辣椒MADS-box基因家族的鉴定及表达分析

利用辣椒的全基因组数据鉴定到104个MADS–box基因,对它们的理化性质、染色体定位、系统进化关系、蛋白保守基序和组织表达水平进行分析。结果表明:辣椒MADS–box基因家族各成员在染色体上的分布不均,理化性质差异较大,104个家族成员编码的氨基酸长度为100~567 aa,蛋白相对分子质量为11203.9~63559.7,蛋白理论等电点(PI)为4.63~10.46,系统进化树分析结果表明,辣椒MADS–box基因家族可分为2大类,与拟南芥和番茄的进化关系类似;组织表达水平分析结果表明,CaMADSs主要在花、果实和种子中表达,在叶片中表达量相对较低,推测MADS–box基因可能参与调控果实的发育和成熟。

无核荔枝MADS box基因LMADS1的表达与转化拟南芥分析

根据多种植物MADSbox蛋白的MADS域的保守序列设计一对简并引物,采用RT-PCR和3′-RACE的方法,从无核荔枝(Litchi chinensis Sonn cv.Seedless)花蕾中分离出1个687bp的基因,该基因的cDNA序列包含有完整的MADSbox保守区与半保守的K区,是典型的MADSbox家族基因,命名为LMADS1,在Genbank上的登录号为AY705793。Southernblot和Northernblot检测结果表明,LMADS1在无核荔枝基因组中以单拷贝形式存在,并在雌花和雄花中表达。对该基因转化拟南芥的T1代植株检测分析,转化植株未见有生育进程与花器官的改变。

矮牵牛pMADS4基因的克隆及序列分析(英文)

利用RT-PCR方法从矮牵牛(Petunia hybrida)中克隆了MADS盒基因pMADS4,进行了全序列测定。测序结果显示,所得到的基因与发表的序列同源率为100%。该基因长度为910bp,含有一个开放阅读框,编码253个氨基酸残基组成的蛋白,具有典型的植物MADS盒基因的结构,该蛋白序列与玉米(Zeamays)ZAG3、麻竹(Dendrocalamus latiflorus)DlMADS18和拟南芥(Arabidopsis thaliana)AGL6的同源性分别为64%、64%和61%,说明pMADS4是AGL6在矮牵牛中的同源基因,推测它们具有相似的功能,都促进开花并且调节花器官形成。进化树分析显示,AP1/AGL9亚家族分为SEP、AGL6和AP1三个分枝,且AGL6分枝又进一步分为三组,分别与裸子植物、单子叶植物和双子叶植物类群相对应,预测通过分离植物的AGL6同源基因可以准确的判断植物所属类群。通过蛋白预测说明pMADS4蛋白以同源或异源二聚体的形式存在,具有结合DNA的功能。

玉米CMS-C不育系和保持系mads3基因克隆与表达分析(英文)

MADS-box基因参与植物多种发育过程,尤其在花发育过程中发挥着重要的调控作用。该研究以玉米不育系C48-2及保持系N48-2为材料,采用RT-PCR克隆mads3基因。序列分析发现,在不育系C48-2中该基因编码区发生单碱基突变,导致其推定的蛋白质中5个氨基酸序列发生改变。荧光定量PCR显示,相对于保持系,花粉母细胞时期和四分体时期mads3基因在C48-2下调表达,而单核期和双核期上调表达。这些结果为进一步了解玉米C型细胞质雄性不育的发生机制提供参考。

桃中两个MADS box基因的克隆与表达分析

为研究李属 (Prunussp .)果树生殖调控的相关基因 ,对国际公共数据库中的李属植物的EST(expressedse quencetags)序列进行了电子拼接 ,获得了 8个MADSbox基因的cDNA序列 ,并利用PCR技术从桃中克隆出其中的两个cDNA ,分别命名为PpMADS4和PpMADS6 ,在GenBank中的登录号为AY70 5 972和AY70 5 973。PpMADS4基因长85 0bp ,包含一个 732bp的开放阅读框 ,编码 2 4 3个氨基酸。PpMADS6基因长 1190bp ,包含 1个 76 8bp的开放阅读框 ,编码 2 5 6个氨基酸。PpMADS4和PpMADS6在序列上分别与拟南芥中的AGAMOUS基因和矮牵牛中的PFG基因高度同源。RT PCR分析表明 ,PpMADS4基因在桃的花瓣、心皮、果实及果仁中表达 ,应属于控制花器官发育的C类MADSbox基因。PpMADS6基因在桃的叶、萼片、花瓣、心皮及果实中表达 ,应属于调控植物由营养生长向生殖生长过渡的A类MADSbox基因。

朵丽蝶兰MADS-box基因DtpsMADS1的克隆与表达特性

植物MADS-box基因家族编码高度保守的转录因子,参与了包括花器官发育和开花在内的多种发育进程。为阐释兰科植物成花的分子调控机制,根据MADS-box基因保守序列设计简并引物,用RACE方法从朵丽蝶兰花葶中克隆到1个MADS-box家族基因,该基因cDNA全长960 bp,包含37 bp 5'UTR,一个738 bp的开放阅读框(ORF)和185 bp 3'UTR,共编码245个氨基酸。序列和系统进化树分析表明,该基因与其他植物的MADS-box基因具有很高的同源性,属于AP1/FUL-like亚家族,命名为DtpsMADS1,GeneBank登录号为JQ065097。实时荧光定量PCR检测结果显示:DtpsMADS1具有明显的组织表达特异性;在根和叶中,DtpsMADS1在花前期和花后期表达量较高;苗期和盛花期表达量较低;DtpsMADS1在花葶中的表达趋势与根和叶相似;而在花器官中,DtpsMADS1只有痕量表达。由此推断,DtpsMADS1可能参与开花进程调控,而不参与花器官的形态建成。

大花蕙兰MADS-box基因ChMADS1的克隆及表达分析

根据MADS-box基因保守区结构,设计简并性引物,从大花蕙兰(Cymbidium hybridium)子房中分离和克隆到一个MADS-box基因全序列cDNA(ChMADS1),序列分析表明该基因长871 bp,含一个编码228个氨基酸的完整开放读码框,具有典型的植物MADS-box蛋白结构,由MADS盒、I、K、C区四部分组成.该基因编码的蛋白质与另两种兰花的AP3类MADS盒基因蛋白质PeAP3(89%/94%)和DcOAP3A(89%/95%)同源性较高,属于B组AP3基因家族中的paleoAP3基因.RT-PCR和反Northern杂交分析进一步证实其在子房以及花的各个器官中表达,是B组AP3基因家族中具特殊表达功能的一个新成员.

百合花发育相关MADS box基因的克隆

利用RT PCR的方法 ,从百合中克隆得到了 3个接近全长的花发育相关MADSbox基因片段Lf MADS1～ 3。其中LfMADS1和LfMADS3以往未见报道 ,分别与多种作物的AG、SEP同源基因具有较高的同源性 ;LfMADS2与已发表的LMADS2对应区段的氨基酸同源性高达 98 99% 。

大豆MIKC型MADS-box基因家族分析

根据拟南芥的MIKC型MADS—box蛋白序列构建HMM（hidden markov model）模型，在大豆基因组中确定了57个MIKC型MADS-box同源基因。分子进化树分析表明，57个大豆MIKC型MADS-box基因分为14个亚类，而MIKC^＋型基因又分为两个进化支。控制花形态建成的ABCDE同源异型基因（如AP1，AG，AP3和PI等）和重要的控制开花时间的基因（如SVP和SOCl）在大豆基因组中表现出多拷贝的特征。MEME和SMART分析表明，大豆和拟南芥MIKC型MADS—box基因具有保守的MADS和K-box基序，还有一些亚类具有特异的基序。MIKC型MADS—box基因结构较为保守，多数基因具有7～8个外显子。本研究得到的MIKC型MADS—box基因为下一步研究大豆花形态建成和开花时间调控的分子机制提供了重要参考依据。

葡萄SVP类MADS-box基因的克隆及表达分析

从无核白葡萄(Vitis vinifera cv.Thompson seedless)中克隆获得一个胚珠发育相关MADS-box基因。该基因cDNA全长1 248bp,ORF为729bp,编码一个含有243个氨基酸的蛋白。氨基酸多序列比对和系统发育分析显示,该基因属于SVP类MADS-box基因。采用半定量技术进行表达分析表明,该基因在葡萄的根、茎、叶、花蕾、盛花和胚珠中均有表达,但是有强弱差异。实时定量PCR技术分析表明在无核葡萄品种无核白胚珠发育过程中基因表达量先升后降,而在有核葡萄品种黑比诺胚珠发育过程中表达量一直呈下降趋势。

一个中国水仙MADS-box基因的克隆与分析

采用RT-PCR技术从中国水仙(Narcissus tazetta var.chinensis Roem.)幼嫩花蕾中分离到一个新的水仙花发育相关MADS-box基因,命名为NTMADS1(GenBank登录号:EF421828)。该基因长879bp,编码区共编码230个氨基酸,具有典型的植物MADS-box基因结构,由MADS区、I区、K区和C末端组成。序列分析结果表明,NTMADS1编码的蛋白与其它植物的MADS-box蛋白有着较高的一致性,其中与扫状天门冬(Asparagus virgatus Baker)的AVAG1的一致性高达89%。系统进化树分析表明NTMADS1属于AG亚族。

黄瓜全基因组转录因子MADS-box家族基因的序列特征分析

MADS-box家族基因是一类编码转录因子的基因,因其在调控植物生长发育方面的重要功能而成为作物遗传育种研究的热点。采用生物信息学方法,对黄瓜全基因组MADS-box基因进行序列特征分析,包括CsMADS基因的数量、染色体定位、保守基序的分布及系统进化树分析。结果表明,黄瓜基因组中共有41个CsMADSs基因,除7个分布于Scaffold外,其他34个CsMADSs基因分布于黄瓜7条染色体上,但在染色体上的分布不是均匀的;41个CsMADSs都具有保守的MADS结构域,分布于9个MADS亚家族,而且大部分的CsMADSs基因属于SEP和MEF2-like分支。该研究结果不仅有助于MADS-box转录因子信号转导途径的解析,而且可为进一步研究该家族基因的功能提供信息参考。

墨兰多舌奇花MADS特异表达基因筛选及分析

以墨兰‘南菊’为代表,用抑制消减杂交和基因芯片相结合技术构建墨兰多舌与正格花舌间的差异表达基因文库,筛选与花形态建成相关的MADS差异表达基因并构建系统进化树。结果表明:在多舌瓣中筛选出32个上调表达MADS基因,包括TM6、AG、AP1、DEF1、AP3及PI基因。其中有10个基因与AGL17、AGL29、FUI聚为一类,12个基因与其他的MADS基因归为一类。这些MADS基因参与了多舌瓣发生,并可能扮演了重要角色。该研究可为从兰花多舌变化的角度阐明墨兰奇花形成的分子机理及培育中国兰花新奇优良品种提供思路和理论依据。

水稻愈伤组织形态发生中的MADS盒基因的差异表达

采用MADS(MCM1-Agamous-Deficiens-SRF)盒基因家族功能区保守序列PCR引物,将水稻(Oryzasativa L.ssp indica)“珍汕97B”悬浮细胞、愈伤组织、分化愈伤组织和再生试管苗等不同形态发生的组织的mRNA反转录后选择性放大,经测序胶分离鉴定出一组差异表达的cDNA。对命名为RM1 cDNA的5＇端序列测定表明,RM1与典型的MADS基因——拟南芥agamous蛋白保守区一级结构同源性达63％,模拟二级结构相似性显著,初步确认RM1属于MADS基因家族成员。分子杂交证实,RM1在悬浮培养细胞中不表达,而在愈伤组织、分化愈伤组织和再生试管苗中活跃表达。

棉花MADS框蛋白基因(GhMADS1)的克隆

作为转录因子 ,MADS框蛋白基因在植物花器官发育中有着重要的功能。为研究棉花花器官发育的分子机理 ,以棉花花器官突变体CHV1(cottonhomeoticvariant)和徐州 14 2正常植株为材料 ,利用棉花EST数据库资料 ,通过EST序列整合 ,从陆地棉徐州 14 2花蕾中克隆出一个MADS框蛋白的编码区段 ,GenBank登录号为AF5 3896 5。该片段 (GhMADS1)长 713bp ,包含一个 711bp的开放阅读框 ,推导的氨基酸序列 (2 36个氨基酸 )与葡萄、烟草、矮牵牛、拟南芥和金鱼草等的AGL2组MADS框蛋白有很高的序列相似性。系统进化分析同样将Gh MADS1基因归入AGL2组MADS框蛋白。RT PCR分析显示 ,该基因在陆地棉的花瓣、雄蕊、胚珠和纤维中表达 ,特别是在花瓣中表达量最高 ,而在根、茎、叶等营养器官和棉花同源异型突变体CHV1(所有花器官均变为苞叶状叶性器官 )的变异花蕾中不表达。

植物MADS盒基因与花器官的进化发育

已在维管植物中发现百余种MADS盒基因 ,此种基因家族由表达模式和功能关系密切的基因构成多种特定的亚族如DEF/GLO类 (B功能 )、AG类 (C和D功能 )等。植物花器官发生和花形态多样性的遗传机理和进化规律都可能与MADS盒基因的结构、表达以及功能进化相关。

白桦MADS基因的克隆及序列分析

在分析了欧洲白桦MADS3与拟南芥AP1中的保守性后,设计了一对引物。以白桦雄花芽为材料,从总RNA中通过RT-PCR分离得到一个MADS基因,其cDNA长738bp,包含了基因完整的编码序列,白桦MADS基因与已发表的欧洲白桦MADS3基因仅相差6个碱基,同源性高达99％;推导氨基酸序列的差异为5个,同源性达97％。分析其氨基酸序列表明,存在典型的MADS MEF2转录因子结构域和K-box结构域。

基于GA-MADS混合算法的既有铁路平面线形自动重构

研究目的:既有铁路平面线形重构是铁路养护维修与增改建设计的重要基础,重构结果对列车运行安全、养护改建工程量将产生重要影响。既有方法通常先识别确定交点坐标,再逐交点优化半径缓长,属局部重构,难以实现全局优化;同时对约束的处理还不全面,重构的线形需要经过大量人工调整方可应用。对此,本文提出一种遗传算法混合网格自适应直接搜索(GA-MADS)的既有线路平面重构方法,实现线路平面整体自动优化重构。研究结论:(1)在遗传算法中融入MADS,有效克服了遗传算法在优化中随机性大、早熟收敛的缺点,实现平面线形整体重构;(2)各类约束在优化过程中被自动处理,无需人工后续调整;(3)研究成果已在各大铁路设计院6 000余公里的既有线增改建设计中成功应用,结果表明该方法可以自动产生满足工程约束的优化重构线形,大幅提高效率和质量。

植物MADS盒基因研究进展

植物中的MADS盒基因是一个序列特异的调节基因家族。它编码的蛋白转录因子在植物的生长发育中起着重要的调节作用。综述了植物MADS盒基因的进化、调节机理、与花器官发育的关系以及MADS盒相关基因克隆等方面的研究进展 ,并论述了MADS盒基因研究的发展趋势。

甜樱桃B类MADS-box基因的分离与序列分析

为研究MADS-box基因在甜樱桃花发育中的作用,以甜樱桃品种拉宾斯为试材,根据多种植物MADS-box基因保守序列设计引物,采用RT-PCR和RACE方法克隆基因cDNA全长,并用半定量PCR法研究基因在不同组织中的表达。克隆得到1个基因全长962 bp,命名为PaMADS2(GenBank登录号:HQ229606),包含1个633 bp的开放阅读框,编码210个氨基酸。序列比对和进化分析表明,PaMADS2与B类的PI基因家族亲缘关系最近。组织特异性分析表明PaMADS2在雄蕊和花瓣中表达。推断所克隆的PaMADS2基因为MADS-box B类家族成员。