湖北海棠MhPR1a基因的克隆与表达特性分析

以水杨酸诱导的湖北海棠[ Malus hupehensis (Pamp.) Rehd.]全长cDNA文库和基因组DNA为模板,克隆其PR1a基因(MhPR1a)的全编码区序列,并对该序列进行生物信息学分析;在此基础上利用荧光定量RT-PCR技术对湖北海棠根、茎和叶中该基因的表达特性及经过10μmol·L-1ABA、4℃低温处理及苹果蚜虫(Aphis citricola van der Goot)侵染后叶中该基因的表达特性进行了测定.结果表明:克隆获得的MhPR1a基因全长518 bp,最大开放阅读框为492 bp,编码162个氨基酸残基;编码的蛋白质为酸性蛋白,其相对分子质量为16 960,等电点pI 5.46;其基因组DNA序列与cDNA序列完全一致,说明MhPR1a基因内部没有内含子.湖北海棠MhPR1a基因与苹果(M.domestic Borkh.)和沙梨[Pyrus pyrifolia( Burm.f.)Nakai] PR1基因的cDNA序列及其编码的氨基酸序列同源性均较高,其中cDNA序列的同源性均为97％,氨基酸序列的同源性分别为95％和97％;系统树也显示MhPR1a基因编码的氨基酸序列与苹果和沙梨的亲缘关系最近,聚为一类.MhPR1a基因编码的氨基酸序列具有SCP保守结构域,含有1个信号肽和6个保守的半胱氨酸残基.在湖北海棠的叶、茎和根中MhPR1a基因均能表达,在根中的表达量最高.10 μmol·L-1ABA和4℃低温处理48 h后均可诱导MhPR1a基因的表达,且相对表达量明显高于对照(处理0h);苹果蚜虫也可诱导MhPR1a基因的表达,说明MhPR1a基因在湖北海棠抵抗植食昆虫和低温胁迫的过程中可能发挥着重要作用.     

花生LEC1基因的克隆及表达研究

通过构建花生未成熟种子cDNA文库,结合大规模EST测序,从花生中克隆了LEC1基因2个成员的全长cDNA序列.序列分析表明,花生中LEC1的2个成员的序列在B结构域高度保守,属于LEC1型HAP3亚基.不同植物中LEC1基因在B结构域以外的序列差异很大.利用花生cDNA芯片和半定量RT-PCR对花生LEC1进行表达研究表明,LEC1在种子中高水平表达,在种子发育的不同时期表达有差异.     

益母草糖基转移酶基因的克隆及原核表达分析(英文稿)

通过cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends,RACE)从益母草(Leonurus heterophyllus Sweet)叶片中克隆获得了一个编码糖基转移酶的基因(LhsUGT)。该基因cDNA全长为1562bp,开放阅读框(openreading frame,ORF)为1368bp,编码455个氨基酸残基,其分子量和等电点分别为50.47kD和5.52。生物信息学分析结果显示:LhsUGT编码的酶蛋白含有3种二级结构,其中α螺旋占43.1%,β折叠片占17.5%,无规卷曲占39.4%,其C端还发现了一段高度保守的PSPG结构域,说明LhsUGT编码的酶蛋白属于植物糖基转移酶超家族;对LhsUGT的氨基酸序列进行BLAST同源比对,发现益母草与其它植物的糖基转移酶序列相似性为26.4%~68.0%;系统进化树分析表明,LhsUGT蛋白属于拟南芥糖基转移酶超家族的L组,故推测它可能具有催化简单酚类发生糖基化的功能;SDS-PAGE电泳显示,原核表达系统成功表达出分子量约为69kD的LhsUGT重组蛋白,其N端含有一段17.9kD的His标签,且在IPTG诱导5h后达到最高表达量。本研究结果为进一步开展体外酶促反应、阐明益母草糖基转移酶的生物学功能奠定了基础。     

小麦TaMAPK2基因的克隆及表达分析

该研究从小麦中克隆了1个MAPK基因TaMAPK2。序列分析表明,TaMAPK2基因的ORF为1 110bp,编码369个氨基酸。序列比对分析表明,该基因所编码的蛋白与粗山羊草、水稻、谷子等MAPK蛋白具有较高的一致性,分别为99%、94%、94%。进化树分析表明,TaMAPK2与水稻OsMAPK2的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR分析表明,该基因的表达显著受渗透胁迫、低温胁迫、高盐胁迫、乙烯和双氧水诱导,受ABA抑制。研究表明,TaMAPK2可能参与非生物逆境胁迫及相关信号分子应答。     

籽粒苋中PPDK基因的克隆及表达特性分析

为寻找能提高植物光合效率的基因资源,以高光效植物籽粒苋(Amaranthus hypochondriacus L.)为试材,利用同源克隆和RACE技术克隆了丙酮酸磷酸二激酶(Pyruvate orthophosphate dikinase, PPDK)基因,基因cDNA全长为3 224 bp,其中5′非翻译区为71 bp,阅读框为2 868 bp,3′非翻译区为285 bp,推导的蛋白质为956个氨基酸,分子量约106 kDa。序列分析表明,克隆的基因含有PPDK基因的功能结构域。表达模式分析显示克隆的PPDK基因在绿色组织中特异表达,为PPDK基因的长转录本,初步确定已克隆得到为籽粒苋中的PPDK基因,将其命名为AhPPDK。     

银环蛇神经毒素的分子克隆和功能表达(英文)

抽提银环蛇毒腺总ＲＮＡ,通过反转录ＰＣＲ技术扩增出其神经毒素ｃＤＮＡ,克隆并测定了全序列。银环蛇神经毒素的ｃＤＮＡ编码２１个氨基酸的信号肽和７４个氨基酸的成熟蛋白。该信号肽非常类似于短链神经毒素、κ－神经毒素和心脏毒素的信号肽。而成熟蛋白的氨基酸序列与从台湾产银环蛇中通过蛋白测序鉴定的α－ｂｕｎｇａｒｏｔｏｘｉｎ的氨基酸序列完全一样。此外,还克隆到该神经毒素缺失前体ｃＤＮＡ。利用麦芽糖结合蛋白融合     

大熊猫垂体泌乳素(PRL)cDNA的克隆与表达

从大熊猫脑垂体中提取总RNA,利用RT-PCR技术,首次扩增出大熊猫垂体泌乳素(PRL)cDNA序列(GenBank登录号：AY161285)。结果表明,大熊猫PRL cDNA的开放阅读框为687bp,编码含229个氨基酸残基的前体蛋白。将克隆的PRL cDNA片段构建到表达质粒pGEX-4T-1中,转化大肠杆菌BL21,在异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)的诱导下表达PRL蛋白。SDS—PAGE电泳结果表明,表达的PRL蛋白为不可溶蛋白。蛋白质同源性比较显示,大熊猫与猪、猫的同源性大于95％,与人、牛、山羊的在70％～80％之间,与小鼠、大鼠的分别为45．9％和52％。大熊猫aa^64为丝氨酸,是亲水性氨基酸;而猫、牛、山羊(脯氨酸)和人(丙氨酸)aa^64是疏水性氨基酸。在二级结构上,aa^64在第一α螺旋与第二α螺旋之间,极性的差别可能导致蛋白空间结构的不同。     

杂色云芝漆酶基因(Lcc1)的克隆及在甲醇毕赤酵母中的表达

以白腐菌杂色云芝Coriolus versicolor RNA为模板,通过RT-PCR获得漆酶Leel基因的cDNA片段。构建了甲醇酵母表达质粒pMETA-Lccl载体,并将其线性化后用电穿孔法导入Pichia methabolica PMAD16,部分阳性克隆的PCR结果表明Lccl基因已经整合到甲醇毕赤酵母染色体上,经摇瓶培养筛选出表达水平较高的酵母工程菌株。漆酶酶活力达53U/L     

葡萄VvBAP1基因的克隆及表达特性分析

以抗性葡萄品种‘F-242’组培苗为材料, 利用同源克隆法克隆了葡萄VvBAP1基因。测序结果显示, VvBAP1扩增片段大小为531 bp, 可编码176个氨基酸序列。利用生物信息学分析VvBAP1基因编码的蛋白序列显示, 该蛋白分子量为19.43 kDa, 含有保守的钙离子依赖性的C2结构域; 等电点pI为9.42; 不稳定系数为37.09, 推测为稳定的亲水性蛋白; 含有多个丝氨酸/苏氨酸磷酸化位点。实时荧光定量PCR表明, 该基因在根茎叶中均有表达, 其中在叶片中表达量较高; 盐胁迫、低温等逆境因子及逆境相关的信号物质, 如水杨酸和一氧化氮均可诱导VvBAP1的表达, 其中低温对其表达量影响更为显著, 推测该基因参与了葡萄抵御逆境胁迫的过程, 尤其是与低温相关的过程。     

葡萄WRKY18基因的克隆及表达特性分析

以抗性品种‘左优红’组培苗为材料,克隆得到WRKY18基因,测序结果显示:VvWRKY18基因片段大小为954 bp,编码317个氨基酸序列。生物信息学分析结果显示VvWRKY18蛋白分子量约为35.2416 k Da,等电点为8.22,不稳定系数为48.61,推测为不稳定蛋白;与已知的粳稻、高粱、毛果杨及拟南芥WRKY家族蛋白高度同源;亚细胞定位预测结果显示主要存在于细胞核中,属于第二类WRKY转录因子家族成员。实时荧光定量PCR分析显示,VvWRKY18在葡萄不同组织中均有表达,在花中表达量最高;多种逆境胁迫因子如盐、干旱和低温等诱导VvWRKY18上调表达,且在低温胁迫6 h时诱导表达量最高。另外,VvWRKY18受胁迫信号分子水杨酸、脱落酸、一氧化氮和过氧化氢诱导上调表达,且VvWRKY18在一氧化氮处理下的表达模式与低温诱导的类似,推测VvWRKY18可能通过调控一氧化氮信号分子代谢途径来调节葡萄对低温胁迫应答。     

将菜豆几丁酶基因导入苹果砧木的研究

以苹果砧木八楞海棠（Ｍａｌｕｓｍｉｃｒｏｍａｌｕｓ）为实验材料,用微束激光穿刺法将菜豆几丁酶基因导入苹果叶片,成功地获得了转基因植株。实验结果表明,以苗龄２６天的小苗上部刚展开的叶片再生频率可达１００％。经高渗缓冲液预处理后用激光微束穿刺导入外源ＤＮＡ可得到较高的转化频率。在１５０个再生叶片中经卡那霉素筛选得到２５株绿苗,经ＰＣＲ扩增检测,３株呈阳性结果,表明外源几丁酶基因已整合到苹果的基因组ＤＮＡ中。     

大孔吸附树脂纯化海红果黄酮工艺的研究

通过采用大孔吸附树脂对海红果黄酮粗提液的静态吸附和解吸试验,从10种大孔吸附树脂中筛选出海红果黄酮纯化的最优树脂,考察了该树脂对诲红果黄酮的静态、动态吸附与解吸性能并对吸附与洗脱的最佳条件进行了研究.结果表明:NKA-9树脂对海红果黄酮有很好的吸附和解吸性能,其最优的动态吸附工艺条件为:上样液pH值为4.0,浓度5.15 mg/mL,上样量为4 BV,流速控制在2 BV/h.最优的解吸工艺条件为:洗脱剂为80％乙醇溶液,洗脱液用量为3 BV,洗脱流速控制在1 BV/h.在此优化条件下,海红果黄酮的吸附率、解析率、收率、纯度的平均值分别达到为(79.39±0.13)％,(84.14±0.11)％,(68.20±0.15)％和(28.81 ±0.06)％ (n=5).     

小金海棠中三价铁螯合物还原酶基因的表达分析

以从铁高效基因型小金海棠中克隆得到的三价铁螯合物还原酶基因片段为探针,对小金海棠进行Southern杂交。结果显示,三价铁螯合物还原酶基因在小金海棠基因组中为单拷贝。Northern杂交结果表明:在根中,三价铁螯合物还原酶基因的转录受缺铁胁迫诱导,并随缺铁胁迫时间的延长而增强;在叶中,此种基因的转录水平很高,但不受低铁胁迫诱导。根中的三价铁螯合物还原酶活性随缺铁胁迫的时间进程而不断增强,动态变化与其转录水平的变化趋势一致。     

玉米根系蛋白磷酸酶基因ZmPP2C的克隆及表达特性

依据植物蛋白磷酸酶2C(protein phosphatase2C,PP2C)基因的保守区设计简并引物,运用RT-PCR方法,从玉米根系中分离到一个长度为936 bp的PP2C基因的cDNA克隆,命名为ZmPP2C.Southern杂交结果表明它在玉米基因组中是低拷贝的,且存在一个小的PP2C基因家族.Northern杂交结果表明,不同玉米组织之间ZmPP2C的表达差异明显;分别用CaCl2、MgCl2、PEG、EGTA和ABA处理根系24 h,只有CaCl2处理增加表达量,说明Ca2 能诱导玉米ZmPP2C基因在转录水平上的表达,或被依赖于Ca2 的方式诱导.     

苹果一个锌指蛋白基因的cDNA克隆及其表达特性分析(英文)

A cDNA library was created from stem apex tissue from Jonathan apples (Malus domestica Borkh.), harvested in June to August, during which the plant transitions from vegetative growth to reproductive growth. From this library, we isolated an expressed sequence tag (EST) sequence containing a zinc finger motif, using this sequence, a 779 bp cDNA fragment was obtained by using 5‘ RACE, and a final full-length cDNA encoding an apple zinc finger protein (named MdZF1; GenBank accession number AB116545) was obtained by further PCR. This zinc finger motif of MdZF1 has high homology with INOETERMINATE1 (ID1) gene from maize which seemed to be involved in the transition to flowering. Northern blot and RT-PCR analyses showed that the MdZF1 expressed in the root, stem, leaves, shoot apex and floral organs of the apple, with expression levels higher in root, stem, leaves and floral shoot apex than that in floral organs (sepals, petals, stamens and pistils). Genomic Southern analysis showed that there was a single copy gene in apple genome.     

苹果一个锌指蛋白基因的cDNA克隆及其表达特性分析

采集了处于营养生长向生殖行长转化期(6~8月)的红玉苹果(Malus domestica Borkh.)茎顶,构建了其cDNA文库,并从中分离得到了一个具有锌指结构的EST序列,又通过5`RACE的方法,从cDNA文库中找到了其上游779bp的cDNA片段.最后用PCR的方法获得了苹果锌指蛋白的全长cDNA,并命为MdZF1.该cDNA序列已在GenBank登录,登录号为AB116545.MdZF1的锌指结构域与玉米的开花转换基因ID1有高度同源性.通过对苹果不同组织、器官的Northem和RT-PCR分析表明MdZF1在根、茎、叶、顶芽以及花器官(萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊)中都有表达.Southern分析表明MdZF1的基因组中是以单拷贝存在的.