银杏CONSTANS-LIKE基因的克隆与序列分析

为阐明银杏开花调控机制,对不同时期的银杏叶片进行了转录组测序,通过分析开花前后表达量差异较大的基因,筛选出1个与开花调控相关的CONSTANS-LIKE基因。使用RT-PCR法从银杏叶片cDNA中克隆得到该基因的完整编码序列(CDS),命名为GbCOL。GbCOL基因的CDS序列全长为1 239 bp,编码产物含412个氨基酸。核苷酸和蛋白质序列多重比对结果显示,GbCOL与其他植物的CO基因的核苷酸与蛋白质序列具有一定的同源性,与裸子植物中的CO基因同源性较高。该基因的蛋白产物具有典型的CONSTANS蛋白保守结构,包含2个高度保守的B-box及CCT结构域。该基因可能在银杏开花调控过程中发挥重要作用。

Isolation and Expression Profiling of a CONSTANS-Like Gene and Two FLOWERING LOCUS T-Like Genes from Spinacia oleracea L.

Spinach (Spinacia oleracea L.) develops leaf rosettes under short-day conditions, and starts reproductive growth including bolting and flowering under long-day conditions. Japanese people prefer Oriental spinach that bolts easily with a shorter photoperiod than European spinach. This is one of the main reasons that Oriental spinach is difficult to grow year-round. In order to understand spinach flowering mechanisms and obtain knowledge for spinach breeding, we isolated one CONSTANS-like (COL) and two FLOWERING LOCUS T (FT) homologs, which are key components of photoperiodic regulation of flowering time, from a Japanese cultivar. The expression of SoCOL1 showed diurnal rhythm with the highest expression at the end of the dark cycle. This diurnal rhythm is similar to the expression of BvCOL1 from sugar beet (Beta vulgaris), whose flower-promoting effect was observed when overexpressed in Arabidopsis. Phylogenetic analysis showed that SoCOL1 is the closest homolog of BvCOL1, suggesting that SoCOL1 is an ortholog of BvCOL1. SoFT1 and SoFT2 are closely related to BvFT1 and BvFT2, respectively. The expression of SoFT1 and SoFT2 were induced in advance of flower bud formation after changing the photoperiod, but the expression level of SoFT1 was much lower than SoFT2. Currently, we are speculating that SoFT2 is a flower-promoting factor of spinach, and that SoFT1 has a role in light signaling because the expression of SoFT1 showed a diurnal rhythm.

Wells评分、Kahn评分、St. André评分、Constans评分对下肢深静脉血栓的诊断价值研究

目的评价Wells评分、Kahn评分、St.André评分、Constans评分对下肢深静脉血栓(DVT)的诊断价值。方法选择2006年7月—2009年3月在宁夏医科大学总医院行直接CT静脉造影(CTV)、间接CTV、下肢B超检查的疑诊DVT的住院患者278例,分别行下肢Wells评分、Kahn评分、St.André评分、Constans评分。以各评分低度可能DVT作为阴性结果,中度可能DVT和高度可能DVT作为阳性结果;以CTV检查和/或下肢B超作为诊断DVT的金标准,分别计算各评分诊断DVT的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值和ROC曲线下面积(AUC)。结果各评分诊断DVT的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、AUC,Wells评分为92.3%、48.9%、65.7%、85.7%、0.845;Kahn评分为64.3%、29.6%、49.2%、44.0%、0.526;St.André评分为90.2%、51.8%、66.5%、83.3%、0.761;Constans评分为95.8%、23.0%、56.8%、83.8%、0.755。Z检验结果显示,除St.André评分与Constans评分诊断DVT的AUC差异无统计学意义外,其他评分两两比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论通过比较Wells评分、Kahn评分、St.André评分、Constans评分对DVT的诊断价值发现,Wells评分在4种评分中诊断效能最高,比较适用于中国人群。

甘蓝型油菜开花调控转录因子CONSTANS的表达分析

【目的】研究开花调控转录因子CONSTANS(CO)同源基因在甘蓝型油菜中的表达特征。【方法】以早熟甘蓝型油菜品系D626-6和晚熟甘蓝型油菜品系D125-5为材料,依据甘蓝型油菜CONSTANS同源基因Bn1CON19设计特异性引物扩增CO基因全长编码区,并根据获得的cDNA序列设计实时荧光定量特异性引物,采用SYBR GreenI染料法进行实时荧光定量PCR研究CO基因表达差异。【结果】在整个生育期内,早熟和晚熟甘蓝型油菜品系的CO基因以叶片中的表达量最高,花蕾和茎中表达量次之,且早晚表达量高于中午时分;在不同生育时期内,抽薹期表达量最大,且早熟甘蓝型油菜品系CO基因在叶片和花蕾中的表达明显高于晚熟甘蓝型油菜品系。【结论】CO同源基因在甘蓝型油菜成花过程中以及生育期的长短上发挥着一定的作用。

砂梨CONSTANS基因的克隆及原核表达分析

为了探索梨树植物的开花调控机制,本研究以砂梨(Pyrus pyrifolia Nakai)叶片为材料,采用同源序列克隆法,进行了开花调控相关基因CONSTANS的克隆,命名为PyCO,GenBank登录号为KF246572。序列分析表明,该基因包含一个1023 bp的开放阅读框,编码340个氨基酸,推测蛋白质分子量为37.81 kD,等电点为5.95。PyCO蛋白具有典型的植物CO家族的结构特征,含有2个高度保守的B-box及CCT结构域。进化树分析表明,该氨基酸序列与苹果的同源性接近93%,与碧桃、可可树、草莓等其他高等植物的CO类蛋白同源性也在70%以上。原核表达获得了具有较高表达水平的融合蛋白,分子量约为58.5 kD,为进一步探索梨树开花调控机理奠定了基础。

银杏CONSTANS基因植物表达载体构建

目的:构建银杏CONSTANS基因的表达载体。方法:PCR扩增CO基因得到1.2kb左右的片段,用BamHⅠ+HindⅢ酶切纯化,通过T4DNA连接酶连接到植物表达载体pCAMBIA1304上,并转化到农杆菌LBA4404,然后进行菌落PCR及酶切鉴定。结果:载体构建成功。结论:构建了GbCO正义链和反义链的植物表达载体pCAMBIA 1304-GbCOs和pCAMBIA 1304-GbCOa,可用于GbCO基因的转基因功能研究。

高羊茅光周期调控基因CONSTANS的克隆与分析

本研究以坪用型"黔草1号"高羊茅为实验材料,基于多年生黑麦草CONSTANS(CO)基因序列设计引物,利用3'RACE和5'RACE方法扩增CO基因。结果表明,从高羊茅中分离出CO基因,命名为FaCON-STANS。经序列分析,cDNA全长1557bp,编码376个氨基酸,具有完整的开放阅读框(ORF,166～1296bp),氨基端具有B-box型锌指结构域,碳端具有CCT(CO,CO-like,TOC1)结构域。进一步的同源性分析表明,Fa-CONSTANS蛋白与禾本科植物的CO蛋白亲缘关系较近,与其它植物的亲缘关系较远。

版纳龙竹CONSTANS同源基因的克隆与序列分析

以版纳龙竹基因组DNA为模板，采用前人基于水稻CO同源基因Hd1序列的保守区所设计的特异引物COS1和COA1，运用PCR方法扩增出一条1520bp的DNA片段，并克隆到pGEM—T载体。测序和序列分析结果显示：该片段含有1个590bp的内含子，编码区930bp共编码310个氨基酸；该基因被命名为DxCO1，其DNA序列在GenBank中的注册号为GQ358925。在GenBank中进行同源性检索的结果显示：其核苷酸序列与其它禾本科植物CO同源基因的氨基酸序列同源性高达81％～91％；推测的DxC01蛋白质序列与其它种子植物CO同源基因蛋白质序列的系统发育分析结果显示：DxC01与小麦Hdl—like等5个基因聚成了一个强烈支持的分支；另外，在该片段推测的蛋白质序列的氨基端含有一个类似锌指蛋白的B．box（Cx2Cx8Cx7Cx2Cx4Hx8H）结构域，羧基端含有一个CCT（CO，CO—like，TOC1）结构域。序列和结构的高度同源性表明：DxCO1是版纳龙竹的1个CO-like基因，可能对其开花调控有着重要作用。

烟草CONSTANS同源基因的克隆与分析

日照长度影响植物的生长发育,在拟南芥中CONSTANS是植物光周期开花途径中的关键基因。利用同源序列法结合RACE技术从短日照烟草品种Kutsaga.Mammoth10中分离出了开花时间相关的CO（CONSTANS）同源基因,并命名为NtCO1（基因登录号JN022535.1）。经序列分析,NtCO1全长1493 bp,具有完整的开放阅读框（ORF,81~1292 bp）,编码403个氨基酸;具有CO蛋白典型的结构域;氨基末端有两个B-box结构,羧基末端有CCT保守结构域。氨基酸同源性比对发现,NtCO1与茄科CO同源蛋白一致性最高,同马铃薯CO序列一致性达到86.5%;与拟南芥CO蛋白和水稻Hd1氨基酸序列一致性也分别达到50%和43.7%。基因表达分析表明,NtCO1在叶片中优势表达,茎中次之,根中最弱。

银杏CONSTANS基因的克隆与序列分析

利用1对简并引物,从银杏中克隆得到CONSTANS基因的cDNA片段,命名为GbCO。GbCO长855bp,编码285个氨基酸。核苷酸和蛋白质序列多重比较结果显示,GbCO与其他植物的CO基因的核苷酸与蛋白质序列均高度同源。GbCO编码的蛋白质与挪威云杉、海岸松和长白松的CO氨基酸相似性分别为60%、53%和52%。CO系统进化树显示,GbCO与其他裸子植物亲缘关系较近。该研究通过克隆GbCO基因,可为利用转基因技术缩短银杏童期提供基因资源,也为进一步了解银杏开花的分子调控机理奠定基础。

短命植物小拟南芥光周期调控基因CONSTANS的克隆与表达特征分析

目的光周期是影响植物生长发育的重要因素之一,CONSTANS(CO)是植物光周期开花途径中关键的基因。方法本研究基于短命植物小拟南芥(Arabidopsis pumila)转录组数据库,获得1条与拟南芥CO基因AtCOL1基因序列高度相似的unigene,通过RT-PCR方法从小拟南芥中克隆了该CO同源基因,命名为ApCOL1;进行了基因的生物信息学分析及节律表达、组织表达和响应非生物胁迫的表达特征分析。结果研究结果表明ApCOL1具有两个B-box和一个CCT结构域,氨基酸序列上与AtCOL1相似性高达86.8%。系统进化分析表明ApCOL1与AtCOL1和琴叶拟南芥(Arabidopsis lyrata)的AlCOL1亲缘关系较近,且属于第I亚组成员。qRT-PCR实验表明在长日照和短日照条件下ApCOL1具有相似的昼夜节律表达特征;ApCOL1在小拟南芥各组织中均有表达,但在果荚中表达量最高。250mmol/LNaCl胁迫和20%PEG-6000模拟干旱胁迫12h明显抑制ApCOL1基因的表达,并且随着胁迫时间的延长ApCOL1表达水平没有显著差异。在高温(40℃)胁迫下,ApCOL1基因的表达在24h内先下降后上升并达到最高,48h又下降到对照水平。低温(4℃)胁迫24h之前,ApCOL1基因的表达没有明显变化,但处理48h表达水平显著下降。结论本研究表明ApCOL1基因能够响应盐、干旱、高温和低温等非生物胁迫,暗示该基因在小拟南芥抵抗逆境胁迫中起着重要作用。

菠萝COL基因的克隆及响应乙烯的表达特性分析

COL(CONSTANS Like)基因不仅响应光周期调控,还参与植物器官的发育及非生物胁迫的响应。本研究克隆了4个菠萝COL(AcCOL)同源基因,预测其蛋白的结构理化性质和启动子顺式作用元件,并探究AcCOL基因在乙烯利处理后的时空表达模式。结果表明:AcCOL1、AcCOL2基因分别编码387、243个氨基酸,都含有CCT结构域,属于第Ⅳ类COL基因;AcCOL3、AcCOL4基因分别编码394、411个氨基酸,均含有1个B-box和1个CCT结构域,属于第Ⅲ类COL基因。启动子顺式作用元件预测表明4个AcCOL的启动子中均含有光响应元件、昼夜节律表达相关元件。AcCOL1和AcCOL2启动子均含有生长素响应元件和乙烯响应元件;AcCOL3和AcCOL4启动子均含有细胞分裂素响应元件。实时荧光定量PCR分析结果显示,AcCOL基因主要在叶中表达。乙烯利处理后,4个AcCOL同源基因均有不同程度上调。与各自时期的对照相比,AcCOL1和AcCOL4在茎中表达上调较多;AcCOL2和AcCOL3在叶中表达上调较多。另外,AcCOL2基因在3个组织部位中与各自时期的对照相比均有显著上调。研究表明,4个AcCOL同源基因在乙烯利处理后,表达水平均有上调;其中AcCOL2更为显著,在3个组织部位中,与另外3个基因相比表达上调更多。说明AcCOL2基因对外施的乙烯利信号更加敏感,可能在乙烯作用途径中发挥作用。

大豆开花基因GmCO和GmFT的克隆及表达

为了研究大豆光周期反应是否受开花基因CO(CONSTANS)和FT(FLOWERING LOCUS T)调控,采用同源序列法从大豆中分离了CO和FT的同源物GmCO和GmFT.GmCO和GmFT分别编码151和109个氨基酸,与水稻和拟南芥中相关蛋白的氨基酸序列同源性达到70%以上.通过RT-PCR分析GmCO和GmFT在短日照(short daylength,SD)、自然光照(natural light,NL)和长日照(long daylength,LD)处理大豆不同发育阶段叶片中的表达发现,GmCO在LD处理大豆早期发育的叶片中高丰度表达,GmFT在SD和NL处理大豆开花时期的叶片中高丰度表达.上述结果表明,GmCO和GmFT的表达与大豆开花时间及光照长度密切相关,且GmCO抑制GmFT的表达.

植物CO基因研究进展

CO(constans)是植物开花时间光周期调控途径中的一个重要基因.目前从拟南芥、水稻、油菜、马铃薯等多个物种中都已经克隆到CO同源基因.CO基因在不同物种中具有保守的锌指结构和核定位区域,但是不同植物中的作用机理并不完全相同.序列分析表明该基因在被子植物与裸子植物之间、双子叶植物与单子叶植物之间以及不同科、属的植物之间均有明显分化,说明CO基因可能在植物进化中起到了重要作用.本文综述了近年来有关植物CO基因的研究进展,并对其在物种中的进化进行分析,为CO基因进一步研究提供参考.

大豆GmCOL4基因的克隆与分析

CONSTANS(CO)是植物光周期开花途径中的关键基因之一。通过RT-PCR和生物信息学的方法,克隆了大豆GmCOL4基因并分析其结构特征,用实时荧光定量PCR(quantitative real-time RT-PCR,qRT-PCR)研究了其转录特点。结果表明,GmCOL4的4个外显子编码一个具有B-box和CCT保守结构域的CO-like蛋白,在序列上与拟南芥(Arabidopsis thaliana)COL9相似性最高,为64.3%。分析其转录特征发现,GmCOL4表达主要受生物节律的影响,受光的调节作用较弱。器官特异性表达分析发现,GmCOL4主要在大豆叶片中表达,表达模式与COL9相似。这为大豆中CO基因家族的功能研究提供了重要的依据。

CO基因的调控表达与植物光周期反应

光周期是影响植物花发育的重要环境因素,CONSTANS(CO)是拟南芥光周期遗传调控途径中的关键因子,目前已在许多植物中发现了编码有N端类锌指结构B-box和C端CCT保守结构域的CON?STANS-like(COL)基因,但它们的功能却不尽相同。概述了CO基因的结构、家族成员及其在光周期途径中的作用机制,以期为植物光周期遗传机理研究提供参考。

植物开花光周期反应的分子调控机制

植物开花时间受到日照长短季节性变化的调节,拟南芥和水稻中与光周期反应相关基因的分离,使人们得以认识植物开花光周期反应的分子调控机制。植物感知日照长短的变化主要由CONSTANS(CO)基因的表达所控制。CO能够将光信号与生物钟信号整合,调节开花基因FLOWERING LOCUS T(FT)的表达,并最终控制植物的开花时间。本文对这一研究的最新进展进行了综述。

CO/FT调节元件与植物开花时间调节研究进展

综述了CO/FT调节元件与植物开花时间调节的最新研究进展。开花是植物由营养生长向生殖生长转变的关键过程。光周期和温度在植物开花时间控制中起主要作用。在拟南芥和水稻中,CONSTANS(CO)对植物的日照长度测定至关重要,它与其靶基因FLOWERINGLOCUST(FT)构成的调节元件(regulon)在依赖于光周期的开花过程中起重要作用。目前已从多种植物中鉴定出CO和FT基因,并对其在开花时间的调控作用进行了深入研究。

高等植物成花的光周期调控

高等植物成花是当今发育生物学研究的热点和难点。高等植物的成花诱导过程由自身遗传因子和外界环境因素两方面决定。在已知的成花途径中,光周期途径是研究得较为清楚的一条途径。目前高等植物光周期成花分子机理的研究主要针对拟南芥进行。光周期调控中CONSTANS(CO)是关键基因,它进行光信号和生物钟信号整合,节律性地表达激活FLOWER-ING LOCUS T(FT)表达,诱导植物开花。在不同的光周期反应的植物中,基因调控成花作用的机理并不完全相同。现就光周期成花的研究进展作简要综述。

谷子CO家族基因的全基因组鉴定与分析

抽穗开花是高等植物从营养生长向生殖生长转变的过程,该过程受到众多基因的调控。CONSTANS(CO)是光周期开花途径中的一个关键基因,是生物节律钟基因和开花基因之间的关键枢纽。利用生物信息学的方法,从谷子基因组中鉴定了34个CO基因;与拟南芥CO家族的17个成员进行同源比对,发现Seita.7G007800与Seita.9G020100相似性最高;在此基础上,分析了谷子CO基因的启动子,发现启动子有光响应元件Sp1、脱落酸响应元件ABRE以及赤霉素响应元件P-box等;RNA-Seq转录组测序发现,这些CO基因在叶片中表达量存在显著差异,其中,Seita.4G192300基因表达量最高,而Seita.1G304900,Seita.3G080700和Seita.4G001600这3个基因在叶片中不表达。这些结果不仅为深入研究CO基因与抽穗开花的关系提供依据,而且为后续谷子抽穗开花途径的研究奠定理论基础。