sikFBA4基因启动子的克隆及低温表达模式分析

天山雪莲生长于常年积雪覆盖高海拔处的高山区域,具有很强的极端低温生境适应能力,属于研究植物低温适应的良好模式植物。前期的研究表明,sikFBA4基因可以显著提高番茄的抗寒能力。为进一步研究sikFBA4基因的耐寒响应模式,以天山雪莲为材料,采用实时荧光定量PCR分析sikFBA4在低温胁迫下的表达模式;利用高效热不对称PCR法(Hi-Tail PCR)克隆sikFBA4启动子序列并进行生物信息学分析。为分析PsikFBA4序列克隆的完整性及转录表达特性,将PsikFBA4与GUS基因融合在烟草中进行瞬时表达。结果表明,sikFBA4在低温胁迫条件下的表达发生瞬时显著上调,并在1 h达到峰值,而后表达下调。通过启动子克隆分析,在PsikFBA4序列-1648 bp位置处具有冷响应元件LTRE;进一步的GUS染色和酶活力测定结果表明,低温能够显著提高GUS基因的表达活性,说明sikFBA4属于低温诱导型基因。SikFBA4基因启动子的克隆、序列分析以及表达分析,为进一步探究雪莲果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(sikFBAs)基因的表达与调控机制奠定了基础。     

甘蓝Ogura 细胞质雄性不育相关基因BoMF1启动子的克隆及功能分析

 通过TAIL-PCR 染色体步移技术,从甘蓝（Brassica oleracea L. var. capitata L.）基因组中克 隆到胞质雄性不育（OguCMS）相关基因BoMF1 翻译起始位点上游521 bp 的启动子序列。软件分析预测 表明,该启动子序列中存在多个顺式作用元件,包括TATA-box、CAAT-box、MYB 结合位点、植物激 素响应单元等。为了研究该启动子的表达特性,亚克隆了BoMF1 转录起始位点上游521 bp 序列,将其置 换pBI121 中的CaMV35S 启动子,驱动其下游的GUS 基因,构建植物表达载体pBI121-BoMF1P,以pBI121 空载体作为阳性对照,通过农杆菌（LBA4404）介导法转入拟南芥。结果表明,甘蓝BoMF1 启动子序列 能驱动GUS 基因在拟南芥花药发育晚期的花药和花粉中特异表达,表达具有组织特异性。     

LcMYB1激活荔枝花色苷生物合成关键基因LcDFR和LcUFGT1的启动子区域分析

花色苷含量是荔枝果实呈现鲜红色的重要次生代谢产物,前人研究结果表明,LcMYB1通过调控关键基因的表达而影响荔枝果皮中花色苷的积累,其中LcDFR和LcUFGT1是荔枝果皮花色苷生物合成的关键基因,但是LcMYB1如何影响基因的表达,是否与结构基因启动子结合以及具体结合区段目前还不清楚。本研究通过克隆和分析LcDFR和LcUFGT1的启动子区域并对其进行分段处理,利用双荧光素酶和酵母单杂交实验,探究LcMYB1与LcDFR和LcUFGT1的启动子的结合区域。结果表明,LcDFR起始密码子上游1927 bp和LcUFGT1起始密码子上游1584 bp的启动子上分别有3个可能的MYB结合位点;双荧光素酶和酵母单杂交实验均显示LcMYB1可以结合LcDFR基因起始密码子上游904 bp到1425 bp包含有1个MYB-CORE元件的区域,LcMYB1与LcUFGT1基因启动子结合的区域是起始密码到上游610 bp,此区域包含有2个MYB-CORE元件。研究结果进一步证实了LcMYB1通过与基因LcDFR和LcUFGT1启动子结合发挥调控作用,并缩小了结合位点的范围。     

龙眼体胚发生早期miR166初级体的克隆与表达分析

为了解龙眼miR166初级体基因Pri-miR166 S53结构特点及其前体和成熟体在龙眼体胚发生早期的表达模式,采用SMART~(TM) RACE试剂盒和PCR扩增技术克隆龙眼体胚早期miR166基因的初级体(Pri-miR166 S53),确认其转录起始位点,并预测其含有的潜在ORF;利用龙眼基因组数据库提取其启动子序列,预测其含有的顺式作用元件;用实时荧光定量PCR对龙眼体胚发生早期及不同激素处理下的胚性愈伤组织中miR166基因的前体(Pre-miR166 S53)和成熟体(miR166a.2)表达模式进行分析。结果表明:获得长317 bp的Pri-miR166 S53基因初级体序列,对其进行翻译,得到一条长13个氨基酸序列的miPEP(MLCFVDALFLIST)。利用生物信息学软件分析Pri-miR166 S53基因的启动子序列发现,除了具有TATA/CAAT-box外,还含有生长素、脱落酸、乙烯、水杨酸、茉莉酸甲酯及spl、HSE等特异作用元件。实时荧光定量PCR分析表明,在2,4-D调控的龙眼体胚发生早期过程中,从胚性松散型愈伤组织发育到球形胚的过程中,Pri-miR166 S53基因的前体pre-miR166 S53和成熟体miR166a.2都表现为下调趋势;而在无2,4-D调控的龙眼体胚发生早期中,pre-miR166 S53和miR166a.2表达模式不同。此外,pre-miR166S53随ABA和乙烯处理浓度升高呈下调表达,而对不同浓度2,4-D处理无应答;miR166a.2随2,4-D、ABA处理浓度升高呈下调表达,而在乙烯处理下呈上调表达。上述研究结果提示miR166前体和成熟体在对外源激素应答的模式上并不呈简单线性相关,可能存在多层次、多方位的调控。     

蚯蚓纤溶酶基因番茄表达载体的构建

为研究蚯蚓纤溶酶的番茄表达,构建EFE基因的番茄表达载体pF和pEF,并导入农杆菌。采用PCR法在EFE基因DNA序列上添加了表达调控元件和酶切位点后,得到新EFE基因片段,将该片段与切去GUS基因的pBI121载体相连,以构建CaMV35S驱动的EFE组成型表达载体pF;用PCR克隆得到的E8启动子片段替换pF上的35S启动子,以构建番茄成熟果实特异性表达载体pEF;最后,采用三亲交配法用重组质粒转化根癌农杆菌EHA105;结果表明:经过酶切、PCR和测序鉴定,EFE基因、E8启动子序列已重组到表达载体上,植物表达载体构建正确,并且已经转化进农杆菌EHA105中。     

不同野生稻居群DREB1B启动子的克隆与进化分析

根据Genbank所公布OsDREBIB的启动子序列设计引物,从12个不同普通野生稻居群和2个主要栽培稻亚种(籼、粳)克隆DREBIB启动子序列.结果表明,该启动子绝大部分区域都非常保守,存在1个AGC重复序列,若含有5个AGC重复,重复序列后第16个碱基为A,若含有6个或7个AGC重复,此位点碱基为T,并且在启动子中发现几个逆境相关的顺式作用元件.进化树分析表明,同一地域分布的居群存在相近的进化关系,但也受海拔等因素的影响.     

中国水产动物病毒学研究概述

为建立基于Nrf2、HO-1启动子活性的抗病毒药物筛选方法,实验以胖头鱥上皮细胞系 (FHM)为材料,构建Nrf2、HO-1启动子重组质粒,利用双荧光素酶报告系统检测不同浓度 (0、3.1、6.3、12.5、25.0、50.0 μg/mL)的白藜芦醇、水飞蓟宾、穿心莲内酯及姜黄素对启动子活性的影响,并利用鲤春病毒血症病毒 (spring viremia of carp virus,SVCV)和蛙虹彩病毒 (rana grylio iridovirus,RGV)验证阳性药物的抗病毒效果。结果显示,Nrf2、HO-1启动子序列中存在FOX家族、IRF家族等多种转录因子的结合位点,并分别存在1个和3个与甲基化相关的CpG岛。双荧光素酶报告实验显示,水飞蓟宾、穿心莲内酯及姜黄素可激活Nrf2、HO-1启动子。药物浓度梯度实验显示,6.3 μg/mL的姜黄素和穿心莲内酯可显著上调Nrf2和HO-1的启动子活性。病毒感染后的细胞病变效应、病毒的复制及病毒滴度结果均表明姜黄素和穿心莲内酯可抑制SVCV和RGV的感染。综上,本实验建立的pGL3-Nrf2和pGL3-HO-1启动子报告质粒,可用于抗水生病毒药物的筛选,也为Nrf2、HO-1转录调控机制的研究提供了工具。

     

白桦BpMADS12基因启动子的克隆及表达分析

为探究白桦BpMADS12基因的功能,克隆了BpMADS12基因上游1750bp启动子序列,通过生物信息学对顺式作用元件进行分析,并利用农杆菌花序浸染法将其遗传转化入拟南芥,然后通过β-葡萄糖苷酸酶（GUS）组织化学染色检测BpMADS12启动子的组织表达特性及干旱胁迫应答。结果表明：BpMADS12启动子序列中含有与开花、激素及干旱响应等相关的顺式作用元件;该启动子在拟南芥中的表达模式呈现为在营养生长阶段不表达,而进入生殖生长阶段后,在根、花叶、花瓣、雄蕊、雌蕊及种子等各个组织部位中均表达;PEG胁迫后处理组拟南芥中GUS表达量低于未处理组。研究显示BpMADS12基因参与白桦的开花调节、激素应答、胁迫响应（干旱）等生物学过程,对生殖生长阶段各组织器官的发育有一定的调控作用,且负调控干旱响应途径。     

马尾松银松素合酶基因启动子区的克隆及特征分析

银松素合酶(pinosylvin synthase,PS)是合成银松素类植物抗毒素的关键酶。本文根据前期工作所获得的PS基因序列,设计基因特异引物,利用连接介导的染色体步行技术,从马尾松总基因组中扩增PS基因上游的启动子区;通过PLAN-CARE等分析软件对5′侧翼区近700 bp进行启动子特征分析,预测启动子区调控元件。结果表明,在翻译起始密码子上游167 nt处可能存在TATA-box。此外还发现3个GATA-box(-260 nt、-295 nt、-386 nt和-295 nt)和若干个TGAC-like序列。     

草莓镶脉病毒（SVBV）启动子的克隆及序列分析

【目的】对草莓镶脉病毒(SVBV)启动子进行序列测定和分析,为进一步研究该启动子稳定表达活性、表达类型及驱动外源基因稳定表达提供理论依据。【方法】用CTAB法从感染SVBV的草莓叶片中提取总DNA,设计特异性引物扩增SVBV启动子,克隆并测序。将SVBV启动子与花椰菜花叶病毒属其他成员的启动子核苷酸序列进行比较,并构建其系统关系树,再用PlantCARE软件分析SVBV启动子序列中的各个作用元件。【结果】获得全长为1017 bp的SVBV启动子。序列比列表明,本研究构建的中国SVBV启动子与美国SVBV启动子序列相似性最高,达77.29%。从构建的系统关系树可以看出,中国SVBV启动子与美国SVBV启动子单独聚成一个亚分支,说明来源于草莓的2个SVBV启动子亲缘关系最近。另外,SVBV启动子和花椰菜花叶病毒(CaMV)启动子亲缘关系虽然相对较近,但二者序列相似性较低,说明SVBV启动子与CaMV 35 S启动子的结构差异较大。进一步分析表明,SVBV启动子除了具有一般植物启动子的典型作用元件TATA-box和CAAT-box外,还具有一些与组织特异性表达或诱导表达相关的调节因子。【结论】SVBV启动子具有多种转录顺式作用元件,可能是一个在双子叶植物中具有较强驱动活性的组成型启动子。