普通小球藻八氢番茄红素合成酶基因psy的cDNA克隆及生物信息学分析

通过RACE-PCR首次克隆获得了普通小球藻(Chlorella vulgaris)中八氢番茄红素合成酶编码基因psy 的cDNA全长序列.该序列全长1 605 bp,包括1 245 bp开放阅读框,编码415个氨基酸.氨基酸序列对比及系统发生分析表明其与其他物种的PSY蛋白具有同源性,与绿藻聚为一支,与小球藻(Chlorella variabilis)、原壳小球藻(Auxenochlorella protothecoides)和佐夫色绿藻(Chromnochloris zofingiensis的遗传距离最近(分别为0.173、0.188和0.239),并具有较高的相似性(81％ ～ 84％)和一致性(69％ ～ 76％).亚细胞定位预测表明普通小球藻PSY前45个氨基酸残基为叶绿体转运肽,可能引导翻译后的肽链进入叶绿体.保守区块、特征基序分析及三维建模显示,序列中具有多个潜在的蛋白质修饰位点,以及PSY蛋白的保守区块和特征基序,包括两个保守的底物-镁离子结合位点和两个活性位点遮蔽残基,用于结合底物及保护催化反应中间产物;普通小球藻PSY蛋白中还具有一个特异的底物-镁离子结合位点,其活性和功能还未知.总之,研究结果揭示了普通小球藻psy基因的cDNA全长序列及可能的蛋白质序列结构特性,结果可为构建过表达载体,提高类胡萝卜素产量提供相关信息.     

脐橙果实发育过程中有机酸合成代谢酶活性的变化

 以红桔砧10 年生罗伯逊脐橙为试材, 研究了果实发育过程中有机酸代谢相关酶活性的变化及其与有机酸积累的关系。结果表明: 在整个果实发育过程中, 柠檬酸合成酶(CS) 和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC) 活性与有机酸含量呈极显著正相关。这不仅证明脐橙果实中存在通过CO₂ 固定合成有机酸的途径, 还说明CS、PEPC 是有机酸合成的关键酶, 抑制CS 的活性能降低果实中有机酸的生成量。     

碱茅6-磷酸海藻糖合成酶基因的克隆及其耐逆性分析

从碱茅酵母cDNA文库中经过NaCl、NaHCO₃筛选,均得到长为1153 bp碱茅6-磷酸海藻糖合成酶基因(PutTPS)片段。通过3'End cDNA amplification方法获得基因缺失的3'序列,该基因全长3358 bp,编码882个氨基酸。氨基酸序列比较结果表明,PutTPS氨基酸序列与水稻、拟南芥、玉米等多种高等植物的TPS蛋白的同源性高达60%90%。利用Northern blot技术,研究该基因的组织表达模式及NaCl、NaHCO₃胁迫处理下基因的表达模式变化;同时对转pYES₂- PutTPS基因酵母菌株进行盐、碱、氧化胁迫、渗透胁迫处理,观察其在逆境下的生存表现。结果表明,PutTPS具有组织表达特异性,其中在根和花中表达量最大;NaCl、NaHCO₃会诱导PutTPS 基因在根和叶中的上调表达;同时重组酵母菌株对盐碱、氧化、渗透胁迫及干旱等逆境的适应能力显著增强。以上研究结果表明,碱茅PutTPS基因与逆境之间具有一定的应答关系,并在植物适应环境逆境过程中起着重要的作用。     

Molecular Cloning of a Cellulose Synthase Gene PtoCesA1 from Populus tomentosa and Its Genetic Transformation in Tobacco

A 3 125 bp cellulose synthase gene, PtoCesA1, which has a 98% identity to PtrCesA1 from Populus tremuloides, was cloned from cDNA prepared from secondary xylem of P tomentosa. Four anti-expression vectors with different fragments of PtoCesAl, named as pBIPF, pBICC1, pBIPR and pBIBR, were constructed. Some traits of transformed tobacco of pBICC1, pBIPR and pBIBR differed from wild types, such as small leaves, ＂dwarf＂ phenotype and thinner xylem and fiber cell walls than wild plants consistent with a loss of cellulose. It indicated that the growth of transgenic tobacco was restrained by the expression of anti-PtoCesA1. Transgenic tobacco was obtained and the contents of cellulose and lignin were analyzed as well as the width and length of fiber cells, and xylem thickness for both transgenic and control plants. Transformed tobacco showed a different phenotype from control plants and it implied that PtoCesA1 was essential for the cellulose biosynthesis in poplar stems.     

油茶查尔酮合酶和异构酶基因的cDNA克隆

查尔酮合酶和查尔酮异构酶是类黄酮代谢与色素苷代谢的关键酶.以油茶近成熟种子cDNA文库和EST文库为材料,通过分子克隆方法鉴定了1条查尔酮合酶基因全长cDNA和1条查尔酮异构酶全长cDNA.结果表明:油茶查尔酮合酶基因的cDNA含1479 bp,编码412个氨基酸,为目前最长的查尔酮合酶,与其它物种的查尔酮合酶具有极高的相似性,在进化上高度同源;油茶查尔酮异构酶基因的cDNA含899 bp,编码206个氨基酸,与茶的查尔酮异构酶基因高度同源,但与其它物种的相似性较低.     

宁夏枸杞八氢番茄红素合成酶基因的克隆与序列分析

类胡萝卜素是植物叶绿体光合作用的辅助色素,并能保护叶绿素免受高温强光的破坏(Bartley et al.,1995).现在越来越多的医学研究表明,类胡萝卜素与人类健康密切相关.约有10%的类胡萝卜素是维生素A的前体(Krinsky,1989).据统计,每年有70多个国家的3 000多万儿童因缺乏维生素A而造成致命性疾病(Cheryl et al.,1997).此外,类胡萝卜素在防癌抗癌、预防心血管疾病、增强人体免疫力等方面起着重要的作用(陶俊等,2002).通过对菲律宾、加拿大和中国的食道癌患者的调查已证明β-胡萝卜素能延缓疾病的进程(韩雅珊,1999).由于类胡萝卜素在许多植物中含量较低,并且难以用化学方法合成.因此,利用基因工程手段调控类胡萝卜素的代谢积累,进而大量生产类胡萝卜素已成为研究者们所共识的研究方向之一.目前通过基因工程手段已获得转类胡萝卜素合成酶基因的"金大米"和"金油菜"(陶俊等,2002).     

茶树黄酮合成酶Ⅱ基因全长cDNA序列的克隆和实时荧光定量PCR检测

利用RT-PCR和RACE技术,克隆得到茶叶中合成黄酮类化合物的关键酶基因—黄酮合成酶Ⅱ,该基因属于细胞色素P450家族,在GenBank登录号为FJ169499。黄酮合成酶ⅡcDNA全长序列1824bp,其中1605bp为编码区,编码534个氨基酸,分子量为60.4kD。通过SYBRGreenI实时荧光定量PCR检测,发现黄酮合成酶Ⅱ在茶树一芽二叶春梢、当季成熟叶、花瓣、花蕊、种子中都有表达,成熟叶的表达量显著高于其他四种组织。     

EMS诱变水稻创制抗咪唑啉酮除草剂种质

为了创制水稻非转基因抗除草剂种质,丰富我国水稻轻简化栽培杂草防治所需的配套种质资源,本研究以0.5％(w/v)甲磺酸乙酯(EMS)水溶液诱变水稻种子14 h,然后以咪唑啉酮类除草剂筛选3 ～4叶期的M2水稻幼苗.结果发现,M2幼苗茎叶喷雾160 mg·L-1甲咪唑烟酸15 d后,非抗性苗黄化、生长被抑制甚至枯死,抗性苗...     

西农萨能羊脂肪酸合酶(FASN)基因启动子序列的克隆与序列分析

以陕西省千阳县种羊场的足月正常分娩、健康的西农萨能羊为试验材料,运用PCR方法对其FASN基因启动子部分序列进行了克隆和序列分析,获得了西农萨能羊FASN基因启动子序列片段719 bp(GenBank收录号EF556550.1).序列分析显示,TATA盒位于-35 bp处,1个类似于CAAT盒的序列位于-68 bp处,这些都是典型的真核生物启动子元件,TATA盒上游区域有76％以上的G/C含量和4个GC盒(GGGCGG和CCGCCC),潜在的核转录因子结合位点Sp1位于-99 bp、-174 bp、-255 bp和-320 bp.     

广东省水稻田稗对五氟磺草胺的抗性分析

为明确广东省水稻田杂草稗Echinochloa crus-galli对五氟磺草胺的抗性现状及其可能的抗性机理,采用整株剂量反应法测定不同地区稗种群对五氟磺草胺的抗性水平,对不同稗种群的乙酰乳酸合成酶（acetolactate synthase,ALS）基因片段进行扩增测序,分析细胞色素P450酶（cytochrome P450 monooxygenase,P450）和谷胱甘肽-S-转移酶（glutathione-S-transferase,GST）抑制剂胡椒基丁醚（piperonylbutoxide,PBO）和4-氯-7-硝基-2,1,3-苯并氧杂噁二唑（4-chloro-7-nitro-1,2,3-benzoxadiazole,NBD-Cl）对不同稗种群抗性水平的影响,并对替代药剂进行筛选。结果显示,广东省水稻田多数稗种群对五氟磺草胺仍表现敏感,但采自湛江市的1个种群BC-7对五氟磺草胺产生了抗性,抗性倍数达6.5倍。与敏感种群BC-2相比,BC-7种群并未发生已报道的ALS靶标抗性相关突变。PBO和NBD-Cl均可显著提高BC-7种群对五氟磺草胺的敏感性,其干重抑制中量GR₅₀由31.1 g/hm²分别降为11.0 g/hm²和24.7 g/hm²。BC-7种群对氰氟草酯和噁唑酰草胺仍较敏感,但对二氯喹啉酸和双草醚产生了抗性。表明P450和GST介导的代谢抗性是稗BC-7种群产生抗性的重要原因,氰氟草酯和噁唑酰草胺适用于治理该抗性种群。