矮牵牛海藻糖-6-磷酸合酶基因 PhTPS6的克隆与表达分析

以矮牵牛(Petunia hybrida var.Mitchell)为材料,利用PCR方法克隆得到海藻糖-6-磷酸合酶基因6(TPS6)(Trehalose-6-phosphate synthase 6)的同源基因PhTPS6。生物信息学分析显示:该基因cDNA全长为2 571bp,编码856个氨基酸,推测PhTPS6蛋白的分子式为C4342H6838N1154O1276S48。利用实时荧光定量PCR分析PhTPS6在不同组织、不同处理下的表达特性。结果显示:PhTPS6基因在叶腋中表达量较高,而在叶片中的表达量最低;去顶6h引起PhTPS6的表达量升高至对照的14倍,24h后表达量显著下降。而去顶后施加生长素则抑制去顶对PhTPS6的调控。施加细胞分裂素6h后PhTPS6的表达水平显著上调至对照的16倍,随着处理时间的增加,其表达水平逐渐下降。低温处理12h以及盐胁迫处理12h导致PhTPS6表达量分别上调至对照的18.9倍和21.4倍,且随着时间的增加表达量持续上升。该研究表明PhTPS6在矮牵牛分枝发育及低温和盐胁迫中均具有重要作用。     

续随子ElDGAT1基因的克隆、序列分析及表达特性

二酰甘油酰基转移酶(Diacylglycerol acyltransferase,DGAT)是植物三酰甘油(TAG)合成最后一步反应的关键酶和限速酶,属于酰基转移酶超家族。为探究续随子(Euphorbia lathyris L.)中二酰甘油酰基转移酶1(DGAT1)对于调控种子油脂合成的作用机理,依据续随子转录组数据,采用RT-PCR技术分离和鉴定出一个 DGAT1基因(命名为 ElDGAT1),运用生物信息学方法对获得的序列进行分析,通过qPCR技术研究 ElDGAT1基因在续随子不同器官中的表达特性。结果表明:从续随子中克隆获得 ElDGAT1基因的cDNA序列,编码区长为1 530 bp,共编码509个氨基酸;预测ElDGAT1蛋白定位于内质网上,且为疏水性膜结合蛋白;其二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主,编码的蛋白含有9个典型的跨膜螺旋区。基于DGAT1蛋白的系统发育分析表明:续随子与乌桕的亲缘关系最近,与橡胶树和木薯的同源性次之。qPCR检测结果发现, ElDGAT1基因在续随子根中表达量最低,种子中的表达量相对较高,在花后15 d、30 d、45 d的表达量呈递增趋势。研究结果为进一步分析续随子种子油脂合成积累的调控机理及 ElDGAT1 基因的生物学功能提供依据。     

水稻MYB-MYC基因家族的全基因组鉴定、系统进化和表达模式分析

为了挖掘水稻MYB-MYC基因的功能,通过生物信息学手段对水稻MYB-MYC基因家族进行基因组水平的鉴定,并对其系统进化及表达模式进行分析。本研究在水稻中鉴定到17个MYB-MYC基因,根据系统进化树将它们划分为2个亚家族,不同亚组具有特异的保守基序和基因结构。通过对水稻MYB-MYC基因复制事件的分析发现水稻MYB-MYC基因共产生6个基因复制。此外,转录组数据分析发现水稻MYB-MYC基因在不同组织都存在表达且响应不同非生物胁迫。本试验为水稻MYB-MYC基因功能的研究提供了初步的理论基础。     

小金蝠蛾酚氧化酶原基因的克隆及表达分析

通过逆转录PCR技术克隆获得小金蝠蛾(Thitarodes xiaojinensis)幼虫酚氧化酶原(TxPPO)基因cDNA的部分序列,对其进行生物信息学分析及组织表达谱分析。克隆该基因cDNA所得的部分序列长度为2654 bp,其CDS全长为2 070 bp,编码的蛋白质由689个氨基酸残基组成,预测分子质量为79.31 ku、等电点为5.91,无信号肽。进一步对TxPPO氨基酸序列分析及系统发育树构建,发现该基因与其他鳞翅目昆虫酚氧化酶原-2(PPO2)聚为一支,同源性较高,相似度为62.45%～63.61%。此外,TxPPO含有与其他鳞翅目昆虫PPO相似的丝氨酸蛋白酶酶切位点、thiolester-like位点、3个保守的血蓝蛋白结构域、2个高度保守的铜离子结合位点及位于铜离子结合位点内的6个保守的组氨酸残基。通过实时荧光定量PCR及Western blot方法对PPO基因在小金蝠蛾幼虫各组织中的表达情况进行检测,RT-qPCR结果显示,该基因在小金蝠蛾幼虫的血细胞中转录水平最高,其次为头部、脂肪体、表皮、中肠组织;Western blot检测结果表明,该蛋白分布于小金蝠蛾幼虫的血浆、头部、表皮组织及中肠组织中,而未在脂肪体检测到其分布。     

白粉菌诱导下小麦TaNHO1基因的克隆、表达分析及亚细胞定位

非寄主抗性基因 NHO1(non-host resistance 1)编码的甘油激酶(glycerol kinase,GK),是甘油代谢中的限速酶之一,参与植物对多种病害的抵御过程。为进一步探究其响应小麦白粉菌侵染的表达模式,利用RT-PCR方法克隆获得了转录自抗病种质N9134的三个部分同源染色体的小麦 NHO1基因(分别命名为 TaNHO1-2A、 TaNHO1-2B和 TaNHO1-2D),分析三个 TaNHO1同源基因的序列、启动子组成元件和表达模式,并明确了其亚细胞定位。序列分析结果表明,小麦 TaNHO1-2A/2B/2D基因CDS区序列全长分别为1 605、1 599和1 605 bp,分别编码534、532和534个氨基酸残基;3个同源基因均含有与 AtNHO1(AT1G80460.1)基因以及 OsNHO1(Os04G0647800)基因高度相似的FGGY_N端和FGGY_C端结构域。经对启动子区结构分析,该基因启动子区含有大量与植物激素及逆境响应相关的顺式作用元件,意味着 TaNHO1可受到多种植物激素诱导并参与小麦抗病过程。qRT-PCR结果表明,在N9134抗病近等基因系响应白粉菌(Blumeria graminis f. sp.tritici,Bgt)侵染过程中,三个同源基因在不同时间点表达模式不同,其中 TaNHO1-2A、 TaNHO1-2B基因在侵染早期均上调表达,而 TaNHO1-2D则表现出多次波动的表达模式;在N9134感病近等基因系遗传背景下,同源基因的表达水平在病菌侵染后48 h均表现出下调,说明该基因能够响应白粉菌侵染。经亚细胞定位分析,该基因主要作用于细胞质、细胞膜以及核膜。     

木薯金属硫蛋白基因的克隆和表达分析

金属硫蛋白(metallothionein,MT)分子量小,半胱氨酸含量高,具有消除离子自由基,减弱重金属毒性和减少体内活性氧积累等功能。为探究木薯金属硫蛋白基因(MeMT)的原核表达能力和对活性氧的耐受性,本研究通过木薯cDNA克隆获取MeMT并将其连接至pET-28a,在BL21(DE3)菌株中成功诱导其表达。H2O2耐受性分析发现,与空载菌株相比,表达MeMT蛋白的DE3菌株对H2O2的耐受水平较高。RT-qPCR技术检测显示,在H2O2胁迫下,3 h时木薯叶片中MeMT的表达水平明显升高,但6 h时恢复甚至略低于对照组,证明MeMT在木薯中参与ROS应答过程。该结果对研究木薯抗逆性和产量的提高具有重要意义。     

牛乳铁蛋白基因N-lobe的cDNA克隆及毕赤酵母表达载体的构建

以牛乳腺组织总RAN为模板,经RT-PCR得到牛乳铁蛋白基因的N-lobe片段并将其克隆到pGM-T克隆载体上,最后将其连入表达载体pPICZαA中,构建牛乳铁蛋白基因N-lobe的酵母表达载体。结果表明：克隆片段大小为1028bp,与Gen Bank中登录的序列的相应部位相比,所获牛乳铁蛋白N-lobe cDNA序列的同源性为99.7%;重组表达质粒经酶切和PCR鉴定构建正确,为酵母表达乳铁蛋白基因N-lobe奠定了基础。     

日本结缕草ZjNAC1的克隆、转录激活活性、亚细胞定位及表达分析

采用RACE技术从日本结缕草中克隆得到ZjNAC1转录因子(GenBank No. MH428376),其开放阅读框为945bp,编码314个氨基酸。ZjNAC1编码的蛋白在N端有1个典型的NAM保守结构域,属于NAC转录因子家族。通过染色体步移的方法,获得ZjNAC1基因ATG上游1635bp序列,分析发现其包含响应脱落酸(ABA)、茉莉酸甲酯(MeJA)及逆境胁迫的作用元件。构建pGBKT7-ZjNAC1载体,转化Y2HGold酵母感受态细胞,发现ZjNAC1具有转录激活活性。农杆菌介导的35S-ZjNAC1-YFP载体注射本生烟草叶片瞬时表达结果显示,ZjNAC1定位于细胞核。实时荧光定量结果表明,ZjNAC1在日本结缕草根中表达量最高;此外,ZjNAC1的表达受10μmol/L MeJA和20%PEG4000处理的诱导,但受200μmol/L乙烯(ET)、10μmol/L ABA和300mmol/L NaCl处理的抑制。     

FHC基因的结构与功能及其表达调控的研究进展

铁蛋白为机体内贮存铁的可溶性蛋白,人血清铁蛋白是机体含铁量的间接标记物,用于诊断缺铁性贫血。铁蛋白重链1(FHC)是铁蛋白的一种亚基,在氧化应激、病毒性肝炎、肿瘤细胞、视网膜的保护、少突胶质细胞的成熟、猪蓝耳病等方面具有重要调控作用。本文就FHC基因表达调控及生物学功能进行综述,以期为该基因作为动物抗病育种的遗传标记奠定基础,为免疫治疗、癌症预防与监控等研究提供参考。