罗氏沼虾GIH–like基因的克隆与原核表达

运用RT–PCR技术获得罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii) GIH–like基因的开放阅读框(ORF)序列,通过荧光定量PCR技术检测该基因在罗氏沼虾不同组织中的表达量,并运用原核表达技术诱导表达罗氏沼虾GIH–like成熟肽的重组蛋白。结果显示:罗氏沼虾GIH–like的ORF全长为339 bp,共编码112个氨基酸残基,其中包含34个氨基酸组成的信号肽及78个氨基酸组成的成熟肽,具有CHH家族Ⅱ型肽的典型特征;同源性和进化关系分析表明,罗氏沼虾GIH–like与日本沼虾GIH的同源性最高,亲缘关系最近;荧光定量PCR结果显示,罗氏沼虾GIH–like在眼柄中的表达量最高,极显著(P<0.01)高于其他组织的,在脑、神经节、心脏等组织中表达量较低;诱导表达的罗氏沼虾GIH–like重组蛋白的相对分子质量约为2.6×10^(4),除去标签蛋白后约为8.5×10^(3),与Prot Param预测的9.4×10^(3)接近。

花生中两个CBF-like基因全长的克隆与序列分析

DREB/CBF类转录因子的功能及作用机理在拟南芥、水稻等模式植物中已经得到了较为充分的研究,但是在花生中还没有关于这类基因的报道,其功能也没有得到证实。本研究通过Bi-oedit软件在花生cDNA文库中找到了15个可能编码CBF类蛋白的基因片段,其中有2个基因没有包含完整的开放阅读框。我们通过5'-RACE RT-PCR对这两个基因的全长进行了克隆,得到了包含完整读码框的基因序列,并将序列在GenBank上注册,同时对得到的序列进行了初步分析。

棉花nodulin—like基因及其启动子的结构特征和遗传表达

用同尾酶反向PCR技术(Ⅱ-PCR)和快速分离目的基因cDNA 5’未知序列方法(RICUP)首次从陆地棉品种Y18(Gossypium arboreum L．Y18)中分离到nodulin—like基因的全长cDNA、DNA和启动子序列。结果表明，该基冈全长为2353bp，具有5个内含子和6个外显子。cDNA全长1480bp，含有一个1125bp的ORF结构，编码375个氨基酸，在GenBanknr数据库巾没有与之同源的基因序列，在EST数据库中仅有一条733bp的亚洲棉纤维EST序列(GenBank登录号：BF271235)与之有92％的同源性。Nodulin—like基因的启动子全长1969bp，启动子区域具有Initiator、TATAbox、CAAT-like box和富含AT序列等启动子特征序列。Southern blot结果表明：该基冈在棉花基因组中有一个拷贝。Northern blot结果表明：该基因在棉花的蕾、花、纤维和铃壳等生殖器官中呈优势表达。本研究有望为改良棉花生殖器官的农艺性状提供靶基因，并为解决目前转基因抗虫棉“前期抗虫性强、后期抗虫性弱”这一生产实际问题提供有效的表达调控元件。

LeCOP1LIKE基因的克隆、反义构建及微型番茄的转化

本文报告利用EST筛选结合RT-PCR的方法从番茄中克隆了LeCOP1LIKE基因的1 060 bp cDNA片段,并利用其非保守域构建反义RNA表达载体。利用农杆菌介导法,将LeCOP1LIKE基因的反义RNA表达载体转入微型番茄Micro-Tom,获得了10株反义LeCOP1LIKE转基因微型番茄。RT-PCR分析表明其中4个转基因株系中的LeCOP1LIKE表达被显著抑制,并发现抑制LeCOP1LIKE基因的表达导致转基因番茄的株高下降、叶片的叶绿素含量提高、果实中番茄红素含量增加。并且明显抑制转基因种子的发育。这些实验结果证明了LeCOP1LIKE基因为番茄发育过程中光形态建成的抑制因子。

盐芥ATPase E Like基因的生物信息学分析

文章利用一系列的生物信息学软件分析了盐芥ATPase E Like基因编码蛋白的氨基酸组成、等电点、结构域、特征位点、二级结构等蛋白质性质,并同拟南芥ATPase E1、E2、E3蛋白作了对比.结果表明:盐芥ATPase E Like基因编码蛋白分子式为:C1132H1867N325O349S9,属于不稳定蛋白;二级结构主要是以α螺旋为主.在所分析的指标中,盐芥ATPase E Like蛋白与拟南芥ATPase E1、E2、E3相比存在着一定差异.

弓形虫依钙蛋白激酶Calpain-like基因的克隆及表达

目的克隆弓形虫RH株Calpain-like基因片段,构建原核表达载体,诱导表达Calpain-like基因重组蛋白。方法收集、纯化弓形虫RH株速殖子,提取总RNA,在设计合成的引物中引入SalⅠ和EcoRⅠ酶切位点。应用RT-PCR扩增弓形虫RH株Calpain-like基因片段,插入pGEM-T载体,提取重组质粒,双酶切获得目的基因,亚克隆到原核表达质粒pET32a,重组子经双酶切、PCR和DNA序列分析鉴定,转化大肠杆菌BL21并以IPTG诱导表达。结果从弓形虫RH株速殖子cDNA中扩增出316bp的Calpain-like基因片段;含pET32a/Calpain-like的重组质粒在宿主菌经诱导后,获得与预期分子量相符的表达产物。结论成功地克隆和表达弓形虫RH株Calpain-like基因,弓形虫Calpain-like基因的克隆表达为进一步筛选弓形虫疫苗候选分子和治疗药物的靶位提供了研究基础。

菊花CmTPS1like基因的克隆及表达特性

[目的]本文旨在克隆菊花β-石竹烯合成酶同源基因(CmTPS 1like)并探讨其参与蚜虫取食和茉莉酸甲酯(MeJA)处理应答表达的机制。[方法]以菊花‘神马’为试验材料,采用高保真PCR及染色体位移法分别克隆CmTPS 1like基因全长及上游启动子序列,并采用RT-qPCR分析CmTPS 1like基因的组织特异性表达以及响应蚜虫取食和MeJA处理的表达模式。[结果]CmTPS 1like基因开放阅读框(ORF)共有1644个碱基,编码548个氨基酸,且与菊科植物野菊同源性最高(95.26%)。CmTPS 1like基因上游启动子区包括2个MeJA响应元件、5个MYC结合元件、2个MYB结合元件、5个光响应元件等。CmTPS 1like基因在茎中表达量最高,叶和根中表达量次之,花中表达量最低。蚜虫取食12和24 h后,菊花叶片中CmTPS 1like基因的表达水平上调。随着MeJA处理时间的增加(3~24 h),CmTPS 1like基因被持续诱导表达。[结论]CmTPS 1like基因在菊花‘神马’茎中表达量最高,其表达受蚜虫取食和MeJA处理的影响。

莲NnFUL基因克隆、亚细胞定位及表达分析

为了研究MADS—box A类基因在莲花器官发育中的作用,以莲品种‘大洒锦'(Nelumbo nucifera‘Da sajin')的花蕾为试验材料,利用RT-PCR方法克隆了莲FUL-like基因cDNA序列,命名为NnFUL。NnFUL的cDNA长度为763 bp,其开放阅读框(Open reading frame,ORF)共编码250个氨基酸。该蛋白属于亲水性蛋白,二级结构主要由α-螺旋、无规则卷曲和延伸链组成。系统进化分析表明:NnFUL编码的蛋白与AP1/SQUA亚家族中的FUL-like蛋白聚为一类,与二球悬铃木(Platanus×acerifolia)的FUL-like蛋白具有较高的亲缘关系。亚细胞定位显示该基因位于细胞核中。荧光定量Real-time PCR结果表明:NnFUL在花器官中表达量最高,主要集中在花萼和花瓣中,同时在营养器官中也有表达;因此,NnFUL在花器官发育尤其花萼和花瓣形成中有一定的调控作用。

甘菊ClCOL5a基因的克隆与表达分析

以甘菊为试材,采用基因克隆及生物信息学方法,克隆了甘菊ClCOL5a基因并对其进行生物信息学分析及表达分析。结果表明:该基因共编码347个氨基酸,编码序列中含有2个保守的B-Box结构域和1个CCT结构域,属于CO家族的I类基因。NCBI Blastp分析与进化树分析均显示,该基因编码产物与拟南芥CO家族中AtCOL5相似性最高,故将该基因命名为ClCOL5a。实时定量分析显示,ClCOL5a为组成型表达,且在叶中表达量最高。在花芽膨大的过程中,ClCOL5a基因的表达逐渐升高,并在露色时达到最大值,之后逐渐降低,表明ClCOL5a在甘菊开花过程中可能发挥着重要功能。

番茄果实成熟相关基因SlPEL和SlAPL的表达特性

分析27个代表番茄不同发育阶段和生物反应的组织特异性及含有152 635个独立EST数据库的数码表达,发现果胶裂解酶基因(pectate lyase,SlPEL)和番茄AP2 Like(SlAPL)的转录受果实成熟的调节。以授粉后不同发育时期的番茄(品种为美味樱桃)果实为试材,用半定量PCR和荧光实时定量PCR分析SlPEL的表达模式,结果表明,授粉后12d,其表达水平明显上升;授粉后16～18d,达到第一个小高峰;28d到最高峰;从28d到完全成熟逐步下降到第一个小高峰的水平。SlAPL的表达模式与SlPEL类似,但其表达启动的时期迟于SlPEL。从授粉后25d,SlAPL转录启动;授粉后28～32d,其转录水平上升到第一个小高峰;39d达到最高峰,以后到完全成熟略有下降。该研究也印证利用EST的数据库进行基因数码表达分析的可行性。

向日葵PMADS2 LIKE基因的克隆及表达分析

MADS-box家族基因是调控花发育进程的关键转录因子。在向日葵中大量的花发育相关基因有待于发掘和鉴定。本研究以向日葵(Helianthus annuus)为材料克隆到了一个MADS-box新成员PMADS2 LIKE。序列分析结果显示该基因具有MADS-box家族典型的MIKC保守结构域;系统发育树分析发现该基因与拟南芥PI基因亲缘关系最近;q RT-PCR组织表达模式分析该基因仅在花和果实中表达,且在6个花器官中仅在雄蕊和花瓣表达;q RT-PCR定量分析表示该基因从开花前25 d一直表达到开花期,并且在开花前5 d表达量最高。研究结果表明,PMADS2 LIKE基因在花发育和果实发育中具有一定的生物学功能。本研究的结果和推论为进一步探究向日葵PMADS2 LIKE基因在花发育和果实发育中的生物学功能提供前期数据基础,为理清MADS-box基因在向日葵花发育中的调控网络提供线索。

大劣按蚊Torso⁃like基因鉴定分子结构及表达特征

目的鉴定大劣按蚊Torso⁃like(tsl)基因及表达特征,为深入研究tsl基因功能提供理论基础。方法根据黑腹果蝇和冈比亚按蚊tsl基因,检索大劣按蚊全基因组并鉴别大劣按蚊tsl基因,设计特异性引物,并采用PCR和逆转录PCR技术扩增目的基因。利用生物信息学软件分析tsl基因编码TSL蛋白的理化性质、信号肽、跨膜结构、蛋白质二级结构和三级结构,并进行系统发育进化分析。利用实时荧光定量PCR技术检测该基因在大劣按蚊各组织中的表达水平。结果大劣按蚊tsl基因全长16751 bp,CDS区长1134 bp,编码377个氨基酸。TSL蛋白属于亲水性稳定蛋白。经生物信息学预测,TSL蛋白为位于膜外的分泌蛋白,且包含信号肽;其二级结构含α⁃螺旋(51.72%)、延伸链(12.20%)、β⁃折叠(4.78%)和无规则卷曲(31.30%),且能以5cj9.1.A为模板进行3D同源建模。系统发育进化分析发现大劣按蚊TSL蛋白与法老按蚊TSL蛋白亲缘关系较近。实时荧光定量PCR检测显示,tsl基因在大劣按蚊头、胸、腹、足均有表达,且在头部表达量最高、足部表达量较低。结论本研究从基因组水平鉴定了大劣按蚊tsl基因,分析了其蛋白结构及组织特异性表达特征,为进一步深入研究该基因功能奠定了基础。

根瘤感受样基因的进化:结构歧异与功能分化

豆科植物百脉根(Lotus japonicus)的根瘤感受基因Nin与根瘤的早期发育有关。Nin的同源基因(Nin-like基因)功能上涉及氮代谢过程。从完成测序的豆科和非豆科植物基因组中获取Nin-like基因并进行系统发育分析。在此基础上,追踪基因和蛋白质结构的歧异式样,尝试建立结构歧异和功能分化的联系。通过比较,新的Nin-like基因被鉴别。系统发育分析不仅重现了以前分辨的直系同源群(分支I、II和III),且识别了它们之间的姐妹群关系。Nin-like基因的结构呈现多样性,支持系统发育分析的结果。水稻OsNLP5基因缺乏内含子,可能起源于基因返座事件。NIN-like蛋白结构域组织和功能位点在不同分支中存在差异,提示它们的功能发生了分化。根瘤固氮植物NIN-like蛋白的GAF结构域中存在一个显著变异区,三级建模分析显示这个变异区对应于百脉根非固氮NIN-like蛋白的一段保守构象,这一变异可能使豆科植物具有根瘤固氮能力。研究结果为阐明Nin-like基因的功能提供了新的研究思路。