甘蔗β-1,3-葡聚糖酶基因的电子克隆与分析

以高粱β-1,3-葡聚糖酶基因(β-1,3-glucanase gene)cDNA序列为探针,搜索甘蔗EST数据库,而后通过电子克隆技术,拼接获得甘蔗β-1,3-葡聚糖酶基因ScBG。采用生物信息学方法,对该基因编码蛋白从氨基酸组成、理化性质、跨膜结构域、卷曲螺旋、亚细胞定位、信号肽、功能域及高级结构等方面进行了预测和分析。结果表明:ScBG基因全长1270bp,包含一个长达1011bp的完整开放读码框(open reading frame,ORF),编码336个氨基酸,分子量为34.8KD,理论等电点为4.98。该蛋白质很可能是胞外定位的诱导物释放型酸性葡聚糖酶,是一种稳定的分泌蛋白,且可信度达最高等级1。该蛋白属于糖苷水解酶第17家族,含有N端信号肽,在第7～29位氨基酸处含有跨膜信号区,在第31～321位氨基酸处含有糖苷水解酶17家族结构域,含2个主要的功能结构域。10个物种ScBG蛋白氨基酸序列的同源性分析表明,甘蔗ScBG基因编码蛋白与高粱β-1,3-葡聚糖酶基因的编码蛋白的同源性最高,达79.82%。以上研究结果为ScBG基因下一步的分子克隆、功能鉴定和应用提供基础。     

甘蔗品种黑穗病抗性评价体系的建立

为了建立甘蔗品种黑穗病抗性评价体系,选用9个引进品种,设计一个包括6个对照品种在内的田间试验。首次采用混合小种进行人工浸渍接种,通过整个新植蔗生长季病害进展曲线下的面积、茎感染率和株感染率3个病情指数,以及病害流行学参数潜伏侵染期和持续发病期的分析,对其扰痛性进行评价。在分析以上参数相关程度的基础上,引进了系统聚类分析法进行进一步评价。结果显示;9个引进甘蔗品种中,ROC26属于感病品种,其余属于抗病或高抗品种;3个病情指数和持续发病期的两两相关均为显著正相关,潜伏侵染期与这些参数的相关为负相关,但未达到显著水平;在类间距离大于1．0的条件下,可将15个品种聚为6类,进一步明确了备品种抗黑穗痛性的相似程度;抗性鉴定标准对照种NC0310、F134、NC0376和Ya71—374的应用,明确了接种源为小种1和小种2,通过一次接种试验,明确了供试品种对2个小种的抗性水平,标准对照种的抗性表现,还说明了本生长季发病条件基本是适宜的。本文建立的甘蔗品种抗黑穗病评价体系是切实可行的。     

钩吻脂氧合酶基因GeLOX1的鉴定及低温胁迫表达分析

近年来，钩吻（Gelsemium elegans）的药用和饲用价值日益凸显，但钩吻在生长过程中不耐低温，挖掘其低温响应基因，为钩吻的抗寒育种研究奠定基础。植物中，脂氧合酶（lipoxygenase, LOX）在种子老化、抗逆境胁迫等方面的生理生化过程中有重要影响。基于课题组构建的钩吻转录组数据库，挖掘响应低温胁迫的钩吻LOX基因，运用RT-PCR技术，从中克隆到一条GeLOX1的cNDA全长序列，对其进行生物信息学、亚细胞定位、基因表达、原核表达及平板胁迫等分析。结果显示，GeLOX1所编码蛋白的氨基酸长度为761 aa，蛋白相对分子质量为87.00 kD，预测为不稳定的亲水性蛋白，含有28个丝氨酸磷酸化位点，22个苏氨酸磷酸化位点和9个酪氨酸磷酸化位点。进化树分析结果表明，GeLOX1属于9-LOX家族的成员。亚细胞定位检测结果显示，GeLOX1蛋白定位于细胞质中。实时荧光定量PCR分析发现，GeLOX1在钩吻的根中高表达，且其在4℃低温胁迫下的表达量呈现下调的趋势。经原核表达诱导后，GeLOX1的重组蛋白在约111 kD处出现目标条带，且重组蛋白的积累量在诱导8 h时达到峰值。此外...