花生2-甲基-6-植基-1,4-苯醌甲基转移酶基因VTE3的克隆及多态性分析

【目的】分离花生2-甲基-6-植基-1,4-苯醌甲基转移酶（MPBQ MT）基因VTE3,揭示其分子生物学特征及遗传多态性。【方法】利用EST拼接、RT-PCR以及以DNA为模板的PCR扩增技术,从花生属栽培种中分离VTE3 全长cDNA;从不同类型栽培品种和花生属花生区组二倍体野生种（Arachis duranensis 和A. ipaensis ）中分离VTE3全长DNA,进行VTE3序列多态性分析,并构建VTE3的进化树。【结果】从3个栽培品种中分别克隆得到2条VTE3 cDNA序列（命名为rVTE3-1和rVTE3-2）,rVTE3-1和rVTE3-2的编码区长均为1 059 bp,二者同源性97.8%,存在10个变异位点,其中8个为SNP变异;二者均编码351个氨基酸,氨基酸序列同源性98.6%,存在5个氨基酸差异。从13个栽培品种分别克隆得到2条VTE3 DNA序列（命名为gVTE3-1和gVTE3-2）,13个品种间gVTE3-1的同源性为99.9%,gVTE3-2的同源性为100%。其中丰花2号gVTE3-1序列长2 710 bp,存在3个内含子,分别位于44-163、772-1 295和1 603-2 437 bp处;gVTE3-2序列长2 706 bp,也存在3个内含子,分别位于44-169、778-1 291和1 599-2 433 bp处。丰花2号gVTE3-1和gVTE3-2同源性96.6%,内含子区域存在36个SNP位点和3个限制性内切酶识别的多态性位点。从A. duranensis分离的VTE3 DNA序列命名为gVTE3-A,从A. ipaensis分离的VTE3 DNA序列命名为gVTE3-B。利用栽培种丰花2号gVTE3-1和gVTE3-2以及野生种gVTE3-A和gVTE3-B 4条DNA序列进行进化分析,推测序列gVTE3-1和gVTE3-2分别来自丰花2号的A、B染色体组。花生MPBQ MT氨基酸序列与其它物种的同源性较高,具有很强的保守性。【结论】本研究克隆了花生VTE3的全长cDNA和DNA;推断栽培品种的gVTE3-1和gVTE3-2分别来自A、B染色体组,不同染色体组的VTE3多态性位点丰富;不同栽培品种间等位基因核苷酸序列差异很小,所检测13个栽培品种的gVTE3-1以及野生种的gVTE3-A间存在等位变异,13个栽培品种的gVTE3-2以及野生种gVTE3-B间未发现等位变异。     

镁原卟啉Ⅸ甲基转移酶研究进展

镁原卟啉Ⅸ甲基转移酶(ChlM)是叶绿素合成过程中的关键酶,对光合自养生物中叶绿素合成、叶绿体的正常发育以及光合作用的顺利进行起到至关重要的作用。ChlM不仅影响着光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)的形成以及脱落酸(ABA)的信号转导,还可以通过调控镁螯合酶H亚基基因(ChlH)表达而影响镁螯合酶活性。ChlM的产物可能参与叶绿体到细胞核的反向信号转导,同时,ChlM受到光照、叶绿体内氧化还原状态和叶片中叶酸含量等因素的影响。本文主要综述镁原卟啉Ⅸ甲基转移酶的结构特点、作用机制、酶活性调控及其参与的代谢调节,并展望镁原卟啉Ⅸ甲基转移酶的研究前景,以期为进一步深入研究并提高植物光合效率提供参考。     

钩藤UrLAMT基因及其启动子的克隆与分析

【目的】克隆钩藤(Uncaria rhynchophylla)中马钱苷酸甲基转移酶(loganic acid methyltransferase,LAMT)基因及其启动子,对UrLAMT基因的组织表达及其对生物和非生物胁迫的响应进行分析,并对UrLAMT及其启动子的生物信息学进行分析,为进一步研究UrLAMT转录调控奠定基础。【方法】基于钩藤的转录组数据设计引物,采用PCR从钩藤cDNA中克隆UrLAMT序列,并对其进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR,分析UrLAMT在钩藤不同组织(根、茎、叶、花、果实、钩)中的表达,以及对外源茉莉酸甲酯(MeJA)、遮光/复光胁迫的响应;利用FPNI-PCR技术克隆UrLAMT上游启动子序列,并验证其活性,结合酵母单杂交试验,分析相应转录因子与UrLAMT启动子的调控关系。【结果】克隆得到钩藤UrLAMT序列,其长度为1 137 bp,共编码378个氨基酸。UrLAMT蛋白质相对分子质量为42.64 ku,理论等电点为5.76,为亲水性蛋白,无信号肽,不含跨膜结构,定位在细胞质中;UrLAMT基因在钩藤叶中表达量最高,其次为根;UrLAMT均能响应MeJA和光;其与短小蛇根草和长春花的进化关系较近。UrLAMT启动子序列长度为1 141 bp,除核心响应元件外还含有多个光响应元件,UrLAMT启动子在酵母中与光调控转录因子HY5存在相互作用。【结论】获得了UrLAMT基因及其启动子序列,其在钩藤叶中表达量最高,可能受光诱导。     

茶树DNA甲基转移酶基因CsDRM2的克隆及表达分析

DNA甲基化作为表观遗传修饰的主要途径之一,能够通过对基因组 DNA 的修饰参与植物对外界环境胁迫的响应, DNA甲基化需要DNA甲基转移酶的参与.实验室前期研究表明,茶树在冷驯化过程中发生了甲基化反应.通过RACE克隆,获得了茶树中DNA甲基转移酶CsDRM2基因的cDNA全长序列(NCBI登录号KR057963).CsDRM2序列全长2328bp,含1815bp的开放阅读框,编码604个氨基酸,预测蛋白质分子量为67.39 kD,理论等电点(PI)为4.85.生物信息学分析结果显示,茶树CsDRM2蛋白与芝麻和烟草的亲缘关系最近,CsDRM2的氨基酸序列与其他植物的DRM2相似性均高于65%.CsDRM2基因表达分析的结果发现,随着冷驯化的进行,CsDRM2基因的表达量呈现出增加的趋势,参与茶树冷驯化过程的甲基化响应.     

花生γ-生育酚甲基转移酶基因(γ-TMT)的克隆及序列分析

γ-生育酚甲基转移酶(γ-TMT)催化γ-生育酚转变为生物活性最高的α-生育酚,是决定植物中维生素E成分和活性的关键酶。本研究采用电子克隆与PCR相结合的方法获得了花生６个栽培品种(A. hypogaea L.)和花生区组4个二倍体野生种中γ-TMT的全长DNA序列,定名为AhgTMT;从栽培品种丰花2号中获得γ-TMT的cDNA序列,定名为AhrTMT。同一栽培品种的AhgTMT与AhrTMT的序列完全对应,说明该基因无内含子。AhrTMT编码区长1 059 bp,编码352个氨基酸残基的AhTMT蛋白。AhTMT分子量为39.09 kD,等电点6.72,总平均亲水性–0.12;预测的二级结构中α-螺旋占55.40%, β-折叠占10.51%, 无规则卷曲占34.09%;被定位于叶绿体,含有甲基转移酶保守的SAM结构域。AhTMT与已报道植物γ-TMT氨基酸序列的相似性为61.75%~72.80%。栽培品种的AhgTMT与A. ipaensis (BB)、A. batizocoi (BB)、A. duranensis (AA)、A. kuhlmannii (AA) 4个野生种的核苷酸序列同源性分别是100%、99.91%、99.74%、95.63%。     

拟南芥2-甲基-6-叶绿基-1,4-苯醌甲基转移酶启动子在转基因烟草中的表达特性分析

通过对报告基因GUS产物的分析进行了拟南芥2-甲基-6-叶绿基-1,4-苯醌甲基转移酶(MPBQMT)启动子在转基因烟草中的表达特性的初步研究。构建含该启动子和GUS报告基因的植物表达载体,通过农杆菌介导转化烟草,对转基因烟草进行GUS组织化学染色和GUS荧光定量分析该启动子表达特性。GUS在转基因烟草的根和种子中基本不表达,茎上有一定表达,叶上表达量最高,约是茎的4.7～10.9倍。结果表明MPBQMT基因启动子主要在烟草绿色组织中特异性高表达。     

烤烟去甲基萘醌甲基转移酶类似基因cDNA克隆与生物信息学分析

去甲基萘醌甲基转移酶是甲基萘醌代谢途径中的最后一步关键酶,能将二甲基萘醌转化为甲基萘醌,还可以调节RNA的代谢,从烤烟品种南江3号(Nicotiana tobacum cv.Nanjiang-3)均一化cDNA文库中克隆获得l个去甲基萘醌甲基转移酶类似基因cDNA全长序列,命名为T-DM1,GenBank 中的登录号为H0663886,该基因全长741 by.利用ORF finder和ProtParam软件分析表明,它包含一个长度为501 by的完整开放读码框,编码一个含有166个氨基酸、等电点为5.70、分子量为17.77 kV的蛋白.Blast搜索结果及进化分析结果表明,烤烟T-DMI基因编码的蛋白与棉花、玉米和拟南芥的去甲基萘醌甲基转移酶基因具有较高的同源性,其一致性分别为96%,86%和85%.     

植物DNA甲基化与表观遗传

非DNA序列遗传信息的传递称为表观遗传,它不涉及基因序列的改变,不符合孟德尔式的遗传方式。其中DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰方式,是调节基因组功能的重要手段。简要论述了植物DNA甲基转移酶、甲基化方式、发生位置及DNA甲基化所引起的表观遗传现象。     

RNA m6A甲基化修饰的研究进展

RNA m⁶A甲基化修饰是发生在RNA腺嘌呤（A）第6位N原子上的一种转录后修饰方式。它是由甲基转移酶和去甲基酶以及识别蛋白所催化的一种动态可逆的修饰方式,具有重要的调控功能。本文综述了m⁶A甲基化的发现、相关酶的作用以及在生命过程中的重要功能,以期对未来研究m⁶A在牛的遗传育种方面的调控作用提供重要的理论支持。     

白菜型油菜BraSDG8基因的克隆与序列分析

通过序列的同源性分析,在白菜型油菜中克隆得到拟南芥中的1个花期调控基因SDG8的全长cDNA,命名为BraSDG8.BraSDG8全长4 963 bp,编码1 654个氨基酸,其中第867位至第1 060位氨基酸连续构成AWS domain、SET domain、Post SET domain 3个结构域,与拟南芥中的...