互花米草NHX1基因的cDNA全长克隆、序列信息及定量表达分析

以盐生植物互花米草(Spartina alterniflora)为试验材料,利用RACE技术克隆到编码Na+/H+逆向转运蛋白的NHX1基因的cDNA全长序列。利用生物信息学软件及网站对获得的基因核苷酸序列及编码的蛋白质序列进行分析,结果发现该核苷酸序列长度为2 277 bp,开放阅读框为1 623 bp,编码540个氨基酸残基,且该基因所编码的蛋白质与植物的Na+/H+逆向转运蛋白NHX1同源,所以命名为SaNHX1基因。同时氨基酸序列比对显示,其与芦苇(Phragmites australis NHX,BAD95562.1)、玉米(Zea mays NHX,XP_008653443.1)、水稻(Oryza sativa NHX,BAA83337.1)等的NHX亲缘关系相近,同源相似性依次为94%、92%、91%。利用Qiagene Rotor Gene Q荧光实时定量PCR仪对不同时间盐处理及ABA处理的互花米草材料进行荧光定量PCR检测。结果发现,在盐处理及ABA处理的不同处理时期,该基因的相对表达量都发生了明显的变化,这表明该基因受到了盐胁迫及ABA胁迫的诱导,由此可以看出Sa NHX1基因与植物的耐盐性有着密切的关系。

hrpZ_(Psta)在转基因大豆中定量表达与疫霉根腐病和灰斑病抗性相关研究

以T5转hrpZPsta基因大豆JN29-705-15和JL30-187为材料,利用实时荧光定量PCR技术(Quantitative Real Time PCR,qRT-PCR)检测了目标基因在转基因大豆不同组织中的表达量,分别利用下胚轴侵染法和叶面喷施法鉴定疫霉根腐病抗性和灰斑病抗性,并分析目的基因表达量与疫霉根腐病和灰斑病抗性的相关性。结果表明:hrpZPsta基因在大豆的叶、茎、根、籽粒中均有表达,二个株系平均相对表达量分别为8.2/6.1、0.9/0.7、6.5/4.6和0.8/0.7;T5转hrpZPsta基因大豆抗疫霉根腐病和灰斑病能力与野生型相比均有所提高,JN29-705-15对疫霉根腐病抗性从感病提高到中抗,而JL30-187从中抗提高到抗病;hrpZPsta基因在叶中的表达量也与抗灰斑病能力呈正相关,与病情级别呈极显著负相关。试验结果初步证明了外源基因hrp ZPsta在大豆植株中的表达量与受体植株对疫霉根腐病和灰斑病抗性存在一定的相关性。

山药DoIPTs基因克隆及珠芽发芽期表达分析

为了克隆山药异戊烯基转移酶基因,预测该基因编码蛋白的结构和特性,并检测该基因在山药珠芽发芽期的表达特征,采用同源克隆的方法克隆山药IPT基因,使用生物信息学的方法预测蛋白质的序列和结构,通过实时荧光定量PCR检测基因的表达量。结果表明,在山药中克隆到了长为1398,1044,1349 bp的3条核酸序列,依次命名为DoIPT1、DoIPT5a和DoIPT5b,基因登录号依次是:MW353160、MW353016、MW353017,各基因的阅读框长度依次为1137,861,1011 bp,编码氨基酸长度分别为378,286,336 aa。分析氨基酸生物信息得知,DoIPTs属于不稳定外在膜亲水性蛋白,DoIPT5b存在2个信号肽,其余无信号肽;3个蛋白的二级结构预测与三级结构模型图相符;DoIPTs的编码区与其他植物的异戊烯基转移酶蛋白高度同源。DoIPTs编码区域显示,DoIPTs N端含有P-loop NTPase结构域GXXGXGKS(T),具有催化形成细胞分裂素的能力。实时荧光定量PCR分析结果表明,在22℃无外界水条件下珠芽发芽时表皮中DoIPT5a的表达量最高,在潮湿环境下DoIPT1和DoIPT5b基因的表达量最高;多效唑处理能够使DoIPTs基因的表达上调。结果为进一步研究山药DoIPTs基因的功能奠定了基础。