栉角雪萤的荧光酶基因结构及其系统发育分析

短角窗萤属是萤科第四大属,但未见有该属物种荧光酶基因的研究报道。通过对总基因组的PCR扩增,对该属的栉角雪萤荧光酶基因进行了测序分析。基因序列长1958bp。与已知荧光酶基因进行同源性比较后推断,栉角雪萤的荧光酶基因由7个外显子和6个内含子组成,编码547个氨基酸残基;由推导的氨基酸序列进行同源性比较后发现,栉角雪萤的荧光酶基因与同一亚科中Lampyrini族和Cratomorphini族分别具有93—94％和92％相似性,而与北美萤火虫Photinus pyralis（Photinini族）的相似性较低（83％）。系统发育分析进一步表明栉角雪萤与Pyrocoelia、Lampyris、Cratomorphus和Photinus同属于萤亚科,且与前3个属的亲缘关系较近。这在一定程度上与形态（Branham＆Wenzel,2003）及线粒体DNA（Lietal,2006）系统发育分析所得结果一致。     

水蛇亚科形态学特征的支序分析

水蛇亚科属于游蛇科，包含10个属。其中7个属为单型属。选取水蛇亚科14个形态学特征进行支序分析，并利用计算机软件Hennig 86对水蛇亚科中8个属之间的系统发育关系进行初步探讨，结果显示水蛇亚科分为两支：Gerarda和Fordonia两个属构成姊妹群，Cerberus、Erpeton和Homalopsis三个属也构成单系群，与Voris et al(2002)的分子系统树相同，但Cantoria属的地位则与Voris et al(2002)的明显不同。     

海南岛巴西橡胶和香蕉cat相关基因的克隆及分析

根据GenBank上已有的植物cat基因序列,设计一对兼并引物。在海南岛采集香蕉、巴西橡胶、黄灯笼辣椒、菠萝、甘蔗、番木瓜等作物的叶片并提取总RNA,反转录成cDNA,PCR进行同源克隆。结果获得了巴西橡胶cat-1和香蕉的cat-2基因,而未获得其它4种作物cat相关基因。序列分析发现,巴西橡胶cat-1和香蕉的cat-2基因开放阅读框(ORF)都为1 479 bp,编码492个氨基酸,GenBank登陆号分别为HQ660587和HQ660588。生物信息学软件分析巴西橡胶CAT-1和香蕉CAT-2蛋白的三级结构分别与Exiguobacteriu Oxidotolerans(PDB code：2j2mA0)和Pseudomonas Syringae(PDB code：1m7sA)相似。构建系统发育树表明巴西橡胶CAT-1与蓖麻CAT-1氨基酸序列(Ricinus communis:XP_002521709.1)同源性最高,为92.1%;香蕉CAT-2与油棕CAT-2氨基酸序列(Elaeis guineensis:ACF06566.1)同源性最高,达90.9%。     

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。     

中国萤火虫云南窗萤荧光素酶cDNA的克隆表达和序列分析(英文）

从一种来自中国日行性萤火虫（云南窗萤）发光器官mRNA中克隆、测序并表达了有功能的荧光素酶。云南窗萤荧光素酶的cDNA序列有1 647个碱基,编码548个氨基酸残基。从推测得到的氨基酸序列的比对分析得出：云南窗萤的荧光素酶与来自Lampyris noctiluca, L. turkestanicus和Nyctophila cf. caucasica三种萤火虫的荧光素酶有97.8%的序列一致性。从推测得出的氨基酸序列进行系统发育分析,其结果表明：云南窗萤和Lampyris+Nyctophila聚在一起, 与同属的发光强夜行性的萤火虫不形成的单系。云南窗萤荧光素酶在大肠杆菌中表达的条带大约70 kDa,并且在有荧光素存在时发出黄绿色荧光。对荧光素酶的结构模拟和分析表明,云南窗萤荧光素酶基因的氨基端和羧基端结构域之间的裂沟处存在这5个多肽环,这正是从其他荧光素酶推测得到的催化荧光反应时的底物结合位点。云南窗萤和窗萤属的其他3种萤火虫的荧光素酶相比,有13个不同氨基酸位点,位于模拟分子结构的表面。对于这些多肽环、不同氨基酸残基和晶体结构的进一步研究有利于解释日行和夜行性萤火虫荧光素酶的差异。     

黑龙江省蹄盖蕨科(Athyriaceae)植物的RAPD分析及其系统学意义

在形态分类研究的基础上,利用RAPD技术,对黑龙江省蹄盖蕨科植物6属9种共15个种群进行了遗传多样性分析,分析结果表明：（1）假冷蕨属应包括在蹄盖蕨属中（2）角蕨属与蹄盖蕨属,羽节蕨属与冷蕨属亲源关系较近（3）短肠蕨属为独立一属,与其它属亲源关系较远。根据黑龙江省蹄盖蕨科植物的DNA水平的研究结果,再结合其形态学特征,建议将黑龙江省蹄盖蕨科划分为3个亚科：冷蕨亚科(Cystopterioideae)包括2个属：冷蕨属(Cystopteris)和羽节蕨属(Gymnocarpium)。蹄盖蕨亚科(Athyrioideae)包括3个属：蹄盖蕨属(Athyrium)、假冷蕨属(Pseudocystopteris)和角蕨属(Cornopteris)。双盖蕨亚科(Diplazioideae)包括短肠蕨属(Allantodia)。     

基于线粒体COI基因探讨鹟亚科部分属和种的分类地位

采用PCR扩增、测序的方法,对鹟亚科（Muscicapinae）6属16种鸟类的线粒体COI基因序列1176 bp进行测定,并以荒漠伯劳和发冠卷尾作为外群构建Bayes、ML、MP 3棵系统发育树。结果支持：寿带属（Terpsiphone）、扇尾鹟属（Rhipidura）、方尾鹟属（Culicicapa）3属与鹟亚科其他鸟类亲缘关系较远,扇尾鹟属与方尾鹟属亲缘关系较近;鹟属（Muscicapa）为单系发生,本研究结果未能确定它与仙鹟属、姬鹟属的进化关系;铜蓝鹟（Muscicapa thalassina）从鹟属中移出,归入仙鹟属。上述结论解决了鹟亚科部分属间的进化关系,为鹟亚科分类系统的研究提供了分子水平证据。     

基因序列分析

为了解2007 ― 2008 年北京地区流行的肠道病毒71 型( EV71) 是否存在基因序列变异及其与病毒毒力的关系, 我们选择2007 年分离的3 株EV71( 其中1 株分离自重症手足口病患儿的咽拭子标本, 其余2 株分离自普通手足口病患儿咽拭子标本) 和2008 年分离的5 株EV71( 其中3 株分离自重症手足口病患儿的咽拭子或鼻拭子标本, 2 株分离自普通手足口病患儿的疱疹液标本) , 提取基因组RNA, 经反转录-聚合酶链反应( RT-PCR) 扩增得到VP4 基因片段, 并进行核苷酸序列测定, 使用生物信息软件与GenBank 中的EV71 VP4 基因进行序列及病毒型别分析。结果表明, 所测得的8 株EV71 VP4 基因全长均为207 bp, 编码69 个氨基酸, 理论相对分子质量( Mr) 为7 ×10³。8 株EV71 病毒VP4 基因的核苷酸同源性在94% ～100% , 与GenBank 中其他EV71 病毒株VP4 的核苷酸同源性为82% ～100% , 与阜阳、深圳和台湾等地区流行的EV71 VP4 的核苷酸同源性比其他地区高。除了与印度报道的VP4 编码的氨基酸在第7 和54 位不同外( 印度株: 7 位蛋氨酸, 54位苏氨酸; 其余株7 位苏氨酸,54 位丙氨酸) , 这8 株EV71 VP4 编码的氨基酸序列之间以及与其他EV71 VP4编码的氨基酸同源性均为100%。8 株EV71 病毒VP4 与文献报道的3 株重症感染病毒株VP4 ( BrCr、MS 和NCKU9822) 核苷酸有较大差别, 而8 株病毒株中从重症感染( BJ97、BJ110B、BJ110Y 和BJ4243) 与轻症感染( BJ25、BJ47、BJ65 和BJ67) 分离到的毒株之间VP4 基因序列未见明显改变, 只有几个核苷酸存在差别。VP4 核苷酸序列的进化树分析表明, 这8 株EV71 均属于C4 亚型, 显示2007 ― 2008 年北京地区流行的EV71的VP4 基因相当保守, 分离自伴有神经系统感染的重症手足口病和普通手足口病患儿的EV71 的VP4 基因之间在核苷酸水平未出现同样的变异。结果提示, 近2 年来北京地区所流行的EV71 属C4 亚型。     

斑茅δ-OAT基因克隆及其序列分析

利用RT-PCR和RACE技术从斑茅（Erianthus arundinaceus）中分离出编码鸟氨酸-δ-氨基转氨酶基因的全长cDNA序列,序列全长1 680 bp,编码454个氨基酸。通过对哺乳动物、高等植物、微生物的δ-OAT基因编码的氨基酸序列进行同源比对,发现斑茅δ-OAT基因同其近缘属植物甘蔗的同源性最高（87%）,同其他高等植物的同源性次之（约为70%）,而同动物的同源性最低（约为60%）。在斑茅δ-OAT基因编码的氨基酸序列的5′端未发现线粒体定位序列,同甘蔗δ-OAT基因一样。斑茅δ-OAT基因具有完整的鸟氨酸转氨酶功能区rocD。利用定量RCR（real-time PCR）对30%PEG胁迫下的斑茅δ-OAT基因表达量进行研究,结果表明δ-OAT基因在胁迫12 h表达量达到最高,约为对照的4.1倍;胁迫2 h δ-OAT基因表达量反而有所降低。     

油菜BnMKK2基因的克隆及表达分析

通过实验从陇油6号油菜中克隆得到了一种新的MAPK激酶基因BnMKK2基因的cDNA,全长1 344 bp,其中包括5′非翻译区（5′UTR）111 bp,3′非翻译区（3′UTR）165 bp,开放阅读框（ORF）长1 068 bp,编码355个氨基酸,该基因编码的蛋白质分子量为39.3 kDa,理论等电点为6.8。与拟南芥AtMKK2有很高的同源性,因此命名为BnMKK2(GenBank登录号:HQ848661)。该基因实时荧光定量PCR分析表明,BnMKK2基因的表达受低温胁迫诱导。     

丝殊角萤叶甲的线粒体基因组测序及系统发育分析

【目的】为探究丝殊角萤叶甲Agetocera filicornis (Laboissiere, 1927)线粒体基因组结构特征及叶甲亚科的系统发育关系。【方法】利用高通量测序方法测定丝殊角萤叶甲线粒体基因组序列。选择叶甲亚科Chrysomelinae和萤叶甲亚科Galerucinae的128个物种作为内群,选择肖叶甲亚科Eumolpinae的3个物种作为外群,利用最大似然法和贝叶斯法重建叶甲亚科的系统发育关系。【结果】丝殊角萤叶甲的线粒体基因组全长为15 814 bp,包含37个基因（13个蛋白质编码基因、2个核糖体RNA基因和22个转运RNA基因）和一段非编码控制区。其线粒体基因组AT含量丰富（76.6%）,并且AT偏斜为正值（0.053）,GC偏斜为负值（﹣0.252）。不同的系统发育分析方法构建的系统发育关系支持萤叶甲亚科为单系群,叶甲亚科为非单系群。【结论】本研究首次获得了丝殊角萤叶甲的线粒体基因组全序列。构建了叶甲亚科的系统发育关系,为更好地理解叶甲亚科、萤叶甲亚科和丝殊角萤叶甲的系统发育提供线粒体基因组数据。     

朵丽蝶兰 MADS-box 基因 DtpsMADS1 的克隆与表达特性简

植物MADS-box基因家族编码高度保守的转录因子,参与了包括花器官发育和开花在内的多种发育进程。为阐释兰科植物成花的分子调控机制,根据MADS-box基因保守序列设计简并引物,用RACE方法从朵丽蝶兰花葶中克隆到1个MADS-box家族基因,该基因cDNA全长960 bp,包含37 bp 5′UTR,一个738 bp的开放阅读框(ORF)和185 bp 3′UTR,共编码245个氨基酸。序列和系统进化树分析表明,该基因与其他植物的MADS-box基因具有很高的同源性,属于AP1/FUL-like亚家族,命名为DtpsMADS1,GeneBank登录号为JQ065097。实时荧光定量PCR检测结果显示：DtpsMADS1具有明显的组织表达特异性;在根和叶中,DtpsMADS1在花前期和花后期表达量较高;苗期和盛花期表达量较低;DtpsMADS1在花葶中的表达趋势与根和叶相似;而在花器官中,DtpsMADS1只有痕量表达。由此推断,DtpsMADS1可能参与开花进程调控,而不参与花器官的形态建成。     

慈竹C3H基因克隆及其生物信息学分析

香豆酸-3-羟化酶(C3H)是调控植物木质素生物合成的关键酶,本文以慈竹为材料,利用RT-PCR技术克隆慈竹C3H基因,并对其进行生物信息学分析,为通过基因工程手段降低工业用竹木质素含量奠定基础。结果表明,该cDNA序列全长为1 581 bp,编码区为1 539 bp,编码512个氨基酸,蛋白分子量为58.33KD,等电点为9.09;氨基酸序列和结构分析显示C3H有一个保守区域,即P450结构域。系统进化分析表明,该基因与毛竹和水稻的C3H基因具有很高的同源性。慈竹与毛竹和水稻C3H基因编码蛋白为亲水性蛋白,这三种编码蛋白很可能定位在内质网(膜)上,其编码蛋白的二级结构及三级结构都含有丰富的α-螺旋和无规卷曲,β-转角和延伸链的含量较少,都含有2个相对保守的无序化区域。该基因已在GenBank上注册,基因序列登录号为JF693629,可能与慈竹木质素的生物合成有关。     

大麦产量相关基因HvYrg1的克隆及植物RNA干扰载体的构建

大麦谷粒是受多个数量性状基因(QTL)控制的复杂性状,而RING E3泛素连接酶在决定大麦产量和蛋白质降解途径中起到极为重要的作用。本研究按照同源克隆的方法,依据水稻、拟南芥、玉米、小麦和酵母等E3泛素连接酶保守区域设计引物,采用RT-PCR方法从西藏大麦中克隆出产量相关基因HvYrg1全长cDNA序列,包括完整的开放阅读框架(ORF)1 275 bp,编码蛋白为424个氨基酸(GenBank No. EU333863)。同源性比较结果显示,它与GenBank上已报道的水稻GW2基因同源性最高为86%。以植物表达载体pCAMBIA2300-35s-OCS质粒为基础,构建由35s启动子调控的HvYrg1基因的RNA干扰载体pCAM-RNAi-HvYrg1。这一载体的成功构建为研究该基因在作物产量的功能鉴定打下了很好的基础。     

基于线粒体Cyt b基因的线蛱蝶亚科的系统发育

基于线粒体Cyt b基因部分序列，以波蛱蝶为外群，采用邻接法、最大简约法和贝叶斯法分别构建了中国线蛱蝶亚科10属25种蝶类的系统发育树，探讨了各主要类群间的系统发育关系。其结果表明，所有线蛱蝶亚科聚为两大枝：第一枝包括环蛱蝶属、菲蛱蝶属、蟠蛱蝶属和缕蛱蝶属，其中缕蛱蝶属与环蛱蝶族亲缘关系较近；第二枝包括丽蛱蝶属、穆蛱蝶属、线蛱蝶属、带蛱蝶属、律蛱蝶属和翠蛱蝶属，其中线蛱蝶属为非单系群，翠蛱蝶属和律蛱蝶属则为单系发生，并构成姐妹群。     

拟诺卡氏菌16S rRNA,gyrB,sod和rpoB基因的系统发育分析

为了更好地了解拟诺卡氏菌属(Nocardiopsis)各物种间的系统发育关系,该属现有有效描述种的gyrB,sod和rpoB基因的部分序列被测定,结合16S rRNA基因,对拟诺卡氏菌属进行了系统发育重建。研究发现拟诺卡氏菌属gyrB,sod和rpoB基因的平均相似性分别为87.7%、87.3%和94.1%,而16S rRNA基因的平均相似性则达到96.65%,3个看家基因均比16S rRNA具有更高的分歧度。比较基于不同基因的系统树发现,由gyrB基因得到的系统树拓扑结构与16S rRNA得到的结构在亚群上基本一致。因此,gyrB基因在拟诺卡氏菌属的系统分类上比16S rRNA基因更具优越性。     

白木香 3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶 A 合酶(AsHMGS)基因的克隆与表达分析简

以白木香（Aquilaria sinensis(Lour.) Gilg）茎cDNA为模板,采用反转录PCR及RACE技术分离得到HMGS基因cDNA全长。序列分析表明该基因序列全长1 831 bp,共编码465个氨基酸,推导的蛋白质分子量为51.4 kD,理论等电点6.25,命名为AsHMGS。推导的AsHMGS蛋白质序列具有植物HMGS酶的典型结构,并预测出HMGS酶的活性中心。系统进化树分析表明,AsHMGS蛋白与拟南芥、琴叶拟南芥、芥菜的相应蛋白相似度最高,其次为人参、喜树和野茶树。荧光定量PCR结果显示,茉莉酸甲酯能诱导白木香AsHMGS的表达。     

京大戟hmgr基因家族3个保守区片段的克隆与分析

采用RT-PCR技术以及两条简并引物,以京大戟嫩叶总RNA反转录的cDNA为模板扩增3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶基因的保守区片断。序列分析表明,所克隆的cDNA保守区序列长度为458 bp,而且同时得到了三个不同的核苷酸序列,分别命名为hmgr1、hmgr2、hmgr3。与之前得到的京大戟hmgr保守区片段的核苷酸序列的同源性分别为98.03%、96.29%、78.38%,推断的相应氨基酸序列的同源性分别为98.68％、96.71%和85.53%。推断这可能是该基因家族中的三个新的成员。而且同源序列比对发现,由这三个核苷酸序列推断的氨基酸序列与其它植物都有较高的同源性。种系进化树分析表明hmgr3与hmgr1、hmgr2及以前报道的京大戟的hmgr之间有较大的差别。     

小苍兰ACC合成酶FhACS1基因的克隆与序列分析

以小苍兰品种“上农金皇后”为研究对象,利用PCR技术和染色体步移技术首次克隆到了ACC合成酶FhACS1基因的全长序列和编码序列。结果表明：FhACS1基因全长为2 576 bp,包含长为433 bp的5′端非编码区序列（5′-UTR）以及长为373 bp的3′端非编码区序列（3′-UTR）;开放读码框（ORF）长度为1 371 bp,推定编码457个氨基酸。分析表明,该基因包含3个内含子和4个外显子。序列分析结果显示,FhACS1推导蛋白具备ACS蛋白的7个保守结构域;在氨基酸水平上,FhACS1与小果芭蕉的同源性最高（85%）;系统进化分析表明,FhACS1与孟宗竹BaACS（BAC56949.1）、水稻OsACS1（AAA33888.1）、小果芭蕉MaACS1（AAQ13435）的亲缘关系最近。在其已知启动子区域,发现有多个对脱落酸、赤霉素、细胞分裂素等激素响应的顺式元件,以及对干旱和低温等逆境胁迫响应的顺式元件。     

纽荷尔脐橙CCS基因的克隆与分析

利用RT-PCR技术从纽荷尔脐橙果实cDNA中分离出辣椒红／辣椒玉红素合成酶（Capsanthin/Capsorubin synthase,CCS）基因（Ccs）全长。该片断长为1619bp,编码503个氨基酸。BLAST比较其氨基酸同源性发现,该序列所推导的氨基酸与已知的甜橙CCS完全一致,与胡萝卜和辣椒的CCS,以及马铃薯新黄质合成酶（neoxanthin synthase,NSY）有70％的同源性。此外,与番茄和柑橘等的番茄红素环化酶也有50%~70%的同源性。半定量RT-PCR分析表明,Ccs在纽荷尔脐橙果实成熟过程中呈先上升后下降的表达趋势,期间9月份的表达量最高。