毛花猕猴桃果实L-半乳糖内酯脱氢酶基因cDNA 片段的克隆与序列分析

毛花猕猴桃果实中Vc含量极高,为了揭示毛花猕猴桃Vc形成规律,根据已知植物的L-半乳糖内酯脱氢酶(GalLDH)基因,设计简并引物,以毛花猕猴桃新品种‘华特'果实为材料提取总RNA,采用RT-PCR法,克隆出一条长661 bp的cDNA片段,根据测序结果推测其氨基酸序列,并与刺梨、拟南芥、甘薯和草莓等植物的GalLDH基因编码的氨基酸序列进行亲缘分析.结果表明,所克隆片段编码氨基酸序列与美味猕猴桃GalLDH相似度高达99%,其在同源基因进化关系上聚为一类,与葡萄的GalLDH相似性高达91%,与草莓、刺梨、甘薯、温州蜜柑、拟南芥、甜瓜等植物的GalLDH同源性均在80%以上,可知克隆到的核苷酸片段确为毛花猕猴桃GalLDH基因的cDNA片段.     

猕猴桃果实L-半乳糖内酯脱氢酶和脱氢抗坏血酸还原酶cDNA片段的克隆与序列分析

克隆猕猴桃果实L-半乳糖内酯脱氢酶(GalLDH)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)基因,可为揭示猕猴桃高抗坏血酸(AsA)含量的分子机制奠定基础。研究以猕猴桃果实为材料提取总RNA,采用RT-PCR法,克隆出L-GalLDH基因的cDNA片段857 bp和DHAR基因的cDNA片段594 bp并测序,根据测序结果推测其氨基酸序列,并与刺梨、拟南芥、花椰菜、甘薯和草莓等植物的GalLDH基因和DHAR基因氨基酸序列进行亲缘分析。结果表明,猕猴桃GalLDH基因氨基酸序列和核苷酸序列与刺梨的相似性高达88%,其在同源基因进化关系树中单独聚为一类;DHAR基因氨基酸序列和核苷酸序列与苹果的相似性高达98%和99%,两者在进化关系上聚为一类。可知克隆到的2个核苷酸片段确为猕猴桃L-GalLDH和DHAR基因cDNA片段,同源基因植物亲缘关系聚类与传统的形态分类有一定的差异。     

草莓八氢番茄红素合成酶基因的克隆及其表达特性

 【目的】分离和克隆草莓果实八氢番茄红素合成酶基因psy,分析其序列特征,了解其在不同组织部位的表达情况。【方法】采用RT-PCR和RACE技术从草莓果实中克隆草莓类胡萝卜素合成途径中关键基因psy,用生物信息学方法对获得的cDNA序列及推定氨基酸序列进行分析,并用半定量PCR法研究psy基因在不同组织中的表达。【结果】分离到psy基因,GenBank登录号为FJ784889。该cDNA全长1 458 bp,具有1个1 194 bp的完整开放阅读框(ORF),编码398个氨基酸。序列分析表明,psy编码的氨基酸序列与其它植物的PSY蛋白有很高的相似性。系统进化树分析显示,草莓PSY与胡萝卜和玉米的PSY蛋白亲缘关系比较近。原核表达结果表明psy基因在大肠杆菌中获得高效表达。利用半定量RT-PCR技术进行组织表达模式分析发现,psy基因在草莓的花、叶片和果实中均有表达。表达量为花＞红果＞粉红果＞白果＞青果＞老叶＞新叶。【结论】从草莓中克隆到类胡萝卜素生物合成的关键酶基因psy,该基因可能参与调控类胡萝卜素的合成。     

刺梨两个缩合单宁合成基因的克隆与分析

为克隆获得刺梨中调控单宁合成的相关基因,以贵农5号刺梨为材料,根据GeneBank中登录的基因序列设计引物,采用RT-PCR的方法从刺梨果实中克隆获得了参与高等植物单宁合成的2个基因ANR和LAR的cDNA片段,分别长712bp和408bp,编码237个和135个氨基酸。序列分析表明,ANR和LAR的cDNA序列推导的氨基酸序列与GeneBank中登录的其他植物来源的基因相似性均达100%。     

软枣猕猴桃L-半乳糖内酯脱氢酶基因的克隆及原核表达分析

为更好了解L-半乳糖内酯脱氢酶及编码基因在软枣猕猴桃中的生理功能及作用,以‘魁绿’软枣猕猴桃果实cDNA为模板,用RT-PCR及RACE技术,获得L-半乳糖酸-1,4-内酯脱氢酶基因AaGalLDH(GenBank:KP145007.1)。序列分析表明该基因全长为2 394 bp,开放阅读框为1 833 bp,编码610个氨基酸,与其它植物GalLDH氨基酸序列具有78%～95%的同源性。编码的蛋白序列具有GalLDH蛋白家族典型的保守结构域。进一步将该基因连接到原核表达载体并转化大肠杆菌进行诱导表达,经Western Blotting验证,目的基因在pET-28a表达系统中有表达,但基本为不溶性表达。这为进一步研究该酶蛋白的体外表达和功能以及选育高品质软枣猕猴桃品种奠定了基础。     

蓝莓角鲨烯环氧化酶基因的克隆与表达分析

角鲨烯环氧化酶(SQE)催化角鲨烯合成三萜类骨架β-香树酯前体2,3氧化鲨烯,是熊果酸合成途径中的重要限速酶。本研究采用RT-PCR技术从‘喜来’蓝莓根中克隆得到VcSQE基因,全长序列1 744 bp,序列分析结果表明,其含有1 620 bp开放阅读框,编码539个氨基酸;氨基酸同源序列分析表明,蓝莓与其它物种SQE蛋白氨基酸序列相似性很高,与山茶科的茶相似性最高,达90.6%,与猕猴桃相似性为89.7%;不同植物SQE蛋白序列分析发现,该类植物SQE含有3个保守结构域,均在VcSQE中存在;荧光定量试验表明,VcSQE基因在叶中表达量最高,根中表达量最低。     

蓝莓鲨烯合酶基因的克隆与表达分析

鲨烯合酶基因(SQS)在植物三萜类化合物合成途径中起着重要作用,是上游代谢通路中的关键基因。本研究采用RT-PCR技术从‘喜来’蓝莓根中克隆得到VcSQS基因,序列全长1 489 bp,序列分析结果表明,其含有1 242 bp的开放阅读框,编码413个氨基酸。氨基酸同源序列分析表明,蓝莓与其它物种SQS蛋白氨基酸序列相似性很高,与山茶科的茶相似性最高,达90.58%,与葡萄相似性达87.92%。荧光定量试验结果表明,SQS基因在蓝莓叶中的表达量最高,芽中的最低。     

甜瓜果实八氢番茄红素脱氢酶基因（CmPDS）的克隆与表达

以甜瓜自交系‘M01-3’果实cDNA为模板,采用RT-PCR和RACE技术,克隆了甜瓜果实八氢番茄红素脱氢酶（PDS）基因cDNA全长序列,命名为CmPDS（基因注册号：KC507802）。序列分析表明,该基因有开放阅读框1731 bp,编码576个氨基酸,与其他植物PDS氨基酸序列具有较高的同源性,尤其与黄瓜、南瓜、苦瓜PDS氨基酸序列高达92.6%~87.8%。荧光定量分析表明,该基因在甜瓜不同器官中均有表达,在叶片和授粉后25 d的果实中表达量较高,在根中表达量最低;随果实发育成熟,该基因表达量呈现先升高后降低趋势。     

‘甘肃红豆草’肌动蛋白基因片段的克隆及序列分析

以‘甘肃红豆草’叶片总RNA为模板,通过RT-PCR方法扩增出肌动蛋白(Actin)基因片段,并克隆到pMD18-T载体,阳性克隆经PCR鉴定后测序.结果表明:序列分析表明,该片段长258bp,编码86个氨基酸,所得序列与GenBank中注册的Actin基因核苷酸序列的相似性在88%以上,与其他肌动蛋白的氨基酸序列的相似性达92%以上.注册该基因到GenBank中,注册号为KP159623.采用半定量RT-PCR方法,分析Actin基因在甘肃红豆草不同组织器官中的表达量相对恒定,而编码花青素还原酶的BAN基因在器官间的表达量差异较大,表明其可作为研究其它重要功能基因在‘甘肃红豆草’中的表达和调控的内参基因.     

草莓AP1同源基因的克隆、表达及启动子分析

【目的】从草莓（Fragaria×ananassa）中克隆APETALA1(AP1)同源基因,并分析其在不同组织、器官及不同花发育阶段的表达水平,探讨其在草莓植株成花进程中的作用。【方法】根据其它物种AP1同源基因的保守序列设计简并引物,以草莓幼叶和花芽为试材,克隆得到AP1的基因片段,在此基础上利用RACE的方法分离获得其cDNA全长。利用实时定量RT-PCR分析草莓不同组织、器官及不同花发育阶段中AP1同源基因的表达水平。利用染色体步移的方法分离启动子序列。【结果】从草莓品种‘花姬’中克隆出AP1同源基因的cDNA全长序列,命名为FaAP1;其CDS长度为735 bp,编码245个氨基酸,与玫瑰AP1-1的氨基酸序列同源性最高,达到92%,与拟南芥AtAP1的氨基酸序列同源性为64.00%。FaAP1编码的氨基酸全长序列符合MADS-box基因家族特征,包含MADS-box、I-间插域、K-box域和C-末端几个结构域,是MIKC类型的MADS-box基因家族的成员。实时定量RT-PCR结果表明,在不同组织、不同花器官及不同花发育阶段中FaAP1的表达量存在差异。其启动子除了具有TATA/CAAT-box外还包含一些特异作用元件。【结论】从草莓中分离出的FaAP1基因,在花分生组织形成和花器官发育中有一定的调控作用。     

黄瓜L-半乳糖-1,4-内酯脱氢酶cDNA全长的克隆和遗传转化

以黄瓜D08108果实为材料,根据GenBank中登录的甜瓜L-半乳糖-1,4-内酯脱氢酶(GalLDH)的序列设计引物,采用RT-PCR方法扩增出黄瓜GalLDH的cDNA全长,GenBank登录号为 HQ446099.黄瓜GalLDH的cDNA序列全长1880 bp,包含一个长为1773 bp的完整开放阅读框,编码590个氨基酸.其核苷酸序列与已知其他植物核苷酸序列间的同源性达70%以上.共检测得到5棵转基因植株     

草莓miR156靶基因SPL9的克隆与表达分析

 【目的】从草莓中克隆SPL(SQUAMOSA promoter binding protein-like)转录因子基因SPL9,并分析其在草莓植株不同生长时期的表达水平及与miR156的表达关系,探讨SPL9在草莓植株生长发育中的作用。【方法】根据苹果SPL基因家族的保守序列设计简并引物,以草莓叶片为试材,利用RT-PCR克隆草莓SPL9基因片段,在此基础上利用RACE方法克隆SPL9的cDNA全长。利用实时定量RT-PCR技术分析草莓叶片中SPL9及miR156的表达水平。【结果】从草莓（Fragaria×ananassa）品种‘全明星’中克隆出SPL9基因的cDNA全长序列,命名为FaSPL9。其CDS长度为1 143 bp,编码381个氨基酸,与拟南芥AtSPL9、葡萄VvSPL9、枳PtSPL9、苹果MdSPL9以及玉米ZmSPL9的氨基酸序列同源性分别为：40.30%、64.57%、56.09%、70.33%,38.35%。FaSPL9有着高度保守的SBP结构域和一个双向核定位信号KRXXXRRRK。FaSPL9基因序列中包含miR156的靶位点,实时定量RT-PCR结果表明,在草莓植株的不同生长时期FaSPL9的表达量不同,且与miR156呈现相反的表达模式。【结论】从草莓中分离出FaSPL9基因,其作为miR156的靶基因,推测FaSPL9对草莓植株的生长发育具有重要的调控作用。     

萝卜属抽薹开花相关基因FLC的预测及分析

以控制拟南芥春化途径的关键基因FLC全长CDS为参考序列,在萝卜属(Raphanus) EST数据库中进行BLASTN检索,得到具备Score≥100、E value≤10-10和coverage ≥70%条件的70条萝卜ESTs作为候选的拟南芥FLC基因的同源ESTs,并进行序列聚类拼接、注释及分析。结果显示: 在普通萝卜和野生萝卜中各发现两个旁系同源基因(RsFLCa和RsFLCb及RrFLCa和RrFLCb)。RFLCs与拟南芥FLC间在核酸水平上的一致性为787%～869%;RFLCs旁系同源基因间的一致性为759%～934%;RFLCs与芸薹属FLC直系同源基因间的一致性绝大多数维持在85%以上,且高于与拟南芥直系同源基因间的一致性。系统进化分析发现,与白菜、甘蓝及甘蓝型油菜中FLC多拷贝产生的机制可能类似,萝卜属FLC基因的多拷贝现象可能也是伴随萝卜基因组的多倍化而产生的。     

草莓果实中七次跨膜受体蛋白生物信息学及时空表达特征分析

以草莓为试材,基于拟南芥(Arabidopsis thaliana)、人(Homo sapiens)和家鼠(Mus musculus)等数据库信息,采用同源比对方法,结合ClustalX 2.0序列比对及MEGA 5.0系统进化树分析,对草莓基因组中7TMR的基础生物信息进行了分析。结果表明,草莓基因组中含有84个7TMR,包括23个亚家族。半定量RT-PCR分析表明,该家族全部成员中有33个成员随果实发育表达量明显上调,17个成员表达量明显下调;Real-time PCR分析进一步确认,部分7TMR成员的基因表达与果实发育及成熟过程的整个进程有着密切的关系。此外还发现,草莓中7TMR家族中含有一类特殊的亚家族蛋白,该亚家族与人和家鼠中的脂联素受体高度同源,表明草莓中7TMR存在着非G-蛋白偶联信号转导途径。草莓中类似脂联素受体亚家族ADIPOR包含5个成员,对这5个成员的时空表达和刺激应答进行了分析,发现其中某些成员不仅与果实发育进程关系密切,且对糖信号应答,暗示着该类蛋白在草莓果实发育和成熟调控中可能起着重要作用。     

番茄、拟南芥和葡萄中同型半胱氨酸S-甲基转移酶基因家族功能研究

同型半胱氨酸S-甲基转移酶（homocysteine S-methyltransferase,HMT）普遍存在于被子植物中,在植物合成甲硫氨酸过程中起着重要作用,其在拟南芥中的功能已有所研究,但该家族在其他植物中的功能尚不清楚。本文通过同源比对,获取番茄、拟南芥和葡萄中共8个HMT家族基因的信息,通过系统进化树分析,发现8个HMT蛋白形成2个分支;利用蛋白motif分析、蛋白结构域分析、基因外显子内含子结构分析,发现HMT蛋白在进化上较为保守。通过对拟南芥在非生物胁迫条件下HMT家族基因的表达水平进行分析,发现多个AtHMT基因对非生物胁迫尤其是冷胁迫、盐胁迫、干旱胁迫产生应答,表明HMT家族基因在非生物胁迫应答中的调控作用。另外,通过对番茄各组织在发育的各个阶段中HMT基因进行表达量分析,发现HMT基因可能在番茄种子发育、开花、果实成熟方面发挥作用。综上,本文对番茄、拟南芥和葡萄中HMT基因家族的生物信息学分析及基因表达数据进行了挖掘,对深入研究HMT基因在番茄、拟南芥和葡萄中的作用具有重要意义。