野生稻Wx基因(CT)n卫星序列和第一内含子SNP特征标签初探

本研究利用特异引物对来源于云南的22份栽培稻及分别来源于海南、云南元江、江西东乡的3份普通野生稻(O.rufipogon Griff.)和1份长雄野生稻(O.longistaminata)Wx基因中第1内含子和第1内含子上游微卫星序列(CT)n的序列进行PCR扩增并测序。结果显示所有材料均能扩增出产物并获得碱基测序(包括长雄野生稻),4份野生稻的(CT)重复次数分别是(CT)8、(CT)10、(CT)10、(CT)11,较栽培稻少;第1内含子中+1位碱基均为G。相较于栽培稻,野生稻在第1内含子与(CT)n重复中有明显区别于栽培稻的SNP位点,包含基因突变的In Del、转换和颠换3种类型。说明野生稻和栽培稻在进化的过程中出现了差异。Wx基因中微卫星序列(CT)n和第1内含子的序列可作为检测野生稻遗传组分的一个遗传标签。     

小麦黄色素合成途径中Psy 基因的克隆及分子特性小麦黄色素合成途径中Psy 基因的克隆及分子特性

对普通小麦( Ttiticum aestivum) 黄色素(YP) 合成途径中的首要限速酶———八氢番茄红素合成酶(Psy) 基因进行克隆和测序, 并和玉米Psy 基因进行序列比对。结果表明, 在高和低YP 含量小麦品种中均扩增出一条长1 192 bp 的Psy 基因片段, 该片段包含一条可编码78 个氨基酸的小麦Psy 基因的外显子, 与玉米Psy 基因第4 外显子的核苷酸序列同源率为80 . 74% , 同源区域内有47 个SNPs , 但仅11 个SNPs 导致氨基酸编码序列的改变, 二者氨基酸序列的同源率达85 . 89% , 推测Psy 基因在不同物种中的表达具有较高的保守性。BLAST 聚类分析表明, 禾谷类植物Psy 基因的分类与物种的亲缘关系存在明显的相关性,小麦Psy 基因在系统进化中比禾谷类其他植物更为高级。     

南丰蜜橘β-胡萝卜素羟化酶基因的克隆和序列分析

以南丰蜜橘[Citrus reticulata Blanco var.kinokuni(Tanaka)H.H.Hu]基因组DNA为模板,根据已报道的柑橘β-胡萝卜素羟化酶基因保守序列设计4对引物,进行PCR扩增,得到4条长度为470、761、294和991 bp的片段.将这些片段克隆到pMD18-T载体,并进行测序.测序结果拼接成1条2 326 bp的序列.分析发现该序列含6个内含子,7个外显子.内含子两侧有典型的GT-AG保守序列.该序列中预测的编码序列与温州蜜柑、拟南芥等植物的β-胡萝卜素羟化酶基因序列保守性达80%以上,表明该序列确实为β-胡萝卜素羟化酶基因.该基因编码了1个含311个氨基酸的蛋白.将该序列递交到GenBank数据库,序列号为AM408552.     

苹果酸度相关基因MdPH1的克隆、表达及亚细胞定位分析

以苹果属（Malus）植物沧江海棠（M.ombrophila Hand.-Mazz）的果实为材料,对其发育过程中苹果酸的含量进行测定,并结合转录组测序的方法筛选控制果实酸度的候选基因。结果显示：MdPH1候选基因的编码区包含2829 bp,编码942个氨基酸;基因组序列全长为4269 bp,包含8个外显子和7个内含子。对10份苹果种质资源中PH1基因序列的分析结果表明,该基因序列中存在22个单核苷酸多态性（SNP）,其中13个位于内含子区,9个位于外显子区;位于最后一个外显子上SNP（G/A）的变异导致了编码氨基酸从缬氨酸变为异亮氨酸。MdPH1蛋白包含8个跨膜结构域,其中蛋白N端包含3个跨膜结构域,C端包含5个跨膜结构域。系统进化分析结果显示,苹果中的PH家族成员与梨（Pyrus communis L.）中的PH家族成员聚集成一簇。组织特异性表达结果发现,MdPH1基因在苹果果实中的表达量最高,其次是叶、花和根,茎中表达量最低。亚细胞定位分析表明MdPH1蛋白定位于液泡膜上。     

苹果酸度相关基因MdPH1的克隆、表达及亚细胞定位分析

以苹果属(Malus)植物沧江海棠(M. ombrophila Hand.-Mazz)的果实为材料,对其发育过程中苹果酸的含量进行测定,并结合转录组测序的方法筛选控制果实酸度的候选基因。结果显示:MdPH1候选基因的编码区包含2829 bp,编码942个氨基酸;基因组序列全长为4269 bp,包含8个外显子和7个内含子。对10份苹果种质资源中PH1基因序列的分析结果表明,该基因序列中存在22个单核苷酸多态性(SNP),其中13个位于内含子区,9个位于外显子区;位于最后一个外显子上SNP(G/A)的变异导致了编码氨基酸从缬氨酸变为异亮氨酸。MdPH1蛋白包含8个跨膜结构域,其中蛋白N端包含3个跨膜结构域,C端包含5个跨膜结构域。系统进化分析结果显示,苹果中的PH家族成员与梨(Pyrus communis L.)中的PH家族成员聚集成一簇。组织特异性表达结果发现,MdPH1基因在苹果果实中的表达量最高,其次是叶、花和根,茎中表达量最低。亚细胞定位分析表明MdPH1蛋白定位于液泡膜上。     

小麦黄色素合成途径中Psy基因的克隆及分子特性

对普通小麦(Ttiticum aestivum)黄色素(YP)合成途径中的首要限速酶——八氢番茄红素合成酶(Psy)基因进行克隆和测序,并和玉米Psy基因进行序列比对。结果表明,在高和低YP含量小麦品种中均扩增出一条长1192bp的Psy基因片段,该片段包含一条可编码78个氨基酸的小麦Psy基因的外显子,与玉米Psy基因第4外显子的核苷酸序列同源率为80.74,同源区域内有47个SNPs,但仅11个SNPs导致氨基酸编码序列的改变,二者氨基酸序列的同源率达85.89,推测Psy基因在不同物种中的表达具有较高的保守性。BLAST聚类分析表明,禾谷类植物Psy基因的分类与物种的亲缘关系存在明显的相关性,小麦Psy基因在系统进化中比禾谷类其他植物更为高级。     

斑点叉尾鮰巨噬细胞移动抑制因子(MIF)基因多态性及表达分析

巨噬细胞移动抑制因子(MIF)是一类主要由T细胞产生、负责机体在环境协迫和炎症反应中进行免疫应答的细胞因子。根据斑点叉尾鮰MIF基因EST序列,应用RACE技术克隆了MIF 3'UTR和5'UTR序列,利用Genome Walking技术克隆了MIF启动子序列,通过特异PCR克隆MIF内含子序列,并对多个体MIF基因组序列进行多态性分析,利用荧光定量PCR研究MIF的组织分布。结果显示,斑点叉尾鮰MIF基因组序列共3 918 bp,其中编码区348 bp,编码115个氨基酸,5'UTR为70 bp,3'UTR为434 bp,启动子为1 382 bp,共有2个内含子,分别为243 bp和1 441 bp。MIF基因组序列中包含4个重复单元序列和60个多态性位点,其中共有6个SNP位于转录因子结合位点上。斑点叉尾鮰MIF mRNA在肠中表达量最高,肌肉中表达量最低。     

冠突散囊菌转录因子stf1基因的克隆及其表达分析

利用RACE技术获得了冠突散囊菌stf1基因的全长DNA序列。该序列全长3 029bp,开放阅读框长度为2 664bp,从114–2 908bp,在253bp处含有一个131bp的内含子,预测编码887个氨基酸。同源分析结果表明该基因与Snd1/p100转录因子同源。应用相对定量SYBR Green I荧光定量PCR技术对stf1基因在不同发育时期的表达量的差异进行了检测。结果表明,这个基因在子囊孢子时期的表达量最高,在分生孢子时期的表达量最低,相比子囊孢子时期下降了1倍。为深入研究冠突散囊菌的产孢调控机制奠定了一定的基础。     

油菜钙依赖蛋白激酶BnCDPK1的克隆和表达分析

根据转录组测序获得的钙依赖蛋白激酶基因的EST序列设计特异引物,利用RT-PCR和RACE技术从油菜中克隆获得Bn CDPK1基因全长序列,NCBI登录号为KF740477,其c DNA和g DNA全长分别为2115 bp和2857 bp,含有11个内含子和12个外显子。生物信息学分析表明其开放阅读框为1581 bp,编码527个氨基酸,具有CDPKs家族典型的特征,含有1个激酶区域和4个钙离子手型结构域,与拟南芥At CDPK28同源性最高,属于第Ⅳ亚家族。Bn CDPK1在油菜的根、茎、叶、花、种子中均有表达,但表达丰度存在差异,叶片中表达量最高,其次为茎、根和种子,花中的表达量最低;在高抗和高感油菜品种中,菌核菌胁迫均能够诱导Bn CDPK1上调表达,但是高抗品种比高感品种反应更迅速,表达量更高。接种前、接种后12 h、接种后24 h,高抗品种的表达量相比高感品种分别提高1.4倍、4倍和3倍,推测其可能参与油菜的生长发育以及油菜对菌核菌侵染的应答和防御反应。     

基于叶绿体基因多样性的中国水稻起源进化研究

针对目前亚洲栽培稻起源地和进化途径学说众多、分歧巨大的现状,本研究选择原产中国的98份亚洲栽培稻和125份普通野生稻为材料,对叶绿体中atpA序列、rps16内含子序列、trnP-rpl33间隔区、trnG-trnfM序列、trnT-trnL间隔区序列的五段高突变序列进行测序,利用生物信息学方法进行比对分析,绘制Network网络图,构建系统发育树。结果表明,普通野生稻的Indel和SNP数目均比亚洲栽培稻多,序列多样性丰富;基于单倍型的Network网络图和系统发育树可将所有参试材料归为3个类群,类群I主要为粳稻与普通野生稻,类群II主要为籼稻,类群III主要为普通野生稻,而类群II和类群III亲缘关系较近,提示粳、籼两个亚种可能由偏粳、偏籼的普通野生稻分别进化而来,支持二次起源学说;所有与亚洲栽培稻亲缘关系较近的普通野生稻均来源于华南地区,支持华南地区为我国亚洲栽培稻起源中心的论点。     

Comparison of the distribution of the repetitive DNA sequences in three variants of Cucumis sativus reveals their phylogenetic relationships

Repetitive DNA sequences with variability in copy number or/and sequence polymorphism can be employed as useful molecular markers to study phylogenetics and identify species/chromosomes when combined with fluorescence in situ hybridization (FISH). Cucumis sativus has three variants, Cucumis sativus L. var. sativus, Cucumis sativus L. var. hardwickii and Cucumis sativus L. var. xishuangbannesis. The phylogenetics among these three variants has not been well explored using cytological landmarks. Here, we concentrate on the organization and distribution of highly repetitive DNA sequences in cucumbers, with emphasis on the differences between cultivar and wild cucumber. The diversity of chromosomal karyotypes in cucumber and its relatives was detected in our study. Thereby, sequential FISH with three sets of multi-probe cocktails (combined repetitive DNA with chromosome-specific fosmid clones as probes) were conducted on the same metaphase cell, which helped us to simultaneously identify each of the 7 metaphase chromosomes of wild cucumber C. sativus var. hardwickii. A standardized karyotype of somatic metaphase chromosomes was constructed. Our data also indicated that the relationship between cultivar cucumber and C. s.var. xishuangbannesis was closer than that of C. s. var. xishuangbannesis and C. s. var. hardwickii.     

不同类型西双版纳黄瓜果实成熟期营养成分分析

西双版纳黄瓜（Cucumis sativus L．vat．xishuangbannanesis Qi et Yuan）是我国特有的黄瓜变种,老瓜果肉橙黄是区别于普通黄瓜的主要特征之一。本文以不同类型西双版纳黄瓜为研究对象,分析果实成熟期主要营养成分及其变化规律。结果显示,18份西双版纳黄瓜老瓜的平均β-胡萝卜素含量为106．58mg／kgDW,叶黄素0．48mg／kgDW,Vc4．96mg／100g,可溶性糖1．97％,Ca173．21mg／kg,Fe1．28mg／kg,Mg121．89mg/kg,P 339．67mg／kg,Zn1．47mg／kg。不同种质的β-胡萝卜素含量差异较大,变异范围1．34～261．55mg／kgDW,变异系数67．68％。随着果实成熟期的延长,β-胡萝卜素和α-胡萝卜素含量呈显著增高的趋势,而叶黄素含量明显下降。在果实成熟期未检测到番茄红素。β-胡萝卜素积累是西双版纳黄瓜果肉颜色形成的主要原因。     

Comparison of the distribution of the repetitive DNA sequences in three variants of Cucumis sativus reveals their phylogenetic relationships

Repetitive DNA sequences with variability in copy number or/and sequence polymorphism can be employed as useful molecular markers to study phylogenetics and identify species/chromosomes when combined with fluorescence in situ hybridization(FISH).Cucumis sativus has three variants,Cucumis sativus L.var.sativus,Cucumis sativus L.var.hardwickii and Cucumis sativus L.var.xishuangbannesis.The phylogenetics among these three variants has not been well explored using cytological landmarks.Here,we concentrate on...     

Sequencing cucumber (Cucumis sativus L.) chloroplast genomes identifies differences between chilling-tolerant and -susceptible cucumber lines.

Chilling injury in cucumber (Cucumis sativus L.) is conditioned by maternal factors, and the sequencing of its chloroplast genome could lead to the identification of economically important candidate genes. Complete sequencing of cucumber chloroplast (cp)DNA was facilitated by the development of 414 consensus chloroplast sequencing primers (CCSPs) from conserved cpDNA sequences of Arabidopsis (Arabidopsis thaliana L.), spinach (Spinacia oleracea L.), and tobacco (Nicotiana tabacum L.) cpDNAs, using degenerative primer technologies. Genomic sequence analysis led to the construction of 301 CCSPs and 72 cucumber chloroplast-specific sequencing primers (CSSPs), which were used for the complete sequencing of cpDNA of Gy14 (155 525 bp) and 'Chipper' (155 524 bp) cucumber lines, which are, respectively, susceptible and tolerant to chilling injury (4 degrees C for 5.5 h) in the first leaf stage. Comparative cpDNA sequence analyses revealed that 1 sequence span (located between genes trnK and rps16) and 2 nucleotides (located in genes atpB and ycf1) differed between chilling-susceptible and -tolerant lines. These sequence differences correspond to previously reported maternally inherited differences in chilling response between reciprocal F1 progeny derived from these lines. Sequence differences at these 3 cpDNA sites were also detected in a genetically diverse array of cucumber germplasm with different chilling responses. These and previously reported results suggest that 1 or several of these sequences could be responsible for the observed response to chilling injury in cucumber. The comprehensive sequencing of cpDNA of cucumber by CCSPs and CSSPs indicates that these primers have immediate applications in the analysis of cpDNAs from other dicotyledonous species and the investigation of evolutionary relationships.     

黄瓜中CBF1基因的克隆及其表达分析

以黄瓜中RNA为模板,RT-PCR扩增出CBF1基因cDNA序列的部分片段。测序表明此基因与黄瓜CBF1基因的同源性达99．44％。RT-PCR方法检测结果显示,CBF1基因在低温和盐胁迫下的黄瓜中表达,而在干旱和ABA胁迫下则不表达。     

黄瓜果实扩张蛋白基因克隆与分析

以非单性结实的全雌黄瓜为实验材料,利用cDNA-AFLP技术比较了授粉前后黄瓜幼果的基因表达差异。以ASE-AT/TAQ-CAG为引物对从授粉后黄瓜幼果组织中分离到1条特异片段,该片段仅在授粉后黄瓜幼果组织中表达,将该片段回收测序并翻译成氨基酸序列,用blastp程序在NCBI GenBank数据库中进行同源性检索和相似性比对,结果发现该片段推导的氨基酸序列与黄瓜扩张蛋白CsEXP1~9的相似性依次分别为71%、58%、63%、75%、85%、82%、67%、68%和85%,可能是一个新的黄瓜扩张蛋白基因,命名为CsEXP10,表明扩张蛋白基因可能与黄瓜果实膨大生长有密切关系。     

授粉后黄瓜果实膨大相关基因的鉴别

利用cDNA—AFLP技术分析了授粉前后黄瓜幼果的基因表达差异。有64条转录本片段（TDF）出现在授粉后6-72h的黄瓜幼果中,其中5条经反向Northern斑点杂交证实主要在授粉后的幼果组织中表达。序列分析确定,有一条TDF属于编码黄瓜扩张蛋白的新基因,命名为Cs．Expansin10（CsExplO）,可能与授粉后黄瓜果实膨大生长相关;另一条与谷胱甘肽还原酶基因高度同源;其余3务在基因库中未找到相似序列。