烟草抗CMV细胞突变系筛选系统的研究

在单倍体烟草6叶期接种CMV,接种前3d适当增施氮肥,接种后置28±2℃和自然光照条件下最适合CMV侵染和发病,发病后烟苗仅9或10位叶全部畸型褪绿,这是用绿岛法筛选抗CMV细胞突变系的临界选择压。用0.3％EMS(硫酸二乙酯)诱变烟苗心叶,接种CMV后置临界选择条件下从普通烟草良种Burley18的928个病株中选到每叶仅1～2个绿岛的畸型褪绿叶78片。截取绿岛进行组织培养得到146株无病试管苗,移栽盆钵后再接种CMV鉴定,选到抗CMV突变系R_2和R_8,其当代无性系在夏季网室条件下病情指数较亲本低40.1～45.3,并能通过有性过程传递。     

芹菜NAC转录因子基因AgNAC1的克隆及其对非生物胁迫的响应

通过RT-PCR方法,从芹菜‘六合黄心芹’和‘文图拉’中分别克隆获得编码NAC转录因子的基因AgNAC1。利用生物信息学方法分析其编码氨基酸序列组成、蛋白质理化性质、亲缘关系、空间结构等,采用荧光定量PCR技术检测基因在不同非生物胁迫下的表达水平。结果表明：‘六合黄心芹’和‘文图拉’AgNAC1开放阅读框长度均为957 bp,编码318个氨基酸,其蛋白质相对分子量分别为36.89和36.77 kD,理论等电点分别为5.94和5.78。AgNAC1蛋白与不同植物中NAC家族成员同源性比对和进化树分析表明,其与胡萝卜DcNAC属于同一个分支,进化距离最近。蛋白功能域预测显示,AgNAC1有多个α螺旋和β转角二级结构单元。荧光定量PCR结果表明,AgNAC1在芹菜叶中表达量最高,具有组织特异性,同时对高温、低温、干旱和盐胁迫均有响应。‘六合黄心芹’中AgNAC1的表达水平在高温处理24 h达到最高。‘文图拉’中AgNAC1的表达水平在高温、低温及盐处理后2 h和8 h高于对照,呈现先下降后上升的趋势,在干旱处理4 h时表达水平最高。     

拟南芥中异源过表达黄瓜CsTRY基因对表皮毛的抑制作用

 将拟南芥表皮毛调控基因TRIPTYCHON（TRY）、CAPRICE（CPC）以及ENHANCER OF TRY AND CPC1（ETC1）的序列信息,在黄瓜基因组数据库中进行BLAST比对后发现,它们都对应于黄瓜中的同一个基因CsTRY。异源过量表达黄瓜CsTRY导致拟南芥叶片表皮毛大量减少,且使拟南芥中表皮毛起始基因GLABRA2（GL2）的表达量显著下降,表明黄瓜CsTRY基因与拟南芥TRY基因可能具有功能上的保守性,通过阻碍GL1-GL3/EGL3-TTG1三聚体复合物的形成来降低GL2的表达,从而抑制表皮毛的形成。     

牡丹病程相关蛋白1基因的克隆及表达分析

 以牡丹柱枝孢叶斑病病原菌Cylindrocladium canadense处理的牡丹‘鲁菏红’叶片为材料,根据已发表植物PR1的保守区域设计兼并引物,利用RT-PCR和RACE技术,获得病程相关蛋白1基因的cDNA,命名为PsPR1。该序列全长为744 bp,5′和3′非翻译区分别有42 bp和225 bp。该基因有477 bp的开放阅读框（ORF）,编码158个氨基酸,成熟蛋白分子量14.8 kD,等电点（pI）6.19,具有典型的SCP_PR1_like保守结构域。通过Blast比对发现该基因与多种植物病程相关蛋白1基因具有高度同源性。通过实时荧光定量PCR检测,发现该基因在牡丹萼片中相对表达量最高,在正常生长的叶片中最少。该基因受病原菌C. canadense和信号物质SA的显著诱导,分别在处理的24 h和12 h达到最高峰,说明PsPR1可能参与了牡丹的抗病防御过程。     

小菜蛾γ- 氨基丁酸受体基因片段的克隆、表达及特征分析

 利用反转录多聚酶链式反应(RT-PCR) 对小菜蛾( Plutella xylostella ) 的γ - 氨基丁酸a(GABAa) 受体基因cDNA片段进行了克隆和序列分析。通过简并性上游引物和下游引物扩增出小菜蛾GABAa受体基因248 bp的cDNA片段。该cDNA基因片段的氨基酸与已报道的烟芽夜蛾(Heliothis viresce)的GABAa受体基因氨基酸序列同源性为100%。以GABAa受体基因片段为基础, 构建了优化的半定量RT-PCR法, 以18S rRNA为内标, 研究小菜蛾不同组织以及不同发育阶段GABAa受体基因表达的差异。结果表明, GABAa受体基因在头部表达量最高, 胸部次之, 腹部最低; 在不同发育阶段的表达量差异不大。     

辣椒CaCOI1 基因的克隆、表达及其序列分析

 利用RT-PCR技术从辣椒中克隆到基因CaCOI1,该基因编码的蛋白质由603个氨基酸残基组成,蛋白质的分子量为68.35 kD,等电点是6.32。在蛋白质N–端有1个F-box结构域,C–端有6个富含亮氨酸结构域。二级结构分析表明,CaCOI1蛋白分子中,α–螺旋、β–折叠、β–转角和不规则卷曲分别为51.41%、13.76%、5.80%和29.03%。CaCOI1蛋白的平均亲水系数为–0.143,为亲水蛋白。蛋白质序列比对和进化树分析表明,CaCOI1与番茄LeCOI1蛋白的一致性最高（94%）,进化距离最近。实时定量RT-PCR分析表明,CaCOI1在辣椒的根、茎、幼叶、成熟叶、花、青熟期果实、成熟红果等不同生长发育时期的组织中都能表达,在花中表达水平最高,是其他组织的2.8 ~ 5.4倍,表明CaCOI1在花的发育过程中起重要作用。     

猕猴桃AdCCS1基因的克隆及其表达调控

采用RT-PCR法从‘米良1号’猕猴桃中分离到1 066 bp的铜锌超氧化物歧化酶分子伴侣蛋白基因AdCCS1,登录号为KY471361。AdCCS1的开放阅读框为984 bp,编码327个氨基酸,包含3个典型结构域（N端结构域、中间结构域和C端结构域）和2个保守的金属结合位点（MXCXXC和CXC）。基因结构分析显示AdCCS1由6个外显子和5个内含子组成。系统进化分析表明AdCCS1聚在双子叶植物分支中,与茶树CsCCS的亲缘关系最近。此外,AdCCS1的5′端调控区存在多种光响应、胁迫响应和激素响应应答元件。定量PCR分析显示,AdCCS1在猕猴桃叶片中的表达量最高,其次是成熟果、花、幼果和茎,在根中的表达量最低。猕猴桃果实中AdCCS1在4 ℃低温贮藏过程中的表达量均比25 ℃贮藏中同期的低,说明低温抑制AdCCS1的表达。脱落酸和赤霉素处理后AdCCS1的表达下调,但二者的应答模式不同。     

甘蔗黄叶病毒P0基因的克隆与原核表达及抗血清制备

根据已发表ScYLV-P0基因系列设计特异性引物,应用RT-PCR技术从甘蔗病叶的mRNA扩增得到目的DNA片段.以pET32a（＋）为原核表达载体,构建重组表达质粒pET32a-P0.经过双酶切鉴定和DNA测序后,将重组表达质粒转入大肠杆菌BL21 （DE3）pLySs,在30℃培养条件下IPTG诱导表达.通过SDS-PAGE电泳检测融合蛋白表达情况.表达结果显示,在该表达系统中,融合表达蛋白P0是以包涵体形式的蛋白存在;P0融合蛋白大小约45kDa,与P0开放阅读框的理论推算值29.991 kDa加上载体自身蛋白约18 kDa相符,用Ni2＋-NTA琼脂糖亲和层析纯化融合蛋白,免疫家兔制备出抗血清,通过酶联法（ID-ELISA）测定本实验制备的ScYLY-P0抗血清工作浓度为1：25000.     

苹果6–磷酸葡萄糖酸脱氢酶基因Md6PGDH1的克隆和功能分析

以‘嘎拉’苹果为材料,克隆了6–磷酸葡萄糖酸脱氢酶基因Md6PGDH1(序列号:MDP0000279299)全长。序列分析显示,该基因包含一个长为1 047 bp完整的开放阅读框,编码347个氨基酸,分子量为36.430 k D,预测等电点为9.24。同源性分析表明Md6PGDH1还有另外3个同源基因;功能域分析表明Md6PGDH蛋白含有两个保守的绑定域;亚细胞预测表明Md6PGDH定位存在差异。分析Md6PGDH1启动子发现存在多个响应非生物胁迫的顺式作用元件。定量分析显示,Md6PGDH1在苹果的不同组织中都有表达,且受非生物胁迫诱导。原核诱导Md6PGDH1蛋白并进行蛋白酶活的测定,为后续蛋白功能鉴定奠定了基础。Md6PGDH1在苹果愈伤组织中过量表达,提高其抗盐胁迫的能力。