苹果赤霉素信号转导因子MdGAMYB的克隆和表达分析

以‘长富2号’苹果为试验材料,从其短枝顶芽中克隆得到1个赤霉素信号转导因子MdGAMYB,对其进行生物信息学和表达分析。结果表明,MdGAMYB的开放阅读框(ORF)长度为1 656bp,编码551个氨基酸,蛋白质分子量为59.741 kD。生物信息学分析表明MdGAMYB编码的蛋白存在多个糖基化位点和磷酸化位点;序列分析表明,Md GAYMB和其他物种的GAMYB蛋白有很高的相似性,均含有保守的R2R3 DNA结合域和GAMYB家族所特有的Box1,Box2和Box3保守区域;系统进化分析表明,Md GAYMB与梨、梅花、草莓、枣和葡萄等的GAMYB蛋白具有较高的同源性。实时荧光定量PCR分析表明,Md GAYMB具有组织表达特异性,在叶片、花和芽中的表达量较高。外源GA3处理抑制了花芽孕育和翌年成花,抑制MdGAMYB的表达。在易成花品种‘烟富6号’中的表达量高于难成花品种‘长富2号’。     

苹果‘长富2号’开花调控转录因子基因MdIDD7的克隆及表达分析

以‘长富2号’苹果为试验材料,采用RT-PCR的方法,从其芽中克隆得到INDETERMINATE DOMAIN(IDD)转录因子基因MdIDD7,其开放阅读框长度为1 626 bp,编码541个氨基酸。序列比对和结构域分析表明,该转录因子含有1个核定位信号和4个高度保守的锌指蛋白结构域。系统进化树分析表明,MdIDD7与白梨(Pyrus×bretschneideri,XP_009364602.1)、桃(Prunus persica,XP_007225628.1)和梅(Prunus mume,XP_008220893.1)聚在一起。实时荧光定量PCR表明,MdIDD7在‘长富2号’不同组织(茎、叶、花、果和芽)中均有表达,其中芽的表达量最高。花后40~60 d,MdIDD7在易成花品种‘烟富6号’芽中表达量显著高于难成花品种‘长富2号’。"小年"树顶芽组织中MdIDD7的表达量显著高于"大年"树。在花芽诱导前期,外源GA处理诱导MdIDD7下调表达,而蔗糖处理诱导其上调表达,说明MdIDD7响应激素和糖信号,促进苹果成花。     

菜薹蛋白精氨酸甲基转移酶基因BrcuPRMT5的克隆及表达分析

以‘油青49’和‘油青甜菜薹80’菜薹茎尖为材料,采用RT-PCR和RACE技术克隆获得组蛋白甲基转移酶基因Brcu PRMT5的全长cDNA和gDNA序列。BrcuPRMT5 cDNA序列全长为2 117 bp,其中完整开放阅读框为1 929 bp,编码642个氨基酸,相对分子量为71.55 kD,理论等电点(p I)为5.87;多序列比对结果表明,Brcu PRMT5编码的氨基酸序列含有高等植物PRMT5基因1个高度保守的结构域;系统发育分析结果显示与大白菜、油菜及甘蓝的亲缘关系最近;亚细胞定位软件分析得知,Brcu PRMT5蛋白无跨膜区域,可能定位于线粒体中;对应的gDNA全长为4 151 bp,含有23个外显子和22个内含子,最长的外显子长度为140 bp,内含子的长度范围为50~150 bp。利用半定量RT-PCR和实时荧光定量PCR技术分析基因的表达,BrcuPRMT5在菜薹不同组织中均有表达,其中在花中表达量最高,叶次之,根中最低;BrcuPRMT5从苗期至完全抽薹开花期的表达量呈现上升趋势。BrcuPRMT5在菜薹花发育过程中可能起一定的调控作用。     

苹果细胞分裂素氧化酶基因MdCKX7.2的克隆及抗性鉴定

采用同源克隆和PCR技术从‘嘎拉’苹果(Malus×domestica Borkh.)中克隆细胞分裂素氧化酶基因MdCKX7.2(基因序列号:MDP0000279125)。该基因含有1 542 bp的完整开放阅读框,编码513个氨基酸。利用Plant CARE数据库对MdCKX7.2启动子顺式作用元件进行预测分析,发现MdCKX7.2启动子序列中存在光、干旱、脱落酸、水杨酸、茉莉酸甲酯等响应元件。基因表达分析发现,‘嘎拉’幼苗中MdCKX7.2的表达明显受干旱和ABA的诱导。通过农杆菌介导的遗传转化获得MdCKX7.2转基因拟南芥植株。抗性试验表明,异位表达MdCKX7.2基因明显提高了拟南芥对干旱胁迫的抗性。拟南芥种子萌发试验表明,在拟南芥中异位表达MdCKX7.2提高了植株对ABA的敏感性,种子萌发率和幼苗鲜质量明显下降,与种子萌发相关基因的表达量明显上调。以上试验结果表明,MdCKX7.2在植物非生物胁迫响应中发挥重要作用。     

玉米大斑病菌交配型基因克隆及生物信息学分析

以真菌毒素与分子植物病理学实验室前期分离、鉴定并保存的玉米大斑病菌菌株F 1-40（A交配型菌株）、01-23（a交配型菌株）为试验材料,利用候选基因法,通过PCR扩增和Genome Walking 技术,对A交配型菌株和a 交配型菌株的MAT基因进行同源片段扩增,从而获得基因全长及其侧翼序列,进一步利用生物信息学方法对扩增得到的MAT基因全长进行保守结构域分析,利用玉米大斑病菌基因组数据库的Blast序列比对软件将MAT1基因和MAT2基因的侧翼序列进行比对。研究结果表明,在不同交配型的玉米大斑病菌中,A交配型的菌株中含有A交配型基因MAT1,a交配型菌株中含有a交配型基因MAT2。2个基因均含有1个内含子,其中MAT1基因编码包括1个完整的MAT-α结合域,该结合域属于MAT alpha1家族。 MAT2基因编码包含1个完整的HMG-box结合域,该结合域属于DNA结合蛋白中HMG-box家族的Ⅰ类成员,由3个螺旋结构组成,位于133～202个氨基酸残基之间,整体呈U型,结构比较松散,通过高度序列特异性与DNA的小沟结合,参与DNA的复制、转录、翻译等一系列的过程,从而参与玉米大斑病菌的有性生殖过程。 MAT1基因和MAT2基因侧翼序列的相似性高于93％。     

玉米组蛋白H_3和H_4基因的克隆

本文以λEMBL3为克隆栽体,构建了玉米(Zea mays)基因组文库,通过人工合成的探针进行原位杂交和斑点杂交,从文库中筛选到4个含有组蛋白H_3基因的阳性克隆。另外,通过多聚酶链式反应(PCR),从玉米核DNA中扩增了组蛋白H_4基因。这些基因可以在转基因植物研究中作为辅助序列提高外源基因的整合频率。     

香樟优良无性系快繁技术的研究

选择得油率1.4%以上,其樟油含醇量96%以上、芳樟醇含量93%以上、樟脑含量低于0.1%的三年生香樟,以当年生嫩枝为外植体进行快繁技术研究。结果表明:无菌活体获取率最高的是每年2、3月接种的,1月接种的次之;筛选出适宜香樟组织培养的基本培养基为M S2[M S C a(NO3)2.4H2O 200 m g/L];继代芽培养理想的激素组合为6-BA 3.0~3.5 m g/L IAA 2.0 m g/L,继代周期25~30 d,芽增殖3.5倍,年繁殖数5.31×105;M S2 IBA 3.0 m g/L NAA 1.5 m g/L 氯化胆碱50~100 m g/L是不定根诱导的适宜培养基,生根率达86.7%;组织培养再生植株移栽成活率最高的基质是塘泥,成活率达85%。     

沙田柚黄龙病病原16S rDNA片段的克隆与序列分析

采集田间表现斑驳症状的沙田柚叶脉,用CTAB法提取总DNA。根据柑橘黄龙病病原16S rDNA的核苷酸序列设计引物P1/P2,进行PCR扩增,获得1条大小为1 167 bp的片段。酶切分析显示,该片段可被切成大小分别约为640 bp和520 bp的2个片段。扩增产物经纯化,与pM D 18-T V ector连接,转化大肠杆菌(E scherich ia coli)DH 5α,筛选克隆重组子。对PCR产物进行测序及序列分析,结果表明,与柑橘黄龙病病原亚洲种16S rDNA的同源性为99%,与非洲种的同源性为97%,与美洲种的同源性为96%。认为,沙田柚的斑驳症状是由黄龙病病原引致的,称之为沙田柚黄龙病。该沙田柚黄龙病病原属于柑橘黄龙病病原亚洲种(L iberobacter as iaticus)中的一个成员。系统进化树分析显示,沙田柚黄龙病病原与中国柑橘黄龙病病原亲缘关系最近,推测是直接来自中国柑橘黄龙病病原。     

猪5-HT4b受体基因cDNA克隆和序列分析

利用RT—PCR技术克隆了猪5-HT4bR基因的核苷酸序列，并利用生物信息学手段进行了验证。核苷酸序列测定与分析表明，该基因片段全长1209bp且包含一个完整的开放阅读框，编码402个氨基酸。该序列已在GenBank登录（Accession No．AY566638）。序列分析结果表明，该基因与已报道的人、鼠等5种动物5-HT4bR基因具有较高的核酸序列和氨基酸序列同源性，分别为92．56％和93．63％。该基因编码的蛋白具有7次跨膜结构，属于G蛋白偶联受体超家族。     

高产水稻土细菌多样性的培养法与非培养法比较研究

利用细菌的通用引物扩增江西余江县高产水稻土红壤细菌总DNA和平板培养细菌混合总DNA的16S rDNA基因片段,在此基础上分别建立两种16S rDNA文库(文库a和文库b)。从两个文库中各随机挑选100个克隆,扩增出阳性克隆中的插入片段后选用HhaⅠ和RsaⅠ两种四碱基酶进行ARDRA(amplified rDNA restriction analysis)分析。统计比较分析发现,文库a的Shannon-Wienner指数、Simpson指数、丰富度、均一度分别为4.432、0.987、18.885和0.973,均高于文库b中相应的多样性参数(分别为2.271、0.758、5.736和0.501),即平板培养方法所展现的细菌群落结构多样性低于土壤中原始的多样性。结果表明,传统培养方法存在着很大的局限性,必须结合新的分子生物学技术手段才能更全面完善地认识土壤微生物群落结构多样性,以期充分利用其中丰富的微生物资源。