油茶SOD基因片段克隆及序列分析

根据已报道的多种植物Cu/Zn-SOD和Mn/Fe-SOD基因的氨基酸序列的保守区域分别设计简并引物,以油茶(Camellia oleifera)叶片总RNA为模板,通过RT-PCR分别扩增得到一个375bp的Cu/Zn-SOD基因片段和一个429bp的Mn/Fe-SOD基因片段。将片段序列在NCBI网站上进行同源性比对,表明本研究克隆的结果均与多种植物的Cu/Zn-SOD和Mn/Fe-SOD基因存在亲缘关系,因而认为所克隆的基因片段就是油茶SOD基因;并运用DNAStar5.0软件分别进行序列分析,推导的氨基酸序列分别为125个残基和143个残基;具有所有植物SOD基因共有的保守区域;与多种植物Cu/Zn-SOD基因的核苷酸和氨基酸序列的同源性均分别在80%和84%以上,与其他植物的Mn/Fe-SOD基因的核苷酸和氨基酸序列的同源性都在84%和86%以上。

柑橘类植物SOD基因片段的克隆和SNP分析

[目的]对柑橘类植物遗传多样性进行精确分析研究。[方法]根据已报道的各种植物Mn/Fe-SOD基因的氨基酸序列上前后2个保守区设计1对简并引物,采用RT-PCR技术,分别从岭南沙田柚、柠檬等6种柑橘类植物中克隆得到长426bp的Mn/Fe-SOD基因片段,并对所得序列进行了SNP分析。[结果]柑橘类植物核苷酸同源性高达97.2%,与其他植物Mn/Fe-SOD基因核苷酸序列的同源性都在77.7%以上;经过氨基酸序列推导,每个基因片段分别编码142个氨基酸,6个基因片段的氨基酸同源性为97.9%,与其他植物Mn/Fe-SOD基因的氨基酸序列同源性在79.0%以上。在Mn/Fe-SOD基因片段中有18个核苷酸位点存在SNPs,导致3个氨基酸位点发生变异,多态性频率为1SNP/23.7bp,核苷酸变异度为4.23%,氨基酸变异度为2.38%。[结论]该研究为丰富构建柑橘类植物基因图谱标记和抗逆性状的遗传标记奠定了基础。

东亚砂藓Cu/Zn SOD基因的克隆及序列分析

[目的]对东亚砂藓(Rhacomitrunm japonicum)的Cu/Zn SOD基因进行克隆,并对其序列进行分析。[方法]利用RT-PCR技术获得东亚砂藓Cu/Zn SOD基因的cDNA,同时对该序列进行生物信息学分析。[结果]东亚砂藓Cu/Zn SOD基因cDNA长565 bp,包含一个长为465 bp的ORF,编码154个氨基酸残基,预测的该蛋白的分子量为15.5 kD,理论等电点为5.77,负电荷残基(Asp+Glu)总数为18个,正电荷残基(Arg+Lys)总数为12个,不稳定系数是13.36;其编码的氨基酸序列包含了5个蛋白保守区,均为铜锌超氧化物歧化酶超家族所有;Blastn比对表明东亚砂藓Cu/Zn SOD基因与毛尖紫萼藓、小立碗藓相关基因的同源性高达99%和82%。[结论]该研究为进一步研究紫萼藓科植物的抗旱性及苔藓Cu/Zn-SOD在抗非生物胁迫方面的功能提供了理论依据与基础。

“台农甜蜜桃”胚性愈伤组织SOD基因家族的克隆与序列分析

以"台农甜蜜桃"胚性愈伤组织为材料,采用RT-PCR和RACE法,首次从台农甜蜜桃中克隆出较为完整的包括Fe-SOD、Mn-SOD、Cu/Zn-SOD 3类型20条的SOD基因家族的全长序列,各成员核酸长度范围在858~1 234bp之间,共编码4种不同的蛋白。生物学分析学分析表明,SOD家族蛋白均为稳定的跨膜蛋白,均含有SOD典型的保守结构域,且在进化上高度保守,但在磷酸化位点上各蛋白差异较大,且3′UTR及5′UTR均具有多态性,可能通过以丝氨酸为主的磷酸化方式,改变酶活性及蛋白构象来参与对桃生长发育的调控。

副结核分枝杆菌SOD基因的克隆与序列分析

以副结核分枝杆菌C-2染色体DNA为模板,以SOD基因特异性引物进行PCR扩增,获得约620 bp的DNA片段。将PCR产物克隆至pGEM-T Vector中,通过α-互补法筛选和质粒酶切及序列分析鉴定,成功构建出重组质粒pGEM-T-SOD,为进一步研究SOD基因及其表达产物的免疫生化特性奠定基础。

西红柿叶片SOD基因分离克隆和测序的研究

利用多聚酶链式反应技术，以西红柿叶片为材料，快速扩增并克隆了Ｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅｄｉｓｍ－ｕｔａｓｅ（简称ＳＯＤ）ｃＤＮＡ，并进行序列分析，该基因全长４６５ｂｐ，共编码１５２个氨基酸，与国外已报道基因具有９８％以上的同源性。

红曲菌Mn-SOD基因克隆、表达及序列分析

为得到产Mn-SOD工程菌及表达产物,通过设计出红曲菌H4000 Mn-SOD简并引物得到目的基因片段,再设计全长引物利用PCR技术扩增红曲霉Mn-SOD基因的全长序列。经EcoRⅠ和HindⅢ酶切后连接至相同酶切的表达载体pET28a,并转化至E.coli BL21进行诱导表达。克隆得到的基因预测编码152个氨基酸,预测相对分子量为17 kDa。同时,将克隆得到的Mn-SOD基因与NCBI数据库进行比对,发现该序列与橙色红曲霉超氧化物歧化酶(SOD)基因相似度达到99%,与炭疽菌、米曲霉、黄曲霉的Mn-SOD基因也有较高的相似度。通过SDS-PAGE检测蛋白表达情况,目标蛋白相对分子质量约为19 kDa,与预测分子量基本相符。该表达蛋白在pH2.0保温处理1 h,仍具有较高的Mn-SOD酶活。

油茶ACP基因的全长cDNA克隆及序列分析

酰基载体蛋白是脂肪酸合成中的关键蛋白质,位于脂肪酸合成酶系的中央,作为脂酰基的载体将脂酰基从一个酶反应转移到另一个酶反应.以油茶近成熟种子cDNA文库和EST文库为基础,采用分子生物学技术分离克隆了油茶酰基载体蛋白基因全长cDNA序列.结果表明:油茶酰基载体蛋白基因的全长cDNA为669bp,包含1个完整的CDS及3′UTR和5′UTR,编码141个氨基酸,该基因被命名为co-acp并提交至GeneBank,登录号是EU717697;油茶酰基载体蛋白基因的推导氨基酸序列与其它15种植物的ACP进行AlignX比较的结果表明,油茶酰基载体蛋白与油橄榄ACP的相似性最高,而且遗传距离最近;预测油茶酰基载体蛋白的二级结构以α螺旋为主,没有跨膜结构域和信号肽,其等电点约为4.995.

油茶DGAT1基因的全长cDNA序列克隆及分析

DGAT酶是催化TAG合成途径即Kennedy途径中唯一的限速酶。根据已报道油茶DGAT1基因部分cDNA序列设计引物,利用RT-PCR和RACE技术,对油茶DGAT1基因进行克隆及序列分析。结果表明:该基因序列全长为2 046 bp,包含1个完整的1 548 bp ORF及269 bp 5’UTR和229 bp 3’UTR,编码515个氨基酸;该基因被命名为co-dagt1。经过比对分析,发现油茶的DGAT1基因具有DGAT1基因特有的保守序列和相关特征,而且与其他植物的DGAT1基因具有较高的相似性,并对其蛋白质序列和理化性质进行了分析。

油茶苯丙氨酸解氨酶基因的cDNA克隆与序列分析

苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia lyase,PAL)是苯丙烷类代谢途径的关键酶之一。以油茶(Camelliaoleifera)近成熟种子cDNA文库和EST文库为材料,通过分子克隆方法鉴定了PAL全长cDNA。结果表明:油茶PAL基因的cDNA长2 118 bp,编码705个氨基酸,与其他物种的PAL具有较高的相似性,在进化上高度同源;油茶PAL编码的蛋白质序列包含与水稻、玉米PAL蛋白质相同的脱氨基位点和催化活性位点;PAL系统进化树表明,油茶PAL基因与灌木类植物的PAL基因聚类关系最近。

油茶脂氧合酶基因全长cDNA的克隆与序列分析

为深入了解脂氧合酶基因在油茶果实成熟过程中的功能及其对油茶油脂品质的影响,本研究以油茶种子的转录组数据库中的脂氧合酶基因(lipoxygenase,LOX)的部分cDNA序列为基础,采用RT-PCR和RACE技术从油茶种子中克隆到此基因的全长cDNA,并其进行了序列分析。该基因全长cDNA为2 698 bp,包括5’非编码区161 bp、3'非编码区131 bp以及一个长2 406 bp的编码区和16 bp的polyA尾巴。该基因编码蛋白质的分子量约为91.65 kDa,等电点为5.255。同时该蛋白二级结构以α-螺旋为主,具有跨膜结构,主要分布在细胞内的叶绿体和细胞质中。经过比对分析,发现油茶LOX基因序列与其他物种LOX基因同源性较高,其编码的氨基酸序列与茶树、葡萄、辣椒、马铃薯的LOX氨基酸序列的同源性高达99%,与油橄榄、烟草、番茄、猕猴桃同源性达到了98%。

油茶柠檬酸合成酶(CS)基因的克隆和表达分析

采用RT-PCR技术从油茶中分离出一个柠檬酸合成酶基因,该基因的c DNA全长1 416 bp,编码471个氨基酸,推导的蛋白分子量为52.74 k D,理论等电点(PI)为6.95。同源比对显示其与其他植物的CS蛋白序列高度同源,将该基因命名为Co CS(Gen Bank登录号:KU161147)。系统进化树分析表明油茶Co CS与杜鹃和葡萄的CS蛋白的亲缘关系较近。荧光定量PCR分析结果表明,油茶受到低磷胁迫后根系Co CS基因的表达受到低磷诱导,表达量呈现先升高后降低的趋势;不同油茶品种不同组织(根、茎、叶)中的Co CS基因在不用磷处理下的表达模式不同。

油茶FBPase基因的全长cDNA克隆及序列分析

FBPase是调控Clavin循环的关键酶之一,加速Clavin循环有利于提高植物的光合效率。在油茶cDNA文库和EST文库构建的基础上,以油茶"湘林1号"的近成熟种子为材料,采用5’RACE和3’RACE技术克隆油茶FBPase基因的全长cDNA序列;该基因全长cDNA序列为1 356 bp,其中开放读码框为1 020 bp,多序列比对发现其与毛果杨的亲缘关系最近,相似性为84%;该基因共编码339个氨基酸,其蛋白质属稳定蛋白质,等电点为5.54,不含二硫键,为胞质FBPase,将该基因命名为co-fbp。油茶FBPase基因的克隆对于进一步研究油茶光合作用、提高油茶光能利用率、提高油茶产量具有重要的意义。

茶树HMGS基因的克隆与序列分析

对利用cDNA-AFLP技术获得的"紫娟"茶树幼嫩叶与成熟叶之间的差异表达片段TDF,通过RACE方法首次从茶树中克隆了羟甲基戊二酰辅酶A合酶基因的全长cDNA,命名为CsHMGS(GenBank登录号为JQ390224)。CsHMGS全长1 829bp,开放阅读框1 401bp,编码467个氨基酸,经氨基酸序列对比发现,CsHMGS编码的氨基酸序列与人参、橡胶树、春花和喜树的HMGS基因同源性分别为87%、86%、87%和87%,含有HMGS蛋白保守序列,表达特性分析发现在成熟叶片中表达量高于幼嫩叶片。

油茶乙酰辅酶A羧化酶BC亚基全长cDNA克隆及序列分析

以油茶‘湘林1号’品种的近成熟种子为材料,采用简并PCR、RACE、交错PCR等技术,获得了油茶乙酰辅酶A羧化酶BC亚基基因的全长cDNA克隆。该基因cDNA序列全长1 901 bp,含有一个1 599 bp的ORF,编码533个氨基酸残基。BC蛋白的等电点pI为6.88,分子量为58 509.3 u,含两个跨膜结构域,是一个不稳定的非分泌蛋白。模体搜索结果表明在BC上具有N-糖基化位点、蛋白激酶C磷酸化位点、ATP结合位点等多个功能结构域。同源建模的模型中发现12个α-螺旋,整个BC蛋白为一个内凹的结构。该基因已登录到GenBank,并被命名为co-bc。

茶树无色花色素还原酶基因克隆及表达分析

采用EST测序技术和3′RACE技术,获得了茶树儿茶素代谢途径中的一个重要酶—无色花色素还原酶的全长基因,在GenBank的登录号为EF205148,序列全长1 301 bp,其中开放阅读框长1 029 bp,编码342个氨基酸,3′端有一个明显的多聚腺苷酸加尾信号,推测的蛋白分子量约为37.5 kD,理论等电点为5.81。将该基因重组到表达载体pET-32a(+)中进行原核表达,经IPTG诱导、SDS-PAGE检测,结果表明茶树无色花色素还原酶基因能在大肠杆菌BL21中表达,电泳检测到一条大约60 kD的外源蛋白,与预测的融合蛋白分子量相符。同源性分析表明茶树无色花色素还原酶基因编码的氨基酸序列与其他植物具有较高的相似性,例如与亚洲棉、草莓和葡萄的相似性分别为70%、68%、71%。利用半定量PCR技术检测总儿茶素含量不同的4个茶树品种中与类黄酮合成相关的黄酮醇合成酶(FLS)、二氢黄酮醇-4-还原酶(DFR)、无色花色素还原酶(LAR)、花色素合成酶(ANS)等7个基因的表达情况,结果表明DFR和LAR基因的表达量与茶树中总儿茶素含量呈一定的相关性,而其他基因则与其相关性不大。

茶树查尔酮异构酶基因克隆及序列分析

茶叶是世界上最流行的无酒精饮品之一,含有许多有价值的次生代谢产物,如儿茶素类物质。分离和克隆重要的茶树功能基因,对利用基因工程技术进行茶树遗传调控具有重要意义。本文采用EST测序技术和T4RNA连接酶介导的5′RACE技术,获得了一个茶树儿茶素代谢中的重要基因—查尔酮异构酶(CHI)基因,在GenBank登录(DQ904329),其序列全长1163bp,其中开放阅读框长723bp,编码240个氨基酸,3′端有一个明显的多聚腺苷酸加尾信号,推测的蛋白分子量约为26.4kD,理论等电点为5.19。序列分析表明它与番茄CHI基因序列的亲缘关系比较近。

一个油茶金属硫蛋白基因的克隆与序列分析

在油茶cDNA文库和EST文库构建的基础上，根据油茶金属硫蛋白的EST序列设计特异引物，以油茶近成熟种子为材料，利用3＇RACE技术，克隆到1个金属硫蛋白基因的cDNA全序列。该基因全长为675bp，其中5＇非编码区59bp，3＇非编码区379bp，开放阅读框长234bp，编码78个氨基酸；该蛋白含有14个半胱氨酸，分布在蛋白质的N端和C端，呈CC，CX，CXXC形式排列。预测该蛋白相对分子量为7864．9Da；等电点为4．86；37～48位氨基酸间有较强的疏水区。多序列比对发现油茶MT核苷酸序列与茶的相似性达到99％，推导的氨基酸序列与茶完全相同，因此将该基因命名co_mtl。

油茶查尔酮合酶和异构酶基因的cDNA克隆

查尔酮合酶和查尔酮异构酶是类黄酮代谢与色素苷代谢的关键酶.以油茶近成熟种子cDNA文库和EST文库为材料,通过分子克隆方法鉴定了1条查尔酮合酶基因全长cDNA和1条查尔酮异构酶全长cDNA.结果表明:油茶查尔酮合酶基因的cDNA含1479 bp,编码412个氨基酸,为目前最长的查尔酮合酶,与其它物种的查尔酮合酶具有极高的相似性,在进化上高度同源;油茶查尔酮异构酶基因的cDNA含899 bp,编码206个氨基酸,与茶的查尔酮异构酶基因高度同源,但与其它物种的相似性较低.

荔波连蕊茶肌动蛋白基因全长cDNA的克隆及其表达分析

根据植物肌动蛋白(Actin)基因编码区的保守序列设计引物,以山茶属植物荔波连蕊茶幼嫩茎段为材料,提取总RNA,进行RT-PCR。采用RACE技术扩增获得1 631 bp的Actin基因全长cDNA序列,命名为ClActin1(GenBank登录号KF366912)。序列分析表明,ClActin1开放阅读框(ORF)为1 134 bp,编码377个氨基酸,5’非编码区90 bp,3’非编码区407 bp。预测的ClActin1蛋白分子量为41.69 kD,理论等电点为5.31,具有Actin超基因家族的保守结构域和肌动蛋白家族特有的特征信号序列。ClActin1与GenBank中收录的其它植物肌动蛋白核苷酸序列的相似性在82%以上,氨基酸序列的相似性在97%以上。与其它植物肌动蛋白比较并构建系统进化树,结果显示山茶肌动蛋白与茶树和杨树的肌动蛋白的亲缘关系最为密切。实时荧光定量PCR结果显示,该基因在荔波边蕊茶不同组织器官及不同发育时期的表达量稳定,表明ClActin1基因可作为内参基因。