绿竹花发育相关基因BoAP3的克隆与分析

MADS—box基因家族在决定花分生组织特性和花器官发育过程中起着重要的作用。以绿竹Bambusaoldhamii开花试管苗花芽为植物材料,采用cDNA末端快速扩增技术（rapid amplification of cDNAends,RACE）技术,获得了1条MADS—box基因家族的基因,命名为BoAP3。序列分析结果表明：BoAP3开放阅读框（open reading frame,ORF）长度为654bp,编码218个氨基酸,具有典型的植物MADS—box蛋白结构,其编码肽链包含了MADS区、K区、I区和C区。B胡丹与小麦Triticum aestivum,水稻Oryzasatva等AP3-like同源基因所编码的氨基酸同源性达到80％以上。定量聚合酶链式反应（PCR）结果表明：BoAP3基因在开花试管苗的花芽中表达量是不开花试管苗营养芽表达量的8．1倍,表明该基因可能参与了花器官的发育。     

辣椒actin基因电子克隆与生物信息学分析

利用拟南芥actin基因序列为探针,采用电子克隆方法获得辣椒actin基因cDNA序列,对其编码氨基酸序列组成、理化性质、二级结构特点进行分析,并与其他植物actin的进化关系进行了研究。结果表明,辣椒actin基因cDNA全长为1 865 bp,包含1个完整的开放读码框(1 134 bp),编码377个氨基酸,其分子量为41 700.6 u,等电点为5.31,为亲水蛋白。辣椒actin与拟南芥actin2同源性为99.0%,进化关系上与番茄actin97亲缘关系较近。     

辣椒花药胚状体发育相关基因的克隆与分析

【目的】从辣椒花药中克隆与胚状体发育相关的基因,并对其进行序列分析。【方法】以LTP基因、GST基因同源序列设计简并引物,采用RT-PCR方法对辣椒小孢子胚状体发育相关基因进行克隆,测序后对其进行分析。【结果】获得2个可能与辣椒花药胚状体发育相关的基因片段PELTP(GenBank登录号为:EF583618)和PEGST(GenBank登录号为:EF583619),其长度分别约为750 bp和1 000 bp。序列分析表明,PELTP基因与辣椒LTP基因同源性为98%,PEGST基因与辣椒GST基因的同源性为99%。【结论】PELTP和PEGST基因可能在辣椒小孢子胚状体发育早期起着重要作用。     

马铃薯衰老相关基因的电子克隆与生物信息学分析

利用电子克隆获得马铃薯衰老相关基因(StSAG)的cDNA序列,并对其进行生物信息学分析.结果表明,马铃薯衰老相关基因的cDNA序列全长1 062 bp,包含一个561 bp的开放阅读框,编码186个氨基酸;StSAG的等电点为7.20,为亲水叶绿体蛋白,无信号肽,有12个磷酸化位点,在N末端有一个较短的伸展肽段.StSAG与茄科植物烟草亲缘关系最近.     

芜菁花粉发育相关基因BcMF2r的分子克隆及其生物信息学分析

根据白菜花粉特异的多聚半乳糖醛酸酶基因BcMF2的全长序列设计引物,通过PCR直接扩增的方法从'温州盘菜'芜菁(Brassica campestris L. spp. rapifera cv. Wenzhoupancai)中克隆到了BcMF2的同源基因,命名为BcMF2r.经与白菜BcMF2基因序列比较,DNA全长序列相似性高达90%.Blast搜索结果表明,BcMF2r与拟南芥外切多聚半乳糖醛酸酶在氨基酸水平的的相似性为87%,推测BcMF2r属于多聚半乳糖醛酸酶基因.BcMF2r基因最大开放阅读框为1263 bp,编码420个氨基酸序列,编码的蛋白质分子量为43.8 kDa,等电点为8.108;碱性氨基酸(K, R) 36个;酸性氨基酸(D, E) 32个;疏水氨基酸(A, I, L, F, W, V)152个;极性氨基酸(N, C, Q, S, T, Y)113个.推导的氨基酸序列通过Prosite数据库查询,发现该序列包括3个N-糖基化位点,4个蛋白激酶C磷酸化位点,6个酪蛋白激酶II磷酸化位点,12个N-豆蔻酰化位点, 1个多聚半乳糖醛酸酶活性位点(257RVTCGPGHGLSVGS)等.通过PROFsec预测BcMF2r蛋白质的二级结构,表明该蛋白含7.86% helix,46.90% sheet和45.24% loop.将BcMF2r基因氨基酸序列与数据库中的其他植物PG序列进行同源序列比对,构建系统进化树,发现该基因具有所有PG基因特有的4个保守结构域,并且与花粉中特异表达的PG基因聚为一类,进一步证明了该基因可能是与花粉发育相关的多聚半乳糖醛酸酶基因,在花粉萌发和花粉管伸长中起作用.     

番荔枝花器官发育基因AsAG的克隆、亚细胞定位及表达分析

【目的】从番荔枝中分离花器官特征决定基因AGAMOUS,并进行亚细胞定位及基因表达分析,为进一步研究该基因参与调控花发育调控的分子机理,及解决番荔枝花发育异常问题奠定基础。【方法】以番荔枝成熟花为材料,通过试剂盒提取总RNA,并以RACE方法克隆获得基因AG的全长序列。序列拼接和氨基酸序列分析采用DNAMAN软件;相似性分析通过BLASTn和BLASTp程序进行;进化树构建采用MEGA 5.1软件;蛋白质二级结构预测与3D结构建模分别采用ExPaSy的SOPMA和Phyre2程序进行;亚细胞定位表达采用烟草上皮细胞瞬时转染系统和基因枪轰击洋葱表皮细胞方法;AG在花发育不同时期、不同器官及不同激素信号分子处理下的表达特性分析,利用实时荧光定量RT-PCR方法。【结果】从番荔枝中克隆得到AGAMOUS,其cDNA全长ORF序列长度为669 bp,编码222个氨基酸,命名为AsAG,序列提交到GenBank（登录号为KT159768）。二级结构预测发现AsAG所编码蛋白由延伸链结构（俄extended strand）、α-螺旋（alpha helix）、β-转角（beta turn）和不规则卷曲（random coil）组成,四者比例分别为14.41%、59.46%、8.11%和18.02%。生物信息学分析显示AsAG编码的蛋白与海枣（XP 008781978.1）、芦笋（BAD83772.1）、拟南芥（AT4G18960）、油棕（XP 010912706.1）、山玉兰（AFH74390.1）、石斛（ABQ08574.1）、红花玉兰（AEO52692.1）等同源蛋白的相似度达79%-84%。ASAG蛋白含有一个高度保守的MADS-box结构域和一个次级保守的K区,该蛋白分子量为25.7 kDa,等电点为9.15,为稳定蛋白,无信号肽。亚细胞定位显示AsAG编码蛋白定位于细胞核。实时定量RT-PCR结果表明,AsAG在不同的器官中表达量存在差异,在花中表达量最高。AsAG在番荔枝花发育的整个过程中都有表达,而在花蕾期Ⅳ中表达量最高。进一步分析发现AsAG的表达水平呈现花器官特异性分布（雄蕊＞雌蕊＞萼片＞花瓣）。进一步研究表明,AsAG在畸形花中的表达量低于正常花。检测GA和ABA等不同信号分子分别处理番荔枝花芽2 h和4 h后AsAG的表达量,结果表明AsAG的表达受GA负调控,受ABA正调控。【结论】推测番荔枝AsAG可能参与雌蕊和雄蕊的发育及激素信号的响应。     

茄子花青素合成相关基因SmDFR的克隆与生物信息学分析

以茄子(Solanum melongena L.)三月茄为实验材料,参考NCBI上已公布的SmDFR基因,设计特异性全长引物,克隆SmDFR基因的gDNA全长序列。序列分析结果表明:该基因全长为1 482bp,包含5个外显子和4个内含子,编码区为1 149bp,编码382个氨基酸。蛋白序列相似性分析表明,SmDFR蛋白与马铃薯、辣椒、野生番茄和矮牵牛的DFR蛋白相似性分别为93%、93%、93%和90%。进化树分析表明,SmDFR与甜辣椒、马铃薯、西红柿聚为一类,亲缘关系比较近;与红薯、鱼黄草、田旋花亲缘关系最远。对于研究茄子花青素的生物合成及分子机制具有重要意义,也丰富了不同茄子品种SmDFR基因的相关研究。     

烟草糖基转移酶基因NtGT3的克隆与生物信息学分析

为了给烟草糖基转移酶的生物学功能研究奠定基础,根据在GenBank上登录的烟草糖基转移酶基因NtGT3的CDS序列,以烟草栽培品种K326为材料,采用PCR的方法,对目的基因进行克隆,并测序。根据测序的结果,采用各类分析软件,对所获得的DNA片段进行生物信息学分析。结果通过PCR的方法,成功克隆了烟草糖基转移酶基因NtGT3的全长CDS序列。生物信息学分析结果表明,该基因CDS全长1 449 bp,所编码的蛋白质包含482个氨基酸。其分子量为54.15 ku,等电点为5.53。在二级结构上,α-螺旋和无规则卷曲为蛋白的主要结构形式。在三级结构上,具有42%的α-螺旋以及15%的β-折叠。NtGT3蛋白是一个亲水性蛋白质,含有2个糖基化位点,不含信号肽。NtGT3蛋白广泛分布于细胞中,在细胞膜、微体、高尔基体及内质网膜的分布分别达到了79%、31.9%、30%及20%。功能结构域分析结果证实,该蛋白包含有糖基转移酶家族的功能保守域PLN03015,属于GTB类型的糖基转移酶超级家族。同源性分析结果表明,NtGT3蛋白与枸杞、睡茄、甘薯、可可、猕猴桃、杨树、葡萄、野生大豆及拟南芥等的糖基转移酶有较高的序列相似性。NtGT3基因的成功克隆,为该基因功能的深入研究提供了理论支撑。     

大豆再生相关基因GmLEC的克隆及生物信息学分析

利用同源克隆技术,对拟南芥再生相关基因LEC进行同源序列比对,从大豆中克隆LEC基因两个成员的全长CDS序列,得到大豆再生相关基因Gm LEC1-a,Gm LEC1-b及Gm LEC2-a,Gm LEC2-b,用生物信息学方法对大豆Gm LEC1及Gm LEC2基因核苷酸序列以及蛋白质结构、亲水性和疏水性及进化树等进行分析。结果表明,大豆再生相关基因Gm LEC1-a编码区长度为672 bp,编码223个氨基酸,Gm LEC1-b编码区长度为681 bp,编码226个氨基酸,Gm LEC2-a编码区长度为2 205 bp,编码734个氨基酸,Gm LEC2-b编码区长度为2 196 bp,编码731个氨基酸,Gm LEC蛋白为亲水性不稳定蛋白;通过对LEC蛋白功能结构域进行分析发现,Gm LEC1为H4超家族成员,Gm LEC2为B3超家族成员,并均与拟南芥属植物亲缘较近。     

猴源DDX3X基因的克隆及生物信息学分析

为猴源DDX3X基因与相关病毒作用机理的深入研究奠定基础,根据Gen Bank预测的猪源DDX3 X基因序列(登录号HQ266638)设计合成特异性引物,采用RT-PCR从猴源肾细胞中扩增DDX3X基因,将其克隆至pMD-19T载体测序,并对其进行生物学特征分析。结果表明:克隆的猴源DDX3 X基因全长1 989bp,与猕猴的核苷酸序列同源性达99.6%,与绿猴、猕猴和人并列在同一遗传进化分支上,与三者的一致性较高;蛋白编码有662个氨基酸,共计20种氨基酸;甘氨酸含量最高,为11.5%,理论等电点为6.73;猴源DDX3X基因含有DEAD-Like解旋酶超家族结构域和C端结构域,DDX3X蛋白具有良好的亲水性,二级、三级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主。猴源DDX3 X基因与多个调节细胞进程、RNA加工的关键蛋白存在相互作用。     

林麝生长激素基因的克隆与生物信息学分析

了解林麝生长激素（GH）基因序列结构特点,为进一步研究GH基因的结构功能遗传变异规律及其与生长性能的关系提供科学依据。根据GenBank上已公布的绵羊全基因组GH基因序列设计合成4对特异性引物,以林麝基因组DNA为模板进行PCR扩增,将所获得的序列拼接,获得林麝GH基因CDS区序列,采用ExPASy等分子生物学工具对林麝GH蛋白的理化性质、二级结构、蛋白功能等进行预测。结果表明,林麝GH基因CDS区全长657 bp（GenBank登录序列号为KU296865）,编码218个氨基酸。α-螺旋结构和卷曲结构构成了林麝GH蛋白二级结构的骨架,为跨膜蛋白,同时第1~26位氨基酸为信号肽,第27~218位氨基酸残基为生长激素结构域。进化分析结果表明,林麝与羊的关系最为接近,在分子水平上符合物种进化理论。本研究成功克隆了林麝GH基因CDS区序列,其序列保守性强,为下一步林麝GH基因的表达调控、进化和多态性分析奠定了基础。     

大豆抗逆相关基因GmERF10克隆及生物信息学分析

为分离克隆大豆抗旱功能重要基因,前期运用RNA-Seq技术对M18苗期根系转录组进行了分析,筛选与苗期大豆根系生长发育相关的显著差异表达基因,选取差异较大的基因进行克隆,提取M18叶片基因组,设计引物,得到目标片段,命名为GmERF10.为了解GmERF10的结构和功能特点,利用生物信息学工具和软件对GmERF10的理...     

麻核桃CBF基因的克隆与生物信息学分析

CBF基因是植物CBF抗冷途径的枢纽,对增强植物抗冷能力极为重要。本研究根据已知的核桃CBF基因序列设计通用性引物,对麻核桃cDNA进行PCR扩增,成功获得麻核桃CBF基因全长序列,命名为JhCBF。JhCBF全长820 bp,包含一个645 bp的开放读码框（ORF）,编码214个氨基酸。序列分析表明JhCBF与其他物种来源的CBF具有较高的同源性,其中,与桦木科白桦的同源性最高,为61.22%;JhCBF含有一个预测的AP2结构域及CBF特有的两段短肽序列。系统进化树分析表明JhCBF与桦木科白桦的亲缘关系最近,最先聚为一类。     

番茄花器官发育相关转录因子的研究进展

随着分子克隆、定量分析等分子技术的日益成熟,越来越多的基因的功能被人们发现、了解与深入研究。该文综述了近年来发现的番茄中花器官发育相关转录因子的研究进展,为进一步阐明番茄花器官发育的分子机制以及相关转录调控网络的作用机理奠定基础。     

玉米抗冷相关基因ZmSAMDC克隆及生物信息学分析

在水稻中同源比对得到玉米的SAMDC基因,并利用生物信息学在线软件,对该基因编码的蛋白质结构及理化性质等进行分析.结果 表明:ZmSAMDC为疏水性非跨膜类蛋白,无信号肽结构.ZmSAMDC蛋白分子量大小为43283.12 D,等电点为4.78,氨基酸数共398个,蛋白质不稳定系数为38.32,预测该蛋白为稳定蛋白.Z...     

滇水金凤花距发育相关基因TCP4的克隆及表达分析

为探究滇水金凤（Impatiens uliginosa）TCP4基因（IuTCP4）对花距发育的调控作用,通过反转录聚合酶链反应技术克隆其cDNA全长,对其序列进行生物信息学分析,并采用实时荧光定量聚合酶链反应（real-time fluorescent quantitative polymerase chain reaction, qRT-PCR）技术探讨IuTCP4基因在花距的不同发育阶段及不同组织部位的时空表达模式。结果表明：滇水金凤IuTCP4基因2个拷贝（IuTCP4.1和IuTCP4.2）的cDNA全长分别为1 194、1 173 bp,各编码397个和390个氨基酸,且均不包含内含子;IuTCP4.1和IuTCP4.2所编码的蛋白均为不稳定的亲水性蛋白,且均不存在信号肽和跨膜结构域,两者与茶（Camellia sinensis）、苦瓜（Momordica charantia）等15个物种TCP4蛋白的同源性达到66.11%。在系统发育树中这2个拷贝聚为一支,推测它们为旁系同源基因。qRT-PCR结果显示：IuTCP4.1在初期、开花期的花距和檐部存在差异性表达,且在初期的...     

辣椒ASR基因的克隆与表达分析

【目的】克隆辣椒ASR（ABA-stress-ripening）基因进行生物信息学分析并探究其在不同组织和非生物胁迫处理下的表达模式,为深入研究ASR基因家族在辣椒果实发育和逆境胁迫中的作用机制提供参考。【方法】以遵辣1号辣椒为材料克隆其ASR基因,对该基因家族成员进行生物信息学分析和系统进化分析,运用实时荧光定量PCR检测其在不同组织及在ABA、高温、高盐和干旱胁迫处理下的表达模式。【结果】克隆的2个辣椒ASR基因分别命名为CaASR2和CaASR3,基因全长分别为987和938 bp,最长开放阅读框（ORF）分别为333和339 bp,分别编码110和112个氨基酸,蛋白分子量分别为12.45和12.73 kD,理论等电点（pI）分别为7.47和6.50,均为亲水性蛋白。结合前人克隆的辣椒CaASR1基因分析,结果显示,CaASRs预测位于细胞核,均含有ABA/WDS特征结构域;基因结构分析结果显示,辣椒ASR基因均含有2个外显子和1个内含子,启动子区域均包含ABA响应元件ABRE。CaASR1、CaASR2和CaASR3氨基酸序列分别与番茄（Solanum lycopersicum）基因组中的ASR蛋白氨基酸序列NP_001269248.1（80.20%）、NP_001307920.1（91.30%）和NP_001234137.1（96.43%）有非常高的相似性,表明其进化的相对保守性。3个ASR基因在辣椒花中表达量最低,在根、茎、叶和种子中表达量中等,但均随着果实的发育表达量逐渐升高,特别是在转色和成熟果实中。ABA、高温、高盐和干旱胁迫处理下,基因的表达量均显著升高（P<0.05）,其中以CaASR3响应最快,且上调表达量高于其他同源基因。【结论】辣椒基因组中3个ASR基因具有ASR基因家族的典型特征,并在辣椒不同组织和非生物胁迫响应中发挥重要作用。