香蕉基因组SRAP反应体系的建立和优化

为建立并优化适于香蕉（Musa spp.）SRAP分析的扩增体系,对影响香蕉SRAP反应的dNTP、Mg²⁺、模板DNA、引物浓度和Taq酶用量等因素进行优化。确定的优化扩增体系为Mg²⁺ 2.5 mmol·L^-1,dNTP 250 μmol·L^-1,Taq酶1.0 U,引物0.5 μmol·L^-1,模板DNA 20 ng,10×PCR buffer 2.5 μL,在此条件下SRAP扩增香蕉基因组DNA条带清晰,多态性丰富。该体系在29个香蕉基因组中获得较好的扩增结果,可望在香蕉植物起源和进化研究中应用。     

盐胁迫下胡杨cDNA文库的构建及其nhx基因的克隆

采用CTAB法提取经600 mmol·L^-1 NaCl胁迫处理后的胡杨总RNA,利用SMART技术构建载体为λTriplEx2的盐胁迫条件下胡杨的表达型cDNA文库（SSL）。文库的滴度为1.2×10⁶ pfu·ml^-1,重组率约为90.6%,扩增后的滴度为3×10⁹ pfu·ml^-1,容量约为2.4×10¹¹。插入片段长度均大于400 bp,平均长度约为790 bp。从文库中随机挑选32个阳性克隆进行3′端测序,并将测序结果通过NCBI (National Center for Biotechnology Information) 数据库进行比较,发现有23个EST序列与已知序列有明显的同源性,而其余的与NCBI中的已知序列相似性较低（e值>10^-4）,可能是未知基因。其中序列SSL061、SSL179与脱水素序列有较高的序列一致性。同时合成引物,通过PCR扩增文库的方法,从中筛选获得存在于植物细胞膜上并在植物受盐胁迫时起重要作用的nhx基因,进一步验证了文库的质量。     

香蕉束顶病毒复制酶基因克隆及转基因表达

以广州市郊获得的香蕉束项病毒(BBTV)的DNA为模板,进行PCR扩增得到香蕉束项病毒复制酶基因的1.1 kb DNA.所获得的DNA序列与澳大利亚的BBTV序列的同源性达90%,这部分序列编码香蕉束顶病毒复制酶基因的羧基端.将改造的BBTV复制酶基因克隆到pBll21的CaMV 35S和NOS终止序列之间,构建表达载体,并采用基因枪轰击香蕉试管苗生长点组织的方法,经PCR检测和Westem blot分析,获得4株具有BBTV复制酶基因整合表达的To代转基因香蕉.转基因植株的抗病性正在检测之中.     

香蕉束顶病毒nsp酵母双杂交诱饵质粒的构建及自激活验证

香蕉束顶病毒(Banana bunchy top virus,BBTV)DNA6编码的核穿梭蛋白(nuclear shuttle protein,NSP)在病毒的侵染、复制、运输中起重要作用。为了利用酵母双杂交系统研究BBTV DNA6与寄主香蕉蛋白的互作,本实验利用两对引物的PCR扩增得到BBTV -nsp片段,混合各自PCR产物进行熔化退火可得到1/4两端含有EcoRⅠ和BamHⅠ的酶切位点序列的DNA产物,将目的片段连接到酵母双杂交系统的pGBKT7诱饵载体中,成功获得pGBKT7-nsp,并将重组质粒pGBKT7-nsp转化入Y2H Gold酵母菌株中进行毒性检测和自激活验证。结果表明,pGBKT7-nsp没有自激活活性,同时对酵母细胞也无毒性,符合酵母双杂交诱饵质粒的要求,可用于下一步的蛋白互作实验。     

金花茶FLS基因的克隆及其植物表达载体的构建

利用RT-PCR和RACE技术,从我国珍稀濒危植物金花茶花瓣中获得了黄酮醇合成酶（Flavonol synthase,FLS）基因的cDNA全长,命名为CnFLS,GenBank登录号JF343560.1。根据该基因序列设计全长扩增引物P3/P4进行PCR扩增,将扩增产物插入PMD18-T载体并转化克隆菌株DH5α,提取质粒DNA酶切鉴定,通过酶切连接的方法将该基因与改造后的pCAMBIA1300表达载体连接,成功构建了该基因的正义表达载体pCAM-CnFLS。根据该基因的保守序列设计了含有酶切位点的特异引物G1/G2,扩增出250 bp的干扰片段并将其克隆到PMD18-T载体,在中间载体pUCCRNAi及表达载体pCAMBIA1300的基础上,通过多次酶切连接,成功构建了金花茶FLS基因的干扰表达载体pCAMRNAi-CnFLS。金花茶正义及干扰植物表达载体的成功构建,为进一步研究该基因的功能及其对花色的调控效应奠定了基础。     

香蕉红素氧还蛋白酵母双杂交eDNA文库的构建及鉴定

结合改良的BD SMARTTMPCR cDNA Synthesis Kit User Manual cDNA合成试剂盒,反转录合成带有目的接头cDNA第一链,通过LD-PCR,扩增双链cDNA(ds cDNA).产物经双酶切后回收,与经同样双酶切的酵母双杂交系统中pGADT7载体连接转化,并进行了鉴定.结果表明:提取的RAN的A260/A280=1.82,表明所提RNA纯度高:双链cDNA文库大于0.2 kb,且弥散较长,成瀑布条带状;根据生长菌落计数,文库含有1.2×106转化子,重组子不同插入片段在0.3～2 kb之间.表明该文库达到建库要求,为下一步进行酵母双杂交试验奠定基础.此方法用于构建cDNA文库与酵母双杂交系统相结合的研究目前尚未见过相关报道.     

海南岛巴西橡胶和香蕉cat相关基因的克隆及分析

根据GenBank上已有的植物cat基因序列,设计一对兼并引物。在海南岛采集香蕉、巴西橡胶、黄灯笼辣椒、菠萝、甘蔗、番木瓜等作物的叶片并提取总RNA,反转录成cDNA,PCR进行同源克隆。结果获得了巴西橡胶cat-1和香蕉的cat-2基因,而未获得其它4种作物cat相关基因。序列分析发现,巴西橡胶cat-1和香蕉的cat-2基因开放阅读框(ORF)都为1 479 bp,编码492个氨基酸,GenBank登陆号分别为HQ660587和HQ660588。生物信息学软件分析巴西橡胶CAT-1和香蕉CAT-2蛋白的三级结构分别与Exiguobacteriu Oxidotolerans(PDB code：2j2mA0)和Pseudomonas Syringae(PDB code：1m7sA)相似。构建系统发育树表明巴西橡胶CAT-1与蓖麻CAT-1氨基酸序列(Ricinus communis:XP_002521709.1)同源性最高,为92.1%;香蕉CAT-2与油棕CAT-2氨基酸序列(Elaeis guineensis:ACF06566.1)同源性最高,达90.9%。     

柔嫩艾美耳球虫孢子化卵囊cDNA文库的构建

用建立表达性文库的方法 ,构建了Eimeriatenella孢子化卵囊噬菌体ZAP表达性cDNA文库。首先用TRIzol试剂盒从E .tenella孢子化卵囊中提取总RNA ,再用Oligo(dT)₁₂纤维素柱从总RNA中分离mRNA ,以mRNA为模板 ,Oligo(dT)₁₈Linker Primer为引物 ,反转录合成cDNA第一链 ,再在DNA聚合酶Ⅰ作用下置换合成第二链cDNA。cDNA第二链合成后用PfuDNA聚合酶补平XhoⅠ位点 ,再与EcoRⅠAdapters连接 ,经XhoⅠ酶切后 ,凝胶电泳回收 500bp～4.0kp之间的cDNA片段 ,纯化后的双链cDNA与载体ZAPExpressvector连接。体外包装后得到E .tenella孢子化卵囊的cDNA表达性文库 ,经测定该文库的容量为 6×10⁶ ,扩增后文库的滴度为 1×10¹¹ Pfu mL ,经PCR测定 ,该文库的重组率为 96%。     

C的海拔响应及其机理

以分布于祁连山北麓中段的两种优势乔木祁连圆柏(Sabina przewalskii)和青海云杉(Picea crassifolia)为研究对象, 分析了高山乔木叶片δ¹³C值对海拔(2 600–3 600 m)、土壤含水量和叶片含水量、叶片碳氮含量的响应及其机理。结果表明, 这两种乔木叶片δ¹³C值均随海拔升高呈增重趋势, 与海拔呈显著正相关关系(p < 0.000 1)。海拔2 600–3 600 m阳坡树种祁连圆柏叶片的δ¹³C值显著高于同海拔梯度阴坡树种青海云杉。祁连圆柏和青海云杉叶片的δ¹³C值均与年平均气温呈显著负相关关系(p < 0.000 1), 与年平均降水量呈显著正相关关系(p < 0.000 1)。祁连圆柏叶片δ¹³C值与土壤含水量(p < 0.000 1)、叶片含水量(p = 0.01)和叶片碳氮比(C/N) (p < 0.000 1)呈显著正相关关系, 与叶片全氮呈显著负相关关系(p < 0.000 1)。而青海云杉叶片δ¹³C值与土壤含水量、叶片全氮、叶片碳氮比和叶片含水量不相关。说明海拔变化引起的水热条件的改变, 尤其是温度变化对高山乔木叶片碳同位素分馏起主要作用, 但各个因子综合对高山植物叶片碳同位素分馏的作用机制可能比较复杂, 需进一步深入研究。     

毛尖紫萼藓干旱胁迫cDNA文库的构建

干旱胁迫是影响植物生长发育的主要环境因素,严重影响农作物的产量。解决这个问题的有效途径是培育和利用优良的抗旱品种。应用比较功能基因组学方法筛选抗旱相关基因,并通过基因工程培育抗旱品种已成为植物遗传资源与品种改良研究的重要内容。毛尖紫萼藓（Grimmia pilifera）是典型旱生藓类,生长在向阳的裸岩上,具有很强的抗旱能力,是很好的抗旱基因资源。本研究采用SMART技术构建毛尖紫萼藓干旱cDNA文库,文库滴度为2.8×10⁵ pfu·mL^-1,重组率为91.7%,插入片段大小为500~2 000 bp,平均为800 bp。通过测序我们获得了1 045条ESTs,其中高质量的996条,通过拼接获得875个Unigenes,为进一步筛选抗旱相关基因奠定了基础。     

薇甘菊乙醇酸氧化酶基因的克隆、序列分析和原核表达

利用SSH和RACE相结合的方法获得了薇甘菊乙醇酸氧化酶基因cDNA全长,并对该序列进行了生物信息学分析。随后将该基因的cDNA编码区克隆到原核表达载体pET-32a(+)中,构建重组表达质粒,转化到大肠杆菌Rosetta-gami(DE3)中进行表达。序列分析表明,薇甘菊乙醇酸氧化酶基因cDNA全长1 363 bp,编码369个氨基酸,命名为MmGO（GenBank登录号EU716626）,推测的MmGO分子量为40.32 kDa,等电点为8.99。系统进化分析表明,MmGO与芸苔的GO序列亲缘关系比较近。将该基因重组到pET-32a(+)中进行原核表达,经0.1 mmol·L^-1 IPTG,25℃诱导4 h,获得了具有较高表达水平的融合蛋白6×His MmGO,Western-blot证实表达的6×His-MmGO能与抗6×His的单抗发生特异性反应,分子量约为60 kDa,与预测的融合蛋白6×His-MmGO分子量相符。为进一步研究融合蛋白6×His-MmGO的活性和功能奠定了基础。     

发菜中超氧化物歧化酶基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

采用基因工程技术从发菜总DNA中克隆了一段的基因序列,该序列与基因库中已公布的编码地木耳（Nostoc commnue）超氧化物歧化酶的氨基酸序列同源性为97%。将该基因插入含T7启动子质粒pET-32中构建表达质粒pET-sod,然后将该表达质粒转入大肠杆菌BL21中进行蛋白表达,表达菌株用1 mmol·L^-1 IPTG诱导表达数小时后,产生较多的重组的蛋白,且该蛋白以可溶性蛋白形式存在。SDS-PAGE分析表明,在相对分子量约为22 kd的位置有一条明显蛋白质带。将诱导表达后的蛋白通过亲和层析的方法进行蛋白纯化;NBT光还原法测定表达产物的比活力,每毫克纯化蛋白约为2 550 U。对纯化后的蛋白进行高温胁迫研究,将该纯化蛋白在60℃高温下胁迫90 min后,其活性为原（未经胁迫）蛋白活性的85%。     

Two Circular Single-stranded DNAs Associated with Banana Bunchy Top Virus

Nucleic acids extracted from partially purified banana bunchy top virus (BBTV) consisted of 20 Kb DNA, 0.9-1.1 Kb DNA and 0.3 Kb RNA. Partially purified BBTV preparations predigested with DNase and RNase before particle disruption and nucleic acid isolation yielded only the 0.9-1.1 Kb DNA, but no corresponding nucleic acid band was obtained in total nucleic acid isolated from healthy banana tissue. Analysis of two BBTV cDNA clones showed that clone 1 consisted of 287 nucleotides and clone 2 contained a 1.0 Kb DNA insert. Clone 1 is not part of clone 2. When two pairs of primers, each pair in opposite orientation were used to amplify BBTV DNA by PCR using the total DNA from diseased banana tissues or DNA encapsidated in BBTV particle as the template, a DNA product of 1.1 Kb was generated by both, results indicating that the BBTV DNAs are circular. Additional results suggested that BBTV contained at least two circular ssDNAs designated BBTV essDNA I (containing clone 1 nucleotide sequence) and BBTV, cssDNA II (containing clone 2 nucleotide sequence).     

RT-PCR克隆甜菜硝酸还原酶cDNA全长序列及分析

根据GenBank中已公布的甜菜（Beta vulgaris）硝酸还原酶（nitrate reductase）基因序列（gb∣ABW05098.1∣）,设计引物,以50 mmol·L^-1 KNO₃溶液处理的甜菜幼苗为材料,从总RNA中通过RT-PCR分离得到一个硝酸还原酶基因,其cDNA长2 760 bp,包含了完整的基因编码序列,与已公布的硝酸还原酶基因序列相似性达99%。Southern杂交分析表明,硝酸还原酶基因在甜菜基因组中可能以两个拷贝或低拷贝形式存在。根据其编码的氨基酸序列,利用生物信息学预测了其亚细胞定位和蛋白质的三级结构。     

Two Circular Single-stranded DNAs Associated with Banana Bunchy Top Virus

Nucleic acids extracted from partially purified banana bunchy top virus (BBTV) consisted of 20 Kb DNA, 0.9–1.1 Kb DNA and 0.3 Kb RNA. Partially purified BBTV preparations predigested with DNase and RNase before particle disruption and nucleic acid isolation yielded only the 0.9–1.1 Kb DNA, but no corresponding nucleic acid band was obtained in total nucleic acid isolated from healthy banana tissue. Analysis of two BBTV cDNA clones showed that clone 1 consisted of 287 nucleotides and clone 2 contained a 1.0 Kb DNA insert. Clone 1 is not part of clone 2. When two pairs of primers, each pair in opposite orientation were used to amplify BBTV DNA by PCR using the total DNA from diseased banana tissues or DNA encapsidated in BBTV particle as the template, a DNA product of 1.1 Kb was generated by both, results indicating that the BBTV DNAs are circular. Additional results suggested that BBTV contained at least two circular ssDNAs designated BBTV cssDNA I (containing clone 1 nucleotide sequence) and BBTV cssDNA II (containing clone 2 nucleotide sequence).