油菜沪油15中AP2/ERF-B3亚族转录因子的克隆和生物信息学分析

AP2/ERF转录因子家族广泛存在于植物中,参与植物细胞周期、生长发育以及生物和非晌镄财认喙鼗虮泶锏骺?本文利用油菜UniGene数据库.以拟南芥AP2/ERF-B3亚族转录因子保守序列为信息探针,分离得到2个油菜AP2/ERF-B3亚族的转录因子BnaERFB3-1和BnaERFB3-2.通过PCR和RT-PCR方法分别从双低甘蓝型油菜沪油15的DNA和cDNA中克隆了上述基因.序列分析显示.克隆的BnaERFB3-1-Hv15和BnaERFB3-2-Hv15转录因子与电子克隆的基因序列差异很小,均只有1个氨基酸位点不同.且都没有内舍子.从氨基酸序列的相似性、组成成分、理化性质、疏水性/亲水性、序列比对、进化树、功能域、二级结构、三级结构、无序化特性等方面进行了预测和较为全面的分析.结果显示BnaERFB3-1-Hv15和BnaERFB3-2-Hv15是亲水性蛋白,在蛋白质的三级结构上与AtERF5相似,BnaERFB3-1-Hv15和BnaERFB3-2-Hv15蛋白无序化程度大于拟南芥AtERF5.通过分析EST丰度显示,BnaERFB3-1的表达集中在种子中,而BnaERFB3-2的表达则集中在根中.另外.将上述基因分别构建入酵母表达载体和植物双元表达载体,为深入研究该基因在油菜抗逆调控中的作用奠定了基础.     

甘蓝型油菜中一类AP2/ERF转录因子的克隆和生物信息学分析

AP2/ERF转录因子家族是植物中广泛存在的一类转录因子,AP2/ERF这类转录因子主要参与植物的细胞周期、生长发育以及生物和非生物胁迫相关基因的表达调控。由于拟南芥和油菜同属于芸薹属,具有相似的基因信息,利用油菜UniGene数据库,以拟南芥ERF转录因子保守序列为探针,通过电子克隆从一个UniGene Cluster中分离得到三个同类的AP2/ERF转录因子,从cDNA序列、氨基酸序列的相似性、组成成分、理化性质、疏水性/亲水性分析、序列比对、进化树、功能域、二级结构、三级结构、无序化特性进行了预测和较为全面的分析。结果显示油菜来源的BnaERF1、BnaERF2和BnaERF3属于AP2/ERF转录因子的B-2亚族,是亲水性蛋白,在蛋白质的三级结构上与AtERF1相似。蛋白质无序化分析发现,油菜BnaERF1、BnaERF2和BnaERF3无序化程度小于拟南芥AtERF1。设计引物通过PCR和RT-PCR方法分别从甘蓝型双低油菜沪油15幼苗的DNA和cDNA中扩增了上述基因,初步分析BnaERF2没有内含子,BnaERF1和BnaERF3有内含子。另外,通过EST丰度分析显示,该类转录因子的表达最高峰在种子中,其次为花,在芽、茎和分生组织中没有检测出表达的存在。     

甘蓝型油菜‘沪油15'中两个CBF类转录因子的克隆与分析

以拟南芥CBF家族转录因子AP24保守域的氨基酸序列为信息探针,搜索油莱uniGerle数据库,得到2个uniGene：Bna．2193和Bna．2260,序列拼接得到2个cDNA序列（BnaCBF-1和BnaCBF-2）。通过PCR和RT—PCR方法分别从甘蓝型油莱‘沪油15’的DNA和cDNA中克隆了上述基因。序列分析显示,克隆的BnaCBF-1-Hy15与BnaCBF—1基因序列完全一样．而BnaCBF-2-Hy15与BnacBF-2的基因序列差异很小,只有4个氨基酸位点不同,且郝没有内含子。从cDNA序列、氨基酸序列的相似性、组成成分、理化性质、疏水性／亲水性、序列比对、进化树、功能域、二级结构、三级结构进行了预测。结果显示,‘沪油15’来源的BnaCBF-1-Hy15和BnaCBF-2-Hyl5转录因子属于AP2／ERF家族中的DREB—A1亚族,是亲水性蛋白,在蛋白质的三级结构上与atCBF1相似。     

用cDNA阵列鉴定拟南芥油菜素内酯的应答基因

采用cDNA阵列方法, 以拟南芥油菜素内酯合成缺陷突变体det2的悬浮细胞培养系为材料, 对油菜素内酯的应答基因进行了系统鉴定. 在13000个cDNA克隆中, 初步鉴定出53个油菜素内酯的应答克隆. 对这些克隆的序列分析表明: 19个克隆为新基因, 3个为涉及细胞分裂调控的基因, 4个是与逆境反应有关的基因, 4个是参与植物细胞信号转导分子或转录因子基因, 3个是涉及RNA拼接及结构有关的基因. 还发现植物其他一些生理过程基因的表达受到了油菜素内酯的影响, 包括光反应、离子运输及一些合成酶基因等. 这些结果从基因表达水平说明, 油菜素内酯影响了植物生长发育及代谢的多个过程.     

转录因子DREB1A基因的克隆与Gateway克隆技术构建植物表达载体

目的:研究转录因子DREB1A在植物抗渗透胁迫反应中的作用,并探讨利用Gateway克隆技术构建植物表达载体的方法。方法:根据GenBank中登录的DREB1A基因的全长mRNA序列设计引物,克隆了拟南芥的转录因子DREBIA基因。根据Gateway克隆技术的要求,设计含有attB接头的引物,利用高保真的PlatinumpfxDNA聚合酶,通过PCR方法在克隆基因的两端加上B序列。通过BP反应将包含有attB接头的PCR产物克隆到含有attP的donor载体上以产生Entry克隆,通过LR反应将已经重组入Entry载体的DREB1A基因再克隆到pH2GW7双元载体。结果:对重组载体pH2GW7-DREB1A的鉴定结果表明成功构建了DREB1A基因的植物表达载体。结论:利用Gateway克隆技术构建植物表达载体简便易行,该结果为遗传转化研究奠定了基础。     

油菜抗冷相关基因BnCOR14的克隆及序列分析

以油菜沪油15幼叶为材料,采用RACE技术克隆获得1条新的抗冷相关基因(BnCOR14,GenBank登录号AY456378).该基因全长为564bp,含有1个387bp的开放阅读框(ORF),编码129个氨基酸的多肽,其理论分子量约为14kD.序列分析表明BnCOR14与拟南芥及荠菜等COR蛋白具有较高的相似性,且BnCOR14具有典型的LEA蛋白序列特征,表明BnCOR14可能在油菜抵抗冷胁迫的过程中具有重要的作用.     

核定位信号筛选系统的构建

建立了一酵母克隆系统用于克隆含核定位信号 (NLS)的蛋白质的基因 .用表达转录因子GAL4 DNA结合域 - p53(GAL4- DBD- p53)融合蛋白的质粒转化酵母 HF7c,使 GAL4- DBD- p53可结合于报告基因的启动子但因无转录激活域而不能激活转录 .构建一酵母穿梭载体 ,可表达无NLS的 GAL4转录激活域 -大 T抗原 (GAL4- AD- LT)融合蛋白 .融合蛋白基因的下游插入一多克隆位点 .将 c DNA文库插入多克隆位点后 ,如果 c DNA片段可编码 NLS,则 GAL4- AD- LT分子可进入细胞核 ,并通过 LT与 p53的相互作用而使 GAL4- AD结合于启动子和激活报告基因的转录 .构建了这一克隆系统的各质粒 ,并用绿色荧光蛋白 (GFP)验证了其对核内蛋白和胞浆蛋白的甄别能力 .这一系统将有助于从 c DNA文库中筛选编码带有 NLS的蛋白质的基因     

山葡萄转录因子基因VaDREB的克隆及其抗逆功能分析

DREB/CBF（dehydration-responsive element binding protein/C-repeat binding factor）转录因子能特异的与DRE/CRT（dehydration-responsive element/C-repeat）顺式作用元件结合,在植物干旱、高盐和低温等非生物胁迫应答中起着重要的调控作用。本研究从山葡萄中克隆得到了一个VaDREB转录因子基因（登录号XM₀02283076.1）,并对其进行了序列分析、亚细胞定位分析以及酵母和拟南芥中的功能鉴定。序列分析表明,VaDREB开放阅读框全长459 bp,编码152个氨基酸,预测蛋白质分子量为17 kDa,等电点为8.67,包含一个AP2/ERF结合域。氨基酸序列比对和系统进化分析结果表明,该基因属于DREB/CBF转录因子A-5亚类。亚细胞定位结果表明VaDREB蛋白定位于细胞核中。重组酵母菌株与表达VaDREB基因的转基因拟南芥株系均表现出明显增强的盐、干旱、低温和高温胁迫耐受性表型,基因表达分析结果表明,转基因拟南芥株系中抗逆相关功能基因的表达量出现了明显上调,这些结果证明VaDREB转录因子在植物抗逆调控过程中起着重要作用。     

落叶松APETALA2-Like转录因子基因的分离及功能分析

以落叶松转录组测序数据为基础,利用RT-PCR从落叶松中分离出一个1590 bp的APETALA2-Like转录因子基因全长编码序列,命名为La AP2L1。蛋白质特性分析显示La AP2L1编码529个氨基酸,为亲水性蛋白,相对分子质量为58.327 k D,等电点为6.45。二级结构主要由α-螺旋(alpha helix)、β-折叠(strand)和环肽链(loop)组成。多重序列比对和系统进化分析表明La AP2L1所编码的氨基酸与黑松、云杉等亲缘关系最近。同时,通过构建植物表达载体,利用浸花法转化模式植物拟南芥的功能研究发现,与转空载体对照拟南芥相比,过量表达La AP2L1的转基因拟南芥的叶片、茎、花和株高都显著增大、增高,表明落叶松La AP2L1转录因子可能参与了植物器官发育的调节。     

甘蓝型油菜热激转录因子的克隆及表达分析

以甘蓝型纯系油菜为试材,用RT-PCR和RACE方法首次从油菜种子中获得油菜热激转录因子的cDNA全长序列,命名为BnHSFA4a,GenBank登录号为HQ435241。结果表明:该cDNA长1 667bp,编码1个具有389aa的蛋白质,该基因编码的氨基酸序列与拟南芥热激转录因子AtHSFA4a编码的氨基酸序列间相似度为82%。对34条编码不同热激转录因子的氨基酸序列进行多重比对,结果在100～190aa处序列间氨基酸总相似性超过60%,显示出较高的保守性。构建原核表达载体并成功表达出预期蛋白。半定量RT-PCR结果显示,该基因的表达先于油菜肌醇半乳糖苷合成酶(BnGOLS1)基因,符合该基因调控BnGOLS1的假设。推测AtHSFA4a基因可能通过调控BnGOLS1的表达量进而在油菜种子脱水耐性获得过程中发挥一定的作用。     

猪瘟病毒强弱毒株和野毒株E2全基因序列测定及比较分析

为了比较猪瘟病毒 (HCV)野毒株、疫苗株及标准株之间E2基因抗原区域的差异 ,采用RT PCR扩增了HCV石门株、兔化弱毒疫苗株、野毒 0 3及 0 7株的囊膜糖蛋白E2 (gp55)全基因的cDNA片段 ,分别克隆于pGEM T载体中并对其进行了核苷酸序列测定及氨基酸序列的推导 ,同时进行了同源性比较及E2结构与功能的分析。所测 4株HCVE2基因的长度均为1 2 73bp,所编码的氨基酸序列均包括部分信号肽序列和完整的跨膜区序列 ,共由 381个氨基酸组成 ;4个毒株E2蛋白N末端的 683位至 690位信号肽序列 (WLLLVTGA)和C末端 1 0 30～1 0 63位跨膜区均为保守序列 ,而且具疏水性 ;N末端抗原功能区中 ,4个E2蛋白与其它所比较序列在位于第 753位至 759位氨基酸处 ,均有一段保守序列RYLASLH ,无一氨基酸发生变异 ,为亲水性 ,在整个E2蛋白抗原谱中抗原性峰值为最高 ,推测对抗原性产生起重要作用 ;4个E2蛋白的氨基酸序列中均含有 1 5个半胱氨酸 (Cys)残基 ,其数量及位置与国外五株HCV(Brescia ,C ,Alfort.ALD和GPE)完全一致。表明…     

Characterization of the 12S globulin complex of Brassica napus. Evolutionary relationship to other 11-12S storage globulins

Cruciferin (12S globulin) is the major seed protein in Brassica napus (oil seed rape). It is synthesized during seed development and consists of six subunit pairs. Each of these pairs is synthesized as a precursor containing one alpha and one beta chain. At least three different precursors exist (P1-3), giving rise to four different mature subunits (cru1-4). Several cruciferin clones were isolated from a seed mRNA cDNA library. Comparison of the deduced amino acid sequences of these clones to amino acid sequences of purified cruciferin chains and peptides identified them as coding for cru2/3 and cru4 subunits. From the amino acid sequences deduced from two overlapping cDNA clones, the precursor of the cru4 subunit was shown to consist of 465 amino acid residues. Comparison of cruciferin and cruciferin-related sequences from B. napus and Arabidopsis thaliana, respectively, suggested that early during evolution the Brassicaceae family only possessed two types of 11-12S globulin genes, like the present-day Fabaceae.     

油菜矮秆突变WRKY转录因子cDNA克隆及表达分析

以甘蓝型油菜为材料,利用已建立的抑制性消减文库(SSH),采用RACE技术克隆到1个植物WRKY转录因子相关基因,命名为BnD11,其cDNA全长1034 bp,含有810 bp的完整开放阅读框,编码269个氨基酸。该基因编码的氨基酸序列与拟南芥WRKY40氨基酸序列相似性为79%,与拟南芥中编码WRKY-DNA结合蛋白40基因的氨基酸序列相似性达78%,与其它多种植物的WRKY转录因子的氨基酸序列也有较高的相似性。半定量RT-PCR对BnD11进行组织特异性表达分析显示:在正常生长条件下,BnD11在野生型和矮秆油菜的各个组织中均有表达,但在矮秆突变的根、茎、茎尖的相对表达量明显高于野生型。研究表明,BnD11功能区段具有很高的保守性,可能参与了油菜的茎秆发育。     

Cloning of dehydrin coding sequences from Brassica juncea and Brassica napus and their low temperature-inducible expression in germinating seeds.

A novel subclass of dehydrin genes, homologous to the Raphanus sativus late embryogenesis-abundant (LEA) protein (RsLEA2) and the Arabidopsis thaliana dehydrin, was isolated from Brassica juncea and Brassica napus, here designated BjDHN1 and BnDHN1, respectively. The cDNA of BjDHN1 and BnDHN1 genes share 100% nucleotide identity. The encoded protein is predicted to consist of 183 amino acid residues (molecular mass of 19.2 kDa and pI of 7.0). It shares 85.3% and 65.4% amino acid sequence identity with the RsLEA2 and Arabidopsis dehydrin, respectively. This Brassica dehydrin also features a "Y(3)SK(2)" plant dehydrin structure. Expression analysis indicated that the Brassica dehydrin gene is expressed at the late stages of developing siliques, suggesting that the gene expression may be inducible by water-deficit. Analysis of gene expression also indicated that in germinating seeds the gene expression was inducible by low temperature. Seed germination under low temperature was compared between B. juncea and B. napus. The results showed that B. juncea seeds germinated faster than B. napus seeds. Expression of Brassica dehydrin gene was also examined as a function of seed germination under low temperature.     

油菜蔗糖转化酶基因的电子克隆和生物信息学分析

运用电子克隆技术获得油菜中一个蔗糖转化酶基因eDNA序列,同时根据此段序列设计引物以油菜eDNA为模板进行扩增。经测序得到证实。采用生物信息学方法,对该基因编码蛋白从氨基酸组成、基本理化性质、跨膜结构域、信号肽导肽、疏水性／亲水性、二级结构、亚细胞定位等方面进行了预测和分析。结果表明：该基因eDNA序列长度为2150bp,包含一个1779bp开放阅读框,编码592个氨基酸;该编码蛋白含有蔗糖转化酶的多个典型的保守结构域。同源比对分析显示,该基因编码的氨基酸序列与拟南芥等植物的蔗糖转化酶基因具有高度的相似性,进一步确定该蛋白为蔗糖蛋白酶。研究结果为该基因进一步的实验克隆,表达分析,功能鉴定奠定基础。     

Cloning and analysis of a cDNA encoding an endo-polygalacturonase expressed during the desiccation period of the silique-valves of turnip-tops (Brassica rapa L. cv. Rapa)

During zygotic embryogenesis of turnip-tops (Brassica rapa L. cv. Rapa), the polygalacturonase activity (PG; EC 3.2.1.15), measured as a decrease in viscosity of polygalacturonic acid, reached a high when the desiccation process in the seeded silique was triggered and the valves had lost more than 70-75% of their moisture (45-50 DPA). The PG activity was not detected in any phases of developing seeds. This work also characterizes a cDNA with an open reading frame of 1303 bp and that codes for a putative PG called BrPG1. This falls into the category of clade-B, which includes PG related to shattering and abscission processes. The deduced BrPG1 sequence predicted a 434-residue-long precursor protein (46.7kDa) with a transit peptide sequence 23 amino acids long. A molecular mass of 44.3 kDa was calculated for the mature form of BrPG1, which showed high sequence similarity to PGA1 (97%) of B. napus (X98373) and ADPG1 (87%) of Arabidopsis thaliana (AJ002532). All conserved amino acids at the catalytic site of PGs belonging to clade-B were preserved on BrPG1. This BrPG1 gene was specifically expressed in the silique valves of turnip-tops and was temporally expressed at the beginning of its desiccation.     

Molecular characterization of an Arabidopsis thaliana cDNA encoding a small GTP-binding protein, Rha1.

We have isolated a cDNA encoding a small GTP-binding protein from an Arabidopsis thaliana cDNA library using an oligonucleotide probe derived from the most conserved domain of the ras superfamily. The cDNA encodes a 21.8 kDa protein, designated Rha1, which shows high homology to members of the ras superfamily in the regions involved in GTP binding, GTPase activity, and membrane attachment. The amino acid sequence is 60% identical to the sequence of the mammalian Rab5 protein, a small GTP-binding protein which is believed to be involved in endocytosis. Several regions, including the putative effector domain are completely conserved. This high percentage of amino acid identity suggests that the Rha1 protein is the functional plant counterpart of the Rab5 protein. When expressed in E. coli, the Rha1 protein was shown to bind GTP. The rha1 gene is most highly expressed in root and callus tissue, weakly expressed in stems and inflorescences and virtually not expressed in leaves and seed pods. Genomic Southern analysis revealed that rha 1 is part of a small multigene family.