2个柽柳Prx基因的克隆及表达分析

过氧化还原蛋白（Prxs）是植物体内重要的抗氧化酶。为深入研究Prx基因在柽柳非生物胁迫中的作用,从柽柳cDNA文库中获得了2条Prx的单一序列ThPrx1与ThPrx2,其中ThPrx1为部分序列,ThPrx2为全长序列。生物信息学分析表明,2条ThPrx与植物Prx同源基因的氨基酸序列具有较高的同源性,并且ThPrx1和ThPrx2分别属于Prx的PrxⅡ和2-Cys Prxs亚家族。通过实时定量PCR对这2个ThPrx基因在不同非生物胁迫（NaCl、PEG、CdCl2、低温及ABA）处理的柽柳根和叶中的表达模式分析显示, 2个ThPrx基因在胁迫下的表达模式不同:NaCl、PEG和ABA均能够诱导ThPrx1基因在根中的表达,而CdCl2和低温胁迫则抑制了该基因在根和叶中的表达;ThPrx2基因在低温处理的柽柳中的表达量下降,其他胁迫处理不同程度上影响了ThPrx2基因的表达。结果表明,ThPrx1与ThPrx2是2个新的Prx基因,推测其可能参与植物的逆境胁迫过程。      

Sequence analysis and expression pattern of AmLEA14 encoding a late embryogenesis abundant protein in Ammopiptanthus mongolicus

从沙冬青叶片EST文库中获得了胚胎晚期发生丰富蛋白（LEA）基因cDNA全长序列,命名为AmLEA14。序列分析表明该基因全长579bp,含有一个459bp编码152个氨基酸的开放阅读框,推测编码的蛋白质分子质量为16.6ku。二级结构预测显示此编码蛋白属于第4类LEA蛋白。系统发生分析表明,此编码蛋白与大豆LEA14蛋白（P46519.1）的亲缘关系最近。荧光定量PCR结果显示,AmLEA14的表达量在低温、干旱、盐胁迫条件下升高,但是主要在低温胁迫后期富集。推测AmLEA14基因可能在沙冬青抵御低温、干旱、盐胁迫中发挥作用,主要是参与沙冬青的低温防御机制。     

沙冬青A20／ANl锌指蛋白基因序列及表达分析

A20/AN1锌指蛋白普遍存在于真核生物中,在胁迫响应引起的信号传导过程中发挥着重要作用。本文利用生物信息学和RT-PCR方法从低温干旱胁迫的沙冬青叶片组织中分离锌指蛋白基因AmSTZF,该基因编码一条含172个氨基酸残基的多肽,含A20和AN1两个锌指蛋白保守结构域,属A20/AN1锌指蛋白。生物信息学分析显示该蛋白定位于细胞质中,具有磷酸化位点,参与细胞转录调控。RT PCR分析表明:低温和干旱胁迫处理的沙冬青叶片中,AmSTZF的表达增强,初步推测该基因与沙冬青低温、干旱胁迫响应相关。      

绿盲蝽化学感受蛋白基因AlucCSP1的克隆、表达谱分析及结合特征

 【目的】克隆、组织特异性表达以及荧光结合特征分析绿盲蝽 (Apolygus lucorum Meyer-Dür)化学感受蛋白（chemosensory protein,CSP）。【方法】设计特异性引物,用RT-PCR技术克隆绿盲蝽化学感受蛋白基因AlucCSP1,使用半定量RT-PCR和Real-time PCR技术对AlucCSP1组织特异性表达进行研究,在BL2（DE3）工程菌株中用pGEX-4T-1载体进行原核表达,并在GSTrap FF柱中纯化和去标签蛋白。使用bis-ANS作为荧光配基,研究AlucCSP1蛋白与58种气味标样和5种棉花次生代谢物质的结合特征。【结果】得到了绿盲蝽化学感受蛋白基因,命名为AlucCSP1（GenBank登录号：JN573217）。该序列阅读框全长393 bp,编码130个氨基酸残基,N端有一段长17个aa的信号肽,具有4个保守的半胱氨酸残基。绿盲蝽AlucCSP1几乎全部在雌虫触角中表达。构建pGEX/AlucCSP1原核表达载体,在BL21（DE3）工程菌株中表达出分子量约为39 kD的融合蛋白,用亲和层析法纯化、经凝血酶作用去除标签蛋白获得纯化的AlucCSP1蛋白,该蛋白与棉酚、单宁、槲皮素、芦丁水合物亲和力较强,结合常数分别为13.4、32.7、19.7、38.5 μmol•L-1。【结论】克隆得到绿盲蝽化学感受蛋白基因AlucCSP1,在雌性触角内特异表达,并进一步得到约13 kD的AlucCSP1纯蛋白。为研究AlucCSP1在绿盲蝽化学感器中的作用奠定了基础。     

烟叶成熟过程相关基因变化及其叶绿素降解

烤烟叶片成熟过程与衰老是烟草发育的重要阶段,是一个复杂和高度调控的过程,涉及衰老相关基因的调控表达和叶绿体的分解,也是烟草质量和品质形成的关键时期,因此其成为烟草生产和研究的重要时段。介绍了烟叶衰老过程相关基因的表达变化和叶绿素分解的过程,为从分子水平定义烟叶的成熟度提供理论依据。     

色素万寿菊中叶黄素合成相关基因的表达分析

本项研究以生产中用于杂交制种的8个色素万寿菊品种资源的花蕾期(Ⅰ)、鲜花半开期(Ⅱ)、鲜花盛开期(Ⅲ)的花瓣以及盛开期时的叶子(Ⅳ)为材料,采用实时荧光定量PCR方法,检测了叶黄素合成过程中3个相关基因lcyb(lycopene b-cyclase)、lcye(lycopene e-cyclase)和zds(ζ-carotene desaturase)在8个供试品种的不同发育时期的相对表达量。结果表明:3个基因的表达量在叶片中依次为lcyb>zds>lcye,花瓣中依次为lcye>zds>lcyb。lcye在花瓣中的表达量随花瓣的开放程度呈现先升高后降低的趋势,并在Ⅱ期达到最大值,且均高于叶片中lcye的表达量。Zds的表达趋势为Ⅱ>Ⅳ>Ⅰ>Ⅲ。Lcyb在叶中的表达高于花瓣中的任何时期。父本花瓣Ⅲ期的lcye表达量高于其他品种,且它的叶片中的lcyb的表达也高于其它品种。本项研究结果将有助于进一步阐明lcyb、lcye和zds基因与色素万寿菊叶黄素合成积累之间的关系,为进行色素万寿菊的基因工程育种奠定基础。     

毛白杨植物络合素合酶(PtPCS)基因克隆及其表达研究

植物络合素(PCs)是植物细胞中一类螯合重金属离子的多肽,对细胞解毒和重金属的富集有重要的作用。植物络合素合酶(PCS)是合成PCs途径中的关键酶。本研究克隆了毛白杨的植物络合素合酶基因PtPCS,该基因cDNA序列全长1512bp,可编码503个氨基酸;与其它8种植物同源基因比对显示,它们的氨基酸序列相似性在67%～74.1%之间;构建进化树发现,这9种植物明显的分为两大分支,并且两大分支PCS蛋白的高级结构显示出明显的差异,一种呈月牙状,一种为伞状,重金属超富集植物均为月牙状结构。对毛白杨在不同镉浓度处理下PtPCS基因的表达情况分析发现,毛白杨根、茎、叶中PtPCS基因均表现出先升高后缓慢降低的表达趋势,并且在同一镉浓度处理下,毛白杨不同器官PtPCS基因的表达具有规律性,即根表达量最强,茎次之,叶片最弱。研究结果不仅为植物育种提供了重要的基因资源,也为剖析毛白杨的镉抗性和富集特性的研究奠定了良好的基础。     

RNAi沉默转基因油菜fad2基因表达的种子特异性分析

为研究RNAi沉默转基因油菜fad2基因表达的效果及其器官特异性,实时荧光定量PCR法分析比较了转基因油菜W-4与非转基因对照Westar开花后第7天、第14天、第21天、第28天的种子以及越冬期油菜根、茎、叶器官中的fad2基因的相对表达量。结果显示:对照Westsr种子中fad2基因的相对表达量随开花后的天数呈逐渐增加的趋势,但W-4种子中fad2基因的相对表达量在开花后第21天、第28天较对照Westar显著下降,降幅达到60%。说明转基因油菜W-4在种子发育过程中表达的fad2基因的dsRNA干扰了fad2基因表达。W-4与Westar在越冬期根、茎、叶器官中fad2基因的相对表达量基本一致,无显著性差异。脂肪酸组成分析结果显示:W-4种子中油酸平均含量达到81.5%较Westar增加了近15%,而多不饱和脂肪酸平均含量为5.25%,较Westar下降了近70%;但根、茎、叶中的脂肪酸含量二者无显著差异;结果表明转基因油菜中RNAi干扰fad2基因表达具有种子特异性,不干扰其它器官的fad2基因表达。研究还发现转基因油菜fad2基因表达下降的时期与napin基因表达时期同步,均始于开花后21d左右,表明目标基因的表达受napin启动子的准确控制。     

黄曲条跳甲易化扩散载体超家族成员的cDNA序列及其基因表达

采用转录组测序和荧光定量PCR等方法,分析蔬菜害虫黄曲条跳甲Phyllotreta striolata(Fabrici-us)易化扩散载体超家族成员的cDNA序列及其基因表达。结果表明:黄曲条跳甲的一种易化扩散载体超家族成员PsMFS1,其开放阅读框为1 224bp,编码407个氨基酸,含有2个典型的功能域,即药物分子排出系统蛋白功能域和易化扩散载体超家族蛋白功能域;该基因在黄曲条跳甲雌雄成虫的不同部位中都有表达,其中头部、中肠和精巢或卵巢的相对表达量较高,触角和足部的相对表达量较低。     

黄颡鱼DMRT1基因cDNA全长克隆及其表达分析

利用RT-PCR和cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends,RACE)克隆了黄颡鱼DMRT1基因cDNA全长序列,并利用实时荧光定量RT-PCR技术对该基因在黄颡鱼成体不同组织及不同发育阶段的表达情况进行研究。结果表明,黄颡鱼DMRT1基因cDNA序列全长1 381bp,其中5′端非翻译区30bp,3′端非翻译区454bp[不包括poly(A)],开放阅读框885bp,编码295个氨基酸。氨基酸序列同源性分析表明,黄颡鱼DMRT1基因与革胡子鲶同源性最高(为81%),与黑鲷、虹鳟、斑马鱼、青鳉的同源性分别为60%、59%、64%和52%,与小鼠、人的同源性较低,分别为42%和44%。实时荧光定量RT-PCR分析表明:DMRT1基因在黄颡鱼胚胎发育阶段及胚后发育的1～51d仔鱼均有表达,且在胚后发育的第31天表达量最高;在成体,只在雄性精巢中特异性表达,其他组织均无表达,且性腺发育阶段的Ⅳ期精巢表达量最高,表明该基因可能在黄颡鱼雄性性腺的形成或功能维持上具有重要作用。