罗汉果色氨酸转氨酶基因SgTAR2的克隆及表达分析

色氨酸转氨酶基因家族,是直接参与植物生长素生物合成途径的关键酶基因。该研究在罗汉果转录组测序的基础上,结合RACE技术克隆罗汉果色氨酸转氨酶基因SgTAR2的全长cDNA序列和DNA序列;并对其进行生物信息学分析和时空表达分析。结果表明:克隆所得SgTAR2的cDNA全长序列2078bp,最长ORF为1332bp,编码443个氨基酸,Gen Bank登录号为KU949381,其编码蛋白具有2个蒜氨酸酶保守结构域和多个5'-PLP结合位点,推测其可能参与催化色氨酸转氨基作用、化学防御作用、生长素生物合成等生物学过程;SgTAR2基因DNA长为4103bp,含有4个内含子和5个外显子,其内含子具有多个高水平转录调控因子和多个与激素、环境等胁迫响应相关的作用元件,暗示SgTAR2基因内含子协同调控罗汉果生长素合成、抗胁迫反应、形态发育等生物学过程。实时荧光定量结果显示,SgTAR2基因在罗汉果各组织器官均有表达,在雌蕊和15d幼果期表达量较高,暗示该基因参与罗汉果果实早期发育。该研究结果表明SgTAR2参与了生长素介导的罗汉果不同生长发育过程,特别对幼果及花的起始发育和器官形态建成等具有重要意义。

多角度体验水结冰瞬间——《水结冰了》实验教学设计

本文以《水结冰了》一课的实验教学设计为例,论述教师应根据学生的学情和实验教学目标,引导学生进行思考和探究,鼓励学生改进和创新实验装置,丰富学生在科学探究过程中的直观体验,有效培养学生的创新能力和科学素养。

小学高年段学生科学思维的培养——以《斜面的作用》一课教学为例

本文以《斜面的作用》一课为例,从高年级学生的认知水平出发创设情境,设计有效的课堂问题,以小组形式开展"斜面有省力的作用"和"坡度越小越省力"两个探究活动,收集分析并处理实验数据,认识生活中的斜面,帮助学生构建起"斜面"的科学概念,发展其探究能力和实践能力,增强证据意识和表达意识的科学思维。

基于儿童角度的科学课教学探究--以《做一顶帽子》一课为例

本文以《做一顶帽子》教学为例,论述小学科学课的教学策略:以问题导入激发学生学习的兴趣,通过优化教学环节达成教学目标,关注语言活跃学生的思维,整合教学素材增强教学的趣味性。

罗汉果乙烯合成酶SgA CS1基因的克隆与表达分析

在转录组unigene序列基础上,结合RACE技术,从罗汉果总RNA中克隆乙烯合成关键酶-1-氨基环丙烷-1-羧酸合成酶1(ACS1)全长cDNA,同时,应用hi TAIL PCR技术获得Sg ACS1的DNA全长。通过实时荧光定量PCR检测该基因在雄株、雌株以及Ag^+处理后的雌株在取/授粉前后的叶、茎、芽、花蕾、花中的相对表达量。克隆得到1 749 bp的cDNA全长,最长开放阅读框为1 530 bp,编码509个氨基酸,命名为Sg ACS1(GenBank登录号为KX620760),编码蛋白与同源物种苦瓜的相应蛋白序列相似性为86%,该蛋白具有磷酸吡哆醛转移酶结构域和转氨酶结合结构域,属于天冬氨酸转氨酶家族;获得Sg ACS1的DNA全长为3 245 bp,其中含有3个内含子,该内含子和5'UTR含有多个高水平转录调控因子、激素响应元件和环境胁迫相关的作用元件,暗示该基因参与转氨反应、生物体内乙烯的合成代谢等生物学过程,并且与其他激素共同发挥作用维持机体的正常生命活动。实时荧光定量PCR结果表明,Sg ACS1在罗汉果各个部位和时期均有表达,其中在授粉后的雌株花蕾中相对表达量最高,其次是授粉前后雌株的花和取粉前后雄株的芽,而Ag^+处理后的雌株在授粉后的花蕾和芽中的相对表达量最低,说明该暗示罗汉果Sg ACS1参与花芽形成、雄蕊原基分化、蕾中雄蕊发育以及雌花形成,Sg ACS1在雌株蕾中受到授粉或银离子诱导上调表达。

罗汉果SgNPY2基因的克隆及在单性结实幼果中的表达

在转录组分析基础上,选择罗汉果生长素信号途径关键酶基因NPY2的unigene,结合RACE技术,克隆其全长cDNA;采用实时荧光定量PCR,比较研究该基因在2,4-D诱导单性结实幼果中的表达规律。结果:获得2 465 bp的全长cDNA序列,命名为Sg NPY2,Gen Bank登录号KU554698,最长ORF编码625aa的BTB/NPH3超家族蛋白;分子进化分析表明,该蛋白与黄瓜和西瓜中同源蛋白亲缘关系较近,与桑树的亲缘关系较远;定量分析表明,SgNPY2基因的表达与幼果内源IAA含量表现相反的变化规律,在20日龄以内SgNPY2在罗汉果幼果中均表达,且随着日龄的增加其表达量"先升后降",约7日龄幼果中表达量最高,2,4-D诱导单性结实幼果比人工授粉的相同日龄幼果中的表达量高,至12日和20日龄幼果中达到显著差异,暗示罗汉果幼果中SgNPY2与生长素极性运输及果实起始发育迅速生长密切相关,受2,4-D诱导表达,为深入其功能研究和品种改良提供了基础。