甘薯叶绿体rbcL基因的克隆与序列分析

根据烟草、水稻和菠菜叶绿体的全基因组序列设计引物,以甘薯的叶绿体基因组DNA为模板,PCR扩增包舍甘暑叶绿体rbcL完整基因(GenBank登录号为AY942199)在内的一段序列.序列分析表明:此片段的全长为1 627 bp,包括1 443bp的编码区序列在内.推测编码480个氨基酸,同时构建了此片段的限制性酶切图谱.相似性比较显示,此基因编码区序列与烟草、菠菜、小麦、水稻、玉米、矮牵牛、紫花苜蓿、拟南芥、莨菪、葡萄以及甜菜的rbcL基因核苷酸的同源性为85%～98%,氨基酸的同源性为92%～95%.     

全雌系苦瓜ACC合成酶基因cDNA克隆及序列分析

以全雌系苦瓜‘X-Hei-d-d’花蕾为材料,根据已报道ACC合成酶(1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid synthase,ACS)保守氨基酸序列设计简并引物,采用RT-PCR技术及序列拼接,获得了全雌系苦瓜ACS基因cDNA序列,命名为Mc-ACS4(GenBank登录号:FJ459814)。该序列包含一个1 455 bp的完整开放阅读框,编码484个氨基酸,具有7个保守区;系统进化上与普通苦瓜ACS基因首先聚类,同源性达99%,二者仅有2个氨基酸差异,推测可能与全雌系苦瓜性别分化有关。     

家蝇气味结合蛋白基因cDNA片段的克隆与序列分析

根据同源性设计特异性引物,采用RT-PCR方法扩增出了家蝇Musca domestica 2种气味结合蛋白基因cDNA片段,大小分别为381 bp和353 bp,分别命名为MdomOBP1(GenBank登录号：AY730350)和MdomOBP2(GenBank登录号：AY730351)。测序分析结果表明,它们具有气味结合蛋白的标志性结构域。对这2个片段推导的氨基酸序列进行同源性分析,结果表明两者与已报道的双翅目昆虫的气味结合蛋白的同源性分别达57%～88% 和52%～91%。     

一种苦荞主要过敏原基因cDNA的克隆及序列分析

为了获得苦荞中主要过敏原的cDNA和由此推导的蛋白质序列 ,分析其结构特点 ,以苦荞幼根根尖为材料 ,提取总RNA并反转录mRNA为cDNA第一链 .通过RT PCR、3′RACE、基因克隆及序列测定 ,获得一种苦荞主要过敏蛋白基因的cDNA片段 (GenBank登录号为AY0 4 4918) .该cDNA片段由 76 8bp组成 ,包括 3′端非编码区 180个bp ,开放阅读框 5 88bp .可编码一个由 195个氨基酸残基组成的功能蛋白及一个终止密码 .苦荞主要过敏原基因与甜荞 2 2kD过敏蛋白、豆球类蛋白的核苷酸序列分别有 95 %和 93%的同源性 .其推导的氨基酸序列与甜荞球蛋白、刀豆蛋白、甜橙柠檬素分别有 93%、83%和 5 7%的同源性 .该过敏蛋白 183～ 188位氨基酸残基KEEEKE在多数不同过敏原中均存在 ,推测可能为其中的抗原决定簇序列     

杧果LEAFY同源基因的分离及序列分析

分析在植物开花过程中起重要作用的LEAFY(LFY)基因的保守区序列,设计1对长度均为23bp的PCR引物,以杧果基因组DNA为模板,采用PCR方法扩增出长为822bp的DNA片段,克隆入pGEM-T Easy载体。测序和序列分析表明,获得了杧果LFY同源基因(miLFY)3’端的1个片段,该片段有1个415bp的内含子,编码区共编码135个氨基酸,其序列已经在GenBank中登记(登录号AY189684)。在GenBank中进行同源性检索,发现其氨基酸序列与其它植物LFY同源基因的氨基酸序列同源性高达74%~97%,推测它们具有相似的功能。     

小麦种子中几丁质酶基因的扩增及序列分析

根据http://www.tigr.org中与小麦几丁质酶基因相关的序列TC187877,设计引物,分别从小麦品种Gamenya和苏麦3号中扩增到大小约为1 000bp的片段。经序列测定和软件分析比较,发现这些片段所编码的蛋白质氨基酸序列,都有CHITINASE-19.1和CHITINASE-19.2的基序,为第II类几丁质酶基因。扩增的核酸序列在GenBank上发表,登录号分别为AY973229和AY973230。     

禾谷镰刀菌降解毒素基因Tri101的克隆和序列分析

禾谷镰刀菌Tri101基因编码的单端孢酶烯3-O-乙酰转移酶可通过加乙酰基的形式使禾谷镰刀菌产生的单族毒素(如DON)转变为较低的毒性。本研究利用RT-PCR技术从禾谷镰刀菌0623中扩增并克隆了Tri101基因的cDNA片段,测序结果表明,Tri101基因核苷酸序列阅读框架全长1356bp(GenBank序列号:GQ907236),编码451个氨基酸的多肽,推测分子量为49.45kD,等电点为5.14。氨基酸序列同源性比对结果表明,它与Kimura报道的禾谷镰刀菌Tri101氨基酸序列同源性最高,为99.56%,与其它13种镰刀菌的Tri101氨基酸序列的同源性分别为97.91%-75.68%。系统进化树分析结果表明,Fusarium graminearium0623与Fusarium sporotrichioides属于同一进化枝且与Fusarium asiaticum有较近的亲缘关系,而与F.oxysporum、F.moniliforme、F.nygamai、F.nisikadoi和F.decemcellulare的亲缘关系较远。     

白腊DREB基因克隆中简并引物的设计

根据拟南芥DREB2A基因序列进行GenBank内Blastx序列同源性查询,对其中同源性较高的25个氨基酸序列进行了分析,设计简并引物,应用RT-PCR技术克隆白腊DREB2A基因,得测长2473bp,与拟南芥DREB2A同源性为96.94%的基因片段,并在GenBank登记,注册号为AY536056。     

悬钩子属植物肌动蛋白基因片段的克隆与表达

目的:克隆悬钩子属植物肌动蛋白基因(actin),为研究该物种中其他基因的表达和调控提供内标基因.方法:利用一对特异性引物从黑莓、悬钩子杂种和树莓品种中克隆actin cDNA片段,对其进行序列分析和半定量RT-PCR表达分析.结果:从3个品种中均获得一条783 bp actin cDNA片段,编码260个氨基酸,3条actin片段与其他植物核苷酸序列的同源性都在82%以上,与其他植物氨基酸序列同源性也均在95%以上;树莓和悬钩子杂种品种的actin核苷酸和氨基酸序列同源性均达99%,系统进化分析也发现两者亲缘关系较近些;表达分析发现actin基因在各品种不同组织中均有一定的表达量.结论:首次克隆了悬钩子属植物肌动蛋白基因actin,将来自黑莓和树莓品种的序列登录在GenBank,登录号分别为HQ439556和HQ439557.     

右旋糖苷蔗糖酶基因的克隆及其序列分析*

以筛选的肠膜明串珠菌的基因组为模板,通过聚合酶链式反应(PCR)分别扩增得到右旋糖苷蔗糖酶的基因片段dsr1和dsr2,将基因片段克隆到pUC19载体上并对基因片段组装得到完整基因序列dsrx,通过限制性酶切分析和核苷酸序列分析鉴定,dsrx的序列全长为4,566bp,编码1,522个氨基酸,与GenBank中已注册的U81374核苷酸序列同源性达99%,推导的氨基酸序列与其序列同源性达98.49%。     

Anaerobiosis and plant growth hormones induce two genes encoding 1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase in rice (Oryza sativa L.).

The plant hormone ethylene is believed to be responsible for the ability of rice to grow in the deepwater regions of Southeast Asia. Ethylene production is induced by hypoxia, which is caused by flooding, because of enhanced activity of 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC) synthase, the key enzyme in the ethylene biosynthetic pathway. We have cloned three divergent members, (OS-ACS1, OS-ACS2, and OS-ACS3), of a multigene family encoding ACC synthase in rice. OS-ACS1 resides on chromosome 3 and OS-ACS3 on chromosome 5 in the rice genome. The OS-ACS1 and OS-ACS3 genes are induced by anaerobiosis and indoleacetic acid (IAA) + benzyladenine (BA) + LiCl treatment. The anaerobic induction is differential and tissue specific; OS-ACS1 is induced in the shoots, whereas OS-ACS3 is induced in the roots. These inductions are insensitive to protein synthesis inhibitors, suggesting that they are primary responses to the inducers. All three genes are actually induced when protein synthesis is inhibited, indicating that they may be under negative control or that their mRNAs are unstable. The OS-ACS1 gene was structurally characterized, and the function of its encoded protein (M(r) = 53 112 Da, pI 8.2) was confirmed by expression experiments in Escherichia coli. The protein contains all eleven invariant amino acid residues that are conserved between aminotransferases and ACC synthases cloned from various dicotyledonous plants. The amino acid sequence shares significant identity to other ACC synthases (69-34%) and is more similar to sequences in other plant species (69% with the tomato LE-ACS3) than to other rice ACC synthases (50-44%). The data suggest that the extraordinary degree of divergence among ACC synthase isoenzymes within each species arose early in plant evolution and before the divergence of monocotyledonous and dicotyledonous plants.     

甘蔗ACC氧化酶基因片段的克隆与序列分析

1- 氨基环丙烷-1-羧酸（ACC）氧化酶是植物乙烯合成的一个关键酶,乙烯作为一种内源激素,对植物生长、老熟过程有多方面的调节作用。根据报道的各种植物ACC氧化酶氨基酸序列上前后两个保守区设计两个简并引物,以甘蔗总DNA为模板,通过PCR扩增到一个940bp的基因片段。将片段序列在MCBI的BLAST软件上进行同源性搜寻,显示的63个序列全部是ACC氧化酶基因,因而认为克隆到的片段就是甘蔗ACC氧化酶基因的一个成员。经对不同植物来源的ACC氧化酶基因家族进行比较分析,去除一个103bp的“内含子“后,推导的氨基酸序列为279个残基,占推测全长氨基酸残基总数的86％左右。经同源性分析,序列与毛竹和水稻ACC氧化酶的同源率达到86％。系统进化分析表明,该序列最先与水稻、其次和香蕉的ACC氧化酶聚类,然后再与双子叶植物的ACC氧化酶聚类,符合按形态特征分类的血缘关系。基因的获得对下一步了解乙烯的合成表达与甘蔗生长、成熟过程之间的关系奠定了基础。     

甘蔗ACC氧化酶全长cDNA的克隆及序列分析

ACC氧化酶是高等植物乙烯生物合成途径中的限速酶。根据报道的植物ACC氧化酶基因序列设计特异引物,从甘蔗cDNA文库中克隆到一ACC氧化酶基因片段,命名为GZ-ACO,该基因长792bp,与甘蔗基因组文库中克隆的ACO基因片段仅18个碱基之差。根据该cDNA片段序列,设计两对末端扩增的特异引物,利用RACE-PCR技术,获得GZ-ACO片段的5′端和3′端序列。用VectorNTI7.0软件对三个序列进行拼接和分析,结果得到全长的甘蔗GZ-ACO氧化酶基因。GZ-ACOcDNA核苷酸序列长1307bp,具有一个972bp完整的读码框,启动子ATG位于126bp,终止子TAA位于1097bp,推导编码323个氨基酸。系统进化分析表明,GZ-ACO基因氨基酸序列与其它植物已报道的ACC氧化酶基因具有65%~86%的同源率,且与单子叶禾本科植物首先聚类,其次与单子叶芭蕉科、兰科植物聚类,最后与双子叶植物聚类,与植物形态的系统进化结果一致。该基因已在DDBJ/EMBL/GenBank基因数据库注册,注册号为AY521566。     

Cloning and expression of a lipase gene from rice (Oryza sativa cv. Dongjin)

Lipases are useful enzymes that are primarily responsible for the hydrolysis of acylglycerides during lipid processing. We have cloned a lipase gene from a rice seed coat cDNA library (Oryza sativa cv. Dongjin). The cDNA was 1,445 bp in length and encoded 361 amino acid residues (GenBank accession No. AY580163). The deduced amino acid sequence had 82 and 56% identity to Oryza sativa (cv. Chuchung) and Arabidopsis thaliana lipase genes, respectively, and there was a GxSxG consensus motif near the catalytic triad at the active serine site. The deduced sequence had little homology to mammalian and microbial lipases. When the Oryza sativa lipase gene was expressed in Escherichia coli with the pET expression system, activity was found mainly in the pellet fraction. The purified product had lipolytic activity towards tributyrin and was about 40 kDa in size.     

甜荞查尔酮合酶基因Chs的克隆及序列分析

利用RT-PCR技术从甜荞中克隆得到查耳酮合酶(CHS)的cDNA开放阅读框(ORF)序列,命名为FeChs,NCBI登录号为GU172166.1.该序列长1 179 bp,编码392个氨基酸,与其它植物CHS基因的同源性为78%～92%,其推导的氨基酸序列含有CHS高度保守的活性位点及CHS的标签序列GFGPG.     

甜菜ATP合酶β亚基基因atpB的克隆、序列分析及进化

atpB基因编码ATP合酶β亚基,是光合作用中的重要基因。ATP合酶是生物体内能量代谢的关键酶,参与氧化磷酸化和光合磷酸化反应。利用植物叶绿体基因组在进化过程中高度保守的特点,根据已知植物烟草、水稻和菠菜等的叶绿体基因组全序列,设计并合成了一对引物,以甜菜叶绿体DNA为模板,PCR扩增得到包含atpB 完整基因（GenBank登录号为 DQ067451）在内的一段序列,测序与序列分析表明：该克隆片段全长2 293 bp,其中包括有1 497 bp的编码区序列,推测编码498个氨基酸。同源性比较,该克隆基因与烟草、菠菜、油菜、水稻atpB基因的核苷酸序列同源性分别为90.92%、95.79%、87.71%和86.37%,推测的氨基酸序列同源性分别为94.58%、97.19%、92.17%和91.97%。同时,建立了几种植物的氨基酸序列系统进化树。     

The human cDNA for a homologue of the plant enzyme 1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase encodes a protein lacking that activity

The sequences of genes encoding homologues of 1-aminocyclopropane-1-carboxylate (ACC) synthase, the first enzyme in the two-step biosynthetic pathway of the important plant hormone ethylene, have recently been found in Fugu rubripes and Homo sapiens (Peixoto et al., Gene 246 (2000) 275). ACC synthase (ACS) catalyzes the formation of ACC from S-adenosyl-L-methionine. ACC is oxidized to ethylene in the second and final step of ethylene biosynthesis. Profound physiological questions would be raised if it could be demonstrated that ACC is formed in animals, because there is no known function for ethylene in these organisms. We describe the cloning of the putative human ACS (PHACS) cDNA that encodes a 501 amino acid protein that exhibits 58% sequence identity to the putative Fugu ACS and approximately 30% sequence identity to plant ACSs. Purified recombinant PHACS, expressed in Pichia pastoris, contains bound pyridoxal-5'-phosphate (PLP), but does not catalyze the synthesis of ACC. PHACS does, however, catalyze the deamination of L-vinylglycine, a known side-reaction of apple ACS. Bioinformatic analysis indicates that PHACS is a member of the alpha-family of PLP-dependent enzymes. Molecular modeling data illustrate that the conservation of residues between PHACS and the plant ACSs is dispersed throughout its structure and that two active site residues that are important for ACS activity in plants are not conserved in PHACS.     

东亚钳蝎毒素BmKT四个同源基因的克隆及基因组织分析

BmKT是从本室构建的cDNA文库中筛选到的1个α钠通道毒素,根据其全长cDNA序列设计引物,采用PCR法以蝎总基因组DNA为模板,获得4个BmKT的同源基因,分别命名为BmKT′和BmKTa、BmKTb、BmKTb′.序列分析表明：BmKT′和BmKTa基因含有大小分别为509 bp和506 bp的内含子,位于信号肽编码区内,插入信号肽-4位残基Gly密码子的第一个碱基G之后;而BmKTb和BmKTb′ 的内含子大小均为418 bp．这4个BmKT的同源基因内含子符合GT/AG拼接规律,其中BmKT′和BmKTa的内含子A+T含量分别为61.7%和61.9%,低于目前已报导的大多数蝎毒素基因A+T含量,大大低于它们第一外显子A+T含量（71.7%）,略高于第二外显子A+T含量（55.5%）;而BmKTb,BmKTb′的内含子A+T含量分别为75.8%和76.1%,与目前已报导的大多数蝎毒素基因A+T含量相似．BmKT′基因的外显子与BmKT基因cDNA所对应氨基酸序列仅在信号肽中-7位有一个氨基残基的差异（BmKT: Leu→BmKTa: Val）;而BmKTa基因外显子所推断的氨基酸序列与BmKT前体比较,则在成熟肽的+54位发生了突变（BmKT: Lys→BmKTa: Asn）,是与BmKT同源的一个新基因．BmKTb基因和BmKTb′基因所编码的前体肽与BmKT基因对应的前体肽同源性约为65%,显然BmKTb和BmKTb′是不同于BmKT的2个新基因（GenBank登录号: BmKT′, AY786186; BmKTa, AY676142; BmKTb, AY676140; BmKTb′, AY676141）