高山离子芥MAP激酶基因CbMAPK3的克隆

从高山离子芥中克隆得到了一种新的MAPK基因的cDNACbMAPK3,全长1419bp,其中包括1110bp的开放阅读框、91bp的5＇非翻译区（5＇UTR）和218bp的3＇非翻译区（3＇UTR）。CbMAPK3基因编码369个氨基酸的蛋白质,分子量为42.5kDa,等电点为5.79,含有MAP激酶所具有的11个保守序列区以及MAP激酶的磷酸化位点TEY基序。CbMAPK3蛋白与响应环境胁迫有关的植物MAPK亚类有很高的同源性。半定量分析表明,该基因表达受低温胁迫诱导。     

高山离子芥CbMAPK3基因功能分析

将高山离子芥丝裂原活化蛋白（MAP）激酶基因CbMAPK3编码区连接到表达载体pET-30a中,转化大肠杆菌JJ001（srlzTn10）,在1mol·L-1山梨醇的渗透胁迫及IPTG的诱导下,转化pET-30a—CbMAPK3的大肠杆菌JJ001（srl：Tn10）生长情况比转化pET-30a的好。免疫分析表明,在0℃下处理时,高山离子芥CbMAPK3激酶蛋白质水平没有明显的变化;在4℃处理下,高山离子芥CbMAPK3激酶蛋白质水平在处理前3h明显增加,并在3h后达到最高值。高山离子芥CbMAPK3在响应环境胁迫的过程中起作用。     

高山离子芥CbMAPK3基因克隆与原核表达

促分裂原活化蛋白激酶（MAPK）在信号传导过程中发挥着重要的作用。以高山离子芥叶片为材料,利用RT-PCR法克隆到全长CbMAPK3基因cDNA,将其与大肠杆菌表达载体pET-30a连接,构建原核表达载体pET-30a-CbMAPK3,并转化大肠杆菌BL21,经IPTG诱导表达后,SDS-PAGE以及Western blot检测结果表明该基因表达了1个约46kD的蛋白,为进一步研究目的蛋白的结构和功能提供了实验基础。     

小黑杨环锌指蛋白基因的克隆与表达分析

用cDNA-AFLP技术从小黑杨中克隆与盐胁迫反应相关的cDNA片段,进一步应用RACE技术克隆出具有完整开放读码框的小黑杨环锌指蛋白基因（PsnRZF）,该基因全长1061bp,其中5非翻译区为184bp,3非翻译区为82bp,开放读码框为795bp,编码264个氨基酸,预测蛋白的分子量为30.25kDa,理论等电点为8.04。实时定量PCR检测的结果显示,正常生长条件下该基因在根、茎、叶中都表达;NaCl胁迫下,该基因在根、茎、叶中的表达量升高。在叶中的表达量随着处理时间的延长而逐渐升高,胁迫处理后第6天表达量达到最高。     

盐芥miR396的表达分析、前体克隆及靶基因预测

利用实时定量PCR的方法分析了tsa-mi R396在盐芥不同组织的表达情况及盐、冷胁迫下的表达量变化,结果显示tsami R396在盐芥的不同组织均有表达,且在盐芥幼苗受盐、冷胁迫处理2 h后其表达量明显上升,随后呈波动性变化。利用在线软件ps RNATarget预测到25个tsa-mi R396的靶基因并进行功能分类。成功克隆tsa-mi R396前体,并利用Mfold在线软件分析该前体能够折叠形成茎环结构。     

红花脂质转运蛋白基因的克隆及表达分析北大核心CSCD

克隆红花脂质转运蛋白基因(Lipid transfer protein,LTP),并进行生物信息学及表达分析,旨为研究LTP在红花抵抗逆境胁迫中的作用提供依据。通过RT-PCR方法从红花种子中克隆LTP基因序列,通过生物信息学对该基因蛋白的特征进行分析,构建LTP与相关物种LTP的系统进化树,利用Real-time PCR方法分析在红花不同号组织中LTP基因的表达量。结果显示,LTP基因ORF全长294 bp,编码97个氨基酸,相对分子量为7.46 kD,等电点为8.91。红花LTP蛋白包含一个长为29个氨基酸残基的信号肽序列;该蛋白含有一个丝氨酸磷酸化位点;三级结构预测表明该蛋白是由3个α-螺旋和一个β-转角简单的缠绕在无规则卷曲上的简单结构。分子进化表明,红花LTP基因与十字花科的甘蓝型油菜进化关系最近。通过荧光定量PCR对红花LTP基因的组织表达特异性进行分析,结果表明Ct LTP在不同组织的表达水平具有显著差异,在种子和花中呈现高表达,而在其他组织中低表达。     

高山离子芥CBF/DREB1转录因子基因的分离与表达

以冷胁迫和脱水处理的高山离子芥幼叶为材料,采用RT-PCR技术获得1条新的C重复/脱水应答元件结合因子(CBF/DREB1)基因(CbCBF,登录号AY994127).该基因含651 bp的开放阅读框(ORF),编码216个氨基酸的蛋白质,预测该蛋白具有一个AP2 DAN结合域,一个核定位信号和碳端酸性激活域.多序列比对结果表明,CbCBF蛋白与拟南芥及其他植物CBF具有较高的相似性.Northern杂交结果显示,CbCBF基因不能被冷处理诱导表达,但可被脱水和ABA处理快速诱导;同时发现CbCBF基因也能被紫外辐射和机械刺激诱导表达.表明高山离子芥CbCBF基因可能参与应答多种非生物胁迫过程.     

新疆无苞芥锌指蛋白基因的克隆及表达分析

利用同源克隆法从新疆无苞芥中克隆获得1个锌指蛋白基因(OpZFP)。序列分析表明,OpZFP基因的开放阅读框为684bp,推测编码含227个氨基酸的蛋白质。生物信息学分析显示,OpZFP蛋白含有1个典型的C2H2型锌指结构,在C端含有一个可能具有转录抑制功能的EAR结构域。系统进化树分析表明OpZFP编码产物与拟南芥AtZFP1、琴叶拟南芥AlZFP1的进化关系较近。分离了OpZFP基因2 095bp的启动子序列,发现该启动子与拟南芥AtZFP1基因的启动子序列只有84.4%的相似性,启动子分析表明二者存在多处不同的顺式作用元件。半定量RT-PCR分析表明,OpZFP在根、茎、叶、花和果荚中均有表达,在根中的表达量最高。OpZFP基因受高盐、干旱和低温等胁迫的诱导表达,表明该蛋白涉及多种胁迫相关的信号传导途径。     

茶树细胞周期蛋白基因的克隆与表达

以茶树萌动芽为材料,采用SMART-RACE PCR技术从茶树萌动芽中获得了茶树细胞周期蛋白基因的全长cDNA序列(命名为CsCYC1),并用实时定量PCR方法(qRT- PCR)研究了该基因在茶树越冬芽休眠到萌发后不同阶段的表达模式.结果显示:(1)该基因全长1956 bp,包含1320 bp的开放阅读框(ORF),编码439个氨基酸残基.(2) CsCYC1预测分子量为49.35 kD,具有细胞周期蛋白家族典型的保守cyclin-box结构域和三维结构.(3)系统进化分析结果表明,CsCYC1的氨基酸序列与葡萄、蓖麻、毛果杨、琴叶鼠耳芥、拟南芥等的相似性分别为77％、74％、72％、68％和67％.(4)实时荧光定量PCR分析显示,CsCYC1基因在茶树越冬芽休眠期的表达量远低于恢复生长期,在萌发期表达量最高,说明该基因与茶树越冬芽休眠的解除关系密切.     

松墨天牛表皮蛋白基因的克隆及表达分析

【目的】本研究旨在探索松墨天牛Monochamus alternatus Hope中昆虫表皮蛋白（ICP）基因在幼虫各组织中和不同发育阶段的时空表达模式。【方法】用cDNA末端快速扩增方法(rapid amplification of cDNA ends, RACE) 克隆了松墨天牛表皮蛋白基因,用实时荧光定量PCR分析了该基因在幼虫体内和不同虫态中的表达。【结果】克隆获得的松墨天牛幼虫表皮蛋白基命名为MoalICP（GenBank 登录号：AGX00998.1）,开放阅读框长408 bp,编码135个氨基酸,推测得到的蛋白的分子量为14.51 kDa。由MoalICP推导的蛋白与桑天牛Apriona germari ICP (AAM66718.1)氨基酸序列一致性为79%;与丽蝇蛹集金小蜂Nasonia vitripennis ICP (NP_001161297.1)、果蝇Drosophila mojavensis ICP (XP_002005461.1)、玉带凤蝶Papilio polytes ICP (BAM18876.1)等19种昆虫表皮蛋白的氨基酸序列一致性在35%~45%之间;在第10-26位氨基酸位处含有一个跨膜片段。MoalICP在幼虫头、体壁、脂肪体、血细胞、中肠和马氏管均有表达;在蛹和成虫中的表达量分别是在幼虫中的44%和161%。【结论】MoalICP与其他昆虫有较高的氨基酸序列一致性。MoalICP在松墨天牛幼虫内广泛表达;在各个发育阶段中,以成虫中的表达量最高。本文为进一步研究松墨天牛表皮蛋白基因的生理功能和松墨天牛的表皮化学奠定基础。     

石榴PgGPX基因克隆及盐胁迫下的表达分析

该研究以‘红玉石籽’籽粒为材料,通过RACE技术克隆了石榴GPX基因,利用Real-time PCR检测石榴在不同器官中及石榴叶片在盐胁迫处理下的相对表达量。结果表明:(1)PgGPX基因cDNA全长872bp,其中开放阅读框504bp,编码168个氨基酸。生物信息学分析显示,该蛋白具有植物GPX的典型结构,与可可树、荔枝、甜橙、玉米等植物的GPX基因相比,具有较高的一致性,分别为90.30%、87.40%、86.80%、86.20%。(2)PgGPX在石榴的叶片、花瓣和籽粒中均有所表达,且具有组织特异性,在盐胁迫下,石榴叶片中的PgGPX表达量显著上升。推测PgGPX基因在胁迫反应中可能发挥重要作用。     

盐穗木甜菜碱醛脱氢酶基因（BADH）的克隆及其在盐胁迫下的表达分析

根据我们实验室已发表的植物甜菜碱醛脱氢酶基因（BADH）的同源保守区设计引物,通过RT—PCR扩增获得了由1503个核苷酸组成的盐穗木BADH基因开放阅读框,推测该基因编码500个氨基酸,分子量约为54．49kDa的多肽。推测的盐穗木BADH氨基酸序列中包含一段甜菜碱醛脱氢酶中高度保守的十肽序列（VTLELGGKSP）以及与酶功能有关的半胱氨酸残基（Cys）。序列比对结果显示,盐穗木BADH与盐地碱蓬、中亚滨藜、盐爪爪以及菠菜等的核苷酸序列同源性在81％以上,与水稻的同源性也达到68％。半定量RT—PCR分析结果表明,盐穗木BADH基因的表达受盐胁迫诱导,推测BADH可能与盐穗木具有较强的耐盐能力有关。     

Determining Genetic Expression Profiles in C. elegans Using Microarray and Real-time PCR

Synapses are composed of a presynaptic active zone in the signaling cell and a postsynaptic terminal in the target cell. In the case of chemical synapses, messages are carried by neurotransmitters released from presynaptic terminals and received by receptors on postsynaptic cells. Our previous research in Caenorhabditis elegans has shown that VSM-1 negatively regulates exocytosis. Additionally, analysis of synapses in vsm-1 mutants showed that animals lacking a fully functional VSM-1 have increased synaptic connectivity. Based on these preliminary findings, we hypothesized that C. elegans VSM-1 may play a crucial role in synaptogenesis. To test this hypothesis, double-labeled microarray analysis was performed, and gene expression profiles were determined. First, total RNA was isolated, reversely transcribed to cDNA, and hybridized to the DNA microarrays. Then, in-silico analysis of fluorescent probe hybridization revealed significant induction of many genes coding for members of the major sperm protein family (MSP) in mutants with enhanced synaptogenesis. MSPs are the major component of sperm in C. elegans and appear to signal nematode oocyte maturation and ovulation . In fruit flies, Chai and colleagues ¹ demonstrated that MSP-like molecules regulate presynaptic bouton number and size at the neuromuscular junction. Moreover, analysis performed by Tsuda and coworkers ² suggested that MSPs may act as ligands for Eph receptors and trigger receptor tyrosine kinase signaling cascades. Lastly, real time PCR analysis corroborated that the gene coding for MSP-32 is induced in vsm-1(ok1468) mutants. Taken together, research performed by our laboratory has shown that vsm-1 mutants have a significant increase in synaptic density, which could be mediated by MSP-32 signaling.     

核桃JrCBF基因的克隆与表达和单核苷酸多态性分析

根据CBF基因氨基酸保守序列设计简并引物,运用cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆核桃JrCBF基因cDNA全长序列。用实时荧光定量PCR分析JrCBF基因在低温胁迫下的表达模式,并分析JrCBF基因的单核苷酸多态性。结果获得长度为879 bp的CBF基因cDNA全长序列,编码214个氨基酸,命名为JrCBF;低温能诱导JrCBF基因的表达,4℃处理2 h后表达量开始增加,8 h后达到最大值;自然越冬条件下,JrCBF基因在花芽中表达量呈现先上升后下降的趋势,在寒冬时期(1月份)表达量最高;单核苷酸多态性分析JrCBF基因序列中有28个SNPs位点和7个Indels标记,存在2个突变热点区;单倍型分析显示15份材料可分为9个单倍型,单倍型多样性为0.9238。本研究为通过基因工程手段培育抗寒核桃品种和分子标记辅助育种提供了帮助。     

不结球白菜热激蛋白基因克隆及表达

从不结球白菜'暑绿'中克隆到一个受热激诱导的小分子量热激蛋白(sHSP)基因,命名为BcHSP(DDBJ登录号为AB367955),该基因核苷酸序列全长722 bp,编码157个氨基酸,与芜菁、芥蓝、拟南芥等有90%以上的相似性.实时定量检测表明,不结球白菜BcHSP转录表达受热激诱导,以叶片中表达量最高,BcHSP在不结球白菜叶片中表达特征说明它可能与植物叶片的耐热性关系更为密切.     

大黄鱼CYP1A基因cDNA的克隆与表达分析

由于外源化合物能诱导鱼类CYPIA(P4501A)的表达,因而它广泛被用作评价水环境污染生物标记物.利用RT-PCR结合RACE技术从大黄鱼(Larimichthys crocea)肝脏克隆了CYP1A基因全长cDNA序列.经分析,该cDNA的5'末端有175 bp的非翻译区.开放阅读框为1 566 bp,编码521个氨基酸和一个终止密码子,3'末端有857 bp的非翻译区,3'非翻译区有一个多聚腺苷酸信号及两个与mRNA的快速降解有关的AUUUA序列.推测大黄鱼CYP1A的氨基酸序列和欧洲鲈鱼的相似度最高迭89.6%.用RT-PCR检测大黄鱼CYP1A的表达特征发现,在所检测的9个组织中均有表达,以肝脏、消化道、脾脏和肾脏的表达量较高.