St染色体组ISSR分子标记的建立和应用

以中国春(CS)、绵阳11(MY11)等小麦为对照,以拟鹅观草(Pseudoroegneria spicata)、中间偃麦草(Thinopyrum intermedium)、中国春茸毛偃麦草双二倍体(TE)为材料筛选100条ISSR引物,筛选到引物811能在拟鹅观草扩增出一条758 bp的特异DNA片段(GenBank登录号为EU368734),记为p811758.利用该引物对一系列含有St染色体组的二倍体或多倍体进行PCR扩增,结果显示含有St染色体的材料均可以扩增出p811758,小麦属的其他不含St染色体的物种不能扩增出p811758.以两套中国春-中间偃麦草二体附加系为材料进行初步染色体定位,结果表明所有材料均扩增出了这条特异带.进一步对中国春中间偃麦草后代进行扩增,结果表明p811758可以作为分子标记用来检测小麦背景中含St的染色质.     

多年生簇毛麦基因组Yr10全长同源序列的分离及鉴定

根据植物抗病基因保守结构域NBS(Nucleotide-binding site,核苷酸结合位点)、LRR(Leucine-rich repeats,富含亮氨酸重复)设计13条引物相互组合对多年生簇毛麦基因组总DNA进行PCR扩增,获得了小麦抗条锈病基因Yr10的全长同源序列DbRGAYr10,其序列全长为5615 bp,编码的氨基酸组成与其他已知的普通小麦(Triticum aestivum)、节节麦(Aegilops tauschii)、水稻(Oryza sativa)、大麦(Hordeum vulgare)、高粱(Sorghum bicolor)、一粒小麦(Triticum monococcum)基因组内Yr10基因或抗性类似基因编码的氨基酸序列具有89~90%的同源性,且大部分氨基酸序列保守.序列分析表明DbRGAYr10为类NBS-LRR抗病基因,包含TATA-box等顺式作用元件.本研究为最终从多年生簇毛麦中发掘新的抗病基因和开展遗传转化获得新的抗病品种奠定了基础.     

异源多倍化引起的小麦微卫星序列变异

利用80对小麦微卫星引物调查了小麦黑麦双二倍体形成过程中微卫星序列的变异情况.结果显示: 8对引物能从杂交F1植株及亲本小麦植株的基因组中扩增出相同的带型,而在新合成的双二倍体中条带缺失;4对引物从杂交F1植株及亲本小麦植株的基因组中扩增出相同的带型,而在新合成的双二倍体中扩增的条带变短;其余引物从亲本小麦、F1植株及双二倍体中扩增的带型相同.将有长度变化的条带回收测序,发现双二倍体中的条带变短现象是由二核苷酸重复单位减少所致.这些结果表明:常发生在二倍体生物中的微卫星序列变异现象在植物异源多倍化过程中也会发生,异源多倍化可能是促进微卫星进化的又一个不可忽视的动力.和二倍体生物一样,异源多倍化诱导的微卫星序列进化也表现为长的重复序列趋向缩短.     

簇毛麦(Haynaldia villosa)gibberellin 3β-hydroxylase基因的克隆和序列分析

以簇毛麦(Haynaldia villosa,2n=14,VV)为材料,提取总RNA,以大麦,小麦GA3ox序列设计同源引物,通过RT PCR方法,获得了簇毛麦GA3β-羟化酶(gibberellin 3β-hydroxylase,GA3ox)多基因家族中一个cDNA克隆,暂命名为HvGA3ox.该cDNA全长1206bp,含完整编码区1104 bp,推测该序列编码蛋白含368个氨基酸残基,分子量为40.063 KD,等电点为6.27.预测的氨基酸序列含有双加氧酶的活性结构,在酶活性中心2个Fe离子结合的氨基酸残基非常保守.该序列与小麦、大麦和水稻的GA3氧化酶基因一致性分别为98%、96%、86%.为以后进一步分析HvGA3ox的结构及其与功能关系,〖JP2〗还以簇毛麦总基因组为模板,扩增得到一个1582 bp的克隆,该序列与cDNA序列在外显子部分一致,在478~715 bp和879~1019 bp处分别含238 bp和140 bp的内含子.该基因的克隆为进一步研究该基因的功能和结构奠定了基础.     

偃麦草Ee染色体组特异DNA片段的分离、定位与应用

以中间偃麦草(Thinopyrum intermedium)、二倍体长穗偃麦草(Lophopyrum elongatum)、拟鹅观草(Pseudoroegneria spicata)和6个小麦对照为材料筛选240条10碱基RAPD引物. 结果发现引物H4在二倍体长穗偃麦草中扩增出1条长为740 bp的高拷贝DNA(记做Ee740),而小麦则扩增不出该片段.序列比对结果显示,Ee740位于散布重复序列与LTR反转录转座子athila之间,且仅与小麦基因组一个212 bp的片段有87%的同源性,因此Ee740应为一新DNA序列.根据Ee740设计特异PCR引物H4-F和 H4-R,对含E染色体组的材料和小麦材料进行扩增,结果显示,仅中间偃麦草和长穗偃麦草能扩增出Ee740.进而对1套中国春-倍体长穗偃麦草附加系(CS1E-S7E)进行扩增,结果发现仅CS2E、CS4E、CS5E、CS7E能扩增出Ee740, 即Ee740分布在偃麦草的2E、4E、5E和7E染色体上.进一步对小麦茸毛偃麦草的后代材料进行SCAR分析,结果表明Ee740可以用于小麦背景中Ee染色质的检测.     

簇毛麦中谷胱甘肽硫转移酶基因的克隆与表达分析

利用抑制性消减杂交(SSH)方法克隆差异表达片段EST639,从簇毛麦cDNA文库中筛选到一个类谷胱甘肽硫转移酶基因(GST)的全长cDNA,命名为HvGSTF.该序列长1 232 bp,具完整的开放阅读框(ORF),编码一条含229个氨基酸残基的多肽,推导其分子量为25.6 kDa,等电点为4.89.该多肽的氨基酸序列与小麦、水稻、大麦、玉米、拟南芥的类GST分别具有83%,63%,61%,52%和47%的相似性.Northern杂交表明,HvGSTF在抗、感病簇毛麦叶片中都为组成型高表达,但在受白粉菌侵染的抗、感病簇毛麦中的表达模式不同,却与活性氧的积累模式存在着一致性,推测HvGSTF在簇毛麦细胞免受活性氧毒害方面起着重要作用.     

野生－粒小麦着丝粒RCS1相关序列的克隆鉴定

用水稻着丝粒重复序列RCS1为探针，与3072个克隆进行菌落杂交，得到了32个阳性克隆，用RCS1与拟斯卑尔脱山羊草着丝粒重复序列Tcs250为探针进一步筛选，在32个RCS1相关的阳性克隆中任选10个克隆进行点杂交，分别有6个和5个阳性克隆．为了克隆RCS1相关片段，依据RCS1的序列设计了三对引物，将引物3从上述阳性克隆中扩增的一个543bp的片段克隆测序，发现与水稻RCS1部分片段达到约83％的同源，与大麦的反转座子(Ty3／gypsy)部分序列同源性达到了92％，与节节麦中着丝粒的整合酶基因部分序列同源性达到了96％，命名为TBRCS1．TBRCS1可能是野生一粒小麦着丝粒区的组成部分．     

野生一粒小麦着丝粒RCS1相关序列的克隆鉴定

用水稻着丝粒重复序列RCS1为探针 ,与 30 72个克隆进行菌落杂交 ,得到了 32个阳性克隆 ,用RCS1与拟斯卑尔脱山羊草着丝粒重复序列Tcs2 5 0为探针进一步筛选 ,在 32个RCS1相关的阳性克隆中任选 10个克隆进行点杂交 ,分别有 6个和 5个阳性克隆 .为了克隆RCS1相关片段 ,依据RCS1的序列设计了三对引物 ,将引物 3从上述阳性克隆中扩增的一个 5 4 3bp的片段克隆测序 ,发现与水稻RCS1部分片段达到约 83%的同源 ,与大麦的反转座子 (Ty3 gypsy)部分序列同源性达到了 92 % ,与节节麦中着丝粒的整合酶基因部分序列同源性达到了 96 % ,命名为TBRCS1.TBRCS1可能是野生一粒小麦着丝粒区的组成部分     

嗜麦芽黄单胞菌CG样受体跨膜域克隆与分析

根据已知生物LH/CG受体同源性较大的跨膜域序列设计引物，以嗜麦芽黄单胞菌基因组DNA为模板进行PCR扩增，将约600bp目的产物克隆到pUCm-T载体上，经酶切及PCR扩增筛选鉴定得到重组质粒pUCm-Rec，以DIG标记的PCR扩增片段作为探针进行DNA斑点杂交，确证目的PCR扩增片段与该菌染色体DNA有同源性，克隆到的593bpCG样受体跨膜域序列在GenBank中的注册号为AY355346，再以地高辛标记的593bp跨膜域序列为探针，从构建的该菌基因组文库中，筛选到可能与CG样受体属于同一跨膜受体家族的编码组氨酸激酶／效应调节杂合蛋白部分序列的685bp核酸片段(其在GenBank中的注册号为AY359445)。     

猪肝脏和肌肉肉碱脂酰转移酶Ⅰ基因片段克隆及序列分析

分别从金皮F2代猪的肝脏、第十肋背最长肌中提取总RNA,并根据报道的猪L-CPT ⅠcDNA和M-CPT Ⅰ cDNA序列分别设计引物1和引物2,用反转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)进行cDNA扩增,获得两条长度分别为733 bp和510 bp的片段,克隆于pUCm-T Vector后进行序列分析.结果表明,长度为733 bp的片段为L-CPT Ⅰ基因cDNA的部分序列,编码243个氨基酸,而长度为510 bp的片段则为M-CPT Ⅰ基因cDNA的部分序列,编码169个氨基酸.得到的两条基因片段与报道的猪L-CPT Ⅰ cDNA和M-CPT ⅠcDNA部分序列同源性分别为99.59%和99.61%.     

水稻几丁质酶基因(Oschi)cDNA的克隆及序列分析

 以成功克隆大蕉几丁质酶基因（MpChi-1）时设计的一对引物,采用RT-PCR技术从广亲和水稻品种（Oryza．satival L．Cpslo17）中扩增到一水稻几丁质酶的全长cDNA,长1 115 bp,命名为Oschi;此序列已在GenBank中注册,登录号为EU045451;将Oschi基因核苷酸测序结果在NCBI服务器上用BLAST搜索软件进行同源性基因检索;并将Oschi的cDNA序列及氨基酸序列与大蕉及其它单子叶植物的相应序列进行多重序列排列比较并构建系统树;结果显示此基因具有编码Ⅰ类几丁质酶的基本结构;与大蕉核苷酸序列相比同源性为99%,氨基酸序列同源性为99%,与预测登记的最相近的水稻［Oryza sativa(japonica cultivar-group)］核苷酸序列相比同源性为98%, 氨基酸序列同源性为98%;广亲和水稻Oschi基因与大蕉MpChi-1基因的序列及蛋白结构有较高的一致性。     

大熊猫核糖体蛋白S15A亚基基因（rps15A）的克隆及序列分析

根据已报道的部分物种的核糖体蛋白S15A亚基基因(rps15A)的相关信息设计引物, 运用RTPCR和TouchdownPCR技术, 分别克隆了大熊猫核糖体蛋白S15A亚基的cDNA和结构基因序列, 并进行测序及分析. 结果表明: 大熊猫核糖体蛋白S15A亚基基因的表达序列全长为460 bp,开放阅读框(ORF)为393 bp, 编码130个氨基酸, 结构基因序列全长为6091 bp, 含有4个外显子和3个内含子. RPS15A蛋白的相对分子质量为14.84 kD, pI为10.62. 拓扑预测显示含有5个类型的功能位点, 即: 1个依赖cAMP和cGMP的蛋白激酶磷酸化位点, 2个蛋白激酶C磷酸化位点, 1个乙酰化位点, 1个N 糖基化位点及1个核糖体蛋白S8 signature位点. 进一步对RPS15A蛋白的结构分析及其与部分脊椎动物和果蝇RPS15A蛋白的同源性分析, 发现该基因的表达序列及其编码的氨基酸序列具有很高的相似性, 这表明真核生物核糖体蛋白亚基S15A在进化中具有较高的保守性.     

一个小麦-非洲黑麦染色体易位系的分子细胞学鉴定

为发掘和利用黑麦属野生种非洲黑麦(Secale africanum)所携带的优异基因,我们用四川栽培小麦与人工合成的硬粒小麦非洲黑麦双二倍体杂交回交,将分子标记技术应用于早期世代选择,结合染色体C带技术与基因组原位杂交技术,在BC1F5代获得了抗条锈病的新品系L15-,经鉴定它具有非洲黑麦的1R染色体与小麦1B染色体形成的1RS/1BL易位染色体,该易位系的获得增加了1RS/1BL易位系的遗传多样性,是研究非洲黑麦基因遗传和小麦抗病育种的新种质.     

黄蜀葵查尔酮合成酶基因AmCHS克隆及序列分析

从黄蜀葵(Abelmoschus manihot) 花瓣中通过简并引物克隆得到查尔酮合成酶基因cDNA 核心序列,根据核心序列设计特异引物,再应用5′RACE 和3′RACE 技术分别扩增该序列的5′末端和3′末端序列,最后通过序列拼接获得黄蜀葵查尔酮合成酶基因（AmCHS）cDNA全序列.序列分析结果表明AmCHS cDNA编码区长1170 bp,编码389个氨基酸.其氨基酸序列与其它已知高等植物CHS基因具有很高的同源性,并且包含了CHS具有的活性位点和催化位点等保守性位点.     

蜘蛛抱蛋凝集素（Aspidistra elatior Bulme Lectin）的基因克隆及序列分析

运用同源克隆的方法设计简并引物,通过3’和5’RACE技术,从蜘蛛抱蛋（Aspidistra elatior Bulme）中克隆了编码甘露糖结合集素（Aspidistra elatior Bulme Lectin,AEL）的全长cDNA序列.其cDNA全长为1149 bp,包含930 bp的开放阅读框,编码309个氨基酸的前体蛋白.前体蛋白经翻译后剪切成分子量分别为12.31 kD 和12.26 kD两个成熟蛋白亚基（AELDOM1,AELDOM2）.AELDOM1和AELDOM2分别具有     

小麦抗病种质贵农775的细胞学分析

利用基因组原位杂交和C-带分析,对抗病种质贵农775进行细胞学观察.以地高辛(Digoxigenin-11-dUTP)标记的簇毛麦基因组DNA为探针的基因组原位杂交结果表明:贵农775的1对染色体短臂带有来自簇毛麦的遗传物质;C-带分析可知带有簇毛麦遗传物质的染色体为6VS/6AL的易位染色体.该研究首次报道了簇毛麦是贵农775形成过程中的原始亲本之一,贵农775的抗白粉病性与这对易位染色体有关.     

小麦SBEⅡb基因的克隆及其与PDS基因串联VIGS载体的构建

为探讨以PDS基因为指示基因利用VIGS技术研究小麦SBEⅡb基因的功能,本研究拟构建小麦SBEⅡb和PDS的双基因串联VIGS重组载体。根据GeneBank中公布的小麦SBEⅡb(AY740401.1)和PDS(FJ517553.1)基因序列分别设计搭桥引物,利用RT-PCR技术克隆SBEⅡb和PDS基因的特异片段,利用SOE-PCR技术获得双基因融合片段SBEⅡb:PDS。然后以BSMV:γ-PDS为原载体,通过酶切连接,用SBEⅡb:PDS基因片段将原载体中的PDS基因片段进行替换,从而构建BSMV:γ-SBEⅡb:PDS重组载体。结果显示克隆的SBEⅡb和PDS基因片段长分别是181和190 bp,SBEⅡb:PDS片段长是370 bp。序列分析表明:SBEⅡb基因片段与小麦SBEⅡb(AY740401.1)序列同源性为97%;小麦PDS基因片段与PDS(AF155217.2)序列同源性也为97%;酶切鉴定结果表明成功构建BSMV:γ-SBEⅡb:PDS重组载体。本研究构建的BSMV:γ-SBEⅡb:PDS重组载体将在PDS基因的指示下为下一步利用VIGS技术在小麦上研究SBEⅡb基因与小麦淀粉合成的关系奠定了基础。     

茄子反转录转座子基因片段的克隆及序列分析

根据己报道的反转录转座子的序列设计合成一对特异引物,以西安绿茄基因组DNA为模板,采用PCR扩增的方法扩出一条DNA特异片段并克隆到pMD18-T载体中.用PCR法和酶切分析法对克隆片段进行鉴定并进一步进行核苷酸序列分析.序列测定该片段长为518 bp.用GenBank中的BLAST程序分析表明,该片段与马铃薯(Solanum demissum)反转录转座子的gag-pol聚合蛋白90-243aa区域氨基酸同源性为43%.     

三株弧菌热休克蛋白70基因的克隆和序列分析

 根据GenBank中同类蛋白序列设计特异PCR引物,从2株创伤弧菌Vibrio vulnificus和1株河弧菌Vibrio fluvialis中扩增出热休克蛋 白70（heat shock protein, hsp70）基因片段。对这3个片段进行克隆、测序和分析的结果表明,3个片段长均为1 911 bp,包含完整的 hsp70 ORF,编码636个氨基酸。它们的氨基酸序列与GenBank中其它物种hsp70的氨基酸序列比较发现,2株创伤弧菌hsp70基因序列 和同种其它菌株的同源性高,达98%以上;而河弧菌的hsp70序列属首次克隆;与多种原核和真核生物的hsp70氨基酸序列一起构建 了系统进化树,结果支持传统的分类结果。     

不同倍性鲤科鱼Cyclin B基因内含子克隆与进化分析

运用PCR扩增、克隆、测序等技术,分别获得三倍体鲫鲂、四倍体鲫鲂、五倍体鲫鲂和团头鲂、草鱼、鲢鱼、鳙鱼等鲤科鱼Cyclin B基因部分DNA序列.结合异源四倍体鲫鲤及其原始亲本红鲫和鲤鱼cyclin B基因对应DNA序列,对不同倍性鲤科鱼类cyclin B基因DNA片段序列进行比较分析.结果表明:由相同引物扩增的染色体数为48的鲂、草、鲢、鳙鱼,只扩增出1条DNA片段,片段长度分别为750 bp,950 bp,720 bp和720 bp,而染色体数目加倍的红鲫、鲤鱼、异源四倍体鲫鲤、异源四倍体鲫鲂,扩增出2条DNA片段(1200 bp和900 bp),三倍体和五倍体鲫鲂扩增出3条DNA片段(1200 bp,900 bp和750 bp),每个DNA片段均含Cyclin B基因第2,3内含子和第2,3,4外显子.序列分析表明,四倍体鲫鲤、三倍体鲫鲂、四倍体鲫鲂和五倍体鲫鲂与其母本1200 bp片段同源性分别为99.5%,98.9%,99.5%和88.7%,与母本900 bp片段同源性分别为97.5%,94.6%,94.2%和89.9%,说明四倍体鲫鲤与多倍体鲫鲂1200 bp和900 bpCyclin B基因片段与母本红鲫同源性高,在进化上具有偏母性遗传特性.而三倍体和五倍体鲫鲂的750 bp Cyclin B基因片段与父本同源性分别高达98.6%和98.2%,说明其来自父本团头鲂.在两性可育的异源四倍体鲫鲤和异源四倍体鲫鲂中存在各自父本Cyclin B基因片段序列消除现象.此外,用Cyclin B基因内含子3序列构建不同倍性鲤科鱼的系统进化树,结果表明,由Cyclin B基因内含子序列构建的系统进化树可以正确反映亲缘关系较近的鲤亚科属间鱼类系统进化关系,而不适合亲缘关系较远的亚科间杂交鱼类系统进化分析.