小麦富含亮氨酸重复（LRR）蛋白基因TaLRI1的克隆及其特征分析

在水分胁迫反应基因表达谱分析的基础上,采用RACR技术,从‘洛旱2号’小麦中克隆了一个编码富含亮氨酸蛋白的cDNA全长,命名为TaLRI1。序列分析显示,TaLRI1的cDNA全长为2657bp（GenBank登录号为GU593320）,其中5＇-非翻译区47bp,3＇-非翻译区1314bp,开放阅读框1296bp,可编码431个氨基酸。进一步分析显示,TaLRI1基因编码的蛋白具有典型的富含亮氨酸N末端保守域和富含亮氨酸的核酸酶抑制因子保守域,该蛋白为弱酸性蛋白,等电点为5.69,无明显的疏水/亲水区域。三维结构预测显示,TaLRI1蛋白以α-螺旋、β-折叠和无规卷曲为骨架,可形成弧状的螺线管结构以及一对侧臂凸起。RT-PCR分析表明,水分胁迫过程中,TaLRI1基因在根系中的表达量呈先升高后降低的趋势,以胁迫处理12h的表达量最高,推测该基因在水分胁迫反应过程中发挥重要功能。     

小麦TaTrxh9基因的序列特征及其对渗透胁迫的响应

硫氧还蛋白是一类广泛存在于植物中的低分子量氧化还原蛋白,在植物生长发育调控和逆境响应过程中发挥重要的调控功能。以小麦(Triticum aestivum L.)品种‘中国春’和‘洛旱2号’为材料,采用RT-RCR方法克隆了小麦硫氧还蛋白基因TaTrxh9,通过生物信息学方法分析了其染色体定位及序列特征,并利用qRT-PCR技术分析了该基因对渗透胁迫的响应模式。结果显示:(1)成功克隆到小麦TaTrxh9基因,序列分析发现TaTrxh9基因位于第1染色体群的短臂上,并将其3个部分同源基因命名为TaTrxh9-1AS、TaTrxh9-1BS和TaTrxh9-1DS。(2)TaTrxh9基因包含4个内含子,且在内含子区域3个部分同源基因间序列差异较大;3个部分同源基因的编码区序列一致性在98%以上,均编码131个氨基酸,且蛋白序列完全相同;TaTrxh9蛋白包含1个Trx-family保守域和CXXC氧化还原活性位点,三维结构预测分析显示该蛋白可形成典型的硫氧还蛋白空间结构,包括由4个α螺旋组成的外围框架和由5个反向平行的β折叠组成的中心轴。(3)qRT-PCR分析显示,TaTrxh9基因受干旱胁迫诱导在叶片中下调表达,而在根系中呈先上调后下调的表达模式;盐胁迫过程中,TaTrxh9基因在叶片中无显著响应,在根系中也仅出现短暂的诱导表达现象;在ABA处理过程中,TaTrxh9基因表达模式与其对干旱胁迫的响应模式类似。研究推测,TaTrxh9基因对干旱胁迫的响应过程可能与ABA介导的基因表达调控有关。     

小麦TaMBD4基因的克隆、结构及表达的初步分析

以拟南芥MBD基因的EST为基础,采用电子克隆并结合RT-PCR方法分离克隆了包含开放阅读框的小麦甲基结合域蛋白基因TaMBD4。序列分析显示,TaMBD4蛋白有典型的甲基结合域。组织表达特性分析表明,TaMBD4在干种子和胚乳中的表达量高于其它组织。TaMBD4的cDNA和基因组DNA比较分析显示,此基因包括1个内含子,进一步分析表明这个内含子为2个GGCAGT序列的串联重复,推测该内含子可能与TaMBD4基因的转录后调控相关。     

提高转基因作物生物安全性的分子策略

随着各类转基因作物的问世及其农产品的不断上市,转基因作物的安全性问题已成为公众关心的焦点。综述了提高转基因作物生物安全性的几种分子策略,其中包括选择标记的去除,转基因的组织特异表达和诱导性表达以及转基因逃逸的控制等。     

小麦MBD基因家族的鉴定和特征分析

MBD蛋白是一类与甲基化DNA结合的反式作用因子,在植物生长发育调控过程中发挥重要功能。该研究以‘中国春’小麦为材料,利用生物信息学方法分析了小麦基因组中MBD基因家族成员的组成、序列特征、染色体定位和表达模式,利用qRT-PCR技术分析TaMBD6和TaMBD9基因的时空表达模式。结果显示:(1)小麦MBD基因家族包含16个成员(44个基因位点)分布于第1、2、5、6和7号染色体群;聚类分析表明,小麦MBD蛋白分别属于第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ和Ⅷ亚类,其中第Ⅱ、Ⅲ和Ⅷ亚类的MBD蛋白含有5个识别甲基化DNA的保守位点;基因结构分析显示,小麦MBD基因家族成员的内含子数目在1～10之间,启动子区域普遍存在光响应和激素应答元件,且基因组结构特征在同一亚类内高度相似。(2)RNA-Seq数据的基因表达谱分析显示,小麦MBD基因家族多数成员在穗和籽粒发育早期均有较高的表达水平,而且部分成员对干旱和热胁迫有明显响应。(3)qRT-PCR分析显示,TaMBD6和TaMBD9的3个部分同源基因在不同组织间差异表达,但均在幼穗中表达量最高。结果表明,小麦MBD基因可能在小麦发育及非生物胁迫响应过程中发挥调控功能,为进一步探讨小麦MBD基因的功能奠定了基础。     

九个春化作用特性不同的小麦品种中VRN1基因的组成和特性分析

采用序列特异性PCR扩增技术,分析9个春化特性不同品种小麦春化基因VRN1在A、B和D基因组中等位基因的显隐性组成特性的结果表明:小麦品种'辽春15'中春化基因VRN1的A、B和D等位基因均为显性;小麦品种'新春2号'只在A基因组中为显性;小麦品种'豫麦18'的D基因组中为显性;'郑麦9023'和'新冬18'两个品种的B基因组中为显性;'周麦18'、'豫麦49-198'、'京841'和'肥麦'4个品种的A、B和D等位基因均为隐性.