植物乳杆菌Uvs44酪氨酸脱羧酶基因的克隆与序列分析

酪氨酸脱羧酶与发酵食品中酪胺的产生密切相关。根据GeneBank中乳酸菌酪氨酸脱羧酶基因序列设计一对特异性引物,采用PCR扩增的方法克隆并测定了植物乳杆菌Uvs44酪氨酸脱羧酶的核苷酸序列。结果表明：克隆的酪氨酸脱羧酶基因大小为744 bp,与目前已知的四株乳酸菌酪氨酸脱羧酶基因的核苷酸序列比对结果表明：植物乳杆菌Uvs44与Lactobacillus brevis IOEB 9809的亲缘关系最近,为98.3%,与Enterococcus hirae 158的亲缘关系最远,为78.8%,不同乳酸菌的酪氨酸脱羧酶基因之间存在普遍的序列相似性,可为进一步构建酪氨酸脱羧酶基因缺失工程菌奠定基础。     

暗纹东方鲀CD8α全长cDNA的克隆及序列分析

根据红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)的CD8α序列设计引物,用RACE技术克隆并测定了暗纹东方鲀(Takifugu fasciatus)CD8α全长cDNA序列,经序列比对两者同源性为97%.序列分析显示657 nt的开放读码框编码218个氨基酸残基的跨膜糖蛋白的前体蛋白,蛋白结构预测包括信号肽区、免疫球蛋白样结构域区、茎区、跨膜区和胞浆区.对其中胞外的免疫球蛋白样结构域区和茎区进行了原核表达,表达产物为22 ku左右的重组蛋白.     

柑橘类植物GPAT基因片段克隆和SNP分析

甘油-3-磷酸酰基转移酶基因是与植物抗冷性强弱密切相关的基因。根据已报道的各种植物GPAT基因的氨基酸序列上前后两个保守区设计1对简并引物,采用RT-PCR技术,分别从琯溪蜜柚、马家柚、莽山野橘等8种柑橘类植物中克隆得到315bp的GPAT基因片段。使用DNA Star5.0软件对8个片段序列进行同源性比较,8个片段的核苷酸同源性高达97.8%,与其它植物GPAT基因核苷酸序列的同源性都在72.5%以上;经过氨基酸序列推导,每个GPAT基因片段分别编码105个氨基酸,8个片段的氨基酸同源性为95.2%,与其它植物GPAT基因的氨基酸序列同源性在68.9%以上。试验克隆所得8种柑橘类植物GPAT基因片段序列存在明显的单核苷酸变异,在14个核苷酸位点存在SNPs(single nucleotide polymorphisms),导致6个氨基酸位点发生变异,多态性频率为1SNP/22.5bp,核苷酸变异度为4.45%,氨基酸变异度为5.71%。采用NJ聚类法对克隆片段的核苷酸序列进行了遗传多样性分析。     

白背飞虱海藻糖酶Treh-2基因克隆及生物信息学分析

利用同源克隆及RACE方法,从白背飞虱Sogatella furcifera中克隆获得海藻糖酶基因(Treh-2)全长cDNA序列(GenBank登录号:JX204291),该基因全长为2 065 bp,包含73 bp 3,UTR和150 bp5,UTR,开放阅读框(ORF)为1 842 bp,编码613个氨基酸。该基因预测蛋白分子质量为70.45 ku,等电点为5.65,有5个预测糖基化位点,有1个信号肽结构。进化分析结果显示,白背飞虱海藻糖酶Treh-2与其他昆虫海藻糖酶Treh-2同源性较高,与灰飞虱相比,同源性为95%,与褐飞虱相比较,同源性为93%。海藻糖酶Treh-2基因克隆和比较分析为进一步深入研究白背飞虱迁飞能力与能量代谢具有重要意义。     

普通荞麦种内丝裂原活化蛋白激酶序列分析

【目的】比较普通荞麦Fagopyrum esculentum种内丝裂原活化蛋白激酶基因(MAPK)序列的差异,研究MAPK基因序列在普通荞麦栽培进化过程中的变化。【方法】以普通荞麦的9个栽培品种和3个落花落果野生种质为材料,PCR特异性扩增获得MAPK基因的保守片段,对基因片段序列进行差异分析和蛋白结构预测。【结果】荞麦MAPK基因cDNA全长为2 835 bp,开放阅读框1 827 bp,编码609个氨基酸,含有TDY的三肽模块,为植物D组MAPK蛋白。PCR扩增获得12个供试材料的MAPK序列,其单型不变位点为723个,多态位点为70个。9个栽培品种间开放阅读框(ORF)区域无序列差异,3个野生种质间ORF区域也无序列差异。栽培品种与野生品种的ORF区域序列含有8个差异位点,编码3个差异氨基酸。其中,ORF区域第13位点组氨酸(H)→酪氨酸(Y)发生置换,导致1个α-螺旋构象发生变化。【结论】普通荞麦MAPK基因序列高度保守,栽培驯化对ORF区域第13位点差异氨基酸的选择具有高度一致性。     

蓝细菌16S rRNA双甲基化酶基因ksgA的进化分析、蛋白结构预测及功能验证

为研究核糖体小亚基rRNA双甲基化酶基因ksgA的进化关系、蛋白结构和功能,利用MEGA 5.2软件构建了37种蓝细菌ksgA基因和16S rDNA的系统进化树,通过SWISS-MODEL分析和预测KsgA的蛋白质结构模型,并通过克隆集胞蓝细菌Synechocystis sp.strain PCC 6803、鱼腥蓝细菌Anabaena sp.strain PCC7120和聚球蓝细菌Synechococcus elongates sp.strain PCC 7942的ksgA基因对大肠杆菌ksgA突变体进行了异源互补.结果表明:ksgA基因在蓝细菌中与16S rDNA进化分支高度相似,且体现出蓝细菌进化的聚类特征;蓝细菌KsgA甲基化酶与该蛋白家族的其他蛋白质拥有共同的保守结构、催化位点和配体结合位点;克隆的3种蓝细菌ksgA基因均能在一定程度上互补大肠杆菌ksgA基因的功能.     

晚熟温州蜜柑NBS-LRR类抗病基因同源序列的克隆及分析

为加深对柑橘黄龙病抗性机理的了解和为黄龙病抗性基因的克隆提供依据,根据已知植物抗病基因NBS-LRR保守结构域设计简并引物,以柑橘黄龙病抗性品种"晚熟温州蜜柑"为供试材料,对其基因组DNA进行PCR扩增、克隆和序列测定,结果共获得17条抗病基因同源序列(resistance gene analogs,RGAs),其在NCBI中的登录号为KJ019189~KJ019199,KR815564~KR815569。序列分析表明,这17个RGAs与甜橙、柚等柑橘属中推测的一些抗病蛋白基因或其他相关蛋白基因具有显著高的同源性。其中一些RGAs与拟南芥抗霜霉病RPP13基因、柑橘抗衰退病毒基因Ctv或烟草抗TMV基因N具有51.7%~79.0%的氨基酸序列同源性。依据论文结果,笔者认为,晚熟温州蜜柑中存在较丰富的NBS-LRR类抗病基因,但具体哪些病基因与抗黄龙病相关尚需进一步研究。     

改进RVA法在河流水文情势评价中的应用

【目的】研究改进变化范围法(Range of Variability Approach,RVA)中各水文指标对生态环境的响应程度,以有效避免RVA在评价河流整体水文情势时容易忽略低度、中度改变指标的不足,为河流生态系统的管理决策提供参考。【方法】基于改进的RVA算法充分考虑了5类33个水文指标与生态系统之间的响应程度,并将层次分析法(主观赋权法)与熵权法(客观赋权法)相结合赋予各指标生态权重,集结并累加各指标综合生态权重与单个水文指标改变度,综合评价河流水文情势的整体改变度。以渭河关中段为例,依据林家村、咸阳、华县水文站1960-2010年的日径流资料,借助Mann-Kendall非参数检验方法诊断径流序列突变点,采用RVA法计算单个水文指标的改变度,利用改进的RVA法对渭河关中段水文情势的整体改变度进行评价。【结果】利用未改进的RVA方法计算得到渭河关中段林家村、咸阳、华县控制断面的整体改变度分别为75%,69%,67%,均属于高度改变;而用改进RVA算法计算得到的林家村、咸阳控制断面的整体改变度分别为51%,40%,属于中度改变,华县控制断面的整体改变度为29%,属于低度改变。对比两种不同评价结果并进行合理性分析可知,基于改进RVA方法的评价结果更加贴近河道所提供的整体信息和指标改变度的分布特征,符合客观实际。【结论】通过赋予各水文指标生态权重,综合考虑各水文指标与生态系统之间的响应程度,能有效融合33个水文指标在评价河流整体改变度时的内涵,研究成果更加客观且符合实际。     

番茄LeABI3基因的克隆与植物过量表达载体的构建

从番茄成熟种子中提取总RNA,反转录得到cDNA.根据GenBank中番茄LeABI3基因序列设计引物,通过PCR方法获得了番茄LeABI3基因的2个转录本,其中转录本1序列比GenBank中LeABI3基因编码区序列多出30 bp,含1个1 740 bp的开放阅读框,编码579个氨基酸;转录本2比GenBank中LeABI3基因编码区序列也多出30 bp,同时在编码区内另一个位置因剪接而缺失了122 bp的核苷酸序列.通过替换掉植物过量表达载体PBI121上的GUS编码区序列,将序列无缺失的转录本1连接到PBI121上,对所获得的重组质粒进行双酶切,结果表明植物过量表达载体PBI121-LeABI3构建成功.     

星斑川鲽MHCⅡ恒定链Ii基因的克隆和表达特性

为了研究星斑川鲽MHCⅡ类分子的作用及调控机制,实验通过SMART-RACE技术克隆得到了星斑川鲽MHCⅡ恒定链(MHCⅡIi)的全长cDNA序列,其长度为1766 bp,包含135 bp的5′非编码区、837 bp的开放阅读框和794 bp的3′非编码区。该基因共编码279个氨基酸。理论分子量为30.848 ku,等电点为6.89。与已知物种MHCⅡIi进行同源性比对,结果与狼鲈、紫红笛鲷和鳜关系较近,同源性均为79%。利用quantitative realtime PCR(qRT-PCR)技术检测了MHCⅡIi在星斑川鲽不同组织中的表达,以及爱德华氏菌感染前后对该基因在不同组织中表达水平的影响,结果显示:在脾脏、头肾、肝脏、后肠、性腺、心脏、血液、鳃和肌肉组织中,MHCⅡIi mRNA均有表达,但在表达量上有明显差异,脾脏和头肾组织相对表达水平较高,鳃、血液、肌肉、心脏和性腺中的表达水平较低。病原感染后,免疫相关组织脾脏和头肾的表达水平升高最明显,肝脏和后肠的表达水平也略有升高,但变化不明显。本研究可为星斑川鲽MHCⅡ类分子的作用机理提供理论依据,同时为海水养殖鱼类的抗病遗传育种工作提供研究基础。