色瓦绵羊RPL8基因的组织表达特征及生物信息学分析

【目的】研究色瓦绵羊核糖体蛋白L8基因(RPL8)在各组织部位的表达特征及其潜在功能作用,揭示RPL8基因调控色瓦绵羊产奶质量的分子作用机制,为推进色瓦绵羊的分子遗传育种提供理论依据。【方法】PCR扩增色瓦绵羊RPL8基因,通过ProtParam、ProtScale、SignalP 5.0、TMHMM 2.0等在线软件分析RPL8基因结构特征及潜在功能,并以实时荧光定量PCR检测其在色瓦绵羊各组织中的表达分布情况。【结果】RPL8基因在色瓦绵羊乳腺、肌肉、心脏、肾脏、脾脏、肝脏、小肠、瘤胃和卵巢等9个组织中均有表达,在小肠、乳腺和卵巢中的相对表达量极显著高于其他组织中的相对表达量(P<0.01)。色瓦绵羊RPL8基因编码区(CDS)序列长774 bp,共编码257个氨基酸残基;基于RPL8基因核苷酸序列相似性构建的系统发育进化树显示,色瓦绵羊与山羊、牦牛、牛等反刍物种的亲缘关系较近。色瓦绵羊RPL8蛋白相对分子量为28024.66Da,理论等电点(pI)为11.04,是一种稳定的碱性亲水性蛋白,不具有跨膜结构,主要定位于细胞质(占78.3%);色瓦绵羊RPL8蛋白存在15个磷酸化位点[7个丝氨酸(S)位点,8个苏氨酸(T)位点],其二、三级结构中均以无规则卷曲为主。色瓦绵羊RPL8蛋白的互作蛋白均为核糖体蛋白,其同源性高达99.90%,其中,RPS5、RPS16、RPL11、RPS3、RPS18和RPS11属于通用核糖体蛋白家族,RPL13属于真核核糖体蛋白家族。【结论】色瓦绵羊RPL8是一种胞内稳定的碱性亲水性蛋白,具有核糖体蛋白的基本结构特征。RPL8基因在色瓦绵羊各组织中的表达具有普遍性,尤其在乳腺和卵巢中呈高表达,说明RPL8基因除了发挥其家族基本功能作用外,在色瓦绵羊乳腺和卵巢组织中可能还影响乳脂含量与卵泡的周期性发育。

牦牛MPC1和MPC2基因克隆及其组织表达特征分析

【目的】明确牦牛线粒体丙酮酸载体编码基因(MPC1和MPC2)的分子生物学特性及其组织表达特征,为揭示MPC基因在牦牛适应高原环境和能量代谢中的作用机制提供理论依据。【方法】选取麦洼牦牛为研究对象,PCR扩增牦牛MPC1和MPC2基因编码区(CDS)序列,利用在线生物信息学分析软件预测其蛋白结构及理化性质,并以实时荧光定量PCR检测MPC1和MPC2基因在不同年龄(0.5、1.5和2.5岁)牦牛各组织中的表达情况。【结果】牦牛MPC1基因CDS序列长330 bp,共编码109个氨基酸残基;MPC2基因CDS序列长384 bp,共编码127个氨基酸残基。基于MPC1和MPC2基因CDS序列相似性构建的系统发育进化树显示,牦牛分别与黄牛和水牛的亲缘关系最近,与绵羊的亲缘关系最远。牦牛MPC1和MPC2蛋白均为稳定的亲水性蛋白,丙氨酸和亮氨酸含量较高,有跨膜结构但无信号肽,均存在1个MPC结构域;其二级结构以α-螺旋为主(分别占57.80%和55.12%),三级结构模型为5xpd.1.A。MPC1和MPC2基因在2.5、1.5和0.5岁牦牛心脏中的相对表达量均最高,其次是肾脏和肝脏,而在脾脏中的相对表达量最低;MPC1和MPC2基因在不同年龄段牦牛各组织中的表达趋势不一致,可能与基因表达的组织特异性及二者在牦牛不同生长发育阶段发挥的作用不同有关。【结论】MPC1和MPC2基因在反刍动物间具有高度的保守性,其表达存在组织特异性和时序性,尤其在心脏中高表达,且编码蛋白中富含丙氨酸和亮氨酸,说明MPC1和MPC2基因在牦牛改善肉品质及适应高原环境的过程中扮演着重要角色,但二者在牦牛不同生长发育阶段发挥的作用有所差异。

辣椒高赖氨酸蛋白基因Cflr全长cDNA的克隆及其组织表达特征

为了在茄科植物中寻找新的高赖氨酸蛋白基因,以辣椒栽培种‘江蔬7号’的成熟花粉为材料,根据马铃薯和番茄中高赖氨酸蛋白基因的保守序列设计引物,通过RT-PCR技术扩增到一条长390bp的cDNA片段,继而应用RACE技术克隆了一个辣椒高赖氨酸蛋白基因的全长cDNA,命名为Cflr（Gen-Bank登录号：EU367999）。Cflr基因cDNA全长920bp,5′端有84bp的非翻译区,3′端具有完整的polyA尾,包含一个编码223个氨基酸的完整开放阅读框。Cflr基因与马铃薯和番茄高赖氨酸蛋白基因cDNA序列的同源性为50%-60%,氨基酸序列的同源性为40%-50%。该基因所编码的蛋白质中赖氨酸含量为21.2%,苏氨酸含量为10.3%,是目前已知赖氨酸含量最高的天然蛋白。半定量RT-PCR结果表明,Cflr基因在辣椒未成熟花药、成熟花粉、花瓣、茎、叶片和根中均有表达,在成熟花粉和花瓣中的表达丰度最高,在叶片中表达量明显减少,而在未成熟花药、茎和根中的表达量极少。

达氏鲟gdf11基因cDNA的克隆及组织表达特征分析

本研究克隆了达氏鲟(Acipenser dabryanus)生长转化因子gdf11(growth differentiation factor 11)基因cDNA。达氏鲟gdf11基因cDNA序列全长1 298 bp(不包括Poly A),开放阅读框为1 191 bp,编码396个氨基酸,5非编码区长19 bp;3非编码区长88 bp。通过Signal P软件预测含有N端21aa的信号肽。组织表达特征分析结果显示,gdf11在7种组织中均有表达,在眼和鳃中的表达量较高;不同水流条件下,鳃和心脏gdf11的表达量有显著性差异,静水中鳃gdf11表达量是流水(流速27.0±3.0 cm/s)的4.70倍,而心脏中的表达量是流水的2.72倍。这暗示了gdf11可能在呼吸代谢中发挥功能。

鸡TRAF6和TIFA基因克隆及其组织表达特征分析

【目的】分析肿瘤坏死因子受体相关因子6(TRAF6)及具有叉头相关结构域的TRAF相互作用蛋白(TIFA)基因在贵州黄鸡不同发育阶段各组织中的表达特点,为后续开展TRAF6和TIFA基因调控鸡的生长发育及二者相互作用调控鸡相关病毒复制打下基础。【方法】利用RT-PCR扩增鸡TRAF6和TIFA基因编码区(CDS)序列,通过ProtParam、SOPMA、SWISS-MODEL及MegAlign等在线软件进行生物信息学分析;同时采用实时荧光定量PCR分别检测TRAF6和TIFA基因在鸡胚发育第14 d(E14d)、鸡出壳第1 d(H1d)、第7 d(H7d)和第14 d(H14d)不同组织中的表达情况。【结果】鸡TRAF6和TIFA基因CDS序列全长分别为1638和564 bp,编码545和187个氨基酸残基,对应的编码蛋白分子量约62和22 kD,理论等电点(p I)为6.14和5.18。鸡TRAF6蛋白二级结构中无规则卷曲占47.08%、α-螺旋占38.14%、延伸链占11.86%、β-转角占2.92%,鸡TIFA蛋白二级结构中无规则卷曲占51.87%、α-螺旋占27.81%、延伸链占16.58%、β-转角占3.74%,二者均以无规则卷曲和α-螺旋为主。TRAF6和TIFA基因核苷酸序列同源比对分析均显示鸡与火鸡的相似性最高,分别为96.4%和92.2%,符合物种进化规律,也表明TRAF6和TIFA基因在禽类中具有一定的遗传保守性。TRAF6和TIFA基因在贵州黄鸡不同发育阶段的眼球、脑组织、心脏、肝脏、肺脏、肌胃、胸肌及腿肌中均有不同程度表达,且内脏组织的相对表达量普遍高于肌肉组织,以肺脏中的相对表达量最高,其次是肝脏和肌胃;从E14d发育到H14d,鸡TRAF6和TIFA基因在肺脏、肝脏和肌胃中的表达均呈先下降后上升的变化趋势,在眼球中则呈先上升后下降再上升的变化趋势,在脑组织、胸肌和腿肌的表达水平较低且趋于稳定。【结论】TRAF6和TIFA基因在鸡不同发育阶段各组织中均有表达,且以肺脏和肝脏中的表达水平相对较高,在脑组织、胸肌和腿肌中的表达相对较低,故推测TRAF6和TIFA基因相互作用对鸡的生长发育具有调控作用。

狭叶松果菊3-脱氢奎尼酸合成酶基因cDNA的克隆及其组织表达特征

目的克隆狭叶松果菊Echinacea angustifolia 3-脱氢奎尼酸合成酶基因并考察其在各个组织中的表达情况。方法采用快速扩增cDNA末端技术,以狭叶松果菊组培苗cDNA为模板,克隆出狭叶松果菊3-脱氢奎尼酸合成酶基因全长序列并通过半定量RT-PCR分析其在不同器官中的表达模式。结果克隆到的基因(命名为EanaroB)全长为1 424 bp,编码一个442个氨基酸残基组成的多肽。其氨基酸序列与植物来源的3-脱氢奎尼酸合成酶同源性都在80%左右。将得到的序列提交Genbank,序列号为EU293857。半定量RT-PCR结果表明,狭叶松果菊EanaroB基因在狭叶松果菊的根、茎、叶、花中均有表达,但花和叶中的表达量较高,在根和茎中较少。结论采用RACE和PCR的方法从狭叶松果菊中克隆出了咖啡酸类化合物生物合成途径上的一个基因EanaroB,为进一步研究咖啡酸类衍生物生物合成代谢途径提供一定依据,为今后利用基因工程技术提高咖啡酸类衍生物,包括苯乙醇苷类物质松果菊苷的代谢工程打下一定基础。

黄鳝nanos3基因克隆鉴定及其组织表达分析

【目的】明确nanos3基因在黄鳝卵巢发育和维持过程中的重要作用,为黄鳝PGCs可视化分子标记、生殖细胞移植及性腺发育分化机制研究打下基础。【方法】通过RACE克隆黄鳝nanos3基因cDNA序列,运用ProtParam、SOMPA、SWISS-MODEL、SignalP、TMHMM及NetPhos等在线软件进行Nanos3蛋白生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR检测nanos3基因在黄鳝不同组织中的表达情况,并以冰冻切片荧光原位杂交进行性腺组织定位。【结果】黄鳝nanos3基因cDNA序列全长1289 bp,包括147 bp的5’非编码区(5’-UTR)、531 bp的开放阅读框(ORF)及611 bp的3’非编码区(3’-UTR),共编码176个氨基酸残基。黄鳝Nanos3蛋白分子量为19.61 kD,理论等电点(pI)为9.07,为碱性蛋白;在黄鳝Nanos3氨基酸序列第108~162位处存在2个锌指基序“CCHC”结构域,无信号肽和跨膜结构域;蛋白二级结构以无规则卷曲的占比最高(64.20%),其次是α-螺旋(占24.43%),延伸链、β-转角的占比分别为6.82%和4.55%。黄鳝与大刺鳅、射水鱼、斑马鱼等鱼类的Nanos3氨基酸序列相似性分别为67.5%、57.2%和50.3%,与中国林蛙、粗皮蛙等两栖类动物的相似性分别为39.3%和30.3%,与人类、小鼠等哺乳类动物的相似性分别为33.3%和30.9%。nanos3基因在黄鳝肌肉中不表达,在精巢、肾脏、脾脏、脑、肝脏、肠道、心脏和血液中的相对表达量较低,在卵巢中的相对表达量最高,极显著高于在其他组织中的相对表达量(P<0.01),呈明显的组织特异性表达模式;冰冻切片荧光原位杂交分析结果显示,黄鳝nanos3基因仅在生殖细胞中表达,支持细胞中未见表达。【结论】黄鳝nanos3基因进化相对保守,主要在卵巢的生殖细胞中表达,且以细胞质中的表达为主,与核遗传信息的传递相关,是黄鳝性腺发育及分化相关的功能基因。

雪山草鸡血管紧张素转换酶2(ACE2)基因克隆、结构特性分析及其表达特征研究

旨在克隆血管紧张素转换酶2(angiotensin converting enzyme 2,ACE2)基因,分析其结构特性和表达特征。本试验以45和90日龄的健康雪山草鸡为研究对象,利用PCR技术扩增ACE2基因的编码区序列;运用生物信息学方法对其结构特征进行分析;通过TA克隆构建黄羽肉鸡ACE2编码区序列质粒标准品,使用绝对定量方法测定ACE2基因在45和90日龄雪山草鸡公母鸡各组织中的表达特性。结果,克隆得到2427 bp的编码区序列,共编码808个氨基酸,与白羽肉鸡一致,但是在黄羽肉鸡序列中存在大量突变位点造成编码氨基酸发生变化。同源性比较发现,其与红色原鸡的同源性为99%,其次为绿头鸭88%,与其它动物的同源性为73%~76%。生物信息学分析发现,ACE2属于I型跨膜蛋白,即分泌型蛋白,信号肽位于1~17 aa,含有46个蛋白质磷酸化位点。定量结果发现,小肠中ACE2表达量显著高于其它组织。法氏囊、气管、胆囊和脾中ACE2表达量较低,脾中表达量最低。母鸡空肠、盲肠、脾和肺中ACE2基因表达量显著高于公鸡。公鸡肾和心中ACE2基因表达量显著高于母鸡。90日龄雪山草鸡的十二指肠、空肠、肺、脾和回肠组织ACE2基因表达量均显著低于45日龄雪山草鸡,在法氏囊和肾组织中结果呈相反趋势。通过克隆获得了雪山草鸡ACE2基因编码区序列,生物信息学分析发现,雪山草鸡ACE2基因在家禽中较为保守;ACE2基因表达规律呈现出在雪山草鸡肠道组织中高于其他组织,母鸡中高于公鸡,随着时间表达水平呈下降趋势。研究结果为开展ACE2基因在黄羽肉鸡肠道中的功能研究奠定了理论基础。

鸡ANP32家族蛋白亚细胞定位及其在免疫器官中的表达特征分析

【目的】明确鸡ANP32家族蛋白的亚细胞定位及在不同月龄鸡免疫器官中的表达特征,为后续研究鸡ANP32家族蛋白与新城疫病毒(NDV)复制及其致病性的关系打下基础。【方法】分别构建鸡ANP32家族基因重组真核表达载体,转染HEK-293T细胞后进行诱导表达,利用Western blotting检测融合蛋白表达情况,并通过荧光观察分析融合蛋白亚细胞定位;同时采用实时荧光定量PCR检测ANP32家族基因在1~6月龄鸡免疫器官(脾脏、胸腺和法氏囊)中的表达水平。【结果】成功构建了鸡ANP32家族基因重组真核表达载体pEGFP-C1-ANP32A、pEGFP-C1-ANP32B和pEGFP-C1-ANP32E,转染HEK-293T细胞后得到正确表达,获得携带EGFP标签的融合蛋白EGFP-ANP32A、EGFPANP32B和EGFP-ANP32E,其分子量分别为60.0、57.9和56.9 k D。亚细胞定位分析结果表明,融合蛋白EGFP-ANP32A、EGFP-ANP32B和EGFP-ANP32E的荧光与细胞核荧光完全重合,即主要定位在细胞核。实时荧光定量PCR检测结果表明,ANP32家族基因在1~6月龄鸡免疫器官(脾脏、胸腺和法氏囊)中均有表达,且在不同免疫器官中的表达水平存在差异;ANP32A和ANP32E基因在1~6月龄鸡免疫器官中呈先上升后下降的表达趋势,且在2月龄免疫器官中的相对表达量达峰值;ANP32B基因的表达则呈下降趋势,以1月龄鸡免疫器官中的相对表达量最高。【结论】鸡ANP32家族蛋白主要定位于细胞核,且ANP32家族基因在不同月龄鸡免疫器官中均有表达,但这3个基因具有独特的表达特征,其表达差异与免疫器官发育及免疫功能间的关系有待进一步探究。

瓜实蝇普通气味结合蛋白基因的克隆及原核表达

利用RT-PCR和RACE方法克隆获得瓜实蝇Bactrocera cucurbitae(Coquillett)普通气味结合蛋白(general odorant binding protein,GOBP)基因的cDNA全长序列,命名为BcucOBP。测序结果表明,BcucOBP开放阅读框全长447 bp,编码149个氨基酸。氨基酸序列比对及三维结构同源建模表明,此序列具有OBPs的典型特征,序列中具有6个保守的半胱氨酸和6个α螺旋区域。构建了重组表达载体pET28a(+)-BcucOBP,并转化大肠杆菌BL21(DE3)中。SDS-PAGE及Western blotting分析表明,在IPTG进行诱导下目标蛋白以His-标签融合蛋白的形式在宿主菌中得到稳定表达。荧光定量PCR分析表明,BcucOBPmRNA在除雌虫腹节外的各个组织中都有表达,但在触角中的表达量最高。另外,BcucOBPmRNA在昆虫前足和生殖节中具有明显的性别差异表达特征,推测其不仅具有普通气味蛋白的功能,还可能参与了信息素的运输过程,在瓜实蝇交配行为中发挥重要作用。

家蚕RYBP基因的结构与表达模式分析及转基因干涉系统的建立

多梳蛋白(polycomb group,PcG)是一类对生物有机体生长发育很重要的转录抑制因子,参与有机体的发育调控。Ring和YY1结合蛋白(Ring and YY1 binding protein,RYBP)是在小鼠(Mus musculus)和果蝇(Drosophila melanogaster)中推断的PcG蛋白成员。基于生物信息学分析方法,设计引物克隆了家蚕的RYBP基因(BmRYBP);序列结构分析显示该基因有一个420 bp的完整ORF,由3个外显子和2个内含子组成,编码139个氨基酸,预测其蛋白质分子质量为15.4 kD,等电点为10.36,N端的20～44 aa有一个与蛋白间相互作用有关的锌指结构域(ZnF-RBZ);半定量RT-PCR分析显示,该基因在家蚕5龄3 d幼虫生殖腺中高水平转录;基于GAL4/UAS双元系统,构建了具有BmRYBP序列反向重复结构的转基因干涉表达载体,通过显微注射家蚕早期胚胎,获得了UAS系统的转基因家蚕后代,为研究BmRYBP在家蚕生长发育过程中行使的功能奠定了基础。

中华绒螯蟹过氧化物还原酶基因克隆及其在鳗弧菌感染下的表达分析

【目的】克隆中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)过氧化物还原酶基因(EsPrx)的开放阅读框(ORF),并分析EsPrx基因的组织表达特征及细菌感染下的表达情况,为中华绒螯蟹的先天免疫和抗病机制研究提供参考依据。【方法】通过RT-PCR结合转录组序列比对克隆出EsPrx基因,利用DNAStar、ClustalW、ExPASy、TMHMM Server v.2.0、SignalP 5.0及NetPhos 3.1 Server等在线软件进行生物信息学分析,并以实时荧光定量PCR检测EsPrx基因的组织表达特征及鳗弧菌(Vibrio anguillarum)感染下的表达情况。【结果】EsPrx基因ORF为597 bp,共编码198个氨基酸残基,含有Prx特有的2个结构域(FYPLDFTFVCPTEI和GEVCPA)。EsPrx蛋白分子式为C994H1544N258O293S8,分子量为22.05 kD,理论等电点(pI)为5.67,无跨膜域和信号肽,属于非分泌性蛋白。EsPrx氨基酸序列与扁额青蟹(Eurypanopeus depressus)、拟穴青蟹(Scylla paramamosain)和三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)的Prx氨基酸序列高度同源,对应的相似性分别89%、89%和88%;基于Prx氨基酸序列相似性构建的系统发育进化树也显示,EsPrx氨基酸序列先与拟穴青蟹、扁额青蟹及南美白对虾(Penaeus vannamei)的Prx氨基酸序列聚在一起,再与其他动物的2-Cys Prx氨基酸序列聚类,证实EsPrx基因属于未分化的Prx基因,即Prx1/2基因。EsPrx基因在中华绒螯蟹各组织中广泛表达,以肝胰腺的相对表达量最高,极显著高于在其他组织中的相对表达量(P<0.01);EsPrx基因表达在鳗弧菌感染不同时间段存在明显差异,感染6~24 h其相对表达量显著升高(P<0.05),而后迅速降至正常水平。【结论】EsPrx基因为甲壳动物未分化的Prx1/2基因,在中华绒螯蟹肝胰腺中高表达,并参与鳗弧菌感染的抗氧化应激反应,即在抗逆过程中发挥重要作用。

尼罗罗非鱼干扰素诱导蛋白44基因克隆及表达分析

【目的】探索干扰素诱导蛋白44基因(ifi44)在尼罗罗非鱼各组织的分布特征及其响应无乳链球菌感染和聚肌胞苷酸[Poly(I∶C)]刺激过程中的表达模式,为进一步揭示ifi44基因在鱼类免疫应答中的作用机制打下基础。【方法】克隆On-ifi44基因开放阅读框(ORF),通过ExPASy、TMHMM-2.0、Euk-mPLoc 2.0、SOPMA和SWISS-MODEL等在线软件进行生物信息学分析,根据单细胞转录组测序结果分析On-ifi44基因在细胞层面的分布情况,并采用实时荧光定量PCR检测On-ifi44基因在尼罗罗非鱼各组织中的表达分布特征及在无乳链球菌感染和Poly(I∶C)刺激后的时序表达情况。【结果】On-ifi44基因ORF序列全长1437 bp,编码478个氨基酸残基,其编码蛋白分子量为52.7 kD,理论等电点(pI)为4.97。On-ifi44含有1个TLDc_dom结构域(1~157 aa)和1个GTP-bd结构域(197~322 aa),不含跨膜结构域。On-ifi44氨基酸序列与奥利亚罗非鱼ifi44氨基酸序列的相似性为97.94%;基于ifi44氨基酸序列相似性构建的系统发育进化树也显示On-ifi44氨基酸序列与奥利亚罗罗非鱼ifi44氨基酸序列聚为一支,二者具有较近的亲缘关系。On-ifi44基因在尼罗罗非鱼的肠道、肝脏、鳃、皮肤、脾脏、体肾、胸腺、脑、头肾、肌肉、心脏等11个组织中均有表达,且主要在T细胞亚群表达;经无乳链球菌感染和Poly(I∶C)刺激后,On-ifi44基因在尼罗罗非鱼脾脏、肾脏、头肾和肠道组织中的相对表达量均发生变化,且存在明显的时间依赖性。【结论】On-ifi44含有1个TLDc_dom结构域和1个GTP-bd结构域,进化保守且在不同物种间具有相似的生物学功能;On-ifi44基因在无乳链球菌感染和Poly(I∶C)刺激后呈时间依赖性上调表达,表明ifi44基因作为重要的调节因子,参与了尼罗罗非鱼抗细菌感染、抗病毒增殖的免疫应答过程。

禽源PKR基因生物信息学及组织表达分析

为了探讨禽源双链RNA依赖的蛋白质激酶(PKR)基因的分子生物学特征并了解其在鸡组织/器官中的表达分布情况,试验首先利用生物信息学在线工具对编码蛋白进行了理化性质分析及二级结构、三级结构预测;然后将禽源PKR基因插入至真核表达载体pEF1α-Myc中,将重组真核表达载体pEF1α-Myc-PKR转染至DF1细胞中,通过间接免疫荧光鉴定和Western-blot鉴定对表达的蛋白进行验证,通过激光共聚焦扫描显微镜对其进行亚细胞定位;最后采用实时荧光定量PCR检测该基因在SPF鸡不同组织/器官中的分布情况。结果表明:禽源PKR蛋白的分子式为C2744H4332N772O842S23,共编码550个氨基酸,理论分子质量为62346.63 u,等电点(pI)为8.63,不稳定系数为45.54,属于不稳定蛋白;二级结构中,α-螺旋占比为33.27%,延伸链占比为13.64%,β-转角占比为4.73%,无规则卷曲占比为48.36%;三级结构预测模型与人类PKR蛋白的相似性为47.29%。经双酶切验证成功构建了重组真核表达载体pEF1α-Myc-PKR,该载体可在DF1细胞中表达PKR蛋白,蛋白质分子量约为62 ku,具有良好的反应原性,且主要定位于细胞质中。禽源PKR基因在SPF鸡的17个受检组织/器官中均有表达,但在不同组织/器官中的表达量不同;在血液中的表达量最高,然后依次为胰腺、肠、肺脏、脾脏、胸腺、法氏囊、肝脏、腺胃、肌胃、皮肤、气管、脑和肾脏;在关节和肌肉中的表达量极低。说明PKR基因可能参与血液免疫反应,在先天免疫反应中扮演重要角色。

鹅掌楸LcPAT8基因的克隆及功能初步分析

【目的】基于前期鹅掌楸生长性状与EST-SSR分子标记关联分析结果,克隆分离与鹅掌楸生长性状相关联的SSR位点相对应的基因,通过分析其序列特征、结构特征、与其他物种同源基因的亲缘关系和表达特性,初步了解该基因在鹅掌楸生长发育过程中的作用。同时,利用遗传转化技术对分离的基因进行功能研究,以期为鹅掌楸生长发育的分子机制研究及功能基因挖掘奠定基础。【方法】以鹅掌楸叶芽为材料,借助其叶片转录组数据库,采用RT-PCR和RACE技术克隆分离与鹅掌楸生长性状相关联的642号位点对应的EST序列相关基因,对其进行生物信息学分析。通过实时荧光定量PCR检测该基因在鹅掌楸花芽、盛花期的叶芽、叶片、花瓣、雄蕊、雌蕊中的相对表达量。利用Gateway技术构建该基因的植物过表达载体,使用农杆菌GV3101介导的花絮浸染法转化拟南芥,获得T2代转基因植株,直接观察转基因植株表型。【结果】克隆获得与鹅掌楸生长性状相关联的642号位点相对应的基因,该基因全长1 968 bp(GenBank登录号:KU883608),开放阅读框为1 269 bp,编码422个氨基酸。生物信息学分析表明该基因编码的蛋白序列含有1个典型的DHHC-CRD结构域,属于DHHC型锌指蛋白家族成员,与其他植物预测的蛋白质棕榈酰基转移酶(PAT)高度相似,并根据与NCBI中拟南芥PAT基因的比对结果,将其命名为LcPAT8。组织表达分析表明,LcPAT8基因在鹅掌楸花芽、叶芽等6个组织中均有表达,在雌蕊中表达量最高,花瓣和叶片中的表达量高于叶芽和花芽,而在雄蕊中的表达量最低。利用Gateway技术,成功构建了鹅掌楸LcPAT8基因的植物过量表达载体,获得T2代转基因拟南芥。与野生型拟南芥相比,过表达LcPAT8基因的拟南芥植株的莲座叶片数目以及抽薹时间没有发生明显变化,而野生型植株大部分角果成熟、叶片枯黄掉落时,转基因植株依然生长旺盛,叶片鲜绿并且还有大量花絮,在野生型植株干枯死亡后,转基因植株还有大量侧枝生长、开花。【结论】鹅掌楸LcPAT8基因在雌蕊中表达量最高,其次是花瓣,可能参与花瓣的扩展、心皮及胚的发育;在拟南芥中过表达LcPAT8基因,明显延长了植株的生长期。因此,鹅掌楸LcPAT8基因可能在植物生长发育过程中起着重要的调控作用。