）的典型种,在世界葡萄产区广泛分布。采集10株“藤稔”葡萄成熟枝条,使用6种葡萄病毒ELISA试剂盒检测发现10个样本中有6个感染4种不同的葡萄病毒。以GVA的ELISA阳性植株为材料进行RT-PCR扩增,首次获得了GVA四川分离物SL10的完整外壳蛋白基因（CP）。该基因全长597 bp,将其与GeneBank收录的15个GVA分离物的CP序列进行比对和构建系统进化树。把不同地理起源的GVA分离物分成2个变异组;其中Ⅰ组包括3个分离物(与Ⅱ组的其他分离物只有75.9%～80.1%的序列同一性);其余的13个分离物组成Ⅱ组（组内分离物具有84.4%～99.5%的序列同一性）。构建了GVA CP的原核表达质粒PET-30-GVAcp并转化BL21菌株,经IPTG诱导,目的基因得到了大量表达。     

马铃薯kunitz型蛋白酶抑制子基因片段的分离及表达分析

 以马铃薯高抗青枯病基因型ED13为材料, 利用cDNA-RGA方法获得了青枯病菌处理和水对照处理之间的差异表达片段( KTI-like EST) 。该EST与kunitz2type抑制子基因高度同源, 属于kunitz-type抑制子基因家族, 是马铃薯半胱氨酸蛋白酶抑制子基因家族的重要成员。半定量RT-PCR分析表明该基因受青枯病菌的诱导, 12 h内启动表达, 48 h内表达量达最高。马铃薯半胱氨酸蛋白酶抑制子基因参与马铃薯对病原的抗病防御, 推测所获得的KTI2like EST也可能参与了马铃薯的抗病防御。     

牡丹开花调控转录因子基因PrSOC1的克隆与表达分析

以紫斑牡丹（Paeonia rockii）花芽为试验材料,采用RT-PCR的方法克隆得到1个牡丹开花调控的重要转录因子SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CONSTANS1（SOC1）基因的同源基因PrSOC1,其cDNA开放阅读框长度为678 bp,3′非编码区为421 bp,编码225个氨基酸,GenBank登录号为KJ427808。序列比对和结构域分析表明,此蛋白包含典型的MADS-box和K-box结构域,C末端还含有一个保守性很高的基序-SOC1 MOTIF,与葡萄中的SOC1蛋白最为相似。系统进化树分析表明,PrSOC1与葡萄VvSOC1的亲缘关系最近,属于MADS基因家族中的SOC1/TM3亚家族。半定量RT-PCR表明,PrSOC1基因在紫斑牡丹花芽中的表达量最高,根、茎、叶片中次之,种子中最少。在不同品种牡丹的花芽中,PrSOC1和其光周期途径上游的CO家族基因PsCOL4的表达量没有显著的品种间差异,推测PrSOC1具有很高的保守性,可能是参与牡丹成花的重要基因。利用原核表达系统成功表达了PrSOC1蛋白,并构建了PrSOC1的植物超表达载体,为进一步研究PrSOC1的功能奠定了基础。     

白菜NRT2基因的克隆及表达模式分析

 以白菜（Brassica campestris ssp. chinensis Makino）品种‘苏州青’为试材,采用RT-PCR技术,获得1个高亲和硝酸盐转运蛋白基因（NRT2）的cDNA序列,全长1 593 bp,推断其编码530个氨基酸,命名为BcNRT2。序列分析表明：BcNRT2基因与甘蓝型油菜BnNRT2基因和拟南芥AtNRT2.1基因核苷酸序列的相似性分别为98%和90%,氨基酸序列的相似性分别为99%和95%,表明植物中NRT2基因保守度较高。实时定量PCR表达分析表明,BcNRT2在白菜根部的表达量最高,为诱导型表达。低浓度NO^₃-（0.2 mmol · L^-1 KNO₃）处理0.5 h后其表达量迅速上升,BcNRT2可能为NO₃^-感受器。高浓度NO₃^-（20 mmol · L^-1 KNO₃）处理后其表达量更高,持续时间较长,可能是受到低亲和硝酸盐转运蛋白NRT1.1的调控而产生的高水平响应。原生质体的瞬时表达显示,BcNRT2蛋白位于细胞膜上。