苹果MdCPS基因的克隆、定位及其在柱型/普通型间的表达差异分析

为研究赤霉素合成途径关键酶基因,了解果树的矮化机理。以苹果品种富士当年生新梢的茎尖为试材,以苹果基因组数据库为依据,克隆了编码苹果CPS的基因Md CPS（Gen Ban K登录号：KC433942.1）。该基因g DNA序列含有15个外显子和14个内含子,其编码序列（Coding sequence,CDS）长度为2 400 bp,共编码799个氨基酸。在已发表的金冠苹果基因组中,与该基因相对应的转录本是MDP0000147908,它的定位区间为chr11：32433834-32439214。同源性分析表明,Md CPS与其他植物的CPS间有较高的相似性（49%-67%）。以杂交组合富士（普通型）×舞姿（柱型）的亲本品种及F1后代当年生新梢的茎尖组织为试材,实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析表明,尽管该基因在柱型亲本中的表达水平显著低于普通型亲本,但在其后代的柱型与普通型群体间差异并不明显。同时,在柱型杂种及其普通型突变体间的分析结果也表明,Md CPS的表达水平与柱型性状没有明显的相关性。可见,柱型苹果茎尖组织中活性赤霉素含量偏低受其合成早期步骤关键酶基因Md CPS的影响不大。

棉花基因组数据库中CPS&KS基因的查找与分析

为了探究赤霉素合成关键酶CPS&KS类基因在棉花中的分布情况,分析了已发表的拟南芥CPS&KS基因编码的蛋白质氨基酸序列,发现该类基因存在2个保守结构域,Terpene_synth和Terpene_synth_C,其在Pfam数据库中的种子文件分别为PF01397和PF03936。利用软件HMMER中的Hmmsearch程序在雷蒙德氏棉蛋白质数据库中调取72条序列,通过与拟南芥中的CPS&KS基因序列进行比对,最终在雷蒙德氏棉基因组中筛选到5个CPS&KS候选基因,这5个基因与四倍体棉花TM-1基因组At和Dt亚组的10个基因具有同源关系。通过对赤霉素敏感的棉花超矮杆突变体赤霉素处理前后转录组数据库分析比对,最终确定2个KS候选基因在转录组中表现为上调作用。

穿心莲ent-柯巴基焦磷酸合酶基因的克隆与生物信息学分析

旨在克隆穿心莲CPS的编码基因,并进行序列分析。通过RT-PCR和cDNA末端快速扩增的技术从穿心莲叶片中获得目的基因;并利用生物信息学的方法对其编码蛋白进行功能分析。结果显示,获得了全长2 499 bp的cDNA序列,编码一个833 aa的蛋白。序列同源性比较表明,该蛋白与野甘草、咖啡等其他植物来源的CPS具有较高的同源性。保守功能结构域分析显示,该蛋白包含一个富含Asp残基的植物萜类合酶的共有保守功能域"DXDD",归属于萜类生物合成酶I类超级家族和顺式聚异戊二烯焦磷酸合酶超级家族。初步推测克隆得到了穿心莲CPS的编码基因(命名为ApCPS,GenBank登录号为JN216843.1)。