香水柠檬LFB2基因的克隆及表达分析

无籽是香水柠檬的重要特征,自交不亲和是香水柠檬无籽的主要原因,为了深入了解香水柠檬自交不亲和的分子机理。本研究在通过De novo技术获得F-box基因片段的基础上,以香水柠檬嫩叶为材料,利用RT-PCR技术成功地克隆出长度为1 357 bp的F-box基因,命名为LFB2。生物信息学分析发现该基因编码446个氨基酸,氨基酸的C端具有两个WD结构域,属于FBXW蛋白,其蛋白分子量为111.62 kD,等电点:8.97。利用qRT-PCR分析LFB2基因在花器官不同组织的表达情况,发现该基因在雄蕊中的表达量最高,是其它花器官的十倍左右;在逆境胁迫下,该基因的表达量也有明显的变化,以上研究表明LFB2基因对花粉的发育和逆境胁迫中有一定的作用。     

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。     

萝卜自交不亲和基因SLG6的CAPS标记的开发

萝卜是我国的主要蔬菜之一,其杂种优势十分明显,培育自交不亲和系是萝卜杂种优势育种的主要途径之一.本研究根据萝卜自交不亲和基因SLG6序列设计特异引物,以8个自交系为材料,其中自交不亲和系和自交亲和系各4个,扩增SLG6基因第232～711bp之间的单拷贝片段,8个材料均获得了一条480bp的特异片段.用限制性内切酶TaqⅠ对该片段进行酶切,自交不亲和系均产生约125bp和244bp的片段,其中,244bp的片段为自交不亲和系所特有,可作为SLG6基因的CAPS标记用于萝卜自交不亲和基因SLG6的检测;而自交亲和系则具有与自交不亲和系相同的125bp的片段和不同的多态性片段.     

大黄鱼Lc-UBE2D4基因的克隆及其表达分析

泛素缀合酶E2是蛋白质泛素化系统中的关键酶,对降解的靶蛋白的特异性选择起决定性作用,参与了细胞内80%以上的蛋白降解,对于细胞周期调控、细胞凋亡、基因转录及表达等生理活动具有重要的调控作用。本研究从已构建的大黄鱼(Larimichthys crocea)性腺线性化c DNA文库中筛选出泛素缀合酶(Ubiquitin-conjugating enzymes E2 D4,Lc-UBE2D4)同源基因片段,利用SMART-RACE方法克隆出其全长c DNA序列,并利用荧光定量PCR技术检测其在大黄鱼不同组织和性腺不同发育阶段的差异表达情况。结果显示,Lc-UBE2D4基因全长798 bp,其中ORF为441 bp,可编码147个氨基酸,含有一段典型的泛素缀合酶UBC结构域及其半胱氨酸激活位点。定量PCR结果分析发现,Lc-UBE2D4在脾脏和性腺中表达量较高,在脾脏和精巢的表达水平极显著高于其他各组织(P0.01),同时在卵巢中的表达亦显著高于除脾脏和精巢外的其他各组织(P0.05);通过对Lc-UBE2D4基因在性腺不同发育阶段表达模式的研究发现,该基因在精巢3个时期中的表达水平显著高于各发育阶段的卵巢(P0.05),推测Lc-UBE2D4基因在大黄鱼性腺发育过程中起着重要的调节作用,脾脏中的高表达也暗示其可能参与免疫机能。     

亚麻中雄性不育基因同源序列MS2-F的克隆和表达分析

用同源序列克隆法从亚麻中克隆了雄性不育基因同源序列MS2-F cDNA(登陆号:EU363493).该cDNA全长1 91lbp,包含一个1 608 bp的ORF,编码535个氨基酸.推导的蛋白质序列中包含2个雄性不育保守区:NAD结合区域和雄性不育C-末端区域.该基因与油菜和拟南芥雄性不育基因的一致性分别为59.65%和59.16%,为花蕾特异表达基因,推测在亚麻花粉发育过程中与脂酰辅酶A还原酶有相似功能.MS2-F cDNA对应的gDNA大小为2 696 bp(登陆号:EU365361),含有8个内含子和9个外显子.     

青花菜雄性不育相关基因BoDHAR的克隆与表达分析

以一个与甘蓝显性核不育相关的差异表达片段的序列为信息探针,通过在NCBI与TAIR网站数据库中进行同源EST序列搜索,经人工拼接、RT-PCR、PCR克隆与序列分析,获得了青花菜脱氢抗坏血酸还原酶DHARdehydroascorbatereductase基因的cDNA与DNA全长序列,命名为BoDHAR。并利用双链接头介导PCR的染色体步行技术(genomewalking)克隆了其上游644bp的5′端序列。所获的BoDHAR基因全长1486bp,存在两个内含子,DNA编码区序列633bp,编码210个氨基酸;序列分析表明BoDHAR与同源基因AT1G19570.1cDNA序列有82.3%的一致性,推导的氨基酸序列有79.6%的一致性;编码的水溶性蛋白存在多个磷酸化位点;5′端上游区存在明显的转录调控序列。半定量RT-PCR结果表明BoDHAR在可育系花蕾中的表达量明显高于不育系花蕾,在花药中的表达明显高于其它部位。     

苦荞查尔酮合酶基因CHS的结构及花期不同组织表达量分析

采用同源克隆、染色体步移和RT-PCR技术,首次克隆到苦荞查尔酮合酶基因(CHS)的全长DNA序列和cDNA开放阅读框(ORF)序列.序列分析表明,苦荞CHS DNA序列(GU172165)全长1 632 bp,含1个445 bp的内含子;cDNA编码区(HM852753)全长1 188 bp,编码395个氨基酸,命名为FtCHS.生物信息学分析表明,FtCHS和推导的氨基酸序列与其它植物CHS基因同源率在95%以上,含有CHS多基因家族的标签序列(GFGPG)、活性位点、底物结合口袋位点和环化反应口袋位点.半定量RT-PCR分析苦荞花期FtCHS空间表达模型表明,其表达量未成熟种子叶茎花根成熟种子,与苦荞芦丁含量的分布基本一致,具有组织特异性。     

胭脂花及小报春钙调素类似蛋白基因CML19的克隆与表达分析

CML是一类重要的Ca~(2+)响应蛋白,为了研究CML蛋白对报春花自交不亲和性的影响,该研究从胭脂花和小报春转录组数据中分别筛选出PmCML19和PfCML19基因,并对这2个基因进行全长克隆、生物信息学分析以及基因亚细胞定位和表达模式分析。结果发现:(1)PmCML19和PfCML19基因全长均为435 bp,所编码蛋白的氨基酸相似度达80.56%,均为酸性亲水性蛋白,包含4个EF手性结构;同源分析表明, PmCML19和PfCML19的亲缘关系与中华猕猴桃AcCML19最近,而拟南芥家族中的AtCML40与这2个蛋白的氨基酸序列相似度分别为44%和46%。(2)亚细胞定位结果表明,PmCML19和PfCML19基因在细胞核和细胞膜上均表达。(3)实时荧光定量PCR结果表明,PmCML19和PfCML19基因在花药中的表达量均高于雌蕊;在胭脂花和小报春亲和授粉组合的雌蕊中具有较高的表达量,而在不亲和授粉组合的雌蕊中表达量显著降低。研究推测,胭脂花和小报春CML19基因与报春花的自交不亲和性密切相关,为进一步研究异型自交不亲和遗传机制提供了新思路。     

青花菜雄性不育相关基因BoDHAR的克隆与表达分析

以一个与甘蓝显性核不育相关的差异表达片段的序列为信息探针,通过在NCBI与TAIR网站数据库中进行同源EST序列搜索,经人工拼接、RT-PCR、PCR 克隆与序列分析,获得了青花菜脱氢抗坏血酸还原酶DHAR dehydroascorbate reductase 基因的 cDNA 与 DNA 全长序列,命名为BoDHAR。并利用双链接头介导 PCR 的染色体步行技术（genome walking）克隆了其上游 644bp 的5′端序列。所获的BoDHAR基因全长 1486bp,存在两个内含子,DNA 编码区序列633bp,编码210个氨基酸;序列分析表明：BoDHAR与同源基因AT1G195701cDNA 序列有 82.3% 的一致性,推导的氨基酸序列有 79.6% 的一致性;编码的水溶性蛋白存在多个磷酸化位点;5′端上游区存在明显的转录调控序列。半定量RT-PCR结果表明：BoDHAR 在可育系花蕾中的表达量明显高于不育系花蕾,在花药中的表达明显高于其它部位。     

甘蓝型油菜Fad2与Fae1基因双干扰RNAi载体的构建

将来源于甘蓝型油菜XY15的Fad2与Fae1基因编码区,长度分别为349bp和426bp的两个保守序列片段连接成807bp的大片段。然后分别以正反向插入到pFGC5941干扰载体查耳酮合成酶内含子的两端,构建成RNAi载体。以期在菜籽中转录后能有效抑制Fad2与Fae1两个基因的表达。所构建的RNAi载体最终序列全长3kb,经限制性内切酶消化、PCR扩增验证和序列测定,证明目标序列与GenBank数据库中的碱基序列一致,并且为正反向插入到pFGC5941载体上。通过农杆菌介导的油菜转化,已获得油菜抗性再生植株144个。     

油桐尺蠖单粒包埋核型多角体病毒(BusuNPV)BamHI-H片段的序列分析

对油桐尺蠖单粒包埋核型多角体病毒(Buzura suppressaria single-nucleocapsid nucleopolyhedrovirus, BusuNPV)基因组中BamHI-H片段的序列进行分析,该片段全长2 422 bp,包括三个开放阅读框:p47基因(AcMNPV ORF40的同源区)的5′端,完整的组织蛋白酶基因(cathepsin)(AcMNPV ORF127的同源区)和p74基因(AcMNPV ORF138的同源区)的3′端.序列比较分析表明,BusuNPV的这三个基因与其它杆状病毒的同源基因具有相同的结构保守区.BusuNPV基因组BamHI-H片段上这三个基因的排列顺序完全不同于AcMNPV相应基因的排列顺序.     

苦荞查尔酮合成酶基因CHS的结构及花期不同组织表达量分析

采用同源克隆、染色体步移和RT-PCR技术,首次克隆到苦荞查尔酮合酶基因（CHS）的全长DNA序列和cDNA开放阅读框（ORF)序列. 序列分析表明,苦荞CHS DNA序列（GU172165）全长1 632 bp,含1个445 bp的内含子;cDNA编码区（HM852753）全长1 188 bp,编码395个氨基酸,命名为FtCHS. 生物信息学分析表明,FtCHS和推导的氨基酸序列与其它植物CHS基因同源率在95%以上,含有CHS多基因家族的标签序列（GFGPG）、活性位点、底物结合口袋位点和环化反应口袋位点. 半定量RT-PCR分析苦荞花期FtCHS空间表达模型表明,其表达量未成熟种子＞叶＞茎＞花＞根＞成熟种子,与苦荞芦丁含量的分布基本一致,具有组织特异性.     

'黄金桃'PpAG基因克隆及其相似片段序列分析

以桃品种黄金桃为材料,通过同源克隆法获得了AGAMOUS基因的同源基因,命名为PpAG.序列分析表明:该基因全长为6 372 bp,含有8个外显子,大小为42~231 bp;7个内含子,大小为88~3 889 bp.Southern杂交结果表明,该基因在桃基因组中为单拷贝.此外,还获得了与PpAG基因5′端序列近似的一段序列,但该序列缺失了PpAG基因表达的关键序列.推测在桃基因组中PpAG基因只存在单拷贝,但可能存在着不能正常表达的基因或基因片段,从而影响雌蕊与雄蕊的形成和发育.     

小鼠锌指蛋白基因ZF-12的克隆与基因结构以及5′端启动子活性的分析

人类锌指蛋白ZNF191为类krueppel转录因子,其可能与神经精神病、心血管疾病和肝癌等疾病的发生或发展有关,为了采用基因敲除模型来探讨它的生理功能,克隆和定位其在模式生物（小鼠）中的同源基因,并阐明其结构特征是必需的。通过筛选小鼠λ噬菌体基因组文库,获得了它在小鼠中的同源基因ZF－12基因组全长片段。序列分析表明：该基因含有4个外显子和3个内含子,内含子都遵循GT／AG的剪接模式;第91密码子处存在单核苷酸多态性;可能存在2种大小不同的3′端的非翻译区（3′－UTR）;与锌指蛋白基因Zfp-35相连锁,可将其定位于18号染色体的B3－C带上或附近;5′端上游存在1个约250bp高度富含GC的启动子序列。ZF－12基因的5′端系列缺失荧光素酶基因报告载体的瞬时转染实验表明:其上游序列（-762～ 70bp）具有启动子转录活性,在更上游的序列（－824～-762bp)上可能存在负调控元件。这项研究结果为进一步的基因敲除研究奠定了基础。     

全雌性黄瓜中3个肌动蛋白基因片段的克隆和表达分析

通过1次PCR扩增从全雌性黄瓜中同时获得了长度分别为1 186bp、955 bp和870bp的3个肌动蛋白基因片段Act1、Act2和Act3(GenBank登记号:DQ115881,DQ115882和DQ115883).序列分析表明,3个肌动蛋白基因片段与GenBank中收录的肌动蛋白基因序列高度同源,与GenBank中收录的全长肌动蛋白基因(如AF386514.1、AF059484.1和AB010922.1等)的第2、第3个外显子和第2个内含子相对应.Act1中1-580 bp、984～1 186 bp,Act2中1-580 bp、753-955bp,Act3中1-580 bp、668-870 bp为外显子编码区,其余为内合子序列,3个基因内含子的两端序列均符合典型的"GT-AG"规则.RT-PCR分析表日月,Act1仅在根中表达,Act2在根和雌花中表达,而Act3在所有检测的器官(包括根、茎、叶、卷须,雌花和幼果)中都表达,提示黄瓜根的生长发育需要多种肌动蛋白基因的参与,而Act2和Act3可能与黄瓜雌性系的形成发育有关.     

大黄鱼ubc9基因的克隆和组织表达

类泛素化(sumoylation)是一种重要的转录后修饰过程.激活的SUMO(small ubiquitin-related modifer)和E2结合酶结合稳定后共价结合到底物上,从而完成对底物的类泛素化.UBC9(ubiquitin-conjugating enzyme)作为惟一的E2结合酶,在完成类泛素化中起着重要作用.从已构建的大黄鱼性腺线性化cDNA文库中筛选出ubc9同源片段,用SMART-RACE方法克隆得到了846 bp的全长cDNA序列.该序列编码一个由158个氨基酸组成的蛋白.该蛋白序列与已知的UBC9高度同源,含UBC保守结构域和UBC9激活位点区域.实时定量PCR分析ubc9基因在各组织器官的表达,结果发现,ubc9基因在大黄鱼的性腺中大量表达.推测UBC9在大黄鱼性腺发育中起重要的生物学作用.     

人类SR蛋白超家族新成员——SFRS12(SRrp508)的基因克隆和特性分析

采用生物信息学方法克隆出全长3811bp的人类RC508cDNA片段,经核酸和蛋白质分析为人类新基因（Gen-Bank登记号：AF459094）,利用RT－PCR方法从人类胰脏组织中扩增出包含码508个氨基酸残基最大开放读码框架（ORF）的1680bp cDNA片段,经核酸测序证明与电子克隆结果完全一致。该基因具有启动子和TATA-box,ORF前同一相位有多个终子码,后有加尾信号,显示为客观存在基因。该基因含有12个外显子（96－2093bp)和11个内含子（140－5153bp),定位于人类5号染色体5q11.2-q12.1,无任何连锁基因存在。该基因ORF342－1868（1527）横跨10个外显子,所编码508氨基酸蛋白的全长序列与大鼠丝氨酸－精氨酸二肽富含性（SR）剪切调控蛋白86（1527）横跨10外显子,所编码508氨基酸蛋白的全长序列与全长序列与大鼠丝氨酸－精氨酸二肽富含性（SR）剪切调控蛋白86（SRrp86)高度同源,在核酸和蛋白水平的同源性分别为84％和86％,与其他已知蛋白无论在核酸水平是在氨基酸水平几乎均无整体的同源性。结果表明,所克隆的508氨基酸蛋白才是大鼠SRrp86的人类同源物,从而修正了Barnard(2000)所指出的人类同源物为人类精氨酸富含性核蛋白54（p54)这一论断,并提示它是日益增长的SR蛋白超家族的又一个新成员。该基因组织表达谱广泛,有可能具有转录因子活性,暂命名为SR相关剪切调控蛋白508（SRrp508)。国际人类基因命名委员会已将其命名为丝氨酸－精氨酸二肽含性剪切因子12（splicing factor,arginine/serine-rich),缩写为SFRZS12,化名为DKFZp564B176,SRrp86。     

小鼠泛素结合酶UBE2W的抗体制备及组织表达谱分析

泛素结合酶(E2)是蛋白泛素化修饰所需的第二个连接酶, 在泛素转移和底物特异性识别过程中发挥着重要作用。UBE2W是一种新发现的E2酶, 其果蝇属同源蛋白可能在光转导或视网膜变性过程中发挥作用, 鼠和人同源蛋白功能未见报道。生物信息学分析UBE2W鼠源氨基酸序列, 发现UBE2W具有典型的UBC结构域并在多种物种高度保守。通过构建UBE2W原核表达质粒, 在大肠杆菌中表达并纯化了GST-UBE2W融合蛋白。以此纯化蛋白作为抗原免疫新西兰白兔制备抗UBE2W多抗血清, 并利用制备的UBE2W抗原柱亲和纯化UBE2W多抗。为了检测纯化抗体特异性, 在真核细胞中瞬时表达了myc-UBE2W融合蛋白, 分别用myc单抗和UBE2W多抗进行Western blotting分析, 结果表明获得了特异性的UBE2W抗体。利用此特异性抗体在小鼠脑、心脏、肾脏、肝脏、肺、肌肉、脾脏和睾丸等组织中均检测到了UBE2W的表达, 且在小鼠睾丸中成年期表达最高。     

小鼠泛素结合酶UBE2W的抗体制备及组织表达谱分析

泛素结合酶(E2)是蛋白泛素化修饰所需的第二个连接酶, 在泛素转移和底物特异性识别过程中发挥着重要作用。UBE2W是一种新发现的E2酶, 其果蝇属同源蛋白可能在光转导或视网膜变性过程中发挥作用, 鼠和人同源蛋白功能未见报道。生物信息学分析UBE2W鼠源氨基酸序列, 发现UBE2W具有典型的UBC结构域并在多种物种高度保守。通过构建UBE2W原核表达质粒, 在大肠杆菌中表达并纯化了GST-UBE2W融合蛋白。以此纯化蛋白作为抗原免疫新西兰白兔制备抗UBE2W多抗血清, 并利用制备的UBE2W抗原柱亲和纯化UBE2W多抗。为了检测纯化抗体特异性, 在真核细胞中瞬时表达了myc-UBE2W融合蛋白, 分别用myc单抗和UBE2W多抗进行Western blotting分析, 结果表明获得了特异性的UBE2W抗体。利用此特异性抗体在小鼠脑、心脏、肾脏、肝脏、肺、肌肉、脾脏和睾丸等组织中均检测到了UBE2W的表达, 且在小鼠睾丸中成年期表达最高。     

丝瓜过氧化氢酶CAT2基因的分离及表达分析

该研究对普通丝瓜品种‘WL-3’的褐变果肉开展转录组测序,对高质量片段进行拼接和组装后获得58 073条unigenes序列,其中,27 301条unigenes在褐变前后表达水平发生变化。从差异表达的基因中筛选得到1条功能注释为过氧化氢酶(catalase,CAT)的基因全长序列(unigene0033876)。分析发现,该序列全长1 690 bp,包含1个1 479 bp的开放读码框(open reading frame,ORF),预测编码492个氨基酸,理论分子量(molecular weight,Mw)为56.94 k Da,等电点(isoelectric point,p I)为7.31,编码的蛋白质与葫芦科作物南瓜、西葫芦和黄瓜中同源蛋白质的相似性均在97%以上,显示其高度的保守性,基因命名为Lc CAT2,Gen Bank登录号为KR184674。荧光定量PCR分析结果表明,Lc CAT2基因具有组织表达特异性,在丝瓜叶片中表达量最高,花中表达量最低。Lc CAT2基因在所选的6个丝瓜品种中的表达量存在一定的差异,普通丝瓜中的表达量均高于有棱丝瓜。Lc CAT2基因在普通丝瓜品种‘WL-3’采后储藏条件下的表达量随时间增加而呈上调表达趋势。初步推测,Lc CAT2基因在丝瓜果肉褐变过程中起着一定的调控作用。该研究旨在从转录组测序结果中挖掘与丝瓜果肉褐变相关的基因,为今后丝瓜品种的选育及进一步揭示其酶促褐变产生的分子机制奠定理论基础。