TcLr24小麦STK类抗病基因同源片段的分离和特征分析

利用根据STK类植物抗病基因类似序列保守结构设计的引物,对TcLr24小麦叶片cDNA进行扩增,通过RT-PCR扩增得到STK类抗病基因同源片段长度811bp,开放阅读框长804bp,编码268个通读的氨基酸序列,大小29.6kDa,理论等电点6.14,该氨基酸序列与多个小麦和燕麦蛋白激酶序列高度同源,含有激酶特征结构疏水信号序列及胞外结构域。     

河北省又取得一批植保农药类科研成果

<正>(接上期)10.利用同源序列克隆法发掘小麦抗病相关基因单位名称:河北农业大学评价单位名称:河北省科技成果转化服务中心课题以优良的小麦抗叶锈病基因Lr19为研究对象,以TcLr19、Thatcher及含有其它小麦抗叶锈病基因的近等基因系为材料,利用RT-PCR方法结合RACE技术,获得Lr19抗病相关基因cDNA全长,并对其进行基因结构和功能分析。研究结果:(1)获得了2个通读的NBS-LRR类小麦抗病同源基因S11A11和CIN14。BLASTp比较分析表明,S11A11和CIN14基因均含有NB-ARC保守结构域和多个LRR结构     

小麦抗病基因同源序列(RGAs)的克隆与分析

RGA(抗性基因同源序列)法是克隆植物抗性基因的一种经济有效的方法,成为近年来的研究热点。本实验综合分析了拟南芥,西红柿,水稻,烟草等植物已克隆的抗性基因,并以这些抗性基因的NBS(核酸结合位点),LRR(富含亮氨酸重复),STK(丝氨酸/苏氨酸激酶)保守结构域设计并合成了几十对RGA引物,对小麦抗条锈病材料进行PCR扩增,获得以Xal-NBS为引物的R88RGA片段,经克隆和序列比对分析,发现该片段与逆境条件下植物抗病信号传导相关,与蛋白激酶同源性达到96%。此项研究对抗病机理的研究和基因的发掘有重要的指导意义。     

果蔗NBS类抗病基因同源序列的克隆与分析

为发掘果蔗抗病基因,促进果蔗抗病分子机制的研究,并为后续通过基因聚合分子育种提高果蔗品种的广谱抗性奠定基础,本研究根据已克隆的植物抗病基因保守结构域设计简并引物,采用RT-PCR方法对抗病果蔗品种黔糖5号的RNA进行扩增,共获得7条果蔗富亮氨酸重复的核苷酸结合位点(nucleotide binding site-leucine rich repeat,NBS-LRR)类抗病基因同源序列。氨基酸序列比对分析结果表明,这7条果蔗NBS-LRR类抗病基因同源序列均具有NBS典型结构域,且彼此间在氨基酸水平上表现出丰富的多态性。与7个已克隆的典型植物抗病基因同源序列构建系统进化树,7条果蔗抗病基因同源序列与基因RPM1和RPS2的亲缘关系较近,需进一步进行基因全长克隆和功能验证来确定含有这些片段的基因功能。     

喀西茄抗病基因同源序列的分离与分析

本研究根据已知植物抗病基因的NBS-LRR保守结构域设计了1对简并引物,对野生茄子喀西茄(Solanum khasianum)中抗病基因的同源序列(resistance gene analogs,RGAs)进行克隆和分析.结果表明,所获得的11个抗病基因同源序列都是Non-TIR-NBS-LRR类抗病基因,聚类分析将其分为5个亚类.由其核酸序列推导的氨基酸序列与已知抗病基因(N、L6、M、Prf、Gpa2和RPM1)相应区域的相似性为21.7%～52.4%.BlastX分析发现,SkRGA4和SkRGA10与辣椒抗根结线虫基因有着很高的同源性,SkRGA3和SkRGA6与野生马铃薯的抗晚疫病基因有着很高的同源性.     

斑茅cDNA中抗病基因同源序列的分离和表达特性分析

植物抗病基因具有一些特定的保守结构域。本研究根据已知植物同源抗病基因(RGAs)保守序列设计简并引物, 从甘蔗近缘植物斑茅的cDNA中扩增出6条抗病基因同源序列, 它们在NCBI上登录号分别为EU685835、EU685836、EU685837、EU685838、EU685839 和 EU685840。序列分析表明, 这些RGAs均含有典型的NBS-LRR类抗病基因保守结构域P-loop、Kinase-2a、Kinase-3a和疏水结构域(Hydrophobic domain, HD)。氨基酸序列的同源性比对表明,6条RGAs序列同11条参试的抗病基因之间的同源性为8.3%~93%,而6条RGAs之间的氨基酸序列同源为30.5%~45.6%。另外,本实验所克隆的6条斑茅抗病基因同源序列中, kinase-2 (LLVLDDVW/D)最后一个氨基酸皆为色氨酸,推测所克隆的NBS-LRR类抗病基因都属于non-TIR-NBS-LRR类。定量PCR分析表明, 6条斑茅抗病基因同源序列在根、茎和叶片中组成型表达,同时这些抗病基因同源序列的表达会受外源信号分子水杨酸和过氧化氢的上调作用,可能在斑茅的抗病性中具有一定的作用。     

玉米ZmCIPK20基因克隆及表达分析

CIPK蛋白激酶是植物非生物胁迫信号传导途径中的重要元件。为克隆玉米CIPK蛋白激酶基因ZmCIPK20全长c DNA序列,并分析其在盐胁迫下的表达模式,采用RT-PCR技术克隆基因,用生物信息学方法对获得的序列进行分析,采用荧光定量PCR方法研究ZmCIPK20在盐胁迫下的表达。本研究从玉米中克隆了一个编码CIPK蛋白激酶基因ZmCIPK20,该基因c DNA全长1 800 bp,5'-非编码区长203 bp,3'-非编码区长202 bp,编码区长1 395 bp,编码464个氨基酸,预测分子量为50.993 kD,等电点为8.55。推测的氨基酸序列中含有1个丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶催化结构域S_TKc和1个NAF结构域。进化树分析发现,ZmCIPK20和SbCIPK分为一个分支。荧光定量PCR检测表明,ZmCIPK20基因受盐胁迫诱导表达,在根中下调表达,在叶中上调表达,说明玉米ZmCIPK20基因可能参与玉米对盐胁迫的应答,为揭示该基因的生物学功能提供依据。     

小麦抗叶锈病近等基因系TcLr41基因的差异表达

为了研究与小麦抗叶锈病相关基因的表达情况,从分子水平阐明小麦的抗病机制.以Thatcher和Thatcher为遗传背景的小麦抗叶锈病近等基因系TcLr41为材料,利用cDNA-AFLP技术,开展了与小麦抗叶锈病基因Lr41相关的差异表达基因研究.共选用180对引物组合对Lr41差异表达的基因进行了分析,获得了61对能够在小麦近等基因系TcLr41和感病对照Thatcher之间扩增出差异条带的多态性引物.获得5对能够扩增出5条对小麦抗叶锈病近等基因系TcLr41具有特异性条带的引物,分别是P-AC/M-CAA、P-AG/M-CAT、P-AG/M-CCC、P-CC/M-CCA、P-GA/M-CAA.将重复性好的4条差异片段进行回收、克隆、测序,经序列同源性检索发现了1条与小麦抗叶锈病基因Lr1编码蛋白同源性较高的序列,其他的3个序列功能未知,研究结果为探明TcLr41的抗病机制和进行该抗病基因的克隆奠定了基础.     

“金手指”香蕉抗枯萎病基因同源序列的克隆与分析(英文)

本研究以抗镰刀菌枯萎病香蕉种质"金手指"(AAAB)为材料,根据已克降的抗枯萎病基因的NBS保守结构域设计简并引物,通过同源序列克隆获得了20条来自基因组DNA的RGA片段,大小为530 bp左右.根据其推断的氨基酸序列,经保守结构域分析,其结构域均为NB-ARC,属于non-TIR-NBS类候选抗病基因类序列.它们均具有P-loop(GMGGVGKTT),Kinase-2(LLVLDDIW),RNBS-B(CKVLFTTRS)及疏水氨基酸结构域GLPL(GLPLALKVL)等4个保守氨基酸基元.20个RGA之间核苷酸序列的相似性在41.1%～99.3%之间,氨基酸序列的相似性在33.2%～96.3%之间.同时,对分离得到的20条RGAs进行系统发育树分析,发现它们分布在5个不同的区域.并且所编码的氨基酸序列与已知抗枯萎病基因Fom-2、I2C-1、I2C-2和I2等编码的氨基酸序列表现出28%～54%的同源性,证明了抗病基因在进化上具有一定的保守性.因此,这些抗病基因同源片段(RGA)的分离将为进一步从香蕉中分离抗枯萎病基因打下基础,也可作为分子标记筛选香焦抗枯萎病的候选基因.     

小麦NBS类抗病相关基因片段RGA-A的初步研究

利用同源序列法分离小麦抗病相关基因同源序列。根据已经克隆的抗病基因保守结构NBS区设计引物,采用RT-PCR方法对小麦抗叶锈病近等基因系材料TcLr24进行扩增。获得了一条通读的525 bp条带RGA-A,通过BLASTp比较,序列中含有典型的NBS保守结构域,与很多已知植物抗病基因的功能相应区域一致,编码的蛋白与大麦中抗性蛋白亲缘关系较近。半定量RT-PCR分析表明,RGA-A受叶锈菌诱导表达,表明该基因在小麦叶片中与抗叶锈性相关。该NBS类抗病基因相关片段的获得为研究小麦抗病基因奠定了基础。