橡胶树红根病菌Fip-gpo基因的克隆及启动子分析

为预测橡胶树红根病菌(Ganoderma pseudoferreum)真菌免疫调节蛋白基因的序列特点和表达模式,采用同源克隆获得Fipgpo的c DNA和DNA的全长序列。结果表明:该基因编码区全长934 bp,编码111个氨基酸残基,分子量为12.54 k D,等电点4.66,有4个ATM磷酸化位点,与赤灵芝(G.lucidum)的Fip序列相似性为91%;其启动子区域含有59 bp的内含子,除了含有TATA-box、CAAT-box基本元件外,还含有参与光应答/调控元件、赤霉素响应元件、茉莉酸甲酯应答元件、厌氧诱导作用元件、调控在胚乳中特异表达的顺式作用元件、分生组织特异激活顺式元件及生长素反应元件。推测Fip-gpo基因的表达受激素、非生物诱导、光照等的调控。

猪TREM-1基因的克隆与启动子分析

髓样细胞触发受体1（Triggeringreceptorexpressedonmyeloidcells1，TREM-1）是2000年发现的一种新型免疫球蛋白超家族成员，分子量约为30000，主要分布在外周血中性粒细胞、单核细胞亚群等天然免疫反应的效应细胞和肺泡吞噬细胞等细胞表面。

卵胎生许氏平鲉Sox9基因的克隆、启动子分析、表达及其细胞定位研究

为研究卵胎生许氏平鲉Sebastes schlegeli性腺分化及性别决定分子机制,采用同源克隆和RACE技术从许氏平鲉(体质量758 g±15 g)性腺组织中获得了许氏平鲉Sox9基因全长cDNA,运用生物学软件对Sox9启动子转录因子结合位点进行预测,并利用实时定量PCR和原位杂交对Sox9基因的表达进行了研究。结果表明:许氏平鲉Sox9基因cDNA全长2039 bp,包括1461 bp的ORF,336 bp的5′UTR和242 bp的3′UTR,其编码产物(486 aa)含有高度保守的HMG结构域;许氏平鲉Sox9基因启动子区存在多个转录因子结合位点,包括AP-1、GATA-3、Oct-1、FOXD3,以及性别相关SRY、Sox5、Sox9等蛋白结合位点;实时定量PCR显示,许氏平鲉Sox9基因在仔鱼发育阶段(出生后1~35日龄)均有表达,在性腺分化的敏感时期(25日龄)表达量达到较高水平;在成体性腺中显示了性别两相性差异,即在精巢中的表达高于卵巢;原位杂交显示,许氏平鲉Sox9基因在精巢的生殖细胞、Sertoli细胞,以及卵巢的卵母细胞和滤泡细胞中均有表达。研究表明,Sox9基因在许氏平鲉性腺分化及性腺发育过程中可能发挥重要作用。

不同茶树品种中CsNUDX1基因催化功能、启动子结构及功能分析

香叶醇是茶树中重要的萜烯类化合物,在不同茶树品种中的积累存在较大差异。茶树核苷二磷酸水解酶(Nucleoside diphosphate hydrolase,Nudix)基因CsNUDX1-cyto可促进香叶醇及其糖苷在茶树中的积累。为探究该基因在不同茶树品种中的催化功能及调控差异,分析了7个茶树品种中香叶醇的积累差异及CsNUDX1-cyto时空表达变化,同时分析了该基因的催化功能及其启动子结构和功能差异。结果显示,CsNUDX1-cyto表达量与香叶醇含量变化呈显著正相关(r=0.805);香叶醇在中国变种茶树嫩梢中的含量显著高于阿萨姆变种茶树。农杆菌介导的本氏烟草遗传转化体系表明,不同茶树品种的CsNUDX1-cyto均能促进香叶醇的生物合成。启动子活性分析显示,云抗10号茶树品种中CsNUDX1-cyto的启动子活性较弱;结构分析表明,云抗10号茶树品种CsNUDX1-cyto启动子在转录起始位点–33处有185碱基的序列插入,使得增强元件CAAT-box位于–133处(其他品种CAAT-box均位于–47处)。研究结果表明不同茶树品种中的CsNUDX1-cyto均能够促进香叶醇的生物合成,但启动子区域遗传多样性使得其表达水平有差异。

棉花Lea蛋白D-113基因启动子的克隆及序列分析

为研究植物Lea (lateembryogenesisabundant)蛋白基因启动子在种子中的特异性表达 ,通过PCR扩增 ,从棉花(Gossypiumhirsutumcv .Coker312 )中克隆了Lea蛋白基因家族中D - 113基因上游 10 2 4bp的调控序列。DNA序列分析结果表明 ,该片段与已报道的Lea蛋白基因同一家族该基因的对应序列同源性达 90 %以上。将该启动子序列与GUS基因融合 ,构建成表达载体后 ,通过基因枪轰击导入到经ABA诱导处理的棉花胚性愈伤组织和油菜种子以及棉花的根、茎、叶中 ,组织化学分析结果表明 ,D - 113基因启动子在胚中特异性表达。

野生蕉miR395a前体克隆与进化特性及启动子分析

植物miR395参与硫代谢调控,并在应答逆境胁迫等方面起重要调控作用.为了解香蕉miR395的分子特性和进化规律,在参考香蕉基因组信息的基础上,结合RT-PCR技术,从三明野生蕉（Musa itinerans）叶片中获得81 nt miR395a前体序列,包含21 nt miR395a成熟体序列.进化特性分析表明,植物miR395a前体存在于27个物种中,野生蕉pre-miR395a序列与双子叶耧斗菜（Aquilegia viridiflora Pall.）最为接近,与单子叶的水稻、玉米、高粱最远,表明野生蕉pre-miR395a的起源比较特殊;前体序列长度差异较大（57-226 nt）;miR395a成熟体序列分析发现,来自5p臂上的miR395a序列特异性较大.野生蕉miR395a前体能形成典型的发卡结构,miR395a成熟体位于前体的3p臂上.转录起始位点分析表明,野生蕉pri-miR395a转录起始区域位于-87 bp--38 bp,A为转录起始位点.启动子顺式作用元件预测分析表明,野生蕉miR395a启动子包含多个激素、胁迫、生物钟及光响应元件,可能与响应胁迫密切相关.qPCR检测结果也发现miR395a的表达量在低温胁迫下极显著下调,表明响应低温胁迫.综上表明三明野生蕉在响应低温胁迫过程中miR395a起着重要调控作用,这对于进一步研究野生蕉miR395a在低温胁迫中的作用机制具有参考价值.

水稻异淀粉酶基因ISA1及其启动子的表达特性分析

利用实时定量RT-PCR方法研究了水稻异淀粉酶基因ISA1在各组织及不同发育阶段籽粒中的表达模式,结果表明该基因只在发育籽粒中表达。同时,克隆了ISA1基因起始密码子上游1.1kb和2.1kb两个不同长度的启动子片段,并分别与GUS报告基因融合,经农杆菌介导转入水稻中。对转基因水稻植株中GUS活性的定性与定量结果表明,2.1kb的ISA1启动子具有很好的胚乳表达特异性,与内源基因定量表达分析的结果一致;而1.1kb的ISA1启动子则不具备该表达特性,它在胚乳、茎、茎节及谷壳中都有很高的表达。这可能是因为2.1kb启动子中含有抑制目的基因在茎等组织或器官中表达的顺式作用元件。

马尾松银松素合酶基因启动子区的克隆及特征分析

银松素合酶(pinosylvin synthase,PS)是合成银松素类植物抗毒素的关键酶。本文根据前期工作所获得的PS基因序列,设计基因特异引物,利用连接介导的染色体步行技术,从马尾松总基因组中扩增PS基因上游的启动子区;通过PLAN-CARE等分析软件对5′侧翼区近700 bp进行启动子特征分析,预测启动子区调控元件。结果表明,在翻译起始密码子上游167 nt处可能存在TATA-box。此外还发现3个GATA-box(-260 nt、-295 nt、-386 nt和-295 nt)和若干个TGAC-like序列。

RORγt基因启动子的鉴定和特征分析

目的以RORγt转录起始位点5’上游4.8 kb基因序列为研究对象,初步鉴定分析是否存在RORγt单独的启动子,并且探讨β-Catenin/Tcf1信号途经对RORγt启动子转录活性的影响。方法用带有不同长度的5’上游基因的5个报告质粒,与pSV-40-renilla Luc共转染Jurkat、EL-4、NIH 3T3和293T细胞系,与报告质粒的空载相比较,根据荧光强度的相对值的大小确定启动子存在的可能性和所在的位置;利用野生型β-Catenin、激活突变型β-Catenin和Tcf1表达质粒及RORγt启动子报告载体共转染,观察β-Catenin/Tcf1信号途径对RORγt启动子活性的影响。结果不同长度的启动子报告质粒在Jurkat、EL-4、NIH 3T3和293T细胞中均呈现启动子活性,其中所有报告质粒在Juakat和EL-4等T细胞系中的活性均高于其他2个上皮细胞系,而RORγt上游0.5 kb的报告质粒启动子活性在所有的细胞系中均呈最高活性。野生型β-Catenin、激活突变型β-Catenin和Tcf1对RORγt启动子报告有强激活作用。结论 RORγt转录表达由独立启动子控制,β-Catenin/Tcf1信号途径能够增强该启动子的转录活性。

玉米转录因子EREB58启动子分析

玉米EREB58转录因子能够调控萜类合成酶基因TPS10的表达,启动玉米抗虫间接防御体系。但是目前对于EREB58的转录调控机制还是未知。克隆得到EREB58基因的1 193 bp的启动子序列,通过生物信息学分析发现在启动子序列中存在多个与植物防御相关的顺式作用元件,如ABRE、Box-W1、GARE motif和TCA元件。将不同长度5’端缺失的启动子与GUS报告基因相连构建植物表达载体转化拟南芥,转基因拟南芥进行GUS组织化学染色和GUS酶活性分析,结果显示:正常情况下EREB58PF1-PF7和PF9无GUS染色,但PF8有GUS染色;Me JA或亚洲玉米螟处理后PF1-PF7有GUS染色,PF8无明显变化,PF9仍无GUS染色。GUS酶活性分析与GUS组织化学染色结果一致。以上结果表明:EREB58启动子的-323至-270和-270至-183区段是启动子的功能区段,且-323至-273区段含有抑制EREB58基因转录的顺式作用元件,-273至-183区段是EREB58基因转录所必需的,这为后续研究EREB58的转录调控机制奠定基础。

木薯低温诱导基因MeLTI6A的启动子的克隆与序列分析

MeLTI6A(Manihot esculenta low temperature inducible 6A)是木薯低温干旱诱导基因,本研究从MeLTI6A的序列出发,利用电子克隆设计引物进行PCR扩增的方法获得该基因的启动子,其序列共1 304 bp。生物信息学分析发现该启动子中具有真核生物典型的核心启动子区(TATA-box和CAAT-box),并利用α-互补,蓝白斑筛选原理验证了该启动子核心序列具有活性;该启动子具有与干旱胁迫相关的激素类(如脱落酸、乙烯)的响应元件和逆境胁迫(如低温、干旱胁迫)的响应元件;还具有与木薯组织特异表达相关的调控元件和其它光响应元件;并通过Real time PCR检测了低温胁迫(4℃)下的木薯组培苗中MeLTI6A的表达变化,说明了该启动子区的低温胁迫顺式作用响应元件可能调节MeLIT6A在低温胁迫下的表达。这些说明木薯的MeLIT6A基因可能是通过对干旱胁迫激素信号响应以及逆境胁迫响应起作用,使木薯获得一定的抗胁迫的能力,同时还可能参与了木薯相关组织发育过程的调控。本研究有利于对MeLTI6A基因抗逆境胁迫功能的理解,为探索木薯高效抗逆的分子机制作初步研究。

万寿菊番茄红素β-环化酶基因及其启动子克隆和功能分析

【目的】克隆万寿菊番茄红素β-环化酶基因和其启动子,进行生物学信息分析,并预测启动子功能,为万寿菊类胡萝卜素的代谢机制和叶黄素含量的调控提供参考依据。【方法】通过RT-PCR技术从万寿菊总RNA中克隆得到TeLCYb的cDNA序列;应用生物学方法分析其DNA序列及其编码蛋白质序列特征,使用DNAMAN和在线软件Box Shade对其氨基酸序列同源性比对分析,并利用MEGA6.0构建进化树,分析其亲缘关系;根据其cDNA序列利用FPNI-PCR法克隆其启动子序列,利用Plant Care在线数据库分析万寿菊TeLCYb启动子调控元件,构建启动子缺失表达载体pTeLCYb(-1969)∷GUS和pTeLCYb(-1140)∷GUS,利用农杆菌介导法侵染烟草,以GUS为报告基因研究不同调控元件的活性。【结果】从万寿菊中成功克隆TeLCYb,生物信息学分析发现,其全长共1 865 bp,开放阅读框为1 527 bp,编码508个氨基酸,氨基酸序列同源比对结果表明其与西洋蒲公英和菊花的同源性最高,且具有LCYb蛋白质特有的保守功能位点和特征多肽序列,在进化上与菊科单独聚为一枝。在已知基因序列的基础上获得长度为1 806 bp的TeLCYb启动子序列,生物学信息分析表明:该启动子除包含核心启动子元件TATA-box、CAAT-box外,还含有多种光应答元件和激素响应元件,其中光响应元件有13个,激素响应元件有5个,此外还具有MYBHv1结合位点元件、耐热响应元件、生理调控作用元件等顺式调控元件。GUS化学组织染色结果显示不同长度启动子均能够驱动GUS在茎、叶、花药及柱头中表达,但不同组织GUS染色蓝色斑点深度不同,其中花器官中花药和柱头中GUS酶活性最强;相对于启动子pTeLCYb(-1969),pTeLCYb(-1140)启动子还能够驱动GUS在根、叶和花萼中特异性表达,且各组织中GUS酶活性明显强于启动子pTeLCYb(-1969)的GUS化学组织染色结果。【结论】不同长度TeLCYb启动子均能驱动下游GUS的表达,但启动子的作用部位和作用强度存在差异,推测在ATG上游1 140 bp和164 bp区间的光响应元件可能具有增强子的功能,而全长启动子特有的激素响应元件和热响应元件可能具有抑制或降低启动子功能的作用。

拟南芥AtNCED2基因启动子区域序列克隆及其活性分析

目的:克隆拟南芥AtNCED2基因启动子区域序列,并分析其组织器官特异性及对外界刺激的响应。方法:通过PCR从拟南芥基因组中克隆AtNCED2基因5’侧翼2295bp启动子区域序列(AtNCED2p),并进行生物信息学分析。构建AtNCED2p驱动GUS的植物双元表达载体pAtNCED2p::GUS,通过根癌农杆菌介导法将其转化野生型拟南芥,检测转基因植株中GUS表达的组织器官特异性。结果:该启动子序列中存在TATA-box、CAAT-box、根器官特异性元件、ABA响应元件、低温响应元件、昼夜节律响应元件等顺式作用元件。GUS活性主要集中在转基因拟南芥根尖及侧根发生部位。外源ABA处理的转基因植株根中GUS活性为174.8nmol4-MU min-1mg-1蛋白,明显高于对照值91.7nmol 4-MU min-1mg-1蛋白。结论:AtNCED2基因可能在根的生长和发育中起作用,且外源ABA处理增强其在根中的表达。

拟南芥AtNHX2启动子的克隆及表达模式分析(英文)

AtNHX2基因是拟南芥NHX基因家族的一员 ,编码了一种液泡膜中的Na+ /H+ 反向运输体并对拟南芥的耐盐能力起着重要的作用 .采用PCR扩增的方法克隆了拟南芥AtNHX2基因启始密码子上游约 2 8kb的DNA片段 ,并将其克隆到植物表达载体pCAMBIA130 1 1中 ,通过基因枪轰击洋葱表皮瞬时表达的方法 ,初步检测启动子的活性 .将重组质粒pCAMBIA130 1 1/AtNHX2promoter转化拟南芥并筛选纯合子 .AtNHX2promoter GUS分析显示AtNHX2在所有的组织中均有表达 ,包括根尖 .在保卫细胞中检测到了强烈的GUS表达 ,这一结果表明 ,AtNHX2对特殊细胞的pH调控和K+ 自身稳定方面起着重要的作用 .AtNHX2启动子的活性可被NaCl抑制 ,并且抑制的强度和NaCl的浓度成正相关 .30 0mmol/LKCl处理可增强启动子的活性 ,说明NaCl和KCl是在转录水平上调控AtNHX2的表达 .在老叶中GUS活性比在新叶中GUS活性强 ,这说明了AtNHX2优先将有毒的离子积累在老叶中 ,从而有利于植物的正常发育 .在根毛细胞中也观测到了强烈的GUS活性 ,这就暗示了AtNHX2在扩大的液泡中储存Na+ .

西瓜ClPP2C3克隆及表达分析

【目的】蛋白磷酸酶2C(protein phosphatase 2C,PP2C)是动植物中均存在的一类蛋白磷酸酶,拟探究其在西瓜果实成熟过程中发挥的重要作用。【方法】通过逆转录PCR(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)从栽培类型西瓜‘97103’中克隆ClPP2C3,并对其进行生物信息学、表达模式和亚细胞定位分析。【结果】西瓜ClPP2C3的cDNA序列长度为1317 bp,编码438个氨基酸,其分子量大小为47.81 kD,蛋白质等电点为5.12。ClPP2C3包含1个PP2C保守结构域,与负调控果实成熟的番茄SlPP2C3、草莓FaABI1具有较高的同源性。西瓜ClPP2C3在细胞核表达。ClPP2C3在含糖量高的栽培品种中表达量显著高于含糖量低的野生品种。栽培品种ClPP2C3的2kb片段长度启动子活性显著高于野生品种,而1kb片段长度启动子活性之间无显著差异。【结论】由1-2kb区间SNP导致的启动子活性差异对不同含糖量品种ClPP2C3表达量存在影响。

高羊茅FaChit1基因启动子的功能分析

用含有不同长度FaChit1基因启动子区域与GUS基因融合构建植物表达载体pFaChit1P-Ⅰ、pFaChit1P-Ⅱ以及pFaChit1P-Ⅲ并分别对烟草进行转化,经真菌激发子、干旱、机械损伤以及乙烯等多种胁迫处理后测定GUS活性。启动子缺失分析实验结果显示,真菌激发子对FaChit1基因启动子所介导的GUS诱导表达效果最强,而机械损伤只能微弱地诱导GUS基因表达;FaChit1基因启动子-651 bp以内的序列均能介导GUS基因的诱导表达,同时-935 bp与-233 bp之间的区域是该启动子响应真菌激发子、乙烯以及机械损伤胁迫所必需的。表明FaChit1启动子是一个多胁迫诱导型启动子。

橡胶树HbMVK启动子的克隆与缺失表达分析

为了研究橡胶MVK基因启动子精细结构及功能,笔者利用PCR技术对橡胶树HbMVK基因启动子进行了克隆,并对其进行了生物信息学分析。结果表明,该启动子序列全长1 696 bp,包含CAAT-box,TATAbox,CAT-box,LTR,GARE-motif,TCA-element等元件。此外,根据元件分布,构建橡胶树HbMVK基因启动子系列缺失和全长序列表达载体并转化拟南芥。T2代转基因拟南芥中,报告基因GUS组织化学染色结果表明:HbMVK启动子全长序列和5'端-1 386 bp缺失,HbMVK启动子驱动的GUS基因只在转基因拟南芥实生苗胚轴中有极微弱表达。5'端-1 221 bp和-725 bp缺失,HbMVK启动子驱动GUS基因表达的活性较强,而5''端-325bp缺失,HbMVK启动子则完全失去活性,这表明启动子核心调控元件位于-725 bp到-325 bp之间。

魔芋GDP-甘露糖焦磷酸化酶基因及其启动子的克隆与分析

以花魔芋和白魔芋为材料,通过魔芋5个转录组高通量测序数据库,与拟南芥进行tBlastn比对、拼接,得到魔芋中的GDP-甘露糖焦磷酸化酶基因GMP的推定全长,设计基因特异性引物,克隆得到魔芋GMP基因的部分cDNA序列,长度为1 233 bp,其中基因编码区长度为1 086 bp,编码的氨基酸为361个.在此基础上运用FNPI-PCR技术得到了魔芋GDP-甘露糖焦磷酸化酶基因GMP上游启动子2 116 bp,经生物信息学分析,该序列具有典型的TATA-box、 CAAT-box及与胁迫相关的元件和光应答元件.

花药特异表达基因TaRAFTIN1a启动子的克隆及表达载体构建

组织特异性启动子是植物基因工程改良的重要工具。RAFTIN是禾本科植物花药绒毡层中特异积累与花药发育相关的蛋白,其调控序列可能提供一个很好来源的花药特异性表达启动子。为了解小麦TaRAFTIN1a基因启动子的花药表达特异性,本研究分离了TaRAFTIN1a基因的启动子,生物信息学分析表明,该启动子含有3种花药特异表达元件(总计10个),1个ABRE脱落酸响应元件,TGACG-motif与CGTCA-motif茉莉酸甲酯响应元件各1个,8个ARR1AT细胞分裂素响应元件,以及2个DRE和1个MBS干旱响应元件。采用5'端缺失的方法,分别克隆1429、898和351 bp的启动子片段,经连接、转化与鉴定,构建了3个含TaRAFTIN1a启动子不同区段融合GUS报告基因的植物表达载体,p WAER1,p WAER2,p WAER3,为通过转基因了解启动子的表达特征及其核心作用元件奠定了基础。