OsRUS1酵母双杂交诱饵载体的构建及其自激活作用检测

采用PCR技术扩增水稻（Oryza sativa L）根UV-B敏感基因1（ROOT UV-B SENSITIVE 1,RUS1）四个不同片段[OsRUS1（1-1782）、OsRUS1（1-504）、OsRUS1（510-1282）、OsRUS1（1188-1782）],连接到T载体pMD18-T-Simple上,测序无误后分别亚克隆到诱饵载体pGBKT7上,酶切和测序结果表明构建的4个OsRUS1基因片段的诱饵载体构建成功,读码框正确;转化重组载体于酵母感受态细胞Y187中,用LacZ、MEL1活性检测法和营养缺陷型培养基SD-Trp-DO培养法进行自激活检测和毒性检测,结果表明诱饵载体对酵母菌株Y187没有转录激活活性和毒害作用。说明构建的4个OsRUS1基因片段的诱饵载体可以用于酵母双杂交系统中,为下一步从水稻cDNA文库中筛选互作蛋白奠定了基础。     

双重RT-PCR方法检测花生条纹病毒和黄瓜花叶病毒

为了建立花生条纹病毒(PStV)和黄瓜花叶病毒(CMV)的双重RT-PCR检测方法,根据Gen-Bank中登陆的PStV和CMV的核苷酸保守序列分别设计特异性引物,以感病叶片总RNA反转录物为模板,建立了双重RT-PCR反应体系,并对双重RT-PCR的特异性和灵敏性进行了验证。结果表明:此方法能够特异地从感染PStV和CMV的样品中扩增出PStV(300bp)和CMV(1054bp)2个条带,与实验设计相符;扩增产物测序结果表明,PStV扩增产物与GenBank中其它株系或分离物的核苷酸序列同源性为93%～99%,CMV扩增产物与GenBank中其它株系或分离物的核苷酸序列同源性为90%～99%,证明了检测结果的准确性;该方法特异性良好,灵敏性与单一扩增相同,能够特异、灵敏、准确地检测花生CMV和PStV。     

海南胡椒中黄瓜花叶病毒分离物的分子鉴定

通过间接酶联免疫法,从海南罹病胡椒植株中检测到黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV).从病叶中提取总RNA,用巢式RT-PCR方法扩增获得657 bp的CMV CP基因片段,并与pMDl8-T载体连接和转入大肠杆菌克隆,然后进行测序.序列分析结果表明,该分离物与CMV亚组I、亚组II之间的核苷酸序列同源性分别为92.54%～99.09%和76.97%～77.42%,推导氨基酸序列同源性分别为98.17%～100%和81.74%～82.65%.该分离物CP基因与印度胡椒分离物同源性相对较低,应属不同株系.     

高粱花叶病毒Hcpro、CP和PIPO基因酵母双杂交载体构建及自激活验证

采用同源克隆技术获得侵染甘蔗高粱花叶病毒(Sorghum mosaic virus,SrMV)的Hcpro、CP、PIPO基因片段.将该基因片段连接至pGBKT7载体,分别构建酵母双杂交诱饵载体pGBKTT-Hcpro、pGBKT7-CP和pGBKTT-PIPO,经PCR、酶切及测序鉴定,证明重组诱饵载体构建成功后,将重组质粒导入Y2H Gold酵母菌株,检测其表达产物对酵母细胞有无毒性及对报告基因有无激活作用.结果表明,含重组诱饵质粒的酵母菌株在SD/-Trp营养缺陷平板上生长良好,表明重组诱饵质粒表达产物对酵母细胞无毒性.含重组诱饵质粒的酵母菌株在SD/-Leu、SD/-Trp/-Ade和SD/-Trp/-His营养缺陷平板上不能生长,表明重组诱饵质粒表达产物对ADE2、HIS3报告基因无自激活作用.研究结果为下一步利用酵母双杂交系统检测与高粱花叶病毒Hcpro、CP、PIPO蛋白相互作用的甘蔗蛋白提供基础.     

小麦转录因子TaMYB5 like转录自激活能力及其参与生理型花粉败育过程表达模式研究

化学杂交剂SQ-1诱导的小麦花粉败育是一个复杂的生理代谢过程,TaMYB5-like被发现参与此过程。为了解TaMYB5-like基因在SQ-1诱导小麦生理型花粉败育过程中的作用,以SQ-1诱导的小麦生理型雄性不育系PHYMS-1376和对照可育系CK-1376四分体、单核早期、单核晚期、二核期和三核期花药为试验材料,克隆TaMYB5-like基因,并对其进行序列结构、生物信息学、表达模式、亚细胞定位及转录自激活效应分析。结果发现,TaMYB5-like基因序列长5 207 bp,其cDNA长为1 133 bp,其中CDS序列长819 bp,编码272个氨基酸,含有2个SANT结构域,分子量为29.36 kDa,无信号肽,无跨膜结构,亚细胞定位在细胞核内;TaMYB5-like基因启动子涉及光响应、逆境胁迫响应、茉莉酸甲酯响应等顺式作用元件。自激活效应发现,TaMYB5-like蛋白的自激活区段位于N端,合适浓度的AbA和3-AT可以抑制BD-TaMYB5-like和BD-TaMYB5-like-N-SANT融合蛋白的自激活性;随着蛋白质氨基酸序列的截断,自激活性呈降低趋势。与CK-1376相比,PHYMS-1376四分体和单核早期花药中TaMYB5-like表达量差异不显著;花药发育到单核晚期、二核期和三核期时,TaMYB5-like表达量显著增加;CK-1376和PHYMS-1376三核期时花药内TaMYB5-like表达量均最高。     

香蕉ROP1基因酵母双杂交体系的诱饵载体构建及毒性与自激活效应检测

用PCR技术获得香蕉ROP1基因片段,构建酵母双杂交系统表达载体pGBKT7-ROP1,测序正确后将重组质粒导入AH109酵母菌株,检测其表达产物对酵母细胞有无毒性作用及对报告基因有无激活作用.结果表明,用PCR技术获得了正确的ROP1基因片段,并正确构建了ROP1基因的酵母双杂交表达载体,并转化到AH109酵母菌株中,含诱饵载体的AH109在SD/-Trp营养缺陷平板上生长良好,说明表达产物对酵母细胞无毒性,含诱饵载体的AH109在His、Trp二重营养缺陷平板上不能生长,说明对报告基因无自激活作用,为下一步利用酵母双杂交系统筛选与ROP1蛋白相互作用的蛋白奠定基础.     

小麦高分子量谷蛋白亚基1Dx5基因在大肠杆菌中的表达

为了给小麦优质亚基研究奠定基础,将高分子量谷蛋白亚基1Dx5基因的核苷酸序列与载体pRSET A重组,将构建好的质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)pLysS菌株,通过IPTG使其得到了成功表达.大肠杆菌中表达的1Dx5亚基在SDS-PAGE上与小麦品种钱尼中的1Dx5亚基具有相似的迁移率.用Western blot技术成功检测到了目的基因产物.通过改变IPTG浓度、诱导时间、培养基成分及初始菌液浓度研究了最适表达条件.结果表明,最适表达条件为:LB培养基,菌液初始浓度(OD600)0.4～0.6,IPTG浓度0.4mmol/L,诱导时间为3～5 h.     

PRSV NIa-pro、NIa-vpg、NIb酵母双杂交诱饵表达载体的构建及自激活检测

用PCR技术获得NIa-pro、NIa-vpg、NIb基因片段,将这些基因分别克隆到pBD-GAL4载体中,构建酵母双杂交系统的诱饵载体pBD-GAL4-NIa-pro、pBD-GAL4-NIa-vpg和pBD-GAL4-NIb.测序正确后,将重组质粒导入YRG-2酵母菌株,检测其表达产物对酵母细胞有无毒性及对报告基因有无激活作用.结果表明,获得了正确的NIa-pro、NIa-vpg、NIb基因片段,并成功克隆到pBD-GAL4诱饵载体中,且转化有诱饵载体的YRG-2在SD/-Trp营养缺陷平板上生长良好,说明表达产物对酵母细胞无毒性,对报告基因也无自激活作用,为下一步利用酵母双杂交系统检测与NIa-pro、NIa-vpg、NIb蛋白相互作用的蛋白奠定基础.     

甜叶菊水分胁迫响应基因SrDREB2A克隆及表达分析

甜叶菊被誉为“世界第三大糖源”,具有重要的经济价值,但其生长对水分胁迫十分敏感,因而限制其进一步推广。AP2/ERF转录因子是植物特有的一类转录因子,其中DREB亚家族蛋白被广泛报道可以提高植物非生物胁迫抗性。本研究在甜叶菊中克隆了拟南芥AtDREB2A同源基因SrDREB2A,该基因编码区长度为903 bp,编码301个氨基酸残基。系统进化树分析将其归类于DREB亚家族的A-2亚组,与青蒿的AaDREB2亲缘关系最近,并且包含一个典型的AP2结构域。SrDREB2A在甜叶菊叶片中表达量最高,并且受水分胁迫显著诱导。SrDREB2A蛋白定位于细胞核,具有转录激活活性,进一步发现100 mmol/L高浓度的3AT(3-氨基-1,2,4-三唑)不能抑制其转录激活活性。对SrDREB2A全长序列进行截断,结果发现其转录激活活性区段位于211～301 aa,而1～210 aa区段不具有激活活性,此无激活活性区段可用于后续的酵母双杂交筛库。以上研究为通过分子生物学手段提高甜叶菊耐旱性提供了基因资源,并且为进一步研究SrDREB2A的分子功能奠定基础。     

橡胶树14-3-3蛋白基因的酵母双杂交诱饵载体的构建及自激活和毒性检测

以克隆到的3个编码橡胶树14-3-3蛋白的基因HbGF14a、HbGF14b、HbGF14c和为基础,构建酵母双杂交诱饵载体pGBKT7-HbGF14a、pGBKT7-HbGF14b、pGBKT7-HbGF14c,并对其进行自激活和毒性实验鉴定.自激活实验结果表明,3个诱饵载体没有自激活性;毒性实验结果表明,pGBKT...     

奥默柯达酵母植酸酶基因phy1在毕赤酵母中的表达

将奥默柯达酵母(Kodamaea ohmeri)植酸酶基因phy1构建到巴斯德毕赤表达载体pPICZαA中,转入到受体菌X-33中,成功实现了奥默柯达酵母植酸酶基因phy1的分泌表达。利用BMMY培养基进行诱导培养,甲醇诱导3 d后,重组酶产量达到最高,为6 290 U/mL,SDS-PAGE显示重组酶的大小约为62 ku。通过对表达产物的酶学性质研究,发现该重组酶具有较好的热稳定性及较广泛的pH适用范围,其最适作用温度为65℃,最适作用pH为5.0。     

香蕉β-淀粉酶基因家族的系统进化分析

β-淀粉酶(beta-amylase,Bmy)是一类关键的淀粉水解酶,在香蕉果实成熟淀粉降解转化为可溶性糖的过程中发挥着重要的作用。为了全面了解Bmy基因在香蕉基因组中的特征,研究基于香蕉基因组数据,通过生物信息学的方法对香蕉Bmy基本理化性质、二级结构预测、亚细胞定位、内含子和外显子结构和保守结构域进行初步的预测与分析,并构建系统发育树。结果表明:编码香蕉β-淀粉酶的基因有15个,根据在染色体的位置命名为Ma Bmy1~15,Ma Bmy基因家族编码的氨基酸范围在68~1 453 aa,编码的蛋白相对分子量介于7.8~162.6 ku之间,15个Ma Bmy蛋白中有10个偏酸性,5个偏碱性。不稳定指数分析发现6个Ma Bmy蛋白为稳定蛋白;疏水性分析表明,所有的Ma Bmy蛋白为亲水性蛋白;香蕉Ma Bmy家族内含子最少含有2个,最多的含有10个;进化分析表明,Ma Bmy家族分4个亚家族,且与水稻的亲缘关系较近。研究结果为深入探讨Ma Bmy基因的功能及调控香蕉果实成熟的应用奠定基础。     

果胶裂解酶PelC基因在原核和真核细胞中的表达

对原核E.coliBL21(DE3)-pET28a-PelC和真核GS115-pPIC9K-PelC工程菌的表达效果进行初步研究。结果表明:原核E.coliBL21(DE3)-pET28a-PelC工程菌表达果胶裂解酶,分子量约44ku;诱导表达19h后,果胶裂解酶活性在温度50℃、pH值5.4时,达到峰值,胞内表达酶活为24.01U/mL。真核GS115-pPIC9K-PelC工程菌分泌表达果胶裂解酶,分子量为43ku;诱导表达60h后,果胶裂解酶活性在温度50℃、最适pH值5.4时达到峰值,活力最高为14.2U/mL。两种表达系统的酶活比较,为以酶法脱胶方式改进传统酸碱脱胶工艺,推动绿色菠萝叶麻纺织产业打下基础。     

枇杷鲨烯合酶(Squalene synthase)基因的克隆及序列分析

鲨烯合酶(SQS)是枇杷三萜酸生物合成过程中的关键酶。以枇杷(Eriobotrya japonica L.)悬浮培养细胞为材料,采用RT-PCR和RACE方法分离得到枇杷鲨烯合酶Ej-SQS(Squalene synthase)基因的cDNA全长序列(GenBank,JQ294055),共1 775 bp,包含了5′非编码区为97 bp,开放阅读框为1 239 bp,3′非编码区为439 bp。该cDNA的开放阅读框推定的氨基酸序列(含412个氨基酸)与其它植物SQS具有79%~94%同源性,包含Trans_IPPS_HH保守结构域,可能属于Isoprenoid Biosynthesis enzymes,Class 1家族。为今后利用基因工程调控枇杷细胞悬浮培养物以提取目标产物奠定基础。     

橡胶树5-烯醇式丙酮莽草酸-3-磷酸合成酶基因的克隆及其响应非生物胁迫的表达分析

5-烯醇式丙酮莽草酸-3-磷酸合成酶(EPSPs)是植物合成芳香族氨基酸的一个重要酶,与许多抗逆相关的次生代谢物的合成有关.本研究利用RACE技术从橡胶树热研7-33-97中获得了全长为2025 bp的HbEPSPS基因cDNA序列,开放阅读框为1572 bp,编码523个氨基酸;使用ProtParam tool预测该基因编码的蛋白质分子量为56.01u,等电点(pI)为7.91.该基因由8个外显子和7个内含子构成,全长4600 bp.实时荧光定量PCR结果表明,HbEPSPS基因在橡胶树叶片、皮、花、胶乳和胚中均表达,其中以叶片中的表达量为最高.激素、干旱、盐和低温等非生物胁迫都能诱导HbEPSPS基因表达量上调,其中茉莉酸甲酯、乙烯和PEG的上调作用最为显著.橡胶树HbEPSPS基因的克隆及其在非生物胁迫下的表达调控研究将为橡胶树抗逆相关的研究提供理论依据.     

柱花草SgSPX1基因的克隆与表达分析

磷是植物生长和发育所必需的大量元素,参与重要的代谢活动,有效磷含量低已经成为酸性土壤上限制作物生长的重要因素之一。以磷高效的柱花草基因型TPRC2001-1为材料,通过同源克隆的方法,首次克隆到柱花草编码只含有SPX结构域蛋白的基因,SgSPX1。该基因cDNA全长1 324 bp,编码292个氨基酸残基,蛋白分子量为33 ku。定量PCR分析结果表明,低磷胁迫显著促进SgSPX1在柱花草根部的表达,表明该基因的表达受到低磷胁迫的调控,该研究的结果为进一步解析柱花草适应低磷胁迫的信号网络提供候选基因。     

路易斯安那鸢尾LiNramp2基因克隆与定量表达分析

利用RACE技术克隆了路易斯安那鸢尾LiNramp2基因全长cDNA序列,其大小为1 786 bp,预测编码519个氨基酸,蛋白质具有11次跨膜结构域,与其他Nramp蛋白同源性达80%以上,说明LiNramp2同其他同源基因保守性很高。定量表达结果显示,LiNramp2在路易斯安那鸢尾叶片和雄蕊中表达量较高,在雌蕊中表达量最低,根和茎表达量差别不大。随着铅处理时间增加,LiNramp2基因在根系表现缓慢下降,在叶片中表现先升高后下降的趋势,但差异不显著。     

锥栗总RNA提取方法比较及LFY基因克隆

锥栗总RNA的提取质量是后期锥栗空棚分子机理研究的关键。以锥栗花序为材料,采用2种植物RNA快速提取试剂盒、改良Trizol法和改良CTAB法提取锥栗总RNA,并采用多种方法检测提取出的总RNA的质量。结果表明:采用改良CTAB法获得的总RNA可明显看到28S和18S条带,且亮度比约为2∶1,DNA基本无残留,点样孔无杂质,OD260/OD280均接近2,而OD260/OD230均超过2,经逆转录可作为模板,获得LFY基因。改良后CTAB法最合适,所得的总RNA产量高、比较纯净、完整,可用于后续的逆转录并进行基因片段的扩增。     

苦瓜McAGD8和小G蛋白McRABD2c基因全长cDNA的分离及序列分析

构建并筛选苦瓜成熟果实c DNA文库,分离获得2个全长c DNA序列(命名为McRABD2c和McAGD8)。序列分析结果表明:McAGD8长度为1 695 bp,含有1个1 209 bp开放阅读框,编码403个氨基酸,该蛋白含有1个保守的Arf GAP结构域,与黄瓜Cs AGD8-like具有90%的同源性,同甜瓜Cm AGD8具有89%的同源性。McRABD2c长度为1 166 bp,含有1个609 bp开放阅读框,推测编码202个氨基酸,该蛋白含有Rab家族保守的Rab SF(Rab SF1-Rab SF4)模体及特有的Rab F模体(Rab F1-Rab F5);5个G结构域和2个构象变构域(SwitchⅠ、SwitchⅡ)及C末端的CCX序列,同Cs RABD2C-like同源性高达99%。氨基酸同源比对及进化分析结果表明Mc RABD2属于小G蛋白,而McAGD8属于Arf小G蛋白下游的效应基因。     

二穗短柄草2C型蛋白磷酸基因BdPP2C1的克隆及表达分析

从二穗短柄草中扩增得到一个2C型蛋白磷酸酶基因,命名为BdPP2C1。BdPP2C1与拟南芥中PP2C家族进行系统进化分析,结果表明,BdPP2C1与拟南芥A类PP2C家族成员的亲缘关系较近。利用实时荧光定量PCR表达分析系统,分析在非生物逆境胁迫及相关信号分子处理下BdPP2C1基因的表达情况。结果表明:该基因的表达受脱落酸(ABA)和双氧水抑制,并且受渗透和低温胁迫诱导。因此,BdPP2C1是非生物逆境胁迫中的一个应答因子,并且可能受相关信号分子调控。