人参鲨烯环氧酶基因的克隆与序列分析

以五年生人参根组织为试验材料,提取总RNA,反转录合成cDNA,利用RT-PCR法对人参鲨烯环氧酶(SQE)基因的cDNA进行克隆及序列分析,初步探讨人参皂苷生物合成途径中的影响因子。结果表明:获得人参SQE基因全长片段大小为1 636 bp,开放阅读框长1 611 bp,编码536个氨基酸残基,与其他植物核苷酸序列具有较高同源性,其中与三七、龙牙惚木、刺五加同源性分别为98%、96%、90%。     

人参PgPI基因3'端序列的克隆与分析

MADS-box基因编码的蛋白为转录因子,在被子植物花发育调控中发挥关键作用。其中,PI-like基因主要调控花瓣和雄蕊的形成。利用3'-c DNA末端快速扩增技术,从人参花蕾中克隆得到1个PI-like基因,命名为Pg PI。该基因的3'端序列长558 bp,编码186个氨基酸,GC含量为41.9%。序列比对结果显示,Pg PI与Hh PI(Hedera helix,ADM88561)的相似度为87%。聚类分析结果表明,人参与洋常春藤的PI-like基因聚为一支,进化距离较其他物种近。     

人参达玛烷二醇合成酶基因的克隆、序列特征和组织表达分析

以五年生人参根组织为试验材料,利用RT-PCR方法克隆人参DS基因序列;通过生物信息学技术对其核苷酸序列和氨基酸序列进行比对;运用实时荧光定量PCR技术检测DS基因在人参根、茎、叶、果各部位的表达量。结果表明:获得人参DS基因c DNA全长,其核苷酸序列长为2.385 kb,含有1个开放阅读框,编码769个氨基酸多肽。生物信息学分析显示DS编码蛋白质包含1个跨膜区域,具有3个保守结构域。人参DS编码蛋白质与西洋参的DS(AGK62449)和三七的DS(AGI19258)具有99%的序列相似性。实时荧光定量PCR显示,DS基因在人参根、茎、叶、果各部位均有表达,在叶中表达量最高,其次是在果中,在根和茎中表达量相近。     

野鸢尾PI-like基因的克隆及表达

为探究PI-like基因对野鸢尾花器官的花柱分枝和外轮花被片形成的作用,通过RACE方法,分离PI-like型花器官特征基因,并运用实时荧光定量PCR法检测其表达模式。结果表明:克隆得到野鸢尾2个PI-like基因,命名为Id PI1和Id PI2,其编码的氨基酸序列与MADS-box转录因子家族中的PI/GLO亚家族成员具有高度的同源性。Id PI1和Id PI2编码的氨基酸序列的同源性为80%。系统进化分析显示,Id PI1和IdPI2分布在进化树的两支,表明其功能可能发生了分化。相对定量检测结果显示,Id PI1和Id PI2的转录产物在花器官的各轮结构中均可检测到,但其表达量有差异。Id PI1在外轮花被片表达量相对较高,是内轮花被片的2.7倍,是花柱分枝的15倍;而Id PI2在外轮花被片、内轮花被片和花柱分枝的表达量差异不明显,外轮花被片是内轮花被片的1.4倍,是花柱分枝的2.7倍。2个Id PI基因对外轮花被片和内轮花被片的形成均有影响,且Id PI2对花柱分枝形成较Id PI1更为重要。     

中华苦荬菜光合作用及与环境因子的关系研究

为研究中华苦卖菜光合特性与环境因子关系,采用TPS-1便携式光合作用系统,测定自然条件下中华苦卖菜叶片光合特性、光合有效辐射（PAR）、大气二氧化碳浓度（Ca）、气温（Ta）、叶温（Tl）和相对湿度（RH）等环境因子。结果表明：中华苦卖菜净光合速率日变化呈明显的双峰曲线,峰值出现在10:00和14:00,分别为为9.26和4.17 μmol/(m2?s),具有明显的光合“午休”现象,中华苦卖菜净光合速率中午降低为气孔限制;蒸腾速率日变化呈单峰曲线,峰值出现在10:00,为3.52 mmol/(m2?s),气孔导度与水分利用效率日变化呈双峰曲线,峰值出现在10:00和14:00;环境因子中对Pn直接作用由大到小为TL>PAR>Ta>Ca>RH,中华苦卖菜Pn与PAR、RH呈显著正相关,与Ta、TL呈负相关。在中华苦卖菜叶片进行气体交换的日进程中,环境因子对中华苦卖菜同光合生理参数的影响程度不尽相同。总体而言,光合有效辐射、空气温度和空气相对湿度是影响中华苦卖菜光合气体交换的主要环境因子。     

全基因组范围禾本科植物GPX基因家族的进化分析和表达模式研究

【目的】研究禾本科植物谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)基因家族的序列及其在正常生长和胁迫条件下的表达差异,为揭示GPX基因在植物抵抗逆境胁迫中的作用奠定基础。【方法】利用生物信息学方法,分析水稻、短柄草、高粱中18个GPX基因的序列特点、基因结构和系统进化关系;采用反转录PCR(RT-PCR)方法,分析18个GPX基因在正常生长以及1-氯-2,4-二硝基苯(CDNB)、双氧水(H2O2)、莠去津(Atrazine)和水杨酸(SA)处理后,水稻、短柄草和高粱的根、茎、成熟叶、幼叶、叶鞘,以及正常生长条件下发芽2d后幼苗根和芽中的表达情况。【结果】从水稻、短柄草和高粱基因组中分别鉴定出6,5,7个GPX基因,这些基因编码长度为168~251个氨基酸的蛋白,分子质量介于18.44~27.42ku。系统发生分析发现,3个物种至少有7个最近的共同祖先GPX基因,物种分化之后水稻和短柄草分别丢失1个和2个GPX基因。序列相似性分析发现,3个物种GPX蛋白具有较高的序列相似性,介于38.0%~95.2%,且不同基因簇中GPX序列的分化速率不同。3个物种GPX基因具有保守的基因结构,但SbGPX7发生了内含子插入事件,预示着其与其他GPX基因之间功能的分化。表达模式分析发现,3个物种的18个GPX基因中有15个在所有检测样品中均为组成型表达,3个GPX基因(水稻2个、高粱1个)为选择性表达,表达模式的分化预示着功能的分化。【结论】作为植物保护细胞免受氧化损伤的重要酶类,禾本科3个物种的GPX基因在进化过程中发生了功能分化。     

不同产地黄芩ITS2和psbA-trnH条形码序列分析

为吉林省野生黄芩种质鉴定提供参考,为建立黄芩鉴定标准化体系提供依据。使用中药DNA条形码鉴定技术,对目的片段进行扩增并分析,比较不同产地黄芩样本ITS2和psbA-trnH条形码片段的差异,寻找鉴别位点。10个不同产地野生黄芩药材的ITS2和psbA-trnH序列比对结果显示,在232 bp(ITS2)+318 bp(psbA-trnH),共550 bp的序列比对中,仅检测到1个"G"位点的插入/缺失,该位点位于ITS2矩阵的第53 bp处。在吉林省长春、向海、前郭、镇赉、洮南5个地区的野生样品中检测到1个"G"位点的插入/缺失,其他5个省份的样品中无此位点。     

辽细辛叶绿体基因组密码子使用偏好性分析

确定中草药辽细辛叶绿体基因组密码子使用偏好性及其成因。密码子使用特性利用CodonW 1.4.2软件和CUSP程序分析50条经筛选的CDS序列,结合中性绘图、ENC-plot和PR2-plot分析,最终确定最优密码子。结果显示,叶绿体基因组密码子不同位置碱基GC含量的总体趋势为GC₁(47.60%)>GC₂(40.25%)>GC₃(30.96%),ENC值与GC₃呈极显著正相关,RSCU值大于1的密码子数量有31个,其中30个密码子以A/U结尾,仅1个以G结尾,表明密码子第3位碱基偏好以A/U结尾;ENC值分布在38.10～58.19之间,平均值为48.77,存在较弱密码子使用偏性;进一步分析发现自然选择是影响辽细辛密码子使用偏性的主要因素;以ENC值和RSCU值为参考,共筛选出18个最优密码子,除UUG外,其余17个密码子均以A/U结尾。该结论可为辽细辛的叶绿体基因工程、系统进化、环境适应等研究提供参考依据。     

人参药效成分合成与调控机制研究进展

本文综述了影响人参主要药效成分人参皂苷含量的生态因素及其生物合成途径的研究进展.指出从生理生态学与分子生物学角度,开展人参皂苷合成与积累规律的研究,阐明其影响的主导生态因子与生理调控机制,对于实现人参药材质量控制,选育人参优良品种,提高人参药效成分的稳定性,均具有重要指导意义.     

影响植物组织总RNA质量的因素

随着大量生物领域科研人员进入植物RNA研究领域，开展RNA研究，使得以RNA为终产物的基因组研究取得突破性进展，新的RNA基因不断增加，RNA的新功能不断被发现。但由于RNA的不稳定性，使得RNA操作远比DNA操作困难，且尚有大量未知的RNA及其功能等待人们去探索、研究．而这些研究又都基于高质量RNA的提取。因此，根据笔者自身实验经验，及在查阅大量相关文献的基础上。针对植物总RNA提取的一些关键影响因素、消除对策、RNA检测方法及RNA保存方法上进行了系统的阐述，旨在为高质量植物组织总RNA的制备提供理论参考，为RNA分子生物学实验后续研究提供理论支撑。