割手密醛脱氢酶ScALDH基因的克隆与表达分析

该研究从甘蔗细茎野生种(割手密Saccharum spontaneum)中克隆抗旱相关的基因Sc ALDH,并分析其在干旱处理条件下的表达情况和序列特征。利用RT-PCR技术克隆甘蔗的ALDH基因片段,并对其核苷酸和氨基酸序列进行分析。使用NCBI Blastx、ORF finder、Mega、NCBI Conserved Domain Search等程序对其分别进行不同物种氨基酸比较、开放阅读框(ORF)寻找、进化树及保守序列分析,并用Real Time-PCR分析所克隆基因在干旱胁迫前后的表达差异。结果表明:克隆出甘蔗的ALDH基因片段,总长度为1996bp,其中蛋白质编码区(CDS)全长1524bp,编码508个氨基酸;与其它物种ALDH类蛋白氨基酸序列有很高的同源性,有ALDH家族的保守序列,并含有完整的开放阅读框,系统进化树分析显示与玉米的蛋白质亲缘关系最近;Real timePCR数据表明,在干旱胁迫下,随着干旱时间的延长,该基因的表达量呈持续积累的表达模式。总体上来说,该基因对干旱胁迫显著表达。利用RT-PCR技术克隆的甘蔗ALDH基因,属于ALDH蛋白家族的一员,具有其典型的功能域,该基因在干旱胁迫过程中参与抗旱作用。该研究结果为野生种资源开发、优良抗旱亲本选择和培育抗旱性强甘蔗品种提供了参考依据。     

割手密干旱响应NAC转录因子的克隆及表达分析

NAC转录因子参与植物对生物和非生物胁迫响应过程。本研究以甘蔗野生种割手密为材料,克隆得到3个SsNACs基因,命名SsNAC2、SsNAC3、SsNAC4。生物信息学分析表明,其编码序列CDS全长931 bp、486 bp、781 bp,编码309个、162个、259个氨基酸。亚细胞定位预测3个SsNACs基因位于细胞核,上游启动子含有与逆境胁迫应激相关的ABRE、LTR、MBS、MYB、STRE顺式作用元件。系统进化分析表明SsNAC2与高粱SbNAC68亲缘关系最近,属于OsNAC3亚家族,SsNAC3与南荻MlNAC1亲缘关系最近,属于ATAF亚家族,SsNAC4与高粱SbNAC82同属NAC2亚家族。组织特异性表达分析结果 SsNAC2、SsNAC3基因在割手密茎叶生长期表达量较高。基因表达谱分析表明,不同胁迫下3个SsNACs基因的相对表达水平不同,推测SsNAC2、SsNAC3和SsNAC4基因可能参与调控割手密应对干旱、低温、盐分、病原真菌等非生物和生物胁迫,同时又能够被ABA和MeJA诱导表达,以上研究为进一步分析NAC转录因子在割手密响应逆境胁迫中的功能奠定理论基础...     

割手密SnRK2基因家族全基因组鉴定及干旱胁迫表达分析

【目的】探究割手密SnRK2基因家族成员在干旱胁迫中的调控机制,为抗旱性甘蔗品种的选育提供侯选基因。【方法】以全基因组数据为基础从割手密中鉴定SnRK2基因,并对其进行生物信息学分析和干旱胁迫下的表达分析。【结果】在割手密基因组中共鉴定出11个SnRK2基因家族成员,命名为SsSnRK2.1-SsSnRK2.11,且这些基因不均匀地分布于8条染色体上。SnRK2蛋白的氨基酸残基数为227～580,分子质量为25 683.53～64 695.8 kD,等电点为4.62～8.94,且均为亲水性蛋白。系统发育树可将其分为3个亚组,且同亚组中的保守基序基本相似,外显子数量以7～9个为主。SsSnRK2基因家族成员的启动子中含有多种激素类和逆境胁迫响应类的作用元件。割手密SsSnRK2基因家族成员的表达具有组织特异性。所有的SsSnRK2基因均能不同程度地响应干旱胁迫。【结论】割手密SnRK2基因家族在响应干旱胁迫过程中发挥重要作用,可为割手密的抗逆性研究提供一定的理论依据。     

玉米根系蛋白磷酸酶基因ZmPP2C的克隆及表达特性

依据植物蛋白磷酸酶2C(protein phosphatase2C,PP2C)基因的保守区设计简并引物,运用RT-PCR方法,从玉米根系中分离到一个长度为936 bp的PP2C基因的cDNA克隆,命名为ZmPP2C.Southern杂交结果表明它在玉米基因组中是低拷贝的,且存在一个小的PP2C基因家族.Northern杂交结果表明,不同玉米组织之间ZmPP2C的表达差异明显;分别用CaCl2、MgCl2、PEG、EGTA和ABA处理根系24 h,只有CaCl2处理增加表达量,说明Ca2 能诱导玉米ZmPP2C基因在转录水平上的表达,或被依赖于Ca2 的方式诱导.     

乙型肝炎病毒C蛋白基因的克隆表达

根据已知的C蛋白基因序列设计一对引物,用PCR法从HBV adw亚型全基因组克隆中扩增出约500bp的NDA片段,将该基因克隆到表达质粒pQE30中,转化大肠杆菌,进一步对重组质粒中的插入片段进行DNA测序,证明是C基因,阳性克隆子经IPTG诱导后,获得了目的蛋白的表达,菌体经超声破碎后,目的蛋白主要存在于上清中,为下一步研究其抗原性和免疫原性奠定了基础。     

水稻C2H2型锌指蛋白基因RZF71的克隆与表达分析

利用生物信息学和RT-PCR方法从水稻幼苗组织中分离了1个新的C2H2型锌指蛋白基因RZF71, 该基因编码一条250个氨基酸残基的多肽, 含有两个典型的C2H2型锌指结构。半定量RT-PCR分析表明: RZF71在根、茎、叶和幼穗中呈组成性表达, 在根中的表达丰度略高; 在高盐和PEG6000胁迫的水稻幼苗组织中, RZF71的表达显著增强, 但低温和ABA处理对该基因的表达量影响不大。农杆菌介导的洋葱表皮细胞GFP瞬时表达实验表明: RZF71定位于细胞核内。讨论了RZF71可能作为一个转录调控因子在水稻耐高盐和渗透胁迫中的作用。     

PP2C相关基因在砂梨休眠进程中的表达分析

对植物蛋白磷酸酶2C(PP2C)相关基因在砂梨Pyrus pyrifolia品系休眠进程中的表达进行分析。结果表明,砂梨PP2C相关基因与李属PP2C基因高度同源。在梨花芽休眠过程中不同PP2C基因调控的作用不同, PP2C-37-1、PP2C-37-2、PP2C-51-1、PP2C-24四个基因与内休眠调控有关,而PP2C-78对于内休眠的解除则有明显作用。PP2C蛋白磷酸酶相关基因注释到植物激素信号转导途径显示,ABA受体PYR/PYL蛋白与PP2C蛋白以及SnRK2(蛋白激酶)蛋白形成ABA信号转导的复合物可以作用于转录因子ABF从而调控梨花芽的休眠。     

不同基因型割手密无性系的核型分析

为探讨不同基因型割手密无性系间的亲缘关系,采用酶解去壁低渗法对不同基因型的割手密材料进行核型分析。10份供试材料的绝大多数染色体为中部着丝点(m)染色体,少数为近中部着丝点(sm)染色体及正中部着丝点(M)染色体,部分材料中还具有端部着丝点(T)染色体及近端部着丝点区染色体(t);依据分析结果总结了参试材料的核型公式;参试材料中有2份为1B核型、7份为2B核型、1份为2C核型。参试材料间的核型均存在差异且不对称。     

11份割手密遗传多样性的SSR分析

利用10对多态性丰富的SSR引物,以国家甘蔗种质资源圃中保存的14份具有代表性的割手密为对照,对未收集过的云南地区11份割手密（Saccharum spontaneum L.）野生资源进行多样性分析。结果共扩增出233条DNA谱带,与对照相比,新采集材料的多态性条带为207条,其中14条为特有条带,多态性条带比率为0.89。遗传相似性系数和UPGMA聚类分析表明,新采集的材料并没有单独聚为一类,而是比较分散,在相似性系数为0.64处做切割线,参试材料可分为三个类群：第一类群主要由龙门割手密、河边村割手密和福建仙游1号组成;第二类群中包含19份材料,其中新采集的样品有上岗割手密、他拉割手密、安乐割手密、勐根割手密、芒美割手密、贺海割手密、回落割手密、里拉割手密和曼亨割手密,对照材料主要包含了云南、四川、越南、老挝、泰国地区的割手密,其共同特点是均分布在内陆地区;第三类群包括3个材料,分别是海南1号、海南92-2和广东化州割手密,其中不包含新采集的材料。而在相似性系数为0.654处作切割线又能将上述第二类群分为较细的三个亚群。由此可见,新采集的11份割手密资源具有丰富的遗传多样性,与已收集的资源相比,具有一定的差异性。说明依靠云南高山峡谷等立体气候特点,分布着遗传差异显著的割手密无性系。     

刚毛柽柳ThPP2C基因的克隆和表达分析

蛋白磷酸酶2C（PP2C）是一类丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶,在体内以单体形式存在,由它催化的可逆磷酸化反应是细胞信号转导的重要组成部分,这一过程几乎参与所有的生理和病理过程。本研究从柽柳中克隆获得一条PP2C基因,命名为ThPP2C。该基因开放读码框（ORF）长849 bp,编码282氨基酸,推测蛋白质分子量为30.54 kDa,理论等电点为7.13。qRT-PCR结果显示,0.4 mol·L^-1 NaCl、20%（w/v） PEG₆₀₀₀、150 μmol·L^-1 ABA和100 μmol·L^-1 JA胁迫处理后,ThPP2C基因在刚毛柽柳根和叶中的表达均发生了明显改变,但时空表达模式不完全相同。NaCl、ABA和JA处理后ThPP2C基因在叶中都表现为下调表达。而根中,NaCl和JA胁迫后主要表现为上调表达。ABA处理早期表达下调,随后表达量逐渐增加。与其他3种胁迫不同的是,PEG₆₀₀₀处理后ThPP2C基因在根中明显下调,而在叶中胁迫早期表现不明显,48 h后被高度诱导。表明ThPP2C基因可能参与了刚毛柽柳高盐、干旱以及激素处理的适应过程,但其功能还有待进一步验证。     

砂藓抗旱相关基因RcSOD的克隆及表达分析

超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)是植物抗氧化系统的关键酶,在植物应对各种环境胁迫的过程中发挥重要的作用。本研究在砂藓(Racomitrium canescens)干旱胁迫转录组数据中发现一个表达量上调的SOD基因,将其命名为RcSOD。通过RT-PCR技术对RcSOD的开放阅读框进行了克隆及相关的生物信息学预测分析。通过实时荧光定量PCR (qPCR)对砂藓复水和脱水过程中RcSOD基因的表达量变化进行了检测分析。结果显示,该基因c DNA全长1 230 bp,开放阅读框长555 bp。RcSOD编码蛋白质的氨基酸数为184,相对分子质量为18.9 kD,理论等电点为5.94,不稳定指数为18.35,总平均亲水性为-0.172,预测该蛋白为疏水性蛋白,属于非跨膜、非分泌型蛋白,含有Cu/Zn SOD结构域。系统进化分析表明,RcSOD与藓类Cu/Zn SOD蛋白属于同一分枝。实时荧光定量PCR结果显示,RcSOD基因在复水和干旱的条件下均有差异性表达,在脱水过程中显著上调,初步推测RcSOD可能参与砂藓干旱胁迫应答反应。本研究对进一步研究砂藓中Cu/Zn SOD基因的生物学功能具有推动作用。     

蒙古沙冬青AmDREB2C基因的克隆及表达分析

蒙古沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)是中国西北荒漠区唯一的常绿阔叶灌木,具有很强的抗寒抗旱特性。利用PCR方法从该植物克隆到转录因子Am DREB2C的c DNA和基因组DNA的全长编码区,二者均由1191 bp组成,无内含子序列,编码由396个氨基酸残基组成的蛋白,其中含1个AP2结构域和1个核定位信号。表达分析显示,Am DREB2C的转录受低温和干旱胁迫的诱导。此外,将该基因编码区c DNA成功构建到植物表达载体p CAMBIA3300-35ST上,为后续研究其功能奠定了基础。     

陆地棉GhPS2基因的克隆和表达分析

卤代酸脱卤酶(HAD)在调节植物生长发育和响应磷缺乏胁迫方面具有重要作用。该研究基于前期陆地棉根部低磷胁迫基因差异表达序列数据分析,以陆地棉新陆早19为材料,对GhPS2基因进行克隆,并对其基因组DNA与cDNA测序分析,借助生物信息学方法分析GhPS2的基因结构和进化关系;采用荧光定量PCR(qRT-PCR)的方法检测该基因于根、茎、叶、花4个器官的基因表达量变化和低磷胁迫下0,4,12,24,72 h的相对表达。结果表明,(1)成功获得陆地棉GhPS2基因,该基因的开放阅读框序列长度813 bp,编码270个氨基酸,存在3个内含子,属于HAD家族,其中存在1个保守结构域名为Put-Phosphatase。(2)序列比对和进化分析显示,陆地棉GhPS2与其他棉种PS2、榴莲PS2的相似性分别为93%和83.15%。(3)qRT-PCR结果表明,GhPS2基因在根中表达量最高,其次是茎和花,在叶中表达量最低,该基因在低磷胁迫4 h时相对表达量达到最高值,低磷胁迫72 h时是适磷处理的16.66倍。研究表明,GhPS2基因属于低磷胁迫响应基因,在棉花响应低磷胁迫过程中具有重要作用。     

甘蔗类异黄酮还原酶(IRL)基因的克隆与表达分析

采用RT-PCR技术从甘蔗中克隆So IRL基因,用生物信息学方法对获得的氨基酸序列进行分析,利用荧光定量PCR技术研究So IRL基因在甘蔗不同组织和不同胁迫条件下的表达特性。结果表明,克隆获得甘蔗So IRL,Gen Bank登录号为KF808324。该c DNA全长1 169 bp,含有1个927 bp的完整开放阅读框(ORF),编码309个氨基酸。系统进化树分析显示,甘蔗So IRL与玉米的IRL蛋白亲缘关系较近。q RT-PCR分析表明So IRL在甘蔗根、茎、叶中均有表达;在RSD病菌及低温(4℃)、聚乙二醇(PEG)、Na Cl和脱落酸(ABA)4种非生物胁迫下均被诱导表达,但表达模式不同。说明该基因可能参与甘蔗应答RSD过程,并可能在非生物胁迫中也发挥了作用。     

马氏珠母贝(Pinctada fucata martensii)Pm-CTSL基因的克隆及表达分析

组织蛋白酶L (cathepsin L, CTSL)是无脊椎动物体内非特异性免疫的重要组成部分。为了研究马氏珠母贝CTSL (Pm-CTSL)的功能,本实验利用RACE技术克隆获得了Pm-CTSL基因,并对其结构和组织表达模式进行了分析。结果表明,Pm-CTSL基因c DNA序列全长为1 237 bp,其中开放式阅读框957 bp,5'UTR69 bp,3'UTR 211 bp,共编码氨基酸318个。结构域分析发现Pm-CTSL具有CTSL两个典型的结构域Inhibitor_I29和Pept_C1。Pm-CTSL也具有信号肽、保守序列ERFNVN和GNFD、两个潜在的N-糖基化位点和催化活性位点三联体残基(Cys, His和Asn)。多序列比对结果表明Pm-CTSL与太平洋牡蛎的同源性最高,为42%;系统进化分析发现,Pm-CTSL与虾夷扇贝等贝类聚为一支。实时荧光定量分析发现,Pm-CTSL在肝胰腺中显著高表达(p<0.05),表明Pm-CTSL可能参与马氏珠母贝的免疫应答。本研究为进一步探讨CTSL在马氏珠母贝非特异性免疫应答中的作用提供了基础资料。     

地黄扩展蛋白基因RgExpA1的克隆与表达分析

采用RT-PCR方法对9个地黄扩展蛋白基因在地黄不同组织器官、不同发育时期的表达特点进行了分析,在此基础上用RACE方法克隆了主要在根中表达的RgExpA1基因的全长,并对该基因编码氨基酸的功能位点、拼接方式以及与同源基因的进化关系作了初步分析。     

布氏鲳鲹CCK基因的克隆及表达分析

缩胆囊素(cholecystokinin, CCK)已被证实是生物体中一类能抑制食欲的重要的细胞因子,为进一步补充鱼类CCK基因相关的生物信息,本研究利用RACE技术和PCR方法对布氏鲳鲹(Trachinotus blochii)CCK基因进行了克隆和组织表达模式研究。结果表明:布氏鲳鲹CCK基因cDNA序列全长822 bp,5'端、3'端非翻译区(untranslated regions, UTR)长度分别为70 bp和340 bp,开放阅读框(open reading frame, ORF)412 bp,共编码137个氨基酸,其中包括一个信号肽和一个CCK-8肽。预测的蛋白分子量为14.79 kD,理论等电点是5.89。氨基酸序列同源性比对及系统进化树表明,布氏鲳鲹CCK基因与其与同属鲈形目的鰤鱼的同源性最高(91.9%),并且与其聚为一支。实时荧光定量PCR (real time-PCR, RT-PCR)分析显示CCK在布氏鲳鲹的端脑高表达,垂体、肌肉和下丘脑相对表达丰富,肾脏、脾脏、肠和脂肪中低表达,证实了CCK在布氏鲳鲹的神经和消化系统中可能具有重要的调节功能。本研究结果可为今后进一步探讨布氏鲳鲹CCK基因的摄食调控功能提供理论参考。     

人IL-18的基因克隆、表达及纯化

目的 :克隆人IL 1 8基因 ,并构建高表达人IL 1 8的工程菌 ,纯化获得重组人IL 1 8。方法 :从人肿瘤组织内提取总RNA ,利用逆转录聚合酶链反应扩增人IL 1 8基因 ,在基因的 5′和 3′端分别加上NcoI和EcoRI酶切位点 ,酶切后直接克隆至质粒表达载体pET2 8a( + )内 ,转化大肠杆菌BL2 1 (DE3) ,挑选转化子 ,IPTG诱导后SDS PAGE筛选高表达人IL 1 8的工程菌。提取表达菌质粒进行DNA序列分析。表达菌大量培养及IPTG诱导后 ,超声破菌收集包涵体 ,十二烷基肌苷酸钠溶解后用阳离子柱和分子筛纯化。结果 :克隆的人IL 1 8基因序列完全正确 ,工程菌表达的人IL 1 8约占菌体蛋白 30 % ,以包涵体形式存在 ,经阳离子柱和分子筛纯化获得了较纯的人IL 1 8。结论 :可用构建的工程菌大量制备人IL 1 8,为开展人IL 1 8药物的临床前研究奠定了基础。