结球甘蓝雌蕊调控因子SPT与HEC1的克隆及相互作用分析

为研究SPT和HECs及其相互作用对甘蓝雌蕊发育的影响, 以结球甘蓝自交不亲和系E1为材料, 提取雌蕊总RNA, 根据拟南芥中SPT和HEC1基因设计引物, 采用同源克隆的方法克隆SPT基因, 其序列1085 bp, 开放阅读框(ORF) 1062 bp; HEC1基因ORF 696 bp。通过cDNA推导得到的氨基酸序列表明, SPT编码353个氨基酸残基, 预测分子量为37.67 kD, pI为6.83; HEC1编码231个氨基酸残基, 预测分子量为25.26 kD, pI为10.2。分析表明, 两基因在各器官中均表达, 但SPT在果实和雌蕊中表达量最高, 而HEC1在根和花蕾中的表达量最高。为检测两者的相互作用, 构建原核表达质粒pCold I-SPT和pGEX-HEC1, Pull-down试验表明两蛋白能够在体外相互作用。同时构建pGBKT7-SPT、pGADT7-HEC1及互换载体pGBKT7-HEC1和pGADT7-SPT酵母表达载体, 分别转化酵母Y2HGold和Y187感受态细胞后均未出现自激活和毒性现象, 融合后的二倍体酵母均能在SD/–Trp–Leu–Ade–His/X-α-gal/AbA板上长出蓝色菌斑, 表明SPT和HEC1能够相互作用激活下游的HIS3、AUR1-C、MEL1和ADE2报告基因, 酵母双杂交试验结果与Pull-down检测一致, 说明SPT和HEC1能够相互作用以调控雌蕊的发育。     

结球甘蓝花粉蛋白延伸因子基因的克隆及其序列分析

以结球甘蓝（Brassica oleracea L. var. capitata L.）E1 花粉为试材,对萌发前后的花粉总蛋白进行双向电泳及差异蛋白质谱分析,发现延伸因子 BoEF-Tu 蛋白在花粉萌发后较萌发前表达上调。利用同源克隆得到甘蓝 BoEF-Tu 基因的全长 cDNA 序列,其长度为 1 728 bp,具有一个完整开放阅读框（ORF）,位于 112 ~ 1 473 bp 处,编码 453 个氨基酸残基,预测分子量为 49.17 kD,等电点为 6.52。生物信息学分析表明：BoEF-Tu 蛋白含有 9 个 α–螺旋结构,18 个 β–折叠结构,不含信号肽和跨膜区,在106 ~ 121 位氨基酸残基处有 1 个 GTP 结合区域（DKAPEEKKRGITIATA）。氨基酸同源性分析表明,BoEF-Tu 与拟南芥 EF-TuM 同源性较高,达到 93%;系统进化分析表明,BoEF-Tu 与拟南芥 EF-Tu 的亲缘关系最近。     

甘蓝两种SRK短截蛋白的体外表达及其与THL1作用检测

 为探明S–位点受体激酶（SRK）上与类硫氧还蛋白1（THL1）作用的氨基酸区域以及两者间作用方式,依据SRK_E1上功能域分布构建了两种SRK_E1短截体原核表达质粒pGEX-SRK_E1A和pGEX-SRK_E1B,分别在大肠杆菌BL21中获得了可溶性表达。通过体外孵育检测蛋白质相互作用的方法对SRK_E1A、SRK_E1B与THL1相互作用进行了检测,结果表明SRK_E1A和SRK_E1B均可与THL1结合,明确了THL1与SRK相互作用并不依赖于SRK激酶活性。两类SRK等位序列间比对结果表明Cys在两类SRK间的保守性存在明显差异,推测两类SRK材料亲和性的差异可能与Cys保守性不同有关。     

结球甘蓝花粉膜联蛋白基因的克隆及其表达分析

 对结球甘蓝（Brassica oleracea L. var. capitata L.）花粉总蛋白双向电泳及差异蛋白质谱分析, 发现膜联蛋白在花粉萌发后较萌发前表达下调。通过同源扩增和RACE 等方法首次在结球甘蓝花粉中扩增得到BoAnnexin2 基因的cDNA 序列,该基因cDNA 全长1 157 bp,开放阅读框为951 bp,编码316 个氨基酸残基,预测分子量为36.02 kD,等电点6.33。BoAnnexin2 编码蛋白C 端有4 个膜联蛋白重复序列,共2 个Ⅱ型钙结合区域,在第4 个钙结合区位点包含GXXXGXS（T）/DXXG 基序。实时荧光定量试验表明,BoAnnexin2 在甘蓝成熟未萌发花粉中的表达量是萌发45 min 后表达量的8 倍,表明BoAnnexin2 在甘蓝花粉萌发起始阶段起到重要调控作用。     

环境胁迫下大头芥花青素积累及其相关结构基因的表达

以大头芥（红叶大头芥）为试材,研究模拟干旱、低温和强光等环境胁迫下红叶大头芥中花青素含量及其与花青素合成途径中CHI、DFR和ANS等结构基因表达的关系。首先通过同源克隆法在红叶大头芥中克隆了CHI、DFR和ANS基因,其开放阅读框分别为759、1 157、1 004 bp,分别编码253、385、334个氨基酸。实时荧光定量RT-PCR结果表明,在环境胁迫下,红叶大头芥中花青素的积累和结构基因的大量表达需要一定处理时间的诱导。CHI基因在强光、低温和模拟干旱胁迫下的表达量无明显变化,且表达量极低|而DFR和ANS基因在低温、强光胁迫下的转录表达量随胁迫时间的延长而增加,对红叶大头芥中花青素的合成起到了重要的调控作用,且强光胁迫下DFR和ANS的表达量约为低温胁迫的两倍,推测低温和强光胁迫可能诱导了红叶大头芥中花青素合成途径不同的调控机制。     

结球甘蓝花粉蛋白延伸因子基因的克隆及其序列分析

 以结球甘蓝（Brassica oleracea L. var. capitata L.）E1花粉为试材,对萌发前后的花粉总蛋白进行双向电泳及差异蛋白质谱分析,发现延伸因子BoEF-Tu蛋白在花粉萌发后较萌发前表达上调。利用同源克隆得到甘蓝BoEF-Tu基因的全长cDNA序列,其长度为1 728 bp,具有一个完整开放阅读框（ORF）,位于112 ~ 1 473 bp处,编码453个氨基酸残基,预测分子量为49.17 kD,等电点为6.52。生物信息学分析表明：BoEF-Tu蛋白含有9个α–螺旋结构,18个β–折叠结构,不含信号肽和跨膜区,在106 ~ 121位氨基酸残基处有1个GTP结合区域（DKAPEEKKRGITIATA）。氨基酸同源性分析表明,BoEF-Tu与拟南芥EF-TuM同源性较高,达到93%;系统进化分析表明,BoEF-Tu与拟南芥EF-Tu的亲缘关系最近。     

结球甘蓝花粉类钙调素蛋白基因BoCML49的克隆及表达分析

以结球甘蓝E1为材料,提取花粉萌发前和萌发后的混合花粉总蛋白,总蛋白双向电泳后通过MALDI-TOF-MS鉴定分析差异点,根据差异点分析结果,利用同源克隆得到甘蓝BoCML49基因707 bp的cDNA片段。通过对BoCML49基因的qPCR分析表明其表达量在花粉萌发前约为萌发后的2.73倍,表明BoCML49基因在花粉萌发后表达下调。通过5¢-Race和3¢-Race分别得到550 bp和721 bp大小cDNA片段,最终得到结球甘蓝BoCML49全长cDNA序列,开放阅读框位于125~
1 078 bp处,加尾信号(AATAAA)位于第1 222 bp处。通过cDNA推导得到的氨基酸序列分析表明,BoCML49编码317个氨基酸残基,预测分子量为33.51 kD,pI为6.93,经Smart-embl预测其含2个重要的EF-hand结构,分别位于序列第150~178和第216~244位氨基酸残基处,预测结果显示其含有7个α-螺旋和10个β-折叠结构。系统发育树表明结球甘蓝BoCML49与拟南芥AtCML49和AtCML50的亲缘关系较近。BoCML49基因的原核表达得到37.55 kD的融合蛋白。     

结球甘蓝花粉钙调素基因的克隆与表达分析

 根据芸薹属植物钙调素基因保守区域设计引物,采用同源克隆的方法从结球甘蓝自交不亲和系和自交系花粉中克隆得到一个钙调素开放阅读框cDNA 序列,该序列长450 bp,编码149 个氨基酸;编码蛋白不含跨膜区,无信号肽,具有4 个完整的EF-hand 结构域。构建了结球甘蓝花粉钙调素原核表达系统,钙调素基因及其3 个突变体在E. coli 中得到表达,均获得分子量约为16 kD 的可溶性融合蛋白,在EGTA 存在的条件下,各融合蛋白具有各自独特的凝胶迁移现象,活性检测表明甘蓝花粉钙调素活性依赖于钙离子。该基因在甘蓝自交不亲和系花粉萌发过程中表达量先上升后下降,在自交系中随花粉萌发增大而降低;在含有钙调素拮抗剂TFP 的培养基中,自交不亲和系和自交系花粉中钙调素基因表达量均受到抑制;在含有W-7 琼脂糖的培养基中无明显差异。     

红叶芥低温胁迫下苯丙氨酸解氨酶活性及其基因的克隆表达

用8℃低温处理红叶芥四叶期植株,在低温处理的52 h内分别取样6次,取样后分别提取叶片总RNA,再利用RT-PCR克隆得到红叶芥PAL基因开放阅读框内1 908 bp片段,核苷酸序列分析显示,红叶芥PAL基因与芜青PAL基因的同源性达到99%.半定量RT-PCR结果显示,在8℃低温胁迫下,红叶芥PAL基因表达量呈现先降低后升高的趋势,在处理18 h后达到最低点,随后迅速升高,这与PAL活性变化一致.     

人工老化芥菜种子基因组DNA的ISSR标记

应用ISSR分子标记对人工老化的芥菜种子进行DNA损伤程度的分析,从18条ISSR引物中选出6条适用于老化芥菜种子的研究分析,并发现人工老化处理的芥菜种子随着老化时间的延长,ISSR扩增出的条带减少、颜色变浅甚至消失,表明在种子贮藏中,随着老化程度的加剧,DNA破损是影响种质资源保存的因素之一。