利用简并引物克隆黑莓、树莓肌动蛋白基因片段及表达分析

采用同源克隆法,利用设计的一对肌动蛋白(actin)基因简并引物,从黑莓、树莓和悬钩子杂种3个悬钩子植物品种均得到一条743 bp的actin cDNA片段,推测编码247个氨基酸.序列比对发现,克隆的actin基因推导的氨基酸序列和其他植物的肌动蛋白氨基酸序列具有高度保守性,经数据库搜索后将来自黑莓和树莓品种的actin cDNA片段在GenBank中登录,登录号分别为HQ439558和HQ439559.不同来源的植物actin蛋白系统进化树的聚类结果表明,树莓和悬钩子杂种亲缘关系较为密切.actin基因在3个悬钩子植物品种不同组织中的RT-PCR分析结果表明,其在检测的不同组织中均有一定程度的表达量,可能都属于组成型表达的肌动蛋白基因.研究结果为利用actin基因作为内参进一步研究黑莓和树莓其他基因的丰度奠定基础.     

查尔酮合酶基因的克隆、全序列分析及在大肠杆菌中的高效表达

类黄酮是植物中的一种重要的次级代谢产物,它与植物的花色形成有关。查尔酮合酶(Chalcone synthase,CHS)是类黄酮合成途径中的一个关键酶,在植物体内,CHS表达量的增加或减少都可能改变花的颜色。从矮牵牛(Petunia hybrida)花瓣的cDNA中克隆到了CHS—A基因,进行了全序列分析,并与国外已报道的CHS—A序列进行了同源性比较。结果表明,克隆的CHS-A基因长为1170bp,编码一个由389个氨基酸组成的多肽,与国外已报道的CHS—A同源率高达99％。此外,还在大肠杆菌中实现了CHS—A基因的高效表达。CHS—A基因的成功克隆与表达为研究CHS—A基因对植物花色的影响打下了一个良好的基础。     

外加紫杉醇对悬浮培养东北红豆杉细胞的诱导效应

研究表明外加紫杉醇能够诱导悬浮培养的东北红豆杉(Taxus cuspidata)细胞总DNA发生梯带化降解。利用mRNA差异显示技术比较了紫杉醇诱导凋亡与不诱导凋亡的东北红豆杉细胞基因表达的差异,得到了8个特异表达的cDNA克隆,经Northern杂交证实其中3个在不发生凋亡的细胞中表达,5个在凋亡的细胞中表达。对这8个cDNA克隆单向序列测定后,与GenBank/EMBL/DDBJ中同源序列进行了比较,结果表明：1个cDNA片段与拟南芥中ABA应答蛋白基因的保守区有86%的同源性;2个cDNA片段与番茄内切壳聚糖酶前体基因的保守区有50%的同源性;其他5个cDNA片段无明显的同源基因,可能是新基因。     

苦荞查尔酮合酶基因CHS的结构及花期不同组织表达量分析

采用同源克隆、染色体步移和RT-PCR技术,首次克隆到苦荞查尔酮合酶基因(CHS)的全长DNA序列和cDNA开放阅读框(ORF)序列.序列分析表明,苦荞CHS DNA序列(GU172165)全长1 632 bp,含1个445 bp的内含子;cDNA编码区(HM852753)全长1 188 bp,编码395个氨基酸,命名为FtCHS.生物信息学分析表明,FtCHS和推导的氨基酸序列与其它植物CHS基因同源率在95%以上,含有CHS多基因家族的标签序列(GFGPG)、活性位点、底物结合口袋位点和环化反应口袋位点.半定量RT-PCR分析苦荞花期FtCHS空间表达模型表明,其表达量未成熟种子叶茎花根成熟种子,与苦荞芦丁含量的分布基本一致,具有组织特异性。     

黄秋葵查尔酮合成酶基因AeCHS的克隆与表达分析

采用同源序列克隆和RT-PCR技术,首次克隆得到黄秋葵查尔酮合成酶基因(CHS)cDNA全长序列。序列分析表明,该序列全长1175 bp,包括一个1170 bp的完整ORF,编码389个氨基酸,命名为AeCHS。生物信息学分析表明,本研究所获得的AeCHS氨基酸序列与同科植物黄蜀葵和陆地棉的同源性较高,分别达99.23%和97.44%,AeCHS推断的氨基酸序列含有CHS蛋白的标签序列GFGPG以及4个保守活性位点Cys164、Phe215、His303、Asn336。实时荧光定量PCR分析黄秋葵果实、花、叶片不同发育时期AeCHS基因的表达量,结果表明AeCHS基因在上述植物材料中表现出不同的表达模式:花>果实>叶片,具体到不同植物组织,AeCHS基因在生长6 d的果实、盛开的花朵以及植株顶端第4片叶子中的表达量较高。     

苦荞查尔酮合成酶基因CHS的结构及花期不同组织表达量分析

采用同源克隆、染色体步移和RT-PCR技术,首次克隆到苦荞查尔酮合酶基因（CHS）的全长DNA序列和cDNA开放阅读框（ORF)序列. 序列分析表明,苦荞CHS DNA序列（GU172165）全长1 632 bp,含1个445 bp的内含子;cDNA编码区（HM852753）全长1 188 bp,编码395个氨基酸,命名为FtCHS. 生物信息学分析表明,FtCHS和推导的氨基酸序列与其它植物CHS基因同源率在95%以上,含有CHS多基因家族的标签序列（GFGPG）、活性位点、底物结合口袋位点和环化反应口袋位点. 半定量RT-PCR分析苦荞花期FtCHS空间表达模型表明,其表达量未成熟种子＞叶＞茎＞花＞根＞成熟种子,与苦荞芦丁含量的分布基本一致,具有组织特异性.     

中华鳖孵化一周胚胎的肾脏/尿生殖嵴混合组织的cDNA文库构建与特征

为克隆到与胚胎发育有关的新基因,以孵化一周的中华鳖(Trionyxsinensis)胚胎的肾脏及尿生殖嵴混合组织为原始材料,采用SMART和长距离PCR技术,构建了一个中华鳖cDNA表达文库。分析结果表明,该未扩增的cDNA文库大约含有4.134×105个克隆。任意挑取了192个克隆,提取质粒后用SfiⅠ酶切鉴定表明没有插入片段的克隆为9个,插入了cDNA片段的克隆为183个,插入的cDNA片段大小范围为0.4-3.8kb。其中,插入片段在0.4-1.0kb之间的克隆为19个,在1.1-2.0kb之间的克隆为53个,在2.1-3.0kb之间的克隆为92个,大于3.1kb的克隆为19个。另外,任意挑选45个克隆,提取质粒后,从5′端进行测序,Blast分析表明,除了21个序列在GenBank中找不到同源序列外,其余24个序列在GenBank中均被证实有各自相应的同源序列,这些序列代表6种类型的基因核糖体蛋白基因、代谢酶基因、组织特异性表达的基因、转录因子基因、受体蛋白基因及其它基因。该发育阶段特异性cDNA文库可以进一步用于中华鳖胚胎发育过程中相关基因的鉴定分离、结构功能分析、以及表达调控机制等研究。     

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.     

小麦RCA的cDNA片断克隆和反义表达载体的构建

目的:试图分离和克隆小麦Rubisco活化酶cDNA片断并构建反义表达载体。方法:采用RT-PCR技术克隆cDNA片断,对序列用Blast等软件进行分析,并将该片断反向连接于植物表达载体pROK2的CaMV35S启动子下游,构建反义表达载体。结果:获得了小麦Rubisco活化酶(RCA)的cDNA片断(GenBank注册号:DQ984669);小麦RCA的cDNA片断推导的氨基酸序列与其它植物的RCA氨基酸序列高度同源。序列比较表明,用本实验所得的cDNA序列推导出的氨基酸序列与GenBank登录的大麦(AAA63163)、南极银须草(AAP83928)、水稻(AAX95414)、玉米(AAC97932)、拟南芥(NP 850321)和烟草(CAA78703)等的RCA序列的同源性分别为97%、95%、88%、83%、82%和82%;分析表明,该序列为新的小麦RCAα的cDNA序列;通过选择和引入合适的酶切位点进行载体构建,构建了小麦RCA的cDNA反义表达载体pR-AntiRCA。结论:构建成了小麦RCA的cDNA反义表达载体。     

筛选G-box结合蛋白的酵母单杂交文库的构建

目的：筛选花青素合成中的关键基因查尔酮合成酶基因CHS启动子中G-box的结合蛋白,从而找到调节CHS表达的转录因子。方法：采用Matchmaker Gold Yeast One-Hybrid Library Screening System,将CHS启动子G-box序列串联后整合入酵母染色体,构建诱饵菌株;采用SMART技术合成芜菁幼苗下胚轴cDNA,将该cDNA与pGADT7-Rec表达载体共同转化诱饵菌株,通过同源重组在酵母细胞内同步进行cDNA文库的构建和筛选;用酵母菌落PCR法获得阳性克隆中的cDNA插入片段,测序后在NCBI网站进行Blast分析。结果：共筛选了2.52×106个酵母克隆,得到94个阳性克隆,菌落PCR获得了长度为0.4~2.0 kb的cDNA插入片段,并通过Blast推测了其编码蛋白。结论：实验结果证明酵母单杂交文库构建成功,初步筛选获得了G-box结合蛋白的候选蛋白,为研究CHS的表达调控奠定了基础。     

抑制差减杂交法分离玉米幼苗淹水诱导表达基因

以淹水处理(submergence-treated, ST)的玉米(Zea mays L.)幼苗根部cDNA为目标群体,未处理(untreated, UT)的玉米幼苗根部cDNA为对照群体,进行抑制差减杂交.用经过UT差减的ST cDNA构建了一个含有大约2 000个独立克隆的差减文库.对随机挑取的408个克隆进行差异筛选,获得了184个在ST中特异表达或表达增强的候选克隆.对其中155个cDNA克隆测序并去除重复克隆后,共得到95个差异表达的cDNA片段.GenBank中BLAST查询结果表明:6个克隆为已知的玉米核苷酸序列;68个克隆与已知基因或EST序列部分区域的同源性为60%～90%;21个克隆在GenBank中无法查到对应的同源序列,可能代表了新基因,或者由于序列位于变异丰富的3′端而无法查到与其他物种基因的同源性.     

枣树肌动蛋白基因cDNA片段的克隆及其表达分析

根据GenBank中登录的植物肌动蛋白基因同源核苷酸保守序列设计引物,以壶瓶枣(Ziziphus jujuba Mill.Hupingzao)刚萌发结果枝构建的cDNA文库为模板,利用PCR技术得到了一个478 bp的cDNA片段.与其它植物同源序列进行分析表明,其核苷酸序列的同源性在70%以上,氨基酸序列的同源性在85%以上,证明它是肌动蛋白基因在枣树中的同源cDNA片段,命名为ZjAT1(Ziziphus jujuba actin1),GenBank登录号为EU251882.DNA印迹分析结果表明,ZjAT1在枣树基因组中以单拷贝的形式存在.对不同发育阶段的不同器官组织进行了RT-PCR分析,结果显示ZjAT1基因只在花和幼果中有明显表达,在毛根、幼茎、叶片、成熟茎尖、成熟茎段以及成熟果实的果肉和种仁中都没有检测到表达.     

抑制差减杂交法分离玉米幼苗淹水诱导表达基因

以淹水处理（submergence-treated,ST)的玉米（Zea maysL.)幼苗根部cDNA为目标群体,未处理（untreated,UT)的玉米幼苗cDNA为对照群体,进行抑制差减杂交。用经过UT差减的STcDNA构建了一个含有大约2000个独立克隆的差减文库。对随机挑取的408个克隆进行差异筛选。获得了184个在ST中特异表达或表达增强的候选克隆。对其中155个cDNA克隆测序并去除重复克隆后,共得到95个差异表达的cDNA片段。GenBank中BLAST查询结果表明;6个克隆为已知的玉米核苷酸序列;68个克隆与已知基因或EST序列部分区域的同源性为60%-90%;21个克隆在GenBank中无法查到对应的同源序列。可能代表了新基因。或者由于序列位于变异丰富的3′端而无法查到与其他物种基因的同源性。     

乌拉尔甘草查尔酮合酶基因的克隆及序列分析

目的:对乌拉尔甘草查尔酮合酶(CHS)进行cDNA序列克隆及分析。方法:根据Gen Bank数据库中已注册胀果甘草CHS的cDNA序列(EU706287)设计引物,采用RT-PCR法从乌拉尔甘草根样中克隆CHS的cDNA序列,利用Editseq 7.10、DNAMAN 6.0及MEGA 5.0进行序列分析。结果:克隆得到34条长度为1175 bp的CHS序列,包含一个完整的开放读框,编码一条由389个氨基酸残基组成的多肽。这34条CHS序列可分为15种单倍型(单倍型1~15),一致性为98.97%,存在61个变异位点;其对应的34条CHS氨基酸序列,可分为9种氨基酸序列类型(AA-1~AA-9),一致性为99.51%,存在13个变异位点。同源性分析显示,乌拉尔甘草中该基因序列与胀果甘草在进化关系上最近,与小立碗藓在进化关系上最远。结论:克隆了乌拉尔甘草CHS基因cDNA序列,并对其进行了序列多态性分析,为进一步研究CHS基因在甘草黄酮代谢途径中的作用提供了理论依据。     

大豆查尔酮合成酶(CHS)基因的克隆、表达及其在雪莲提取液中的代谢产物分析

以中国大豆为材料,利用PCR方法克隆查尔酮合成酶（Chalcone synthase,CHS）全基因,采用SOE法克隆得到去掉内含子的查尔酮合成酶基因,核酸序列分析表明,该基因编码区长1170bp,编码390个氨基酸,与已报道的CHS的cDNA序列同源率达到97%。构建pET-GMCHS工程表达质粒,通过大肠杆菌E.coli BL21（DE3）高效表达系统表达大豆CHS。 通过12% SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析表明,获得了分子量在42.9KD的一条蛋白质特异表达带。液相色谱分析大肠杆菌E.coli BL21（DE3）高效表达系统在雪莲提取液中的代谢产物,样品和空白对照样对比,样品在273nm,3.0min出现新的吸收峰,质谱分析结果表明CHS利用雪莲提取液中代谢中间产物合成了新的黄酮类物质。     

压力负荷型心肌肥厚相关的细胞色素b基因的筛选及克隆

 利用cDNA差减杂交法从压力负荷型心肌肥厚模型形成初期 (3d)的大鼠心肌组织中分离出13个差异性基因片段 ,菌落原位杂交和斑点杂交显示它们在心肌肥厚模型组和对照组中存在表达差异 .经同源性分析后发现其中一个 93bp的cDNA片段与细胞色素b脱辅基蛋白的基因高度同源 ,以其序列设计基因特异性引物应用SMARTRACE (cDNA末端快速扩增法 )技术 ,分离出该基因的全长cDNA ;经克隆、测序后已被GenBank收录 (AF2 95 5 4 5 ) .Northern杂交证实该基因在绑扎腹主动脉 3d的大鼠心脏中高表达 ,说明其在心肌肥厚发生的早期对心功能代偿有一定贡献     

滨梅2个肌动蛋白cDNA片段的克隆与表达

目的:克隆耐盐碱果树滨梅的肌动蛋白基因actin,为该物种优异性状基因的功能鉴定提供内参.方法:利用一对actin简并引物克隆滨梅actin cDNA片段,对其进行序列和表达分析.结果:得到2条743 bp的cDNA片段,两条核苷酸序列相似性为82％,命名为PmAct1和PmAct2并在GenBank登录(分别为JX855160和JX855161);序列比对发现2条actin片段氨基酸序列与其他植物同源性均在96％以上;根据不同果树Actin相似性构建进化树,表明2个滨梅actin明显分为两种类型,但均与蔷薇科果树亲缘关系较密切;半定量RT-PCR表达谱发现PmAct1可能为组成型表达类型,而PmAct2特异地在根和叶组织中表达量较高.结论:首次获得了2个滨梅actin基因,为该物种其他功能基因的挖掘和表达分析奠定了基础.     

二氢黄酮还原酶基因的克隆与转基因烟草的获得

以蒺藜苜蓿(Medicagotrunctulacv.5160)幼果总RNA为模板,采用RT-PCR技术克隆到二氢黄酮还原酶(DFR)基因的cDNA序列,所获得的cDNA序列全长1018 bp,具有完整的ORF,编码337个氨基酸。Blast分析表明,该片段与GenBank中注册的DFR基因同源性为99.80%。以植物表达载体pBI121为基础,构建了Ca MV35S启动子驱动的DFR基因植物表达载体pBIDFR;采用直接转化法将pBIDFR导入根癌农杆菌EHA105,用该菌株对普通烟草进行遗传转化获得6株转基因植株。     

超级杂交稻乙烯反应元件结合蛋白cDNA的生物信息学分析与克隆

目的：从超级杂交稻中克隆乙烯反应元件结合蛋白（EREBP）的cDNA。方法：利用模式植物拟南芥中编码乙烯反应元件结合蛋白的cDNA,对现有的水稻基因组数据库进行搜索,获得一条高同源的未知序列。对这条未知序列的核酸序列蛋白质序列及其结构、性质、功能等进行生物信息学分析后,以超级杂交稻为材料,用未知序列设计一对简并引物,用RTPCR技术扩增后进行T-A克隆。结果：生物信息学分析结果表明,这个未知序列应为水稻中编码EREBP的cDNA;克隆后经测序获得一条915bp的cDNA,BLAST表明这条cDNA序列与未知序列的部分核酸序列的同源性达到了99％;提NCBI的GenBank后被接受,登录号为EF507537。结论：以生物信息学分析为基础,结合RT-PCR和T-A克隆技术,成功地从超级杂交稻中克隆了EREBP cDNA。     

荠菜CRABS CLAW的克隆与拟南芥遗传转化

根据GenBank收录的CRC基因cDNA序列设计引物,以短角果荠菜(Capsella bursa-pastoris)为材料,通过RT-PCR扩增出与拟南芥CRC基因同源的全长cDNA,进行测序、比对及同源性分析.结果显示,克隆的该基因cDNA序列与报道的拟南芥CRC序列一致性达到93%,可以推断其为荠菜CRC基因的cDNA(cbCRC).以Ti质粒pWM101为载体,构建了由CaMV35S启动子调控的cbCRC基因植物表达载体pWM101-cbCRC, 采用根癌农杆菌滴注柱头法转化拟南芥,获得了转cbCRC基因的拟南芥植株.转基因拟南芥心皮果荚形态大小发生了一定的变化,说明荠菜cbCRC基因在拟南芥中的表达对拟南芥心皮形态和大小都产生了一定影响,但其并没有使拟南芥表现出荠菜短角果的形态.