棉花赤霉素氧化酶同源基因GhGA20ox1在烟草中的功能表达

为研究棉花GA20-氧化酶同源基因GhGA20ox1的功能,将该基因转入本明烟（N．benthamiana）中进行超量表达。RT-PCR分析表明GhGA20ox1基因在转基因植株中得到了不同水平的表达。GhGA20ox1基因的超量表达促进了本明烟中的GA4＋7合成,并导致赤霉素过量的表型出现。转基因本明烟的表型变化程度与GhGA20ox1基因的表达水平和GA4＋7的含量一致。这些结果表明,GhGA20ox1基因编码一个有功能的GA20-氧化酶,能够在转基因烟草中促进活性GA（GA4＋7）的合成,可以用作目的基因来提高棉花纤维和其他植物的内源GA水平。     

用交错延伸剪接PCR技术扩增油菜花粉育性基因MS2Bnap全长cDNA序列

交错延伸剪接PCR是一种用于分子进化研究的DNA改组技术.本实验利用其原理,将已获得的油菜花粉育性基因MS2Bnap有部分序列重叠的三段PCR产物作为模板进行扩增,获得了花粉育性基因MS2Bnap的全长cDNA序列。 Abstract:SOE by PCR is one of DNA shuffling technologies for molecular evolution engineering.Using the theory of SOE by PCR,the full-length cDNA sequence of pollen fertility gene MS2Bnap of Brasscia napus was amplified with three obtained fragments as templates which have part overlapping of MS2Bnap sequence.     

利用多模板Y形接头延伸法进行相邻序列的连续扩增

Y形接头延伸法(Y-shaped adaptor dependent extension,YADE)是一种扩增已知DNA片段相邻序列的方法,但其效率常受到已知序列周围酶切位点数目的限制。在Y形接头延伸中采用由多种酶切和连接产生的DNA作模板,大大提高了该方法扩增相邻序列的效率,实现了相邻序列的连续扩增。利用该方法通过2轮连续的扩增从7种酶切连接产物中成功地获得了1个棉花小GTP酶基因(GhRacB)的2228bp上游序列。结果表明,多模板Y形接头延伸法是一种从复杂基因组中扩增相邻序列的有用方法。     

棉花LIM结构域基因(GhLIM1)的克隆和表达分析

LIM结构域蛋白是一个重要的发育调控因子,参与基因转录,细胞骨架建成和信号传导等许多发育调控过程,胞质骨架是形成和稳定细胞形态以及传递物质,能量和信息的重要成分。为研究棉花纤维细胞发育过程中胞质骨架的形成和作用机理,通过棉花纤维EST序列整合,从陆地棉徐州142胚珠（含纤维）中扩增并克隆出棉花LIM结构域基因的编码区段。该棉花LIM结构域基因（GhL1M1)长848bp,包含一个570bp的开放阅读框,推导的氨基酸序列（189个氨基酸）与拟南芥,烟草和向日葵的LIM结构域蛋白有极高的同源性,而且两个LIM结构域完整,RT-PCR和Northerm杂交分析表明,该基因（GhL1M1）在陆地棉的根,茎尖,上胚轴,叶片,花蕾,花药,胚珠和不同发育时期的陆地棉纤维（4DPA、12DPA、18DPA）以及海岛棉纤维（18DPA）和中棉纤维（12DPA）中均有表达,但GhL1M1基因在茎尖,纤维和有纤维的胚珠中表达量更高,因此GhL1M1基因应与棉花纤维发育有密切关系。     

利用分子标记预测杂交水稻产量及其构成因素

利用AFLP、RAPD、SSR技术分析了10个恢复系和5个不育系的931个基因座,利用15个亲本配制了50个杂交组合,在泸州和重庆2个环境下同时种植,考察了产量及其构成因素,从931个基因座中筛选出了与之相关的阳性座位、增效座位、减效座位、非环境型座位,并分析了它们与杂种产量及其构成因素间的关系。结果表明,利用所有座位计算的遗传差异与产量及其构成因素的相关性,绝大多数性状未达显著水平,不能直接用于预测产量及其构成因素。阳性座位在一定程度上可以提高相关系数,因性状不同而存在差异,在多数性状上预测产量及其构成因素还有一定难度;增效座位和减效座位可以大幅度提高相关系数,在不同的环境下也表现一致,可以用来预测产量及其构成因素;非环境型座位计算的相关系数也较高,但低于增效座位和减效座位,说明环境对产量及其构成因素有较大的影响。     

利用交错延伸剪接PCR技术扩增油菜花粉育性基因MS2Bnap全长cDNA序列

交错延伸剪接PCR是一种用于分子进化研究的DNA改组技术。本实验利用其原理,将已获得的油菜花粉育性MS2Bnap有部分序列重叠的三段PCR产物作为模板进行扩增,获得了花粉育性基因MS2Bnap的全长cDNA序列。     

棉纤维蔗糖合酶基因SS3上游调控序列的克隆及其表达分析

棉纤维蔗糖合酶基因SS3在棉纤维发育过程中起着重要作用.采用YADE技术克隆了该基因5′上游1717bp的调控区,该调控区含有典型的启动子核心元件TATA box ,以及TATC box、G box、GCN4 -motif、Prolamin box、Skn 1 likemotif、TCA element、HSE和O2 site等各种顺式调控元件和其他一些反应元件.将此序列和报告基因GUS融合在烟草、棉花中表达.组织化学分析结果显示棉花SuSyR序列启动GUS基因在烟草的子房、胎座、种子以及在棉花花蕾与棉铃中表达.在棉花花蕾蕾长为3mm、6mm、9mm和15mm花蕾中表达主要存在于雄蕊及雄蕊管、胎座等器官;在棉铃中,1DPA棉铃的花柱、花药、子房及胚珠中出现了蓝色,6DPA棉铃的子房及胚珠被染成蓝色,在2 0DPA的棉铃中蓝色只出现在胚珠及其纤维中、在胚珠中只有珠心被染成蓝色,在4 0DPA胚珠中只有纤维呈蓝色.研究结果揭示,棉花的SuSyR调控序列启动GUS基因主要在子房、胚珠和纤维等器官和主叶脉、茎微管束等输导组织中表达,在棉花中尤为明显,表明棉纤维蔗糖合酶基因SS3除参与棉花蕾铃发育、纤维素的合成外,还参与了光合产物的运输与分配过程.     

两个棉花Rac蛋白基因的克隆与表达分析

为研究棉花纤维起始和伸长的分子机理,在棉花纤维EST序列分析的基础上,从棉花纤维中扩增并克隆了2个棉花Rac蛋白的cDNA基因,分别命名为GhRacA和GhRacB。GhRacA cDNA长959bp,推测的编码蛋白包含211个氨基酸。GhRacB cDNA长920bp,编码195个氨基酸的蛋白。GhRacA和GhRacB蛋白均含有GTP／GDP结合和激活区域、Effector区和碱性氨基酸区。GhRacB的C末端有保守的异戊烯基化位点CSIL,而GhRacA没有明显的异戊烯基化位点。序列比较分析表明,GhRacA和GhRacB是2个新的棉花Rac蛋白。RT-PCR分析表明,GhRacA和GhRacB在根、下胚轴、茎、叶和纤维中都有表达,但均在棉花纤维起始和伸长时期有优势表达,推测2个基因在棉花纤维的早期发育中可能有重要的功能。     

棉花PTS2受体基因(GhPex7)的克隆及表达分析

利用cDNA—AFLP差异片段F010,通过RACE延伸、EST、检索等方法获得了一个棉花过氧化物酶体定位信号2受体蛋白基因(peroxisomal targetingsignal type 2 receptor,GhPex7p)的编码序列。该cDNA包含一个954bp的开放阅读框,编码317个氨基酸,推测其等电点为5．603。同源性分析表明：推测GhPex7与拟南芥、酵母、果蝇、小鼠和人的Pex7p基因存在序列相似性,其中与拟南芥的同源性最高,为83％,并具有3段WD-40蛋白家族的保守域,与拟南芥AtPex7的编码蛋白同类。Southern杂交结果表明该基因在陆地棉基因组中存在两个拷贝。Northern blotting和RT-PCR分析表明该基因在棉花根、茎、叶、花、胚珠和纤维中均表达,但茎、叶组织中的表达水平明显高于胚珠和纤维。