小麦Glu-B3位点LMW-GS基因的克隆及序列分析

以小麦特殊遗传材料———六倍体普通小麦阿勃二体、1A缺体、1B缺体和1D缺体,四倍体硬粒小麦墨西粒卡以及二倍体节节麦的总基因组DNA为模板,对D Ovidio等曾报道的硬粒小麦Glu-B3位点LMW-GS基因特异引物对P1(5-′tcctgagaagtgcatgacatg-3′)和P2(5-′gtaggcaccaactccggtgc-3′)进行了PCR扩增验证.结果表明,该引物对同样能特异扩增普通小麦Glu-B3位点LMW-GS基因.利用这对引物通过AS-PCR方法克隆得到优良小麦品种小偃6号1B染色体1个LMW-GS基因片段.该基因全长为1 089 bp,包含了完整的编码区和其上游318 bp的胚乳特异表达启动子区.该基因被命名为XY-Glu-B3-LMW2(GenBank登录号为DQ630442).XY-Glu-B3-LMW2的推测蛋白含256个氨基酸(包括N-端20个氨基酸的信号肽),其成熟蛋白有8个保守的Cys残基,均分布在C-末端区.XY-Glu-B3-LMW2是从小偃6号克隆到的第2个LMW-GS基因.     

簇毛麦NBS类R基因相关序列的分子标记开发及其染色体定位

小麦近缘种簇毛麦携带许多尚未克隆的抗病(R)基因。NBS-LRR类型的R基因占已克隆植物R基因的绝大多数,因此,本研究根据NBS-LRR类型R基因的保守序列设计引物,从簇毛麦基因组DNA和cDNA中扩增获得23条相关序列。基于其中5条抗病基因同源序列(RGAs)H-56/d6、H-66/b2和CDS40设计引物,对小麦、簇毛麦、硬-簇双二倍体及其杂种以及已知携带个别簇毛麦染色体或染色体臂的小麦材料进一步进行PCR扩增,结果表明:3对引物均可对簇毛麦、硬-簇双二倍体进行特异扩增;同时,源于序列H-66/b2的引物可对1VL和6VL染色体臂进行特异扩增;源于序列CDS40的引物可在同时携带1VL和2VS或同时携带2VS和4V的小麦材料以及具有6VL的小麦材料中特异扩增,而H-56/d6的引物在携带1VL、2VS、4V和6V染色体臂或染色体的小麦背景中都不能获得目的片段的扩增。这些结果不仅为外源染色体臂在小麦背景中的追踪与鉴定提供了新的分子标记,而且这些标记还与外源染色体或染色体臂上的抗病基因或抗病基因同源物紧密连锁或共分离。     

一个小麦低分子量谷蛋白基因的分离

以新疆小麦日喀则基因组DNA为模板,采用Glu-D3位点特异引物进行PCR扩增。PCR产物插入pUCm-T载体,转化感受态大肠杆菌E．coli DH5a,获得阳性克隆。经测序发现该插入片段长度1287bp,包括了部分启动子序列和完整的编码序列。编码序列推导的蛋白质含有8个半胱氨酸残基,属于6类LMW-GS中的TypeI类,为以后这类基因的功能研究提供了基因材料。     

杆状病毒转移载体的构建及绿色荧光蛋白在斜纹夜蛾幼虫中的表达

为构建斜纹夜蛾核型多角体病毒 （SpltMNPV）的重组病毒,以该病毒日本C3株基因组DNA为PCR扩增模板,根据GenBank SpltMNPV中国G2株基因序列,设计了两对引物分别扩增多角体蛋白基因的5′端侧翼序列（含启动子）和3′端侧翼序列（含终止子）,将这两个片段依次克隆于pUC18质粒载体后,再将绿色荧光蛋白(GFP)基因亚克隆到上述载体的多角体蛋白基因启动子和终止子之间,获得转移载体pSplt-gfp。将pSplt-gfp与野生型SpltMNPV 基因组DNA共转染Spli细胞,通过同源重组和有限稀释法筛选,获得了以gfp基因替代多角体蛋白基因的重组病毒SpltMNPV-gfp。SpltMNPV-gfp感染Spli细胞和斜纹夜蛾幼虫,分别在感染24h和48h后可发现绿色荧光蛋白的表达。该重组病毒的获得,为建立斜纹夜蛾核型多角体病毒表达体系奠定了基础。     

筛选利用小麦微卫星标记追踪簇毛麦各条染色体

选用定位于普通小麦7个部分同源群上的276对微卫星引物对普通小麦中同春和簇毛麦的基因组DNA进行扩增分析,有148对引物可在两个物种间检测到多态性。利用上述显示多态性的引物进一步对7个中国春-簇毛麦二体附加系进行扩增分析,筛选出分别可用来追踪簇毛麦1V至7V染色体的引物wmc49（1BS）、wmc25（2BS）、gdm36（3DS）、gdml45（4AL）、wmc233（5DS）、wmc256（6AL）和gwm344（7BL）。此外还发现6DS上的微卫星引物gwm469可以用来追踪簇毛麦的2V染色体;2DS上的微卫星引物gdm107可用来追踪簇毛麦的6V染色体。进一步用涉及不同簇毛麦和小麦背景的小麦一簇毛麦染色体附加系、代换系和易位系进行扩增分析,这些微卫星标记也可用来鉴定簇毛麦的各条染色体。因此,这然簇毛麦染色体特异的微卫星标记可用来追踪普通小麦背景中的簇毛麦染色体。     

基于基因组重测序的藏羚Y染色体多态性遗传位点筛选

藏羚Pantholops hodgsonii是藏羚属Pantholops现存的唯一物种,由于Y染色体基因较保守,基于近缘物种的Y染色体多态性遗传位点筛选受到了很大的限制。本研究对15份藏羚新鲜组织样品进行基因组重测序,生物信息分析筛选出Y染色体雄性特异区（MSY）对应的scaffolds,对部分SNP及SSR位点进行多态性验证。共比对出44个scaffolds,以其中序列最长、候选变异位点最多且最完整的KE113803.1为参考,对其中190个SNP变异位点设计引物进行验证,共获得45条MSY DNA序列,其中15对引物扩增到的11 898 bp DNA序列中检测到27个SNP位点;同时对KE113803.1中除单核苷酸重复以外的134个SSR位点设计引物并验证多态性,筛选出56个Y-SSR位点,其中5个具有多态性。本研究结果为后续分析藏羚Y染色体遗传多样性及父系遗传奠定了良好基础。     

转基因水稻T—DNA侧翼序列的扩增与分析

利用现有的转抗白叶枯病基因Xa21的水稻材料,通过TAIL－PCR技术扩增出携带Xa21基因的T－DNA的侧翼序列,对24个有效扩增片段的序列分析结果表明,其中14个侧翼序列是水稻DNA,9个含载体主干序列,1个是外源基因Xa21片段,14个T－DNA侧翼的水稻DNA序列与直接转化法外源基因整合位点的基因组序列具有不同的特点,这些T－DNA在水稻染色体上整合后其两端序列的特点类似于在转基因双子叶植物中观察到的现象,在含主干序列的侧翼序列（37．5％,9／24）,中,载体主干序列是以不同的类型出现的。     

人肝刺激因子基因5′-侧翼序列克隆和结构分析

为探讨人肝刺激因子(human hepatic stimulator substance,hHSS)基因表达调控的分子机制,分离人了hHSS基因组DNA,克隆其5′-侧翼序列4890bp,与GenBank比对后,将hHSS基因定位于人16号染色体。通过逆转录PCR(RT-PCR)和5′RACE确定hHSS基因转录起始位点,为进一步研究hHSS基因启动子活性及转录调控特点提供了必要的实验依据。     

Q 型烟粉虱扬州种群 cyp6cm1基因内含子抗性相关多态性检测及其5′侧翼序列克隆

【目的】烟粉虱 Bemisia tabaci（Gennadius）已对包括有机磷类、拟除虫菊酯类、新烟碱类和昆虫生长调节剂等多种杀虫剂产生了不同程度的抗药性,其中尤以对新烟碱类杀虫剂的抗性问题最为突出。本研究旨在克隆 Q 型烟粉虱扬州种群细胞色素 P450基因 cyp6cm1片段序列及其5′侧翼序列。【方法】分别应用 PCR 和基因组步移技术克隆 cyp6cm1基因片段序列及其5′侧翼序列。【结果】 cyp6cm1基因片段序列包括63 bp 的外显子片段和826~829 bp 的内含子片段。多重序列比对发现,在内含子第195、230和242等3个碱基处存在与新烟碱类杀虫剂抗性相关的单核苷酸多态性（SNPs）。进一步利用基因组步移技术获得了长度为962 bp 的 cyp6cm1基因5′侧翼序列,利用 NNPP 在线分析软件预测转录起始位点为位于起始密码子上游57 bp 处的碱基 A;ConSite 软件分析发现,cyp6cm1基因5′侧翼序列具有 XRE-AhR、CREB、Oct-1和 Broad-complex-4等多种转录因子结合位点。     

Q型烟粉虱扬州种群cyp6cm1基因内含子抗性相关多态性检测及其5′侧翼序列克隆

【目的】烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)已对包括有机磷类、拟除虫菊酯类、新烟碱类和昆虫生长调节剂等多种杀虫剂产生了不同程度的抗药性,其中尤以对新烟碱类杀虫剂的抗性问题最为突出。本研究旨在克隆Q型烟粉虱扬州种群细胞色素P450基因cyp6cm1片段序列及其5′侧翼序列。【方法】分别应用PCR和基因组步移技术克隆cyp6cm1基因片段序列及其5′侧翼序列。【结果】cyp6cm1基因片段序列包括63 bp的外显子片段和826~829 bp的内含子片段。多重序列比对发现,在内含子第195、230和242等3个碱基处存在与新烟碱类杀虫剂抗性相关的单核苷酸多态性(SNPs)。进一步利用基因组步移技术获得了长度为962 bp的cyp6cm1基因5′侧翼序列,利用NNPP在线分析软件预测转录起始位点为位于起始密码子上游57 bp处的碱基A;Con Site软件分析发现,cyp6cm1基因5′侧翼序列具有XRE-Ah R、CREB、Oct-1和Broad-complex-4等多种转录因子结合位点。     

转Xa21基因水稻中T-DNA整合的遗传定位

利用转抗白叶枯病基因Xa21的水稻材料,通过TAIL－PCR方法扩增T－DNA整合的侧翼序列。从中筛选属于水稻基因组DNA的T－DNA整合的侧翼序列作为探针,将外源基因整合位点定位到窄叶青／京系17DH群体构建的水稻分子连锁图谱上。共获得属于水稻基因组DNA的T－DNA侧翼序列22个,其中的19个序列在定位群体的两个亲本之间显示RFLP多态性,分别定位在水稻基因组的第3,4,5,7,9,10,11和12染色体上。带有转基因Xa21的T－DNA整合的定位为研究外源基因在不同染色体位点的位置效应和稳定遗传打下基础。     

水稻同源盒序列的扩增、分析及染色体定位

广泛存在的同源盒基因家族与生物的发育控制过程有关 .用特异PCR扩增获得同源盒保守序列 ,并通过LM PCR方法获得保守序列的侧翼序列 ,进而对克隆的扩增片段进行序列分析和Southern分析 ,并在水稻的分子连锁遗传图上定位了 6个同源盒序列 .它们分别被定位在水稻第 3 ,4和第 7染色体上 ,在第 3染色体上共定位了 4个同源盒序列 .值得注意的是水稻同源盒序列定位的结果与玉米已知的同源盒基因的定位结果相当符合 .     

海芋凝集素cDNA的分子克隆及其性质预测

用cDNA末端快速扩增-聚合酶链式反应（RACE-PCR）方法克隆了海芋（Alocasia macrorrhiza）凝集素的全长cDNA（GenBank检索号DQ340864）,并用多种生物信息学工具对其性质进行了预测。根据来源于天南星科其他植物的凝集素和类似蛋白的保守区的DNA序列,设计了几个海芋凝集素基因aml特异引物（GSP）。用RNeasy试剂盒从海芋块茎中提取出总RNA,并以此为模板,用SMART^TM RACE cDNA扩增试剂盒提供的经特殊设计的通用引物以及不同的基因特异引物,分别获得海芋凝集素5′-和3′-RACE-PCR扩增片段。这些PCR产物经0．8％琼脂糖凝胶纯化后,分别与T克隆载体pMD 18-T相连,筛选获得阳性克隆并提取质粒,经双酶切和特异引物的PCR验证无误后,进行序列分析。从5′-和3′-RACE-PCR测序结果拼接出全长海芋凝集素cDNA序列,并用新设计自5′-RACE-PCR 5′末端的引物GSP7进行全长3′-RACE-PCR反应,获得全长海芋凝集素cDNA克隆并再次测序验证。这一新克隆的海芋凝集素cDNA的长度为1124核苷酸,分析表明它是一个编码270个氨基酸残基的蛋白质,其等电点为pH 5．7,相对分子量为29．7kD。同源性分析结果表明,海芋凝集素与其他来源于天南星科的甘露糖凝集素以及相似蛋白具有高度同源性。在海芋凝集素序列中发现了2个B型凝集素功能区域和3个甘露糖的结合位点。综合上述信息,认为这一新克隆的海芋凝集素cDNA是一个编码甘露糖识别凝集素的基因序列。     

牛β-酪蛋白5′端上游调控序列的克隆和序列分析

该文用PCR扩增了牛β－酪蛋白基因5′－端上游调控序列,并对其进行了克隆和序列分析。采集成年母牛肝,提取DNA。在牛β－酪蛋白基因外显子1和上游调控区内设计引物,扩增其上游调控序列。两条引物长均为19个核苷酸,引物间跨度为635bp。以牛肝DNA为模板,进行PCR扩增,扩增产物在2％琼脂糖凝胶上电泳,可见特异的目的条带。从凝胶中回收目的片段,克隆到pGEM－T载体中。重组质粒提取DNA,进行序列分析。测序结果与文献发表的类似序列相比,仅有4个碱基不同,同源性达99．4％。表明获得了牛β－酪蛋白基因5′－端上游调控序列的克隆。     

TAIL-PCR方法快速分离Xcc致病相关基因序列

以miniTn5gfp-km转座子中nptII片段作为探针,对已获得的五株野油菜黄单胞菌野油菜黑腐病致病型（Xcc）非致病突变体进行了Southern blot分析,结果表明,这五株突变体确由mini-Tn5gfp-km转座子插入致病相关基因所致,且为单拷贝不同位点的插入。提取这五株突变体总DNA作为模板,采用改进的热不对称交错PCR （TAIL-PCR）方法从其中克隆到了各自转座子插入区侧翼序列,对这些侧翼序列进行了序列测定并将分析结果与GenBank database及Xcc全基因组序列做了比较,结果表明,五个侧翼序列所在的基因确与Xcc致病性有关。这种改进后的TAIL-PCR方法为突变体特别是转座子插入突变体中目的基因的克隆提供了一种简便高效的新方法。     

苎麻疫霉激发蛋白基因断裂现象初探*

苎麻疫霉(Phytophthora boehmeriae Saw.)可分泌具有诱抗作用的激发蛋白(a-elicitin),根据a-elicidn第24～30和56～63位保守区氨基酸推导的寡核苷酸引物序列,对苎麻疫霉基因组DNA进行特异PCR扩增反应,发现其扩增的DNA片段大于预计的片段。回收纯化的特异扩增DNA,并进行克隆和测序分析,结果表明特异扩增的elicitin基因亚克隆DNA为570bp,大于预计的117bp。在特异片段中,存在3个内含子将基因断裂成4个阅读框架,即ORF1、ORF2、ORF3和ORF4,其中ORF1和ORF4含有与引物相同的序列,但与其它序列与已克隆的elicitin基因无同源性。因此,苎麻疫霉基因组中的elicitin基因可能存在断裂现象。     

在六倍体小麦的异源多倍化早期微卫星侧翼序列迅速发生了改变

在异源多倍体形成的早期, DNA序列和基因的表达迅速发生了改变. 以异源六倍体小麦为例, 比较了四倍体小麦与节节麦合成六倍体小麦前后, 位于普通小麦D染色体组不同染色体臂上的特异性引物揭示的微卫星位点变化特点. 结果表明, 从四倍体小麦与节节麦杂交, 将A, B与D染色体组结合在一起并加倍得到AABBDD的六倍体小麦这一“剧烈事件”中: (ⅰ) 微卫星的侧翼序列发生了变化, 导致出现了供体物种没有的新带纹或供体物种的带纹消失, 其中, 供体物种的带纹消失是主要的. (ⅱ) 供体物种的带纹消失不是随机的, 而是四倍体小麦消失频率远高于节节麦的频率, 即发生在A, B染色体组的消失频率比发生在D染色体组的频率高得多. (ⅲ) 微卫星侧翼序列的变化在多倍化的早期(F₁代或S₁代)就开始发生. 由此看来, 微卫星两边的侧翼区域在多倍化过程中很活跃, 是容易发生变化的区域. 微卫星的生物学功能可能与多倍体进化过程有关, 微卫星两边的侧翼区域在多倍化过程的早期迅速发生有方向性的改变可能有利于新形成异源多倍体的迅速进化, 从而使不同染色体组在遗传上迅速达到协调.     

磁珠富集法分离小黄李基因组微卫星DNA片段

将微卫星探针5′端生物素化后与链亲和素磁珠特异结合,用磁珠和探针的结合物与两端连接已知序列人工接头的中国李品种小黄李(Prunus salicinacv.Xiaohuangli)基因组DNA酶切片段杂交,以此杂交片段为模板用人工接头序列为引物进行PCR扩增,根据PCR产物测序结果设计引物作为微卫星DNA的标记引物.结果在随机挑选的36个克隆进行菌落PCR检测时,从31个阳性克隆中挑选18个克隆进行测序后获得了12条特异序列,设计的8对SSR引物均在5个中国李受试品种上获得了预期的扩增产物,其中4对引物在受试品种上表现出多态性.     

家蝇卵黄蛋白基因的克隆与结构序列分析

家蝇卵黄蛋白基因编码的卵黄蛋白是家蝇胚胎发育的重要营养来源 .根据 3种家蝇卵黄蛋白cDNA保守序列设计引物 ,用PCR技术从家蝇基因组DNA中扩增到大小为 76 8bp的mdYP1基因的部分DNA片段 .经地高辛标记成特异性探针 ,从构建的家蝇基因组文库中筛选出一个阳性克隆 ,并从该克隆中分离到大小为 3991bp的mdYP1基因组基因 .序列分析显示 ,该基因组序列含有约1 6kb的 5′ 上游区和 1 0kb的 3′ 下游区 ,编码区由一个 6 1bp的内含子和大小分别为 2 2 2bp和10 2 8bp的 2个外显子组成 .5′ 上游区含有典型的CAAT TATA盒 .     

一个光合组织特异表达强启动子的分离及功能分析

用接头PCR技术克隆了长度为1415 bp的PNZIP基因启动子, 该启动子具有真核生物启动子的典型特征, 引物延伸实验证明转录起始位点位于翻译起始位点上游122 bp处. 根据PNZIP基因启动子的序列特征, 利用PCR技术对该启动子进行了有目的的缺失, 将5个长度不同的启动子片段分别与报告基因GUS相连接, 构建植物表达载体, 转化烟草. 荧光定量检测结果表明: 5个不同长度的PNZIP启动子均能驱动GUS基因在光合组织中专一表达, 它们的活性随着启动子5′端的逐步缺失而不断地下降; 在叶片组织中长度为1415 bp的PNZIP启动子活性比35S启动子高9倍; PNZIP启动子中存在2个可能与光合组织特异表达有关的新的顺式作用元件, 即GAAATA和GATACT, GATACT元件可能决定基因的光合组织特异性表达, 而GAAATA可能作为增强子提高基因在光合组织的表达强度.