梅PGIP基因的克隆及全序列分析

 通过PCR扩增, 从梅基因组中得到1条全长1 192 bp的多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白( PGIP)基因序列。该序列包含有1个完整的开放阅读框和1个内元。比对结果表明, 克隆到的序列与桃、马哈利樱桃中相应序列一致度分别为96%和95% , 其蛋白质序列与桃、马哈利樱桃的蛋白质序列一致度分别为97%和94%。该蛋白质序列中包含着一段亮氨酸重复序列。     

板栗颗粒型淀粉结合酶基因cDNA的克隆与生物信息学分析

以板栗为试材,采用RT-PCR技术,克隆了颗粒性淀粉结合酶(GBSS)的基因,并进行了生物信息学分析。结果表明:从板栗果实中分离了GBSS基因cDNA全长,命名为Cgbss,登录GenBank号为KU162945。该基因全长2 085bp,编码区全长为1 836bp,编码611个氨基酸。生物信息学分析表明该基因编码的蛋白质等电点和分子量为8.36和67.580 9kDa,含有典型的GT1家族的糖基转移酶蛋白功能域。序列分析表明,该基因与所报道的植物GBSS I的基因有85%的同源性。     

龙眼APETALA1(AP1)同源基因的克隆与序列分析

根据植物APETALA1(AP1)同源基因的高度保守性,设计合成一对特异引物,从龙眼基因组DNA中扩增出一条长400bp左右的基因片段,插入到pMD-T载体中。测序后分析表明,扩增得到了龙眼AP1同源基因片段。该片段序列包含两个内含子(长96bp和165bp),编码区编码36个氨基酸。与其它植物AP1同源基因的相应区域氨基酸序列具有较高的同源性,其中与花椰菜AP1基因同源性高达91%,与欧亚种葡萄、苹果、柑橘、枇杷的AP1基因同源性都在80%以上。     

甘蓝型油菜DOF蛋白基因的克隆与生物信息学分析

Dof转录因子是植物特有的一类转录因子,含有一个独特的单锌指结构域,在植物的生长发育中起重要的调控作用。以甘蓝型油菜为试材,采用电子克隆和RT-PCR技术,以期克隆一个具有Zf-Dof结构域的蛋白基因cDNA序列。结果表明:该基因含有1284bp的开放阅读框,编码427个氨基酸,蛋白分子量为46.9kDa,等电点为8.86,为亲水性蛋白。经序列比对分析表明其与拟南芥CDF3基因有较高同源性,可能具有相似的功能。     

杧果MADS-box基因保守区片段的克隆与序列分析

为从杧果中克隆新的MADS-box基因,利用MADS-box转录因子的保守特征设计简并引物,应用RT-PCR从杧果花序中成功分离出14条MADS-box基因cDNA片段。片段长度在138~147bp之间,推导的氨基酸序列与已知的杧果MADS-box基因的同源性为65.2%~82.6%。用推导的氨基酸序列与已知的杧果和拟南芥MADS-box基因进行系统发育分析,可将这些片段归入MADS-box的不同亚家族中。表明杧果花序中存在多种MADS-box转录因子,参与杧果花器官的发育及开花时间的调节。     

黄瓜CsPAP-fib基因的克隆与序列分析

以温敏型黄瓜‘C09-123’为试材,通过对不同夜温处理的黄瓜幼叶进行差异蛋白质鉴定,筛选出一个与低夜温影响黄瓜雌性形成密切相关的蛋白,采用生物信息学方法,对该蛋白进行生物信息学分析,并运用基因克隆技术克隆了该基因,以期为明确该基因在黄瓜性别分化中的作用机制奠定基础,也为进一步试验研究提供基因材料。结果表明:该基因全长870bp,编码289个氨基酸,该基因编码的蛋白质属于叶绿体中一个不稳定的疏水蛋白质,无明显信号肽,无跨膜结构。与甜瓜为同一进化分支,同源性较高。该蛋白属于PAPfibrillin蛋白家族,因此将编码该蛋白的基因命名为CsPAP-fib。     

苦瓜afp1基因的克隆与序列分析

通过异硫氰酸胍法提取苦瓜总RNA,采用一步RT-PCR方法获得394 bp苦瓜afp1基因序列.应用DNA star软件进行序列分析,表明这个片段包含了基因完整的编码.Blast分析表明,它与荠菜的防卫基因有很高的同源性,序列一致率为87％.该试验结果将为分子植物抗病育种提供基因材料.     

甘蓝和油菜中类硫氧还蛋白THL2基因的克隆与序列分析

 采用PCR和RT-PCR方法，对甘蓝和油菜的基因组DNA和柱头总RNA进行扩增，获得了类硫氧还蛋白THL2的DNA和cDNA。序列分析首次表明THL2基因有两个内含子，并且在油菜和甘蓝中的大小不同。进一步分析表明，油菜和甘蓝中THL2 DNA序列的同源性为96％。     

温州蜜柑线粒体基因的克隆与表达分析

 根据其它植物atp6、cob和coxⅡ基因保守区设计特异引物, 利用RT - PCR技术从‘国庆1号’温州蜜柑cDNA中分别扩增出特异性片段, 将其克隆至pBluescrip t ( sk + ) 载体上进行测序。同源性分析表明, 所克隆的atp6、cob和coxⅡ与其他植物的对应氨基酸区域同源性分别达到85%、98%和96%以上。RT - PCR分析表明它们在叶片、花瓣以及不同时期的花蕾中都有表达, 在幼果中没有表达。Southern分析表明它们在温州蜜柑基因组DNA中为多拷贝。     

番茄环斑病毒悬钩子分离物复制酶基因的克隆及序列分析

番茄环斑病毒(ToRSV)是一种高风险的检疫性有害生物,可侵染桃、李、葡萄、苹果、樱桃等多种植物。2000—2001年,我国从法国进口的葡萄插条上检出过此病毒。以ToRSV悬钩子分离物(Rasp-2)总RNA为模板,采用RT-PCR方法扩增病毒复制酶基因(RdRp)的cDNA片断并将其克隆到pMD18-T载体上。序列测定结果表明,Rasp-2RdRp基因由2133个核苷酸组成,编码711个氨基酸;Rasp-2半胱氨酸蛋白酶和RdRp之间的蛋白酶切割位点为Q/V。Rasp-2与其他分离物及株系RdRp基因的核苷酸序列同源性为79%～84%,氨基酸序列同源性为89%～94%。聚类分析结果显示,葡萄黄脉株系(GYV)与其他分离物及株系关系最远,Rasp-2与其他分离物及株系亲缘关系较近。证实Rasp-2与另外2个悬钩子分离物Rasp和Rasp-1的核苷酸序列存在明显变异。     

石榴花发育相关基因PgAGL11的克隆及功能验证

以‘突尼斯软籽’石榴为试材,对雌蕊败育的原因及关键时期、PgAGL11序列特征及功能进行研究。石蜡切片观察结果表明,雌蕊败育的原因为胚珠内珠被原基形成后停止发育,胚珠败育的关键时期为花蕾纵径8.1~15.0 mm时;采用TA克隆得到PgAGL11全长CDS序列696 bp,系统进化分析发现其与拟南芥的AGL11序列相似性最高;实时荧光定量PCR结果显示,PgAGL11在雌蕊中表达量显著高于其他花器官,且在胚珠败育关键时期(花蕾纵径8.1~15.0 mm),可育花雌蕊中表达量极显著高于败育花雌蕊;构建PgAGL11过量表达载体,利用农杆菌介导法侵染野生型拟南芥,转基因拟南芥花表现为雄蕊变短,花瓣变小,花柱变长,柱头表面乳突状物质变长。本研究确定了石榴雌蕊败育的关键原因及时期,并初步证明了PgAGL11可能在石榴雌蕊败育过程中发挥重要作用。     

芹菜非特异性脂转移蛋白基因的克隆与表达分析

 以芹菜（Apium graveolens）‘六合黄心芹’、‘津南实芹’和‘美国西芹’为试验材料,采用RT-PCR 技术分别获得其cDNA 序列。序列分析表明：来源于3 个芹菜品种的非特异性脂转移蛋白（Non-specific lipid transfer protein,nsLTP）基因核苷酸序列高度保守,全长357 bp,编码118 个氨基酸,起始密码子ATG 之后含有27 个氨基酸残基的信号肽序列,推测其成熟的蛋白含91 个氨基酸残基,预测其蛋白质分子量为11.75 kD,pI 值为9.36。芹菜的nsLTP 蛋白主要由α–螺旋和随机卷曲组成。空间结构上分析显示,芹菜nsLTP 蛋白中H1 区域明显分为H1a 和H1b 两个亚区域,而模板碧桃中H1 区域为一个连续的螺旋结构,存在明显的差异。进化分析显示,芹菜nsLTP 与香石竹、大洋洲滨藜等植物的nsLTP相似性较高,在保守位置具有8 个半胱氨酸残基。实时定量PCR 表达分析表明,该基因主要在芹菜的茎以及茎尖生长活跃中心表达,具有明显的组织特异性。     

草莓FaABI5基因的克隆与表达分析

以‘红颜’草莓为试材,采用同源克隆方法得到FaABI5基因,利用荧光定量PCR法获取该基因的表达模式,通过转录活性验证和亚细胞定位分析其蛋白的特性,利用大肠杆菌诱导表达该蛋白,以期为进一步解析FaABI5的基因功能提供参考依据。结果表明:草莓FaABI5基因的开放阅读框为1329bp,共编码442个氨基酸,预测分子量约为47.1kDa,理论等电点为9.70,属于不稳定亲水蛋白。氨基酸序列比对显示该基因与其它物种的ABI5蛋白具有较高一致性,系统发育树表明草莓FaABI5与森林草莓、月季中的同源蛋白聚为一支,亲缘关系较近。获得该基因起始密码子上游1500bp长的启动子序列,分析显示除了有大量ABA响应元件ABRE外,还存在许多光、植物激素及非生物胁迫响应元件。qRT-PCR结果表明,FaABI5在草莓的根和茎中表达量最高,在果实中表达量较低。在酵母中,FaABI5不具有转录激活能力。亚细胞定位试验证明FaABI5为核定位蛋白。在大肠杆菌Rosetta(DE3)中,28℃自诱导24h可以获得具有生物活性的FaABI5重组蛋白。     

菊花ClERF1基因的克隆与表达分析

以甘菊叶片为试验材料,采用RT-PCR和Tail-PCR以及生物信息学的方法,研究了甘菊ClERF1及其启动子序列特征、表达模式,以及甘菊ClERF1在低温胁迫下的响应。以期为进一步研究甘菊ClERF1功能提供参考依据。结果表明:ClERF1基因序列全长1 242 bp,最大开放阅读框(ORF)618 bp,可编码206个氨基酸。经理化性质分析,ClERF1分子量23 631.35 Da,理论等电点5.19,不稳定系数53.84,脂肪指数62.04,平均亲水性-0.786,亚细胞定位在细胞核内。系统进化树表明,ClERF1与拟南芥At3g23240亲缘关系最近,属于ERF亚家族。qRT-PCR分析表明ClERF1在叶片中表达最高,其次在茎段中。该研究克隆了ClERF1启动子序列1 534 bp,主要包括低温反应和乙烯响应元件、生长素和茉莉酸甲酯反应元件等。甘菊低温处理幼苗ClERF1表达量显著高于未低温处理的幼苗,其中5℃时ClERF1相对表达量最高。     

番茄漆酶基因LeLACmiR397的克隆与表达分析

通过BLAST分析,获得了番茄漆酶（Laccase,LAC）基因相关的15个EST片段,并对这些EST进行了同源比较和序列拼接,得到1个含有小分子RNA miR397识别位点的LAC片段,命名为LeLACmiR397。根据蛋白质结构域推测,LeLACmiR397蛋白存在1个Cu–氧化酶结构域。LeLACmiR397时空表达分析表明,其在番茄根、花、成熟果实和愈伤组织中特异性表达,而在叶中不表达。根据该片段的核苷酸序列信息进行5′-和3′-RACE扩增,得到了番茄LAC基因的全长cDNA（LeLACmiR397,登录号EU503151）,其在番茄基因组中对应的基因为Solyc07g049460.2.1。通过在番茄中过表达miR397a基因,发现转基因番茄中LeLACmiR397表达量降低,同时其PPO、POD、SOD含量也有所下降。用丁香酸和芥子酸处理转基因植株幼苗,其根系比非转基因植株更长,抗性增强,表明LeLACmiR397与番茄植株的抗性反应有关。     

荔枝ANS基因的克隆及其序列分析

以3个不同发育时期的‘糯米糍’荔枝果皮和幼嫩叶片为试材,对其ANS基因进行了克隆及分析。结果表明:花青素合成酶(Anthocyanidin synthase,ANS)是花色素苷生化合成途径中的一个关键酶。利用同源克隆方法从荔枝果皮中克隆得到了1个ANS基因,该基因开放阅读框的长度为1 074bp,编码357个氨基酸。以基因组为模板,扩增得到了1 279bp的核苷酸序列与cDNA序列比对发现,基因组序列中还有1个内含子,位置在504～708bp之间。通过系统发育分析发现,该基因编码的蛋白与葡萄、可可豆、柑橘等聚为一类。     

白菜春化相关基因BcFLC的克隆及表达研究

运用同源基因克隆法从‘上海青’白菜（Brassica campestris ssp. chinensis var. ommunis ‘Shanghai Qing’）和‘四九’菜薹（var. parachinensis‘Sijiu’）叶片中分离到FLC的同源基因BcFLC的编码序列、启动子以及内含子1序列;序列比对发现,二者编码的核苷酸序列几乎完全一致,而且启动子及内含子1序列也无实质性差异;对‘上海青’进行人工低温春化处理,BcFLC1基因在‘上海青’茎尖的表达随着低温处理时间的延长逐渐减弱,低温处理20 d时BcFLC1基因的表达已经非常弱,低温处理30 d时,表达已检测不到,花芽分化石蜡切片也表明,低温处理20 d,茎尖已开始向生殖状态过渡。BcFLC2基因在‘四九’菜薹未现蕾之前的叶片中有强表达,而现蕾之后叶片中则检测不到。     

矮牵牛花发育相关基因PhTs2的克隆及功能分析

从矮牵牛‘幻想’中克隆了花发育相关基因PhTs2,该基因CDS长855bp,编码284个氨基酸,具有保守的adh-short结构域。进化分析表明,Ph Ts2蛋白与同科植物烟草和番茄的同源蛋白亲缘关系较近。实时荧光定量PCR分析发现该基因在矮牵牛花药发育的早期特异性表达。为分析其功能,构建PhTs2超量表达载体,转化了烟草,并对转基因烟草进行了鉴定:表型观测发现其花药形态异常,花粉数量减少;花粉活力和萌发率极显著降低;扫描电镜观测发现其花粉粒畸形,外壁纹饰不规则;半薄切片显示其绒毡层发育过程紊乱。该研究为培育雄性不育系提供了潜在的基因资源。     

芋淀粉合成酶AGPase基因的克隆及表达分析

通过对‘靖江香沙芋’转录组数据进行功能注释,克隆获得‘靖江香沙芋’淀粉合成酶AGPase的基因,序列全长为1 596 bp,命名为CeApS1（NCBI：Colocasia KU288757,未公布）。该基因编码532个氨基酸,蛋白含有1个NTP_transf_3结构域（Gly¹⁰⁴ ~ Pro³⁰⁶）和1个PbH1结构域（Gly⁴⁷³ ~ Ser⁵¹⁵）,编码产生AGPase小亚基,等电点和分子量分别为6.73和57.6 kD。ApS1在单子叶和双子叶植物中广泛存在,CeApS1与紫萍（AIZ00992.1）中相应蛋白的亲缘关系最近,相似性为83.4%,与草莓（AAS00541.1）、苜蓿（XP_003617925.1）、水稻（AAK27313.1）和小麦（CAA46879.1）等植物中相应蛋白的亲缘关系较远。CeApS1在‘靖江香沙芋’的母芋和子孙芋中表达量较高,在叶片、叶柄和根中低表达。芋球茎中的CeApS1表达水平与球茎发育密切相关,在播种160 d后达到最大值。该基因的表达模式与球茎淀粉含量的积累显著正相关。