杜氏盐藻叶绿体atpA基因片段的克隆及序列分析

根据莱因衣藻、卵形肾藻、普通小球藻等10种藻类的atpA全基因氨基酸高度保守序列,设计简并引物,利用PCR方法从盐藻叶绿体DNA中扩增出约400bp的片段,将该片段连接到T-vector上进行序列测定。结果表明,核苷酸长度为405bp,编码135个氨基酸。推导的氨基酸序列与莱因衣藻的同源性为92%,普通小球藻88%,Mesostigmaviride87%,卵形肾藻86%,Cyanidioschyzonmerolae85%。以所克隆的DNA片段为探针,与盐藻叶绿体基因组进行SouthernBlot杂交结果有明显的杂交信号。据此可推断本实验中所克隆的序列为杜氏盐藻叶绿体atpA基因片段。该基因序列已被GenBank收录,接受号为AY435096。     

川草 2 号老芒麦 (Elymus sibiricus L.) atpA 基因的克隆及其调控表达

ATPase 与植物的耐寒性密切相关 . 运用 mRNA 差异显示技术 (DDRT-PCR) 从耐寒植物川草 2 号老芒麦 (Elymus sibiricus L. cv. ‘ chuancao No.2 ' ) 中获得了受冷抑制的 atpA 基因表达序列标签 (EST) 序列,通过 5 ′ cDNA 末端快速扩增 (RACE) 获得了 atpA 基因全长 cDNA 为 1 754 bp ,开放阅读框 (ORF) 长 1 518 bp ,编码 505 个氨基酸 . 氨基酸序列与小麦、水稻、玉米 atpA 基因分别具有 95 ％、 94 ％、 94 ％的相似性 . 对 2 ℃低温胁迫及解除胁迫后恢复过程中共 13 个时段的 RNA 印迹分析表明, atpA 基因在低温胁迫 12 h 转录受到强烈抑制,在低温胁迫开始后的 4 ～ 8 h 及解除胁迫后的 16 ～ 24 h ,其转录水平明显强于对照 . 实验结果为揭示 CF₁α亚基对调控 ATPase 在植物御冷性反应的作用,以及α亚基在植物低温信号转导中的作用提供了新的线索 .     

基因atpA、purHD和ndh的过量表达对大肠杆菌DH5a生长的影响

【目的】理解大肠杆菌DH5a及其耐乙酸突变株DA19在基本培养基中生长和乙酸积累差异的机理。【方法】根据前期针对两个菌株蛋白质组和培养中物料及能量平衡的分析,通过PCR分别扩增大肠杆菌DH5a及DA19的atpIBEFHAGDC基因、purHD基因和与NADH氧化代谢相关ndh基因及其各自的调节区,以及NADH脱氢酶Ⅰ基因（nuoA-N）的调节区。将atpA、purHD和ndh基因分别克隆到载体pTrc99a中,转化DH5a,研究基因过量表达对生长的影响。【结果】测序结果表明两个菌株的这些DNA序列与公布的大肠杆菌K-12的相应序列完全一致,在DH5a菌株中分别过量表达atpA、purHD或ndh基因可以在一定程度上改善菌体的生长。【结论】过量表达purHD或ndh基因比过量表达atpA基因的效果更好,但与DA19的生长相比仍然存在较大差距,反映了代谢全局调节的重要性。     

基因atpA、purHD和ndh的过量表达对大肠杆菌DH5α生长的影响

[目的]理解大肠杆菌DH5α及其耐乙酸突变株DA19在基本培养基中生长和乙酸积累差异的机理.[方法]根据前期针对两个菌株蛋白质组和培养中物料及能量平衡的分析,通过PCR分别扩增大肠杆菌DH5α及DA19的atpIBEFHAGDC基因、purHD基因和与NADH氧化代谢相关ndh基因及其各自的调节区,以及NADH脱氢酶Ⅰ基因(nuoA-N)的调节区.将atpA、purHD和ndh基因分别克隆到载体pTrc99a中,转化DH5α,研究基因过量表达对生长的影响.[结果]测序结果表明两个菌株的这些DNA序列与公布的大肠杆菌K-12的相应序列完全一致,在DH5α菌株中分别过量表达atpA、purHD或ndh基因可以在一定程度上改善菌体的生长.[结论]过量表达purHD或ndh基因比过量表达atpA基因的效果更好,但与DA19的生长相比仍然存在较大差距,反映了代谢全局调节的重要性.     

优化的反向PCR结合TAIL-PCR法克隆棉花线粒体atpA双拷贝基因及其侧翼序列

双拷贝基因及其侧翼序列的克隆是分子生物学中的一个难点。将优化的反向PCR(Inverse PCR,iPCR)与TAIL-PCR相结合,有效地克隆双拷贝基因及其侧翼序列。先用Southern blotting方法确定一种能获得合适长度片段的限制性内切酶,然后用优化的iPCR方法对该酶切产物进行自连和扩增,将2个拷贝的侧翼序列区分开。根据iPCR结果,进一步用TAIL-PCR扩增更远侧翼的序列。利用这套方法,获得了棉花可育胞质和不育胞质线粒体双拷贝atpA基因的所有EcoR I限制片段(2.2～5.1 kb)和HindⅢ限制片段(8.5～11.7 kb),克隆到2个拷贝各自的侧翼序列。研究结果说明,优化的iPCR与TAIL-PCR相结合是克隆双拷贝基因及其侧翼序列的一种高效方法。     

基因加倍对棉花线粒体atpA基因RNA编辑率的影响

植物线粒体基因组中存在RNA编辑（C-U）现象,且有完全编辑和部分编辑之分。棉花细胞质雄性不育（cytoplasmic male sterile,CMS）系和保持系线粒体基因组中atpA基因各有两个拷贝,存在基因加倍现象,但atpA基因加倍对其RNA编辑率的影响尚不清楚。通过Southern blot、染色体步移技术确定出该基因每个拷贝具体的DNA序列,发现一个拷贝是完整的,一个拷贝是截短的。用RT-PCR、环化RT-PCR方法扩增出每个拷贝相应的cDNA,结果表明：棉花CMS系和保持系atpA基因完整拷贝和截短型拷贝都转录。完整拷贝、截短型拷贝中分别存在6、4个RNA编辑位点。完整拷贝6个RNA编辑位点在保持系中的编辑率都是100%;在CMS系中编辑率分别是100%、85%、100%、92%、100%、100%。截短型拷贝4个位点在保持系中的编辑率分别是55%、37%、55%、27%;在CMS系中编辑率分别是100%、90%、100%、100%。据此推测截短型拷贝在保持系中承受选择压较小,很可能已失去功能;而在CMS系中仍承受较大选择压,很可能具有新的功能。     

Phylogeny and evolution of bracts and bracteoles in Tacca (Dioscoreaceae)

Most species in the genus Tacca (Dioscoreaceae) feature green to black purple, conspicuous inflorescence involucral bracts with variable shapes, motile filiform appendages (bracteoles), and diverse types of inflorescence morphology. To infer the evolution of these inflorescence traits, we reconstructed the molecular phylogeny of the genus, using DNA sequences from one nuclear, one mitochondrial, and three plastid loci (Internal Transcribed Spacer (ITS), atpA, rbcL, trnL-F, and trnH-psbA). Involucres and bracteoles characters were mapped onto the phylogeny to analyze the sequence of inflorescence trait evolution. In all analyses, species with showy involucres and bracteoles formed the most derived clade, while ancestral Tacca had small and plain involucres and short bracteoles, namely less conspicuous inflorescence structures. Two of the species with the most elaborate inflorescence morphologies (T. chantrieri in southeast China and T. integrifolia in Tibet), are predominantly self-pollinated, indicating that these conspicuous floral displays have other functions rather than pollinator attraction. We hypothesize that the motile bracteoles and involucres may facilitate selfing; display photosynthesis in the dim understory, and protect flowers from herbivory.