大豆再生相关基因GmRUB1的克隆及表达分析

大豆再生过程涉及细胞的分裂和分化、器官的决定和形成。RUB1基因在物质的转移和积累以及泛素化过程等多层次、多途径发挥着重要的调控作用。本研究利用实验室前期转录组测序技术得到差异表达基因GmRUB1,该基因是大豆再生中泛素化过程重要的组成部分,应用PLACE数据库、Interpro、expasy数据库、SOPMA、Phyre、Protscale、MEGA5等工具对该基因的启动子元件、编码氨基酸的功能、亲水性、疏水性、等电点、二级结构、三级结构、同源性比较进行分析。并研究了该基因在大豆品种东农50各器官中的表达分析。结果表明,其前体序列具有很多与再生相关的响应元件,理论等电点为7.67,脂肪系数为79.34,稳定系数为48.06,属于不稳定蛋白,GmRUB1编码的蛋白属于泛素结合蛋白,有一个泛素化过程中的E2连接酶的结构域,二级结构中24.59%为α螺旋结构,39.34%为不规则卷曲,10.93%为β转角,25.14%为延伸链,三级结构共有122个氢键,6个螺旋结构,18个转角结构,亲水性平均系数为-0.389,GmRUB1基因与苜蓿亲缘较近,qRT-PCR结果表明GmRUB1的表达量在果实中较高,说明GmRUB1基因可能参与大豆再生过程。随后对该基因进行了克隆及表达载体构建。上述结果初步分析了GmRUB1基因编码氨基酸的生物信息学及表达情况。并通过对其进行克隆和载体构建,对今后进一步研究该基因的功能,提高大豆再生率,建立稳定的大豆再生体系提供了理论基础。     

细菌双杂交筛选大豆GmWNK1互作蛋白系统的建立及应用

本研究利用大肠杆菌双杂交系统构建了一个高质量的大豆根系cDNA文库,同时利用大肠杆菌双杂交表达载体pBT构建了融合表达质粒pBT．GmWNK1,经酶切和测序鉴定、诱饵融合蛋白的表达检测及诱饵融合蛋白的自激活鉴定后作为诱饵,从大豆根部cDNA文库中筛选与GmWNK1发生互作的蛋白质,共获得18个阳性克隆。经测序和同源性比对发现,有10个阳性克隆编码已知蛋白,8个为假阳性。研究结果为揭示WNK基因家族的生物学功能和调控机制提供了重要的参考数据和研究材料。     

红麻MYB21基因的克隆、表达及载体构建

克隆红麻不育系和保持系的MYB21基因,分析MYB21基因在红麻不育系和保持系各器官的表达量,并构建过表达载体和RNAi载体,旨在为进一步研究该基因在红麻中的功能奠定基础。以同源克隆的方法克隆MYB21基因;用实时荧光定量的方法分析MYB21基因在红麻不育系和保持系不同组织器官的表达模式;根据酶切-连接的方法,构建过表达载体和RNAi载体。结果显示,红麻MYB21基因在不育系和保持中的基因序列没有差异,其c DNA全长序列为922 bp,包含843 bp的开放阅读框,DNA全长序列为1 108 bp,包含3个外显子和2个内含子(NCBI序列登录号为KT898146);MYB21基因主要在花药中表达,在不育系和保持系花药之间表达量呈极显著差异;成功构建MYB21过表达载体和RNAi载体。成功克隆MYB21基因的全长序列;实时荧光定量结果表明MYB21基因主要在花药中进行表达;构建的植物过表达载体PBI121-MYB21和RNAi载体p ART27-PK-R1-F2可用于该基因的功能研究。     

羧肽酶A1全酶及其活性中心基因的克隆及原核表达

通过RT-PCR方法扩增出CPA1全酶及活性中心基因,分别克隆入载体pGEM-T easy,测序分析。将两段目的基因亚克隆于表达载体pGEX—IT-1,测序证实序列插入正确后转化大肠杆菌BL21,经IPTG诱导表达重组蛋白。结果表明,成功克隆了人CPA1全酶及其活性中心基因并得到了原核表达产物,为进一步分析比较CPA1全酶及其活性中心的特性、了解CPA1结构与功能的关系并最终得到CPA1最小活性结构域奠定基础。     

鞘蕊苏贝壳杉烯酸氧化酶基因的克隆及表达载体的构建

为提高鞘蕊苏有效成分的含量,开展Coleus Ent-kaurenoic acid oxidase(KAO)基因的克隆以及表达载体构建方面的研究。提取鞘蕊苏叶片的总RNA,利用套式PCR技术克隆获得KAO基因全长,将该基因连接到克隆载体p MD-18T,经测序鉴定正确后,再将该基因连接到p ET-28a表达载体中。结果显示,成功克隆出的鞘蕊苏KAO基因大小为1 500 bp,对克隆基因进行测序及酶切鉴定,均得到正确大小的DNA片段,说明表达载体构建成功。本研究成功克隆得到鞘蕊苏贝壳杉烯酸氧化酶基因并构建其表达载体,为提高鞘蕊苏有效成分含量提供了基础。     

汉滩病毒囊膜糖蛋白G1、G2腺病毒载体的表达及免疫分析

为了研究利用腺病毒载体表达汉滩病毒囊膜糖蛋白G1、G2的可行性及免疫原性。通过克隆76-118株G1、G2基因至腺病毒表达载体pAdTrackCMV,得到阳性克隆padTrackCMV-G1、G2。PmeI线性化的阳性克隆与腺病毒骨架载体pAdeasy-1共转化BJ5183宿主菌,经同源重组后得到重组病毒rAdeasy-G1、rAdeasy-G2。重组病毒经PacI线性化后,脂质体介导转染293细胞,使重组病毒得到扩增。将重组病毒免疫Balb／c小鼠,并通过ELISA和间接免疫荧光对免疫小鼠血清进行了分析。结果表明,rAdeasy—G1组六只免疫小鼠、rAdeasy—G2组4只免疫小鼠均产生了能与汉滩病毒抗原发生反应的特异抗体。该研究为进一步研制以腺病毒为活载体的汉坦病毒工程疫苗奠定了基础。     

汉滩病毒囊膜糖蛋白G1、G2腺病毒载体的表达及免疫分析

为了研究利用腺病毒载体表达汉滩病毒囊膜糖蛋白G1、G2的可行性及免疫原性.通过克隆76-118株G1、G2基因至腺病毒表达载体pAdTrackCMV,得到阳性克隆pAdTrackCMV-G1、G2.PmeI线性化的阳性克隆与腺病毒骨架载体pAdeasy-1共转化BJ5183宿主菌,经同源重组后得到重组病毒rAdeasy-G1、rAdeasy-G2.重组病毒经PacI线性化后,脂质体介导转染293细胞,使重组病毒得到扩增.将重组病毒免疫Balb/c小鼠,并通过ELISA和间接免疫荧光对免疫小鼠血清进行了分析.结果表明,rAdeasy-G1组六只免疫小鼠、rAdeasy-G2组4只免疫小鼠均产生了能与汉滩病毒抗原发生反应的特异抗体.该研究为进一步研制以腺病毒为活载体的汉坦病毒工程疫苗奠定了基础.     

人LRG1基因的原核表达及生物信息学分析

为了探讨LRG1基因结构与功能,对该基因进行克隆并构建到原核表达载体上,并对其进行表达及生物信息学分析。用Trizol法提取人肝癌HepG2细胞总RNA后,PCR扩增得到LRG1片段,经鉴定后将目的基因与原核表达载体pET28a连接,经诱导表达获得His-LRG1蛋白。LRG1基因cDNA片段大小为1 044 bp,编码347个氨基酸;成功构建pET28a原核表达载体,经多次不同条件诱导后,得到大小约40 kD目的蛋白;利用软件对LRG1蛋白的一级、二级结构进行了预测,分析总结得LRG1基因编码的蛋白是一个不稳定且具有亲水性的蛋白,可与多种信号开关相互作用。LRG1属于高度保守的富亮氨酸重复家族成员,其原核表达载体不易诱导产生大量目的蛋白,克隆表达该基因有利于验证其结构与功能关系。     

大豆油酸脱氢酶基因启动子的克隆及其表达活性分析

大豆油酸脱氢酶(FAD2-1B)基因是种子特异表达基因,利用PCR方法从大豆基因组DNA中分离FAD2-1B基因的启动子片段,命名为FP.PLACE在线启动子预测工具分析表明:序列中含有多种典型的种子特异性表达元件,如Skn-1 motif、AACACA、SEF4 motif、E-box、ACGT等.将克隆得到的FP片段替换pCAMBIA1301中的CaMV35S启动子,构建表达载体pCAM-FP.通过农杆菌介导法在大豆各组织中进行瞬时表达,GUS组织化学染色显示FP驱动GUS基因在大豆根、茎、叶中基本不表达,在种子中有较高的表达活性,推测FP启动子具有种子特异表达活性.     

口蹄疫病毒结构蛋白VP1容忍外源标签的能力

【目的】利用口蹄疫病毒的反向遗传操作技术,构建含不同外源标签口蹄疫病毒的全长克隆,鉴定口蹄疫病毒结构蛋白VP1容忍不同外源标签的能力。【方法】通过融合PCR技术,在FMDV O/HN/93全长感染性克隆的VP1 G-H环分别引入V5、TC12、KT3、3FLAG外源标签,构建全长质粒。全长质粒经Not I线化后转染表达T7 RNA聚合酶的稳定细胞,拯救重组病毒。RT-PCR、序列测定、间接免疫荧光鉴定病毒,噬斑和一步生长曲线分析重组病毒的生物学特性。【结果】成功拯救到表达V5或KT3表位标签的重组病毒,未能拯救到表达TC12或3×FLAG的重组病毒。V5和KT3表位标签的插入均影响了口蹄疫病毒的复制能力。【结论】重组口蹄疫病毒的成功拯救为未来标记疫苗以及口蹄疫病毒作为表达载体等的研究奠定了基础。     

大豆脂肪氧化酶-3基因(Lox3)启动子的克隆及其瞬时表达分析

利用PCR技术从大豆基因组DNA中分离脂肪氧化酶-3基因启动子片段Lox3p。PLACE在线启动子预测工具分析表明:序列中含有多种典型的种子及胚特异性表达元件。将克隆得到的Lox3p片段替换pCAMBIA1301中的CaMV35S启动子,构建表达载体pCAM-Lox3p。通过农杆菌介导法在大豆种子中进行瞬时表达,GUS组织化学染色及荧光测定都显示出Lox3p驱动GUS基因表达的强度高于CaMV35S启动子。结果表明,该Lox3p启动子片段具备一定的胚特异表达特性,为探明大豆脂肪氧化酶-3基因启动子胚特异表达调控序列及其调控机制的研究奠定基础。     

无标记转Fat-1基因真核表达载体的构建及转基因绵羊细胞系的建立

为了建立无筛选标记基因的转Fat-1基因绵羊细胞系,本研究将PCR克隆得到的Fat-1基因,合成的attB、Loxp序列并克隆入pN1-EGFP框架载体,得到可删除筛选标记基因的pEGFP-N1-Fat-1真核表达载体。体外转录合成phiC31整合酶mRNA并与线性化的pEGFP-N1-Fat-1载体共转染绵羊胎儿皮肤成纤维细胞,G418筛选得到表达绿色荧光的单克隆,再利用pET-28a-His-NLS-TAT-Cre质粒诱导Cre重组蛋白表达,将纯化后的Cre穿膜肽转导表达绿色荧光的单克隆细胞,将荧光淬灭的细胞系扩繁,提取基因组DNA,进行PCR及测序鉴定,得到无标记转Fat-1基因绵羊胎儿皮肤成纤维细胞系,为生产无筛选标记基因的转基因绵羊奠定基础。     

分蘖洋葱查尔酮异构酶基因的克隆及表达载体的构建

旨在得到分蘖洋葱查尔酮异构酶基因,探明该基因的功能。克隆查尔酮异构酶基因并构建了其超表达和干扰载体,以期得到用于研究查尔酮异构酶基因功能的表达载体。从分蘖洋葱叶片中克隆得到查尔酮异构酶基因cDNA全长743 bp,GenBank登录号为KJ489062。结果显示,该基因633 bp的开放读码框编码210个氨基酸的多肽序列。将PCR扩增克隆得到的分蘖洋葱查尔酮异构酶基因片段连接到干扰载体pCAMBIA1 301和超表达载体SOL2095中,成功构建了35S启动子控制的植物表达双元载体pCAMBIA1301-CHI和SOL2095-CHI。     

鼠肝炎冠状病毒非结构蛋白1及其突变体的原核表达

目的:构建鼠肝炎冠状病毒(MHV)非结构蛋白1(NSP1)及其突变体(NSP1 mu)的原核重组表达质粒,在大肠杆菌中分别融合表达重组NSP1及NSP1 mu。方法:以现有质粒载体为模板,扩增编码NSP1及NSP1 mu的基因片段,并克隆至pMD18-T克隆载体;菌落PCR鉴定阳性克隆并测序分析;将阳性克隆的目的片段亚克隆至表达载体pET-28a,并转化大肠杆菌TOP10感受态细胞,PCR和双酶切鉴定转化菌落;将阳性质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞并加入IPTG诱导表达,SDS-PAGE和免疫印迹分析目的蛋白的表达。结果:PCR扩增得到表达NSP1及NSP1 mu的特异片段,并克隆到pMD18-T载体,测序结果正确无误;构建了NSP1和NSP1 mu的重组表达质粒,并在大肠杆菌BL21(DE3)中分别融合表达了重组NSP1及NSP1 mu,表达的目的蛋白均能与His单克隆抗体特异结合;用Ni-NTA琼脂糖试剂盒纯化重组蛋白,获得可溶性的NSP1及NSP1 mu,相对分子质量分别为27×103和28×103。结论:在大肠杆菌中分别表达并纯化获得了大量可溶性重组NSP1及NSP1 mu。     

大豆VAS1基因家族的鉴定及参与侧根发育的研究

拟南芥VAS1基因编码一个磷酸吡哆醛依赖性氨基转移酶,可将吲哚丙酮酸转化为吲哚乙酸的生物合成前体色氨酸,是生长素代谢调控中的一个关键酶。对大豆VAS1基因家族进行全基因组鉴定与表达模式分析,并探究其在根系发育中的作用,为深入挖掘大豆VAS1基因的功能奠定基础。运用生物信息学方法对该基因家族成员进行鉴定和分析,采用实时荧光定量分析该家族在不同逆境处理下的表达模式,克隆GmVAS1-1,进一步研究其功能,并通过酵母双杂交试验筛选大豆GmVAS1-1蛋白的互作因子。结果表明,大豆VAS1基因家族共有2个成员,命名为GmVAS1-1和GmVAS1-2。系统进化树、基因结构和保守基序分析表明,大豆VAS1与豆科植物亲缘关系更近。启动子序列分析发现多个逆境和光响应元件。表达模式分析表明,大豆VAS1家族基因在不同种子发育时期的胚乳中表达量较高。荧光定量PCR分析表明,在干旱和盐胁迫下,大豆根系VAS1基因表达量显著上调。拟南芥过量表达GmVAS1-1植株侧根数较野生型显著减少。酵母互作试验及预测共筛选到17个与GmVAS1-1互作的蛋白。大豆VAS1基因家族成员在胚乳中表达量较高,且响应多种逆境及...     

大豆KUP/HAK/KT钾转运体基因家族的鉴定与表达分析

该研究基于已公布的大豆基因组序列信息,对大豆KUP/HAK/KT钾转运体基因家族进行了全基因组鉴定,并对该家族成员的基因特征、蛋白结构、染色体定位、基因复制和表达模式等进行了全面分析,为进一步了解该家族基因的功能及培育钾高效大豆品种提供理论支撑。结果表明:(1)在大豆基因组中共鉴定30个KUP/HAK/KT基因(简写为GmHAK01~GmHAK30),这些基因分布在大豆的15条染色体上,串联复制和片段复制可能导致了GmHAKs基因在大豆基因组中的扩增。(2)大豆GmHAKs蛋白间序列一致性很高,均具有12~14个跨膜区,且都定位于质膜上。(3)进化分析表明大豆GmHAKs可聚为4个进化簇ClusterⅠ~Ⅳ,其中ClusterⅡ的成员数目最多(16个),ClusterⅣ的成员数目最少(1个)。(4)所有GmHAKs基因均包含内含子和外显子,其内含子数目在7~9个之间,且同一亚家族的GmHAKs基因大部分具有相似的内含子-外显子分布模式。(5)表达模式分析表明,大豆GmHAKs的表达大致可分为两类:一类是一些组织特异性表达的基因,包括了ClusterⅠ和ClusterⅣ的全部成员,ClusterⅡ的部分成员,他们在根(GmHAK30和GmHAK04)、花(GmHAK03和GmHAK15)、荚(GmHAK10)或种子(GmHAK25)中表达量很高;另外一类是一些非组织特异性表达的基因,包括了ClusterⅢ的全部成员和ClusterⅡ的部分成员,这些基因(GmHAK05、GmHAK17和GmHAK28等)在所有被检测的组织中均有较高的表达;KUP/HAK/KT家族基因表达模式在不同进化簇的差异化结果表明,其在进化过程可能受到了选择的作用。以上研究结果为今后研究KUP/HAK/KT家族基因功能及定向改良大豆的钾吸收物性提供了重要的基因信息,也为大豆钾高效品种的选育提供了理论基础。     

紫苏DGAT1基因克隆及四尾栅藻表达载体构建

利用RNAiso Plus试剂盒提取紫苏总RNA,以其为模板采用RT-PCR方法扩增出紫苏DGAT1基因的cDNA编码区序列并构建克隆载体pMD-DGAT1,再将克隆载体pMD-DGAT1和pBI121空载体进行Xba I和BamH I双酶切,连接目的片段构建表达载体pBI121-DGAT1。结果显示,克隆得到目的片段长度为1 657 bp,与GenBank中紫苏DGAT1基因序列的最大同源性为97%,所构建表达载体pBI121-DGAT1双酶切得到的两条片段长度与连接前一致。结果表明,成功转化四尾栅藻并得到表达,转化后四尾栅藻的油脂含量较转化前提高近1倍。     

草莓果实钾载体蛋白基因的克隆与序列分析

本文用RT-PCR的方法,首次从草莓幼果RNA中成功扩增出KUP/HAK/KT转运体基因的部分序列,经过克隆测序得到了1个长度为1252bp基因片段,编码416个氨基酸.经过与其他物种KUP/HAK/KT转运体基因序列比较相似率在70%～78%之间,氨基酸相似性在72%～88%之间.草莓KUP/HAK/KT转运体基因的成功克隆,为草莓抗褐变的研究及草莓钾元素营养代谢分子水平上的研究及果实品质的改良打下坚实的理论基础.     

人脂联素重组克隆载体构建

目的：构建含有人脂联素（adiponectin,ad）基因的重组克隆载体pEGFP-N1-AD,为进一步研究AD与脂质代谢及代谢综合征关系奠定基础。方法：根据Gene-Bank中已经公布的AD设计引物,从含有目的基因的质粒克隆模板中,利用PCR方法钓取目的基因。将AD基因克隆到真核表达载体pEGFP-N1中。酶切、PCR、及测序鉴定。结果：PCR、酶切及测序鉴定证实目的基因正确克隆至真核表达载体pEGFP-N1中,测序结果与Gene—Bank报道一致。结论：成功构建了AD重组克隆真核表达载体。     

绿色荧光蛋白基因TuMv病毒表达载体的构建

本研究通过设计引物进行PCR扩增得到绿色荧光蛋白GFP基因,将PCR产物酶切以后与芜菁花叶病毒表达载体相连,得到的阳性克隆通过多对引物组合进行PCR验证及序列测定,说明GFP基因已经连接到该病毒表达载体中,而且没有发生碱基误配及错配。该GFP表达载体的构建为进一步利用TuMv的全长cDNA侵染性克隆进行外源基因的转化奠定了基础。