EuPOD基因克隆与焦枯病菌胁迫表达分析

植物过氧化物酶是植物体内活性氧清除过程中的关键酶之一,在植物的抗逆性中发挥着重要作用。以对焦枯病菌高抗品系尾细桉为材料,克隆得到一个 POD 基因序列,并命名为 EuPOD,通过实时荧光定量聚合酶链式反应( qRT￣PCR)检验该基因在尾细桉叶片中的表达。结果表明该基因cDNA长999 bp,其编码蛋白由332个氨基酸组成;基于氨基酸序列的系统进化树分析表明, EuPOD在进化上与蓖麻、可可、苹果的同源基因亲缘关系较近,相似性达到了75％,与拟南芥的相似性达到65％,与水稻的相似性较低,只有48％。 EuPOD在桉树焦枯病菌侵染后不同时间所受诱导表达量不同,在12 h的表达量达到高峰。     

亚麻纤维素合酶LuCesA8基因克隆与表达分析

以亚麻快速生长期茎部组织总RNA为模板,通过反转录PCR克隆纤维素合酶基因Lu Ce s A8(基因ID:Lus10029245)全长开放读码框序列。序列分析结果表明,开放读码框全长2 967 bp,共编码988个氨基酸。通过多氨基酸序列比对发现,该蛋白与麻风树Ces A8蛋白亲缘关系最近,相似度达87%,与胡杨、可可树、雷蒙德氏棉及芝麻Ces A8蛋白氨基酸序列相似性分别为86%、85%、85%、81%。荧光定量PCR结果表明,该基因在亚麻不同发育阶段表达水平存在显著差异,快速生长期表达量最高,花期和绿熟期次之,苗期最低。研究为揭示Lu Ce s A8基因在次生细胞壁纤维素合成中的作用奠定基础。     

金定鸭FSHR基因第1～7外显子的克隆及SNP位点的筛查

动物的繁殖活动主要受内分泌生殖激素的调控,FSHR存在于卵泡颗粒细胞膜上,属于G蛋白偶联受体家族,对动物卵巢细胞的发育、成熟和排卵具有重要的作用。本研究以高产和低产金定鸭基因组为模板,通过PCR扩增、目的基因片段克隆和测序等方法,获取金定鸭FSHR基因1~7外显子序列,并对基因序列进行比对分析。结果显示,序列a包含第1外显子(185bp)的完整序列,第1内含子(145bp)的部分序列;序列b包含第2(75bp)、3外显子(75bp)、第2内含子(463bp)的完整序列,第1(40bp)、3内含子(47bp)的部分序列;序列c包含第4外显子(75bp)的完整序列,第3(180bp)、4内含子(55bp)的部分序列;序列d包含第5外显子(78bp)的完整序列,第4(232bp)、5内含子(56bp)的部分序列;序列e包含第6(69bp)、7外显子(75bp)、第6内含子(117bp)的完整序列,第5(133bp)、7内含子(146bp)的部分序列。根据基因序列特征,对获取的5段金定鸭FSHR基因序列进行扩增序列测序比对。结果发现:在外显子1第50bp处存在A/G突变;在外显子2第30bp处存在A/G突变;在外显子4第33bp处存在C/T突变;在外显子5第45bp处存在A/G突变,第19bp处可能存在A/T突变,33bp处可能存在C/T突变。金定鸭FSHR基因序列的克隆及SNP突变位点的发现可为后续开展FSHR基因的多态性与金定鸭产蛋性能的相关研究奠定一定的基础。     

家蚕组织蛋白酶O（BmCatO）基因鉴定及表达分析

【目的】克隆家蚕（Bombyx mori）蛋白酶O基因Cathepsin O（BmCatO）,分析其mRNA表达特征,通过原核表达、蛋白纯化和多次免疫新西兰大白兔获得多克隆抗体,为进一步探究组织蛋白酶O在家蚕变态发育中的功能奠定基础。【方法】利用RACE技术克隆获得家蚕组织蛋白酶O的全长cDNA序列,然后采用RT-PCR对其时空表达特征进行研究。从NCBI下载其他物种组织蛋白酶O基因序列,利用Clustalx和MEGA 6.0软件进行同源比对和进化分析。选取特异性较高的片段设计特异性引物,将PCR扩增产物连接至PET32a质粒,转化至E. coil表达菌株Rosetta(DE3),经IPTG诱导获得组织蛋白酶O重组蛋白,然后利用Ni+亲和层析方法对重组蛋白进行纯化,最后多次免疫新西兰大白兔获得多克隆抗体。【结果】家蚕组织蛋白酶O基因存在于家蚕第14号染色体上,scaffold为nscaf2943,基因编号BGIBMGA009231。该基因有两种剪切形式,剪切体1开放阅读框（ORF）全长为1 071 bp,编码356个氨基酸,预测蛋白分子量36 kD,等电点8.594;剪切体2 ORF全长为942 bp,编码313个氨基酸,预测蛋白分子量40 kD,等电点7.951。两种剪切体均有6个外显子和5个内含子构成,剪切体2的第六外显子出现部分缺失。两种剪切体编码的蛋白结构相似,均含有信号肽、Inhibitor129和Pept-C1结构域。进化分析结果表明,无脊椎动物组织蛋白酶单独聚为一类,且家蚕组织蛋白酶O与同为鳞翅目成员的二化螟（Chilo suppressalis）组织蛋白酶O最为接近。RT-PCR结果显示该基因特异性持续表达于幼虫血细胞,剪切体1的表达水平明显高于剪切体2,但这两种剪切体在幼虫血细胞发育时期表达趋势一致。构建家蚕组织蛋白酶O原核表达系统,利用亲和层析纯化获得高纯度的家蚕组织蛋白酶O重组蛋白,并利用纯蛋白免疫新西兰大白兔制备多克隆抗体,ELISA显示其效价高达到1﹕1 280 000。Western印迹结果表明,该抗血清可以特异性识别家蚕组织蛋白酶O重组蛋白。【结论】获得了家蚕组织蛋白酶O基因的完整cDNA序列及表达特征,经原核表达、纯化获得高纯度的融合蛋白,通过多次免疫新西兰大白兔成功获得抗体。     

甘蔗细胞壁转化酶基因(SoCIN1)克隆及其在转基因烟草中的表达特性分析

[目的]克隆甘蔗细胞壁转化酶基因(SoCIN1)并分析其在转基因烟草植株中的表达特性,为研究CIN1基因功能提供参考.[方法]克隆SoCIN1基因,利用基因重组技术构建植物正义表达载体pBI121-SoCIN1,采用叶盘法经农杆菌EHA105介导将其转化烟草品种K346.经抗性筛选和PCR扩增验证后获得转SoCIN1基因烟草植株,采用半定量PCR检测叶片SoCIN1基因的表达量,并测定叶片可溶性糖含量、CIN活性及株高(以野生型烟草为对照).[结果]克隆获得的SoCIN1基因长度为1731 bp,与GenBank已公布的SoCIN1基因(JQ312298)核苷酸序列同源性达100%,并通过构建其植物正义表达载体转化烟草.PCR扩增鉴定结果表明,SoCIN1基因已整合至烟草基因组DNA.对F0和F1代进行转基因烟草连续筛选,获得4个转SoCIN1基因烟草株系(T-1、T-2、T-3和T-4).在4个株系的叶片中均检测到SoCIN1基因的表达,其中以在T-1株系叶片中SoCIN1基因表达量最高,其次是T-3株系,最低的是T-4株系.4个株系叶片的可溶性糖含量、CIN活性及株高均高于野生型烟草,其中CIN活性显著高于野生型烟草(P<0.05,下同),且T-1株系CIN活性高于其他3株系;T-1、T-2和T-3株系叶片可溶性糖含量分别显著高于野生型烟草39.68%、19.95%和31.15%;T-1、T-2、T-3和T-4株系的株高较野生型烟草分别提高了15.57%、2.90%、5.74%和5.22%,但仅T-1株系与野生型烟草存在极显著差异(P<0.01).[结论]转SoCIN1基因烟草叶片过表达SoCIN1基因,能提高烟草的CIN活性和可溶性糖含量,促进植株生长,由此推测该基因在甘蔗生长发育和蔗糖积累过程发挥作用.     

桉树无性系在华南6种立地条件下的适生性评价

【目的】科学评价桉树无性系在不同立地条件下的抗性和适生性,为桉树"适地适树"种植提供科学依据。【方法】从成活率、树高、胸径、发病率、风害率以及材积等方面,在广东、广西6种不同立地条件下,开展了目前主要推广种植的10个桉树无性系的适生性对比试验。【结果】杂交桉树无性系仍然保持着其适应性强的优良特性,成活率除LH9224为93.7%以外,其余全部在95.0%以上。不同立地条件下各无性系的抗病能力存在较大差异,无性系中以LH9224发病率最高,平均超过6.7%,LH9211没有病株,抗病性最强;立地类型中的黏重土壤发病率最高,平均为3.63%,轻质砂壤土为0。各无性系间的抗风性存在显著差异,在平均风力为9级时,1.5年生幼林的风害率为5%~64%,DH3327和DH3226的抗风性最差,风害率大于60%,LH9211、LH9224和Sh1的抗风性最强,风害率小于10%;6年生成林则以M1和DH2012的风折情况较为严重,遇11级大风时,风折率12%。各无性系间的速生性也存在极显著差异,8.5年生时年均出材量(MAI)为17.19~38.87 m3·hm~(-2)·a~(-1),其中以钦廉试验地的DH3213表现最好,U6表现最差,6种立地条件下6.5年生时,10个桉树无性系的平均MAI为12.24~26.97m3·hm~(-2)·a~(-1)。【结论】台风频发地区可多种植抗风性强的尾细桉E.urophylla×E.tereticornis系列的LH9224无性系,而在内陆少有风害的地区,DH3213和DH3327是较为理想的种植品系,对于成活率最差和发病率最高的唐家等地区,适宜选择成活率最高的M1和抗病性较好的LH9211,而对于出材率较差的吴川和遂溪等地区,适宜选择速生性最佳的DH3213。     

马铃薯纺锤块茎类病毒山西分离物侵染性克隆的构建

马铃薯纺锤块茎类病毒(Potato spindle tuber viriod,PSTVd)侵染马铃薯会严重影响薯块的产量和品质。根据PSTVd的同源序列设计引物,以山西省马铃薯感病块茎中提取的总RNA为模板,经RT-PCR方法扩增出全长cDNA片段,将其克隆到质粒pBS-T载体上,进行序列分析。结果表明,该类病毒全长359 nt,能通过分子内序列互补形成致密的二级结构。以该序列作为种子序列进行Blast搜索,该序列与PSTVd荷兰分离物(GenBank登陆号:AY372400.1)的序列一致性为100%。将该序列与东北株系、河北株系及已公布的弱株系(GenBank登陆号:M14814.1)、强株系(GenBank登陆号:U23058.1)、中间株系(GenBank登陆号:AY937179.1)比对,有12个核苷酸具有多态性,其中有5个发生在致病区。将线性化的质粒pBS-PSTVd及其PSTVd的体外转录产物接种番茄矮红宝的无毒苗,20 d后接种株轻微显症,RT-PCR检测均呈阳性。将RT-PCR产物测序,其结果与接种的PSTVd原序列完全一致,证实构建的PSTVd山西分离物的克隆具有侵染性。     

鲤CYR61基因的克隆、表达及系统进化树的构建

通过鲤(Cyprinus carpio)基因组序列与斑马鱼(Danio rerio)CYR61基因编码区全序列的比对得到了CYR61 A、CYR61 B和CYR61 C共3条序列。分别克隆、测序得到其开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)分别是1 158 bp、1 053 bp、1 107 bp,CYR61 A和CYR61 C得到完整编码区,都是由5个外显子和4个内含子构成,分别编码385、368个氨基酸,其理论等电点值分别是7.83、8.54,分子量(Mw值)分别为42.55 ku、40.83 ku。鲤3个CYR61基因具有高度同源性,并且均含IB、vWC、TSP1、CT 4个模块。分子系统学分析表明鲤CYR61基因与其他物种CYR61基因具有高度同源性,且CYR61 C与其他高等物种的CYR61同源性更高,利用MEGA 5.0计算出CYR61 A、CYR61 B和CYR61 C的分化时间早于鲤和斑马鱼的物种分化。CYR61 C在13个组织中均有表达,在卵巢中表达最高,肠、脑、鳃次之,在其他组织中表达较低且在心脏中表达最低。CYR61 A在精巢、肠、鳃中表达较高。CYR61 B在精巢和脑中表达最高,肠、肌肉、卵巢次之。实时荧光定量PCR分析CYR61 3个复制在鲤胚胎发育时期的表达,都是在0 h相对表达量最高,显著降低至18 h或24 h,随后逐渐升高并在6 d时下降。     

青稞LTP蛋白基因bltl4．2的克隆及其在低温下的表达

为了解LTP蛋白基因bltl4．2在青稞中的功能,以青稞品种“昆仑12号”为实验材料,克隆得到编码该基因的eDNA序列全长470bp,其中包括249bp的开放阅读框,编码82个氨基酸残基,相对分子质量7709．8,理论p16．52,不稳定系数27．36,是一个稳定的蛋白质。LTP蛋白有2个跨膜区,1-19位置的是从膜内到膜外,57-76位置的是从膜外到膜内,总平均亲水性0．522,是一个高度亲水的小分子蛋白质。序列比对显示编码该蛋白的基因与大麦bltl4．2基因具有较高的同源性（98．9％）。通过RealtimePCR检测得到blH4．2基因在4℃下处理48、24和12h的表达量分别是0h的14．6、13．6和8．3倍,SPSS分析显示bltl4．2基因在不同低温胁迫时间下表达差异显著,说明该基因对青稞的耐寒性起到一定的作用。     

林蛙嗜水气单胞菌气溶素基因的克隆及原核表达

以长白山林蛙中分离的嗜水气单胞菌为材料,对嗜水气单胞菌气溶素基因进行克隆、序列分析及基因表达等研究,为嗜水气单胞菌的分子生物学研究提供依据。通过实验成功克隆了气溶素基因,大小为1163bp,对其进行同源性检测,与基因库中DQ186611基因序列的同源性高达99%;构建原核表达重组质粒pGEX-Aer,在大肠杆菌BL21中获得表达,蛋白分子量约为69ku,以包涵体形式存在。