竹子木质素合成酶基因克隆与分析

苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanine Ammonia-Lyase,PAL;EC 4.3.1.5)是木质素生物合成过程的关键酶和限速酶,竹材中的木质素含量的降低有利于提高竹浆的品质.采用RACE技术分别从黄古竹(Phyllostachys angusta)等4种竹子中克隆了PAL基因的全长序列,并进行了生物信息学分析.结果显示,PAL基因的开放读码框长度为2 136 bp,共编码712个氨基酸,具有2个外显子和1个内含子;对PAL蛋白单体的三维结构分析显示,PAL蛋白均含有大量的α螺旋和β折叠结构;基于邻接法的进化树对31种植物的PAL基因的氨基酸序列分析表明,竹类植物PAL的氨基酸序列之间同源性较高,与单子叶植物禾本科(除竹亚科植物外)的玉米和甘蔗等的亲缘关系较近,而与双子叶植物的辣椒、烟草、红参、莴笋等亲缘关系较远.     

砀山酥梨石细胞发育过程中PPO酶学特性及其cDNA片段克隆

以砀山酥梨果实为材料,研究了影响石细胞形成的木质素合成酶-多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)的酶学特性,并对PPO基因进行了克隆.结果表明,在砀山酥梨果实发育的过程中,PPO活性在花后27 d和47 d出现高峰,早于木质素含量高峰(花后47 d、61 d)和石细胞团含量高峰(花后51 d),且P...     

砀山酥梨4CL基因家族的全基因组鉴定与分析

4-香豆酸：辅酶A连接酶(4CL)基因是植物调控木质素代谢、参与类黄酮和其他次生代谢产物合成的关键基因之一,而木质素的合成及聚合在细胞壁沉积导致部分薄壁细胞次生壁加厚形成石细胞。为更好了解砀山酥梨中4CL基因的种类和数量,本文利用砀山酥梨基因组的氨基酸和cDNA数据库对4CL基因家族进行筛选,分析了砀山酥梨基因组中4CL基因的种类、进化关系、物理定位、以及基因结构和保守基序。结果显示在砀山酥梨基因组中发现并初步确定了29个4CL基因,通过基因的定位分析发现除了4、8、11、12号染色体上没有4CL基因之外,其他染色体上都存在4CL基因;并且在9、17号染色体上还存在着基因簇。通过基因结构和进化树之间的比较,进一步确定了基因结构和进化之间的相互联系。研究结果为砀山酥梨4CL基因功能的深入分析奠定了基础。     

菜心苯丙氨酸解氨酶基因克隆与序列分析

通过同源克隆和RACE相结合的方法,首次从菜心中克隆了苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因的全长cDNA,命名为BcPAL1(GenBank登录号为GU245694).BcPAL1全长2 476 bp,开放阅读框2 166 bp,编码721个氨基酸.经氨基酸序列多重比较发现,BcPAL1编码的氨基酸序列与拟南芥、烟草、甘蓝型油菜等植物的PAL氨基酸序列同源性大于90%,BcPAL1编码的氨基酸序列包含与拟南芥、烟草PAL蛋白质相同的脱氨基位点和催化活性位点.基于氨基酸序列的PAL系统进化树分析结果显示,BcPAL1编码的氨基酸序列与十字花科类植物(如拟南芥)的PAL聚为一支,说明两者的亲缘关系较近.     

香蕉（‘威廉斯突变体’）苯丙氨酸解氨酶基因克隆、表达及酶活性分析

选用抗枯萎病突变体‘威廉斯突变体(Musa spp.AAA,Williams Mutant)'为试材,用RT-PCR技术从香蕉叶中克隆得到一个长为1 504 bp,编码501个氨基酸的苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因cDNA序列.序列分析与其它植物PAL蛋白有较高同源性,尤其是麻疯树和柑橘属同源性高达93%.半定量PCR和酶活性测定被采用研究威廉斯突变体在接种枯萎病菌Fusarium oxysporum f. sp.cubense.roce 4(FOC4)茎中PAL表达的变化,结果显示茎中PAL活性呈规律性变化,且均高于同期对照,与其它植物相关研究结果类似,表明PAL与香蕉抗枯萎病密切相关.     

豇豆几丁质酶N端序列测定及与其它植物的比较

通过自动 Edman降解程序 ,测定了经诱导、纯化的豇豆几丁质酶 N端 1 0个氨基酸的序列 ,并将该序列与其它植物几丁质酶 N端相应部分的氨基酸序列进行了比较分析。结果表明 ,该豇豆 ( Vigna sesquipedalis)几丁质酶 N端 1 0个氨基酸的序列为 EQCGSQAGGA,与 类几丁质酶同一部分同感序列同源性高达 1 0 0 % ;而与 、 及 类几丁质酶的相应序列均无同源性。结合考虑此酶的等电点 ( 8.3)及分子量 ( 33k D) ,可推测该豇豆几丁质酶属于 类几丁质酶。其 N端序列的高度保守性提示 ,该段序列可作为 类几丁质酶的一段主要特征序列 ,并可据其合成核酸探针 ,以分离、克隆其它 类几丁质酶编码基因。     

绞股蓝法呢基焦磷酸合酶基因的克隆及其序列分析

目的:克隆并分析绞股蓝法呢基焦磷酸合酶(FPS)基因的全长序列。方法:参照罗汉果法呢基焦磷酸合酶基因,设计扩增绞股蓝FPS基因的3′RACE引物,采用3'RACE和5'RACE法克隆绞股蓝FPS基因全长cDNA。结果:获得绞股蓝FPS基因全长cDNA序列共1288个核苷酸,包含一个1026核苷酸的开放读框,编码342个氨基酸残基,推断该蛋白的相对分子质量为3.94×104。NCBI Blast结果显示绞股蓝FPS基因编码蛋白的氨基酸序列与已知的植物FPS氨基酸序列的同源性为91%~74%,核酸序列的同源性为88%~78%。结论:克隆了绞股蓝FPS基因全长cDNA序列,为进一步研究绞股蓝FPS基因的表达及三萜皂苷合成通路关键酶分子的进化奠定了基础。     

宁夏枸杞PLA基因家族cDNA片段的克隆及其生物信息学分析

苯丙氨酸解氨酶(PAL,EC 4.3.1.5)是一种主要的调控酶,在植物体内通过催化L-苯丙氨酸生成肉桂酸来联系初级和次级代谢。本文以宁夏枸杞为材料,利用序列同源原理设计简并引物和RT-PCR技术得到4条PAL基因片段,并对其进行生物信息学分析。结果表明,该家族的cDNA片段长为1 162~1 183 bp,推导编码554~561个氨基酸,蛋白分子量为60.681~61.250 kD,等电点为7.02~7.71。枸杞PAL基因家族彼此间的氨基酸序列变异度为0.005%~0.336%。氨基酸序列和结构分析显示PAL基因家族有一个保守区域,即屏蔽结构域,以及一个活性位点——苯丙氨酸/组氨酸解氨酶位点。LyPAL1~3蛋白很可能定位在线粒体,而LyPAL4蛋白很可能定位在细胞质。二级结构和三级结构进行预测,发现LyPAL1蛋白中无规则卷曲179个,α螺旋和β折叠分别306和30个,延伸链46个。系统进化分析表明,枸杞LyPAL1~3基因与辣椒的PAL基因具有很高的同源性,而枸杞LyPAL4基因与碧冬茄属的三种植物(Petunia axillaris,Petunia x hybrid,P exserta)具有很高的同源性。这4个基因已在GenBank上注册,基因序列登录号为KC759153~KC759156。4个LyPAL基因的克隆为进一步研究宁夏枸杞类黄酮等次级代谢物的合成分子机制研究奠定了基础。     

盐生植物碱蓬Actin基因片段的克隆及序列分析

目的:克隆盐生植物碱蓬(Suaeda glauca)Actin基因片段,为研究其它基因在碱蓬的表达和调控提供内参基因.方法:根据已知植物Acfin基因的保守序列设计一对简并性引物,采用RT-PCR的方法扩增Actin基因片段,使用分子生物学软件进行序列分析.结果:获得一段大小为598bp的基因片段,编码198个氨基酸;该序列与其它Actin基因核苷酸序列的同源性均在80%以上,与氨基酸序列的同源性达93%以上.结论:克隆的基因为Actin基因片段,将其命名为SgACT,并登录在GenBank,登录号为EU429457.     

甘菊BADH基因cDNA的克隆及在盐胁迫下的表达

利用PCR、RT—PCR和PCR—RACE技术,从菊科植物甘菊（Dendranthema lavandulifolium）中克隆到2个甜菜碱醛脱氢酶（betaine aldehyde dehydrogenase,BADH）基因的同源基因,分别命名为DlBADH1和DlBADH2,GenBank登录号分别为DQ011151和DQ011152。DlBADH1的cDNA全长1821bp,其开放阅读框编码503个氨基酸的蛋白质;DlBADH2全长1918bp,编码506个氨基酸的蛋白质。两个基因核苷酸序列的同源性为97％,推导的氨基酸序列的同源性为98％。与已发表的其它植物BADH基因氨基酸序列的同源性在64％以上。在推导的氨基酸序列中,均含有醛脱氢酶所具有的高度保守的十肽（VTLELGGKSP）以及与酶功能有关的半胱氨酸残基（C）。在推导的氨基酸序列的系统关系中,甘菊位于其它双子叶植物和单子叶植物之间,与其植物分类的系统关系相吻合。RT—PCR—Southern半定量表达分析表明,甘菊BADH基因家族中存在表达受盐诱导的成员。     

不同基因型梨木质素代谢对石细胞含量和果实口感的影响

以五种基因型梨果实为材料,对石细胞团的大小、分布进行解剖学观察,并测定石细胞、木质素含量和木质素相关合成酶PAL、POD、PPO活性,探讨不同基因型梨果实木质素代谢对石细胞含量及口感的影响.结果表明,不同基因型梨木质素含量高时,石细胞含量也高,石细胞团相对较大,分布较密集,口感差.各基因型的梨木质素、石细胞含量和大小为...     

光照对砀山酥梨果实发育过程中POD、PAL、PPO酶活性的影响研究

以40年生砀山酥梨为材料,用ZD-IA型照度计测定光照强度,用分光光度法测定POD、PAL、PPO等3种酶的活性;研究了光照强度对果实发育过程中POD、PAL、PPO等3种酶活性的影响。结果表明:(1)光照强度对POD、PAL、PPO等3种酶活性有显著的影响;(2)在光照充足的部位,POD、PAL酶活性较高,具体表现为高光强>中光强>弱光强>极弱光强,彼此间活性差异极显著(P<0.01);(3)PPO在光照充分的情况下,活性偏低,表现为高光强<中光强<弱光强<极弱光强,差异显著。     

鸭梨ＡＣＣ 氧化酶基因ｃＤＮＡ 片段的克隆及农杆菌介导的反义遗传转化

研究根据ACC氧化酶基因的保守序列设计一对特异性引物,以鸭梨果实为试材,借助RT PCR方法扩增得到一条长度为831bp的鸭梨ACC氧化酶基因cDNA片段,该片段编码276个氨基酸残基,与其它梨品种ACC氧化酶基因序列同源性均在94%以上。将此片段反向插入真核表达载体pBI121的CaMV 35S启动子和NOS终止子之间,构建了鸭梨ACC氧化酶基因的反义表达载体,并在农杆菌LBA4404的介导下实现对鸭梨组培苗的遗传转化。经PCR鉴定证实共有4株鸭梨组培苗中外源基因得到成功转化,Southern杂交显示在这4株转基因鸭梨中除有1株外源基因呈双拷贝外,其余3株中外源基因均以单拷贝形式存在。     

独一味苯丙氨酸解氨酶基因的克隆与表达分析

以独一味叶片为材料,采用RT-PCR和RACE方法克隆了独一味苯丙氨酸解氨酶基因（PAL）的全长cDNA,命名为LrPAL基因。测序结果表明,LrPA L基因全长2 298 bp,含有1个2 145 bp的完整开放阅读框（ORF）,编码714个氨基酸。蛋白序列分析表明,其包含典型的PAL活性中心序列（GTITASGDLVPLSYIA）,与其他植物的PAL蛋白有很高的同源性。系统进化树分析表明,独一味LrPAL与唇形科植物的PAL蛋白聚为一类,说明两者的亲缘关系较近。用 Real-Time PCR方法检测发现,LrPAL基因在独一味的叶中表达量最高,茎中表达量最少。研究结果推测,从独一味中克隆获得的苯丙氨酸解氨酶基因（LrPAL）是典型的PAL家族成员,在独一味各组织发育过程中具有重要功能。     

Phenylalanine Ammonia-Lyase Activity in Soybean Roots Extract Measured by Reverse-Phase High Performance Liquid Chromatography

Abstract: The high performance liquid chromatography (HPLC) technique was applied to measure phenylalanine ammonia-lyase (PAL, EC 4.3.1.5) activity in soybean ( Glycine max L. Merril cv. BR16) roots. t -Cinnamate, the catalytic product of the PAL reaction was quantified at 275nm by isocratic elution with methanol: water through an ODS(M) column. Comparative experiments were carried out with 1.0 mM ferulic acid, an inducer of PAL activity. The results suggest that liquid chromatography is a rapid and sensitive method to analyze PAL activity in non-purified extract.