向日葵ACC氧化酶基因(HaACO1)的克隆及表达分析

目的:克隆向日葵中的ACC氧化酶基因(HaACO1),并对其进行生物信息学分析及盐胁迫表达分析,为理解向日葵ACC氧化酶生理功能并加强对ACO基因的利用奠定基础。方法:以前期从盐胁迫的内葵杂4号根中获得的ACC氧化酶基因片段4-4-7TDF(KM823963)为基础,通过RT-PCR和5'/3'RACE技术克隆ACO基因的全长cDNA序列,利用生物信息学软件对获得的cDNA序列及编码的蛋白质序列进行分析。同时采用PCR方法克隆基因组DNA(genemic DNA,gDNA)序列,并对其进行结构分析。利用实时荧光定量PCR分析Na Cl胁迫下向日葵根、下胚轴、叶中HaACO1的表达量和不同NaCl浓度及不同胁迫时间下根中Ha ACO1的表达量。结果:Ha ACO1的cDNA序列全长为1 135bp,其开放阅读框为942bp,编码313个氨基酸。预测其分子质量和等电点分别为35.84k Da和5.13,基因登录号为KP966508。HaACO1与已报道的多种植物的ACO基因核苷酸序列及其推导的氨基酸序列有较高的相似性,分别为76%~83%和77%~88%。gDNA起始密码子至终止密码子序列长1 018bp,包含2个外显子和1个内含子,基因登录号为KP988289。实时荧光定量PCR分析表明向日葵HaACO1在不同器官及不同NaCl浓度、不同时间诱导下存在特异性表达差异。结论:获得的向日葵HaACO1是植物ACO家族成员之一,该基因应答盐胁迫具有独特的表达模式。     

向日葵染色体Giemsa C-带带型分析

采用HKG(HCl-KOH-Giemsa)法对内葵杂3号三交种染色体进行了C-分带研究和分析。结果表明:每条染色体至少都有一条C-分带,染色体组共有62条C-分带,以中间带和着丝点带为主,中间带主要分布在染色体短臂上;C-分带强弱差异明显,其中46条强带,16条弱带。Giemsa C-分带带型公式为:2n=2x=34=8I++3T++5I+I+T++4C+2CI+4CI++3CI++I+T++CT++2CT+。每条染色体都显示出显著的带纹特征,因此,利用Giemsa C-分带方法可以将向日葵的每条染色体区分开。     

染色体核型分析及染色体显微分离技术研究进展

染色体核型分析是遗传学研究的重要手段,也是物种分类和鏊定的基本依据.染色体显微切割技术是细胞遗传学和分子遗传学相结合的一种技术,应用前景广阔.重点综述了染色体核型分析和单染色体显微切割技术的操作规程.     

向日葵V-ATPasea3亚基基因的克隆及表达分析

采用RACE技术,从向日葵P50中克隆V-ATPase a3亚基基因c DNA全长,并进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR分析不同浓度、不同时间的Na Cl、ABA和PEG模拟干旱胁迫条件下V-ATPase a3亚基基因的表达特征,以及相同胁迫条件下该基因在向日葵不同器官的表达特征。序列分析表明,该基因c DNA全长2 873bp,含5'-UTR 109bp、3'-UTR 295bp及编码区2 469bp,编码822个氨基酸,其编码蛋白质的理论分子质量为204.55k Da,等电点为6.29,Gen Bank登录号为KU315054。该基因编码的蛋白质为疏水性的跨膜蛋白,亚细胞定位预测其在质膜上。向日葵V-ATPase a3亚基与已报道的10种植物的V-ATPase a3亚基的同源蛋白有高度相似的保守区域,在进化上与朝鲜蓟的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR结果表明,向日葵受到Na Cl、ABA和PEG模拟干旱三种非生物胁迫后,V-ATPase a3亚基基因均上调表达,但表达模式不同,不同器官存在特异性表达差异。研究认为,V-ATPase a3亚基基因响应了向日葵非生物胁迫的应答,为加强对V-ATPase基因的利用奠定基础。     

植物染色体分带及其荧光原位杂交技术研究进展

染色体分带和荧光原位杂交技术是植物研究中较重要和常用的技术手段。从它们的产生开始一直不断发展,已应用到植物研究中的很多方面。介绍了这两个技术的发展、原理和在植物研究中的进展。     

内葵杂3号染色体核型分析

对内蒙古地区的栽培品种内葵杂3号三交种和单交种了进行了核型分析。其结果为:内葵杂3号三交种和单交种的染色体数均为2n=34,各具一对随体染色体。三交种第2对染色体具随体且为近中部着丝粒染色体,其余为中部着丝粒染色体,染色体相对长度变异范围4.105%～7.703%,核型公式为2n=2x=34=32m+2sm(2sat),核型类型属于1A型;单交种均为中部着丝粒染色体,第4对染色体具随体,染色体相对长度变异范围3.661%～8.128%,其核型公式为:2n=2x=34=34m(2sat),核型类型属于1B型。     

向日葵rRNA基因克隆及其染色体定位研究

该研究以内葵杂3号三交种为材料,采用同源序列法克隆了5SrRNA和18SrRNA基因并进行了序列测定,测得片段长度分别为515bp和1808bp。以5SrRNA、18SrRNA和45SrRNA基因为探针,分别与内葵杂3号三交种染色体进行荧光原位杂交（FISH）分析。结果表明：45SrRNA和18SrRNA基因均得到3对杂交信号且位点分布相同,分别位于第3对和第10对染色体及第2对随体染色体的短臂末端;5SrRNA基因的信号位点共有2对,分布在第7对和第10对染色体短臂端部。     

拟南芥AtCDPK1基因克隆与转化马铃薯的研究

以野生拟南芥生态型(Col-0)为材料,利用PCR和DNA重组技术,克隆了拟南芥钙依赖蛋白激酶基因(AtCDPK1)。AtCDPK1基因全长为2 269bp,碱基序列与已知基因At1g18890完全一致。构建AtCDPK1基因的植物表达载体pCHF3-CDPK1,并利用农杆菌介导法将pCHF3-CDPK1转入马铃薯品种‘费乌瑞它’的脱毒试管微型薯中,经筛选与植株再生,共获得50个抗性再生植株。PCR检测显示,有36个植株基因组中含有AtCDPK1基因。RT-PCR分析证实,AtCDPK1基因在这些马铃薯植株的基因组中均能正常转录表达。这一结果为进一步开展AtCDPK1基因功能分析及转基因抗旱马铃薯新品种选育研究奠定了基础。     

向日葵染色体Giemsa C-分带研究

采用HKG (HCI-KOH-Giemsa)法对内葵杂3号三交种染色体进行了C-分带研究和分析.结果表明:每条染色体至少都有一条C-分带,染色体组共有62务C-分带,以中间带和着丝点带为主,中间带主要分布在染色体短臂上;C-分带强弱差异明显,其中46条强带,16条弱带.Giemsa C-分带带型公式为:2n =2x =34 =8I++3T++5I+I+T++4C +2CI+4CI+ +3CI+ +I+T++CT++2CT+.每条染色体都显示出显著的带纹特征,因此,利用Giemsa C-分带方法可以将向日葵的每条染色体区分开.     

向日葵盐胁迫相关基因的cDNA-AFLP差异表达

目的:研究向日葵盐胁迫前后基因表达的变化,分离并鉴定耐盐相关基因。方法:采用c DNA-AFLP技术分析盐胁迫产生的差异表达基因片段。结果:从256对引物组合中筛选到232对有差异表达的引物组合。用其进行选择性扩增,获得差异表达的上调TDFs 845条。经二次PCR扩增及反向Northern blot验证,获得42个阳性TDFs。对其中12个TDFs进行克隆及序列测定,得到10条TDFs核苷酸序列。经Blastx比对及功能分析,10个TDFs均与应答盐胁迫相关,涉及信号转导相关蛋白、胁迫相关功能蛋白、衰老相关蛋白以及与蛋白相互作用有关的蛋白。结论:利用c DNA-AFLP技术鉴定出一批盐胁迫应答基因,为揭示向日葵耐盐分子机制及指导向日葵耐盐分子育种实践奠定基础。