3个芹菜品种Agnp-G3PDH基因的克隆及其序列和表达特性分析

从芹菜(Apium graveolens Linn.)品种‘六合黄心芹’(‘Liuhe Huangxinqin’)、‘津南实芹’(‘Jinnan Shiqin’)和‘文图拉’(‘Ventura’)中分别克隆获得非磷酸化甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因Agnp-G3PDH。3个品种的AgnpG3PDH基因序列均包含1个全长1 491 bp的开放阅读框(ORF),编码496个氨基酸;存在84个碱基位点差异,导致14个氨基酸位点改变。由该基因编码的‘六合黄心芹’、‘津南实芹’和‘文图拉’的Agnp-G3PDH蛋白的理论相对分子质量分别为53 201.6、53 051.4和52 960.3,理论等电点分别为pI 7.49、pI 7.86和pI 8.12,氨基酸组成中碱性氨基酸数量大于酸性氨基酸数量;该蛋白质具有亲水性与疏水性双重特性,均为疏水性蛋白。多重比对结果表明:3个品种Agnp-G3PDH基因编码的氨基酸序列同源性达到99.09%,具有高度保守性;且与其他11种植物npG3PDH的氨基酸序列的相似度也较高。在基于np-G3PDH基因编码的氨基酸序列进化树上,3个芹菜品种聚在同一分支中,并与杨柳科(Salicaceae)种类毛果杨(Populus trichocarpa Torr.&Gray)聚在一起,表明它们的np-G3PDH进化关系较近。实时定量PCR分析结果表明:在3个芹菜品种的不同组织中Agnp-G3PDH基因的相对表达水平均有明显差异,其中,在‘津南实芹’的叶、‘文图拉’的花和‘六合黄心芹’的根中该基因的相对表达水平最高;经高温(38℃)、低温(4℃)和干旱(20%PEG)胁迫处理后3个品种Agnp-G3PDH基因的相对表达水平均极显著高于或低于对照,但经盐(0.2 mol·L-1NaCl)胁迫处理后仅品种‘津南实芹’Agnp-G3PDH基因的相对表达水平显著高于对照,品种‘六合黄心芹’和‘文图拉’Agnp-G3PDH基因的相对表达水平与对照无显著差异。表明该基因的表达具有组织特异性且与品种间的抗逆性差异有关。     

芹菜品种‘六合黄心芹’ AgCCoAOMT基因的克隆及表达特性分析

根据伞形科( Apiaceae)植物芹菜( Apium graveolens Linn.)的转录组数据库,从芹菜品种‘六合黄心芹’(‘Liuhe Huangxinqin’)叶片总RNA中克隆获得咖啡碱-辅酶A-O-甲基转移酶基因,命名为AgCCoAOMT基因。序列分析结果表明：AgCCoAOMT基因包含1个长度726 bp的开放阅读框( ORF),编码241个氨基酸;该基因编码的蛋白质为AgCCoAOMT,其理论相对分子质量为27010,理论等电点pI 5.35;在AgCCoAOMT蛋白中,酸性氨基酸所占比例高于碱性氨基酸,脂肪族氨基酸所占比例约为芳香族氨基酸的3倍;该蛋白属于疏水性蛋白,并含有1个保守的AdoMet MTases结构域,说明AgCCoAOMT蛋白属于AdoMet MTases超级家族;AgCCoAOMT蛋白的三级结构包含多个a-螺旋和β-折叠,与紫花苜蓿( Medicago sativa Linn.) CCoAOMT蛋白三级结构的一致性为84.58%。多重比对和系统树分析结果表明：AgCCoAOMT蛋白有较高的保守性;该蛋白与同科植物大阿米芹( Ammi majus Linn.)和欧芹﹝Petroselinum crispum ( Mill.) Nyman ex A. W. Hill〕CCoAOMT蛋白的进化关系最近,与睡莲科( Nymphaeaceae)植物莲( Nelumbo nucifera Gaertn.) CCoAOMT蛋白的进化关系较近。 qRT-PCR检测结果表明：AgCCoAOMT基因能够在‘六合黄心芹’的根、茎、叶柄和叶片中表达,且在叶片中的相对表达量极显著(P<0.01)高于其他组织,说明该基因的表达具有明显的组织特异性;不同生长发育阶段该基因在叶片中的相对表达量有明显差异,其在商品期(播种后第65天)的相对表达量极显著高于幼苗期(播种后第25天)和生长旺盛期(播种后第45天)。研究结果显示：AgCCoAOMT基因与‘六合黄心芹’叶的老化和木质素含量升高有关,且在进化过程中具有较高的保守性。     

2个芹菜品种泛变应原Api g 4基因的克隆与分析

从芹菜(Apium graveolens Linn.)品种‘津南实芹’(‘Jinnanshiqin’)和‘美国西芹’(‘Meiguoxiqin’)中分别克隆获得泛变应原基因Api g 4;2个品种的Api g4基因均包含1个长度为405 bp的开放阅读框,二者间有3个核苷酸位点的差异.2个品种的Api g4基因均能编码134个氨基酸,但二者编码的氨基酸序列有2个位点的差异.多重比对以及进化树分析结果均表明:2个芹菜品种Api g 4基因编码的氨基酸序列与其他植物的泛变应原氨基酸序列同源性较高,氨基酸序列高度保守;与同科植物欧芹[Petroselinum crispum (Miller) Nyman ex A.W.Hill]和胡萝卜(Daucus carota Linn.)的泛变应原氨基酸序列的同源性均达到90％以上,在进化树上也归为同一支.2个品种的泛变应原Api g 4均为疏水性蛋白,具有相似的三维空间结构,均包含3个α螺旋和7个β折叠.实时定量PCR分析结果显示:Api g 4基因在‘津南实芹’和‘美国西芹’根中的表达水平均最高,在茎和茎尖分生组织中的表达水平相对较低,在叶中的表达水平很弱,且2个品种间同一组织的Api g4基因表达水平也有差异,表明Api g 4基因的表达具有明显的组织特异性.     

芹菜NHL-like蛋白基因克隆与表达分析

植物生长发育过程中会遭遇各种病原物的攻击,植物为了应对这些危害并适应外界的生存竞争,逐渐演化出了复杂的防御机制。NHL基因家族庞大,部分NHL基因受病原物诱导后会过量表达,增强植物对多种病原菌的抗性,是与植物防御机制密切相关的蛋白。本研究以津南实芹和美国西芹2个芹菜品种为试验材料,分别克隆出NHL-like蛋白基因AgNHL。序列分析表明,上述2种芹菜的AgNHL基因序列均含636 bp的开放阅读框,编码211个氨基酸。2种芹菜碱基序列,只有第36位不同,津南实芹为T,美国西芹为C,2种碱基序列相似性高达99.84%,编码的氨基酸序列相同。进化分析显示,2种芹菜的NHL-like蛋白与葡萄、大豆等植物的相似度较高,在第80~185氨基酸间含一个LEA-2蛋白保守结构域。荧光定量PCR结果表明,AgNHL基因主要在芹菜茎中表达,根中表达量最低,有明显组织特异性,品种差异也很显著。对2种芹菜分别进行4℃低温、38℃高温、20%PEG处理、0.2 mol/L NaCl处理2 h表达分析显示,低温、盐处理下该基因表达量明显上升。     

甘薯贮藏蛋白(sporam in)A基因编码区克隆及序列同源性分析

采用 PCR技术 ,从我国广泛栽培甘薯品种南薯 88基因组中扩增和克隆到甘薯贮藏蛋白 A基因编码区段 ,并测定了其全部核苷酸序列 .该编码区长 65 7bp,编码一个长 2 1 9个氨基酸残基的蛋白质 ,其中信号肽长 37个氨基酸残基 ,成熟蛋白质长 1 82个氨基酸残基 ,其分子量为 2 0 k D.将该片段的核苷酸序列与已登录在 Gen Bank中的另外 6个甘薯贮藏蛋白 A基因编码区序列进行比较 ,发现其同源性高达 90 % ,说明甘薯贮藏蛋白 A基因编码区序列具有高度保守性 .虽然 7个基因编码区的核苷酸总变异为 1 0 % ,但在每两个基因之间的比较则表明其核苷酸的变异范围小于 7% .     

棉花两个β-甘露糖苷酶cDNA的克隆及其特征

从陆地棉纤维cDNA文库中分离出两个B-甘露糖苷酶的cDNA克隆,GhManAl和GhManA2.它们的开放读码框编码长度分别为834个氨基酸和976个氨基酸的多肽序列,这两个多肽C-末端的747个氨基酸残基是完全一致的,而N-末端的序列差异较大.GhManAl和GhManA2均属于糖基水解酶家族2的成员,它们与其它植物来源的该家族中β-甘露糖苷酶之间具有较高的同源性,而与非植物来源的β-甘露糖苷酶之间的同源性较低,但不同蛋白序列中均存在糖基水解酶家族2的酶催化活性所需的两个Glu保守残基.这两个多肽的N-末端均没有信号肽序列,因此可能为胞内酶.从表达特征来看,GhManA1属于组成型表达基因,而GhManA2则为纤维细胞优势表达基因.     

全雌系苦瓜ACC氧化酶基因cDNA克隆及序列分析

为研究1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶(ACC氧化酶,ACO)基因在苦瓜性别分化中的作用,以全雌系苦瓜‘X-Hei-d-d’花蕾为试材,采用RT-PCR和RACE技术获得了ACC氧化酶基因(Mc-ACO1)的全长cDNA序列。该序列为1 137 bp(GenBank登录号:FJ459813),其完整开放阅读框长1 005 bp,编码334个氨基酸,预测分子量为37.30 kD,肽链N端缺失ACOs家族典型的1个保守区和2个保守二价铁离子/抗坏血酸依赖型双加氧酶氨基酸残基。序列分析表明,植物ACO基因的演化与其来源植物亲缘关系的一致性较高;与其他物种相比,苦瓜Mc-ACO1不同的氨基酸序列主要表现在肽链N端;苦瓜Mc-ACO1应属于黄瓜Cs-ACO2类成员,功能可能与性别分化相关。     

二倍体蔷薇FT基因序列多样性研究

以3个类群73个二倍体蔷薇属(Rosa)植物为材料,克隆获得其FLOWERING LOCUS T(FT)同源基因,并对该基因的编码区序列进行多态性分析以及多维尺度(MDS)聚类分析。结果显示,73个二倍体蔷薇植物的FT基因共检测到215个核苷酸多态性位点,其中包括214个SNP和1个缺失突变,平均185个碱基发生1次突变;氨基酸多态性分析结果显示共有35个氨基酸发生变异,平均379.6个氨基酸残基发生1次突变;突变位点统计分析结果发现39、258、426 bp位点是高频突变位点,其碱基由A或C突变为T。MDS聚类分析结果表明,3个类群FT基因编码区序列的碱基组内差异依次排序为:野生种月季组中国古老月季,氨基酸组内差异依次排序为:中国古老月季月季组野生种,推测中国古老月季在长期栽培驯化过程中,其FT基因可能经历了较强的人工选择压力,月季组的种和变种可能是古老月季的重要亲本来源。     

眼镜王蛇泛素融合蛋白基因和核糖体蛋白L30基因的克隆及分析

从广西产眼镜王蛇（Ophiophagus hannah）毒腺中抽提总RNA,经mRNA纯化后构建眼镜王蛇毒腺cDNA文库。从所构建的cDNA文库中,随机筛选200个克隆测序,得到两个在进化上高度保守的基因：泛素融合蛋白基因（GenBank登录号为AF297036）和核糖体蛋白L30基因（GenBank登录号是AF297033）。前者cDNA的开放阅读框为387bp,后者为348bp。前者编码128个氨基酸残基组成的泛素融合蛋白前体;后者编码115个氨基酸残基组成的核糖体蛋白L30前体。由cDNA序列推导出的氨基酸序列分析表明,泛素融合蛋白前体包括N-末端的泛素结构域（76个氨基酸残基）和C-末端的核糖体蛋白L40结构域（52个氨基酸残基）。该蛋白为一高碱性蛋白,C末端含有一个“锌指”模式结构。与16个物种比较的结果表明,眼镜王蛇与脊椎动物的泛素融合蛋白氨基酸序列相似度较高,具有高度的保守性。     

DREB1A类转录调控域中对转录激活功能起关键作用的氨基酸

从烟草品种k326中克隆到2个干旱应答元件结合蛋白类(DREB-Like)转录因子基因,命名为NtDREBI和NtDREB1A.序列分析发现,NtDREBI和NtDREB1A编码的蛋白质具有典型的AP2/EREBP转录因子家族EREBP亚族A类特征.酵母单杂交结果显示,NtDREBI具有激活功能, 而NtDREB1A不能激活下游基因,但可以与DRE元件结合.将NtDREBI、NtDREB1A与其它AP2/EREBP类转录因子序列比对,发现在C末端第148位氨基酸有显著差别.采用定点突变方法进一步研究表明,DREB1A类转录因子的第148位氨基酸残基与其邻近氨基酸残基的相互作用对调控转录激活功能起关键作用.     

基因系统生态及其应用

运用基因生态系统观点,探讨了基因的行为生态,提出了基因具有整体性、联系性、有序性和平衡性等特性．还讨论了基因生态的应用及其发展前景．     

基因突变的分子检测技术

基因突变的分子检测是确定生物性状与某种遗传变异的关系、探讨生物物种内基因的差异、了解生物种间亲缘和进化的关键技术,对群体遗传学和生物分类学研究、遗传病诊断等都有着重要的理论意义和实用价值。因此,对于基因突变的检测方法的研究目前受到广泛关注。对基因突变的形式及其分子检测技术作了全面综述。     

人血小板生成素重组载体的构建与体外表达

应用基因克隆技术,以人ＴＰＯｃＤＮＡ为目的基因,构建真核细胞表达重组体ＶＲＴＰＯ,藉脂质体将其转染于ＮＩＨ３Ｔ３细胞,应用ＰＣＲ、ＲＴ－ＰＣＲ及Ｗｅｓｔｅｒｎ印迹等技术对其转染及表达情况进行鉴定．结果表明：ＶＲＴＰＯ构建成功,在ＮＩＨ３Ｔ３细胞可表达人ＴＰＯ,为应用人ＴＰＯｃＤＮＡ进行质粒ＤＮＡ骨骼肌直接注射于动物体内的基因治疗研究奠定了基础     

多倍体植物中基因表达模式的变化

植物杂交和多倍化能导致基因组结构发生变化,并显著影响了基因表达,因此认为杂交和多倍化是促进植物进化的一个重要力量。近些年大量的研究表明植物多倍化后基因表达模式发生了复杂的改变,包括基因沉默、基因表达的基因组偏向性及组织特异性、基因激活等现象,本文对这些现象及其特点和机制进行了综述。     

Gene structure and chromosomal localization of mouse cyclin G2 (Ccng2)

Cyclins are essential activators of cyclin-dependent kinases (Cdk) which, in turn, play pivotal roles in controlling transition through cell-cycle checkpoints. Cyclin G2 is a recently discovered second member of the G-type cyclins. The two members of the G-type cyclins, cyclin G1 and cyclin G2, share high structural similarity but their function remains to be defined. Here we characterize the structure of the mouse cyclin G2 gene by first cloning and sequencing the full-length mouse cyclin G2 cDNA. The cyclin G2 cDNA was used to isolate the cyclin G2 gene from a BAC library and to establish that the gene was transcribed from eight exons spanning a total of 8604 bp. The cyclin G2 gene was mapped by fluorescence in situ hybridization (FISH) to mouse chromosome 5E3.3.–F1.3. This region is syntenic to a region on human chromosome 4. The expression of cyclins G1 and G2 was examined in various tissues, but no correlation between expression patterns of the two genes was observed. However, during hepatic ontogenesis the cyclin G2 expression level decreased with age, whereas cyclin G1 expression increased. Transient expression of cyclin G2-green fluorescent protein (GFP) fusion protein in NIH3T3 cells showed that cyclin G2 is essentially a cytoplasmic protein, in contrast to the largely nuclear localization of cyclin G1. Our data suggest that, despite the close structural similarity between mouse cyclins G1 and G2, these proteins most likely perform distinct functions.     

Gene structure and chromosomal localization of mouse cyclin G2 (Ccng2)

Cyclins are essential activators of cyclin-dependent kinases (Cdk) which, in turn, play pivotal roles in controlling transition through cell-cycle checkpoints. Cyclin G2 is a recently discovered second member of the G-type cyclins. The two members of the G-type cyclins, cyclin G1 and cyclin G2, share high structural similarity but their function remains to be defined. Here we characterize the structure of the mouse cyclin G2 gene by first cloning and sequencing the full-length mouse cyclin G2 cDNA. The cyclin G2 cDNA was used to isolate the cyclin G2 gene from a BAC library and to establish that the gene was transcribed from eight exons spanning a total of 8604 bp. The cyclin G2 gene was mapped by fluorescence in situ hybridization (FISH) to mouse chromosome 5E3.3.–F1.3. This region is syntenic to a region on human chromosome 4. The expression of cyclins G1 and G2 was examined in various tissues, but no correlation between expression patterns of the two genes was observed. However, during hepatic ontogenesis the cyclin G2 expression level decreased with age, whereas cyclin G1 expression increased. Transient expression of cyclin G2-green fluorescent protein (GFP) fusion protein in NIH3T3 cells showed that cyclin G2 is essentially a cytoplasmic protein, in contrast to the largely nuclear localization of cyclin G1. Our data suggest that, despite the close structural similarity between mouse cyclins G1 and G2, these proteins most likely perform distinct functions.     

代谢工程中基因修饰与基因表达的工具

代谢工程利用重组DNA技术导入定向改造的基因 ,以改进微生物细胞的某些代谢特性 ,已经发展成为一个工业微生物育种和优化发酵过程的强有力工具。基因的修饰与表达是代谢工程的重要组成部分。本文介绍了近年来代谢工程中基因修饰与表达所用的工具方面的进展。     

基因工程技术在花卉中的应用

近年来花卉产业得到了蓬勃发展,不断成熟的基因工程技术为花卉的品质改良提供了新的思路,也为花卉产业化发展带来了新的机遇。本文综述了影响植物花色、花型、花期等相关基因及转基因的研究,展望了基因工程技术在花卉育种和产业化应用的发展前景。     

人新基因HBRP基因工程细胞系的建立

在研究牛精浆蛋白 (bovineseminalplasmaproteins ,BSPproteins)及其相关蛋白在受精卵发育过程中的重要作用时 ,在人睾丸组织中发现并克隆了一个与BSP蛋白相关新基因的序列 ,其开放阅读框架 (openreadingframe ,ORF)编码了一个含 2 2 3个氨基酸残基的蛋白质 ,氨基酸序列中含有4个纤连蛋白Ⅱ型结构域 ,与BSP蛋白在结构上有一定的相似性 ,称其为人BSP相关蛋白 (humanBSP relatedprotein ,HBRP) ,并在GenBank注册 ,登录号为AF2 791 4。预测该蛋白是与BSP蛋白功能相关的结合蛋白 ,并已成功地将该基因定位在 1 9号染色体 1区 3带上。为进一步研究该新基因的生物学功能 ,利用重组质粒pEGFP C2 HBRP转染人胚肾HEK2 93细胞 ,通过G41 8筛选出药物抗性克隆 ,建立了稳定的基因工程细胞系 ,为该基因功能的研究奠定了基础 ,对该基因功能的进一步研究有重要的意义 义。