海南番木瓜花叶病毒全长cDNA克隆及序列分析

提取海南果园番木瓜病叶样品总RNA,反转录得到cDNA第一链,基于已报道的番木瓜花叶病毒(Papaya mosaic virus,PaMV)全长基因组序列,设计引物,PCR扩增PaMV-CP基因序列,通过测序和序列比对分析确定发病植物感染了PaMV.再通过RT-PCR扩增PaMV全长cDNA序列,克隆及测序结果表明,所获得的cDNA全长为6656 bp,与国外报道的PaMV分离物全长核苷酸序列的相似性达99.6％.     

马铃薯卷叶病毒CP基因的RT-PCR扩增

根据马铃薯卷叶病毒CP基因的序列设计合成了两对特异性DNA引物,用RNA提取试剂RNAplant从感病的马铃薯叶片中提取总RNA,在3′引物引导下以总RNA为模板反转录合成cDNA第一链,然后进行PCR,分别扩增出了长627 bp和336 bp的特异性PCR产物,其大小与预期的CP基因及其部分序列一致,实现了马铃薯卷叶病毒CP基因及其片段的简便、有效的RT-PCR扩增。     

海南番木瓜环斑病毒全长cDNA克隆及其侵染性克隆构建

为了从分子水平上解析番木瓜环斑病毒（Papaya ringspot virus,PRSV）的致病机理,寻找广谱、有效的抗病毒新策略,培育具有应用前景的抗病新品种,利用RT-PCR和快速cDNA末端扩增技术（RACE）对引起番木瓜环斑病毒病的PRSV海南海口分离物（PRSV-HN2）的基因组cDNA进行了全序列测定。PRSV-HN2全长cDNA包含10 326 nt（不包括3′端的polyA,GenBank登录号为KF791028）,能编码3 346个氨基酸。对PRSV-HN2基因组核苷酸序列及其推导的氨基酸序列进行了结构和功能分析,结果表明,其与其它23个PRSV分离物的核酸序列相似度达81％~91％,氨基酸相似度为88％~94％。利用酵母同源重组系统成功构建其侵染性克隆载体并通过农杆菌转化与侵染,最终获得其侵染性克隆。这为在分子水平上研究PRSV遗传变异、侵染及致病机理奠定理论基础。     

康乃馨ACC氧化酶cDNA的克隆及其序列分析

以康乃馨(DianthuscaryophyllusL.)花瓣为材料,用改进的异硫氰酸胍一步法提取总RNA,根据已报道的康乃馨ACC氧化酶(1-aminocyclopropane-1-carboxylicacidoxidase,ACO)基因的序列设计并合成一对引物,通过RT-PCR方法获得一约1.2kb特异片段,把该片段连接到PGEM-Teasyvector上进行测序,其全长共1156bp,编码区915bp,共编码304个氨基酸残基。序列分析结果表明该序列与国外SavinKw报道的康乃馨ACC氧化酶基因的cDNA序列完全相符。推断该基因在康乃馨种内可能是完全或高度保守的。      

香蕉乙烯受体基因cDNA的克隆及其表达分析

提取香蕉果实总RNA，根据有关文献报道的乙烯受体基因序列设计引物，通过RT-PCR方法扩增其开放读框(open reading frame，ORF)，结果同时扩增出2个长短不同的特异cDNA序列。测序结果表明：其中较长的cDNA序列与该报道的香蕉乙烯受体cDNA序列的对应区段(ORF)长度一致，同源性为99．1％；另一较短cDNA序列为新序列，其与该报道序列的同源性达97．2％，但缺少该报道序列中的19和1036 bp的区段。RT-PCR扩增结果显示，报道的cDNA序列在香蕉果实的几个成熟阶段均有表达，而在根和叶片等组织中检测不到其表达，说明其表达具有果实组织特异性。Southern杂交结果显示，该报道基因序列在香蕉基因组中为单拷贝存在。因此，推测新克隆的缺失cDNA序列可能来自同一基因的转录后剪辑，其可能为1个新的香蕉乙烯受体基因。     

番茄斑驳花叶病毒海南分离物全基因组序列分析

本研究采用小RNA深度测序及RT-PCR检测技术鉴定海南省陵水县冬种番茄(圣女果)病株受到烟草花叶病毒属的番茄斑驳花叶病毒(Tomato mottle mosaic virus,ToMMV)侵染。通过机械摩擦接种,将该病原病毒保存于本生烟植株上,命名为番茄斑驳花叶病毒海南分离物(ToMMV-HN)。采用RT-PCR分段扩增获得了该病毒分离物的全基因组序列。测序结果表明,该病毒分离物基因组全长6399 nt,含有4个开放阅读框,编码4种蛋白,与已报道的ToMMV9个分离物核苷酸和编码产物氨基酸序列相似性分别为98.0%～100%和99.2%～100%;与同属的番茄花叶病毒(Tomato mosaic virus,ToMV)、番茄棕色皱果病毒(Tomato brown rugose fruit virus,TBRFV)和烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)代表分离物核苷酸序列相似性分别为84.7%、80.7%和79.0%。系统进化分析结果表明,ToMMV-HN与该病毒中国西藏和云南辣椒分离物亲缘关系最近,与美国加州和南卡州番茄分离物次之,与西班牙和巴西番茄分离物亲缘关系相对较远。本研究为我国番茄病毒病诊断和防控,尤其是抗病品种选育提供了基础资料。     

双重RT-PCR方法检测花生条纹病毒和黄瓜花叶病毒

为了建立花生条纹病毒(PStV)和黄瓜花叶病毒(CMV)的双重RT-PCR检测方法,根据Gen-Bank中登陆的PStV和CMV的核苷酸保守序列分别设计特异性引物,以感病叶片总RNA反转录物为模板,建立了双重RT-PCR反应体系,并对双重RT-PCR的特异性和灵敏性进行了验证。结果表明:此方法能够特异地从感染PStV和CMV的样品中扩增出PStV(300bp)和CMV(1054bp)2个条带,与实验设计相符;扩增产物测序结果表明,PStV扩增产物与GenBank中其它株系或分离物的核苷酸序列同源性为93%～99%,CMV扩增产物与GenBank中其它株系或分离物的核苷酸序列同源性为90%～99%,证明了检测结果的准确性;该方法特异性良好,灵敏性与单一扩增相同,能够特异、灵敏、准确地检测花生CMV和PStV。     

混合感染番木瓜PRSV/PLDMV株系基因组全长cDNA的克隆和实时荧光定量PCR分析

番木瓜环斑病毒(Papaya ringspot virus,PRSV)与番木瓜畸形花叶病毒(Papaya leaf distortion mosaic virus,PLDMV)存在混合感染的现象,近年来混合感染发病率逐年递增,是一种新的威胁番木瓜种植业的病毒病害。运用RT-PCR和RACE方法从混合感染样品中克隆获得2种病毒基因组全长c DNA,分别命名为PRSV-LM和PLDMV-LM,Gen Bank登录号分别为KT633943和KT633944,基因组序列大小分别为10 325、10 153 nt(不包括3′端的poly A)。序列分析表明:PRSV-LM与单独感染样品中的PRSV海南分离物HN(Gen Bank登录号:EF183499)的核苷酸序列和氨基酸序列相似性最高,为94%;PLDMV-LM与单独感染样品中的PLDMV海南分离物Hainan-DF(Gen Bank登录号:JX974555)核苷酸和氨基酸序列相似性最高,分别高达99%和97%。进化树分析显示,PRSV-LM和PLDMV-LM分别与单独感染样品的PRSV和PLDMV海南分离物有共同的进化起源。进一步利用实时荧光定量PCR对混合感染样品的PRSV与PLDMV病毒积累量进行分析,结果表明,混合感染样品中PLDMV病毒积累量大约是PRSV含量的100倍。研究结果为进一步探究PRSV/PLDMV混合感染发病机制奠定基础。     

茶树巯基蛋白酶抑制剂基因的cDNA克隆与序列分析

对多种已知植物巯基蛋白酶抑制剂(cystatin)基因的氨基酸序列进行比对分析,根据其高度保守的氨基酸序列设计一对简并引物,并从茶树品种龙井43鲜叶中提取总RNA,用RT-PCR法扩增出一204bp的cDNA特异片段,然后通过3’/5’RACE的方法,分别扩增出3’端和5’端的序列,从而获得茶树巯基蛋白酶抑制剂基因的cDNA全长序列,所得序列全长627bp,编码101个氨基酸,分子量约11.062KDa。该基因在推测的氨基酸序列中含有巯基蛋白酶抑制剂家族中高度保守的、与其活性有关的QXVXG结构,且经Blast分析表明,该基因序列与其他植物巯基蛋白酶抑制剂基因的氨基酸序列同源性为54%~77%。     

茶尺蠖普通气味结合蛋白(GOBP)的基因克隆与序列分析

以触角总RNA为模板,根据同源性设计简并性引物,采用RT-PCR扩增结合RACE技术克隆获得了茶尺蠖(Ectropis obliqua)普通气味结合蛋白GOBP1和GOBP2基因的cDNA全长序列。分别命名为EoblGOBP1和EoblGOBP2。EoblGOBP1的cDNA全长为1 528 bp,开放阅读框501 bp,编码166个氨基酸残基,预测分子量Mw=18 835.63 D,等电点pI=5.45,cDNA和氨基酸序列在NCBI/GenBank的登录号分别为FJ156732和ACN29680.1。EoblGOBP2的cDNA全长为1 315 bp,开放阅读框405 bp,编码160个氨基酸残基,预测分子量Mw=18 002.75 D,等电点pI=5.32。cDNA和氨基酸序列在NCBI/GenBank的登录号分别为FJ156733和ACN29681.1。两个气味结合蛋白的氨基酸序列中都含有6个保守的半胱氨酸位点,具有气味结合蛋白的典型特征,与已报道的鳞翅目昆虫气味结合蛋白的同源性为分别62%～82%和76%～88%。     

接种PRSV番木瓜种苗胞质酵母双杂交cDNA文库的构建与分析

利用Trizol法提取接种PRsv 4 d的番木瓜种苗总RNA,分离纯化mRNA,反转录合成双链cDNA,双链cDNA末端经Pfu-DNA聚合酶补平,与EcoR I接头连接,XhoI酶切消化产生粘端.用Sepharose CL-2B柱分离纯化去除小分子cDNA片段,再与pMyr酵母表达载体连接,转化受体菌XL10-Gold,构建了接种PRSV番木瓜种苗胞质酵母双杂交cDNA文库.所获得的原始文库的克隆总数为1.8×106cfu,重组率为100%,文库滴度为2.6×109cfu/mL.对随机选取的34个克隆进行PCR鉴定,结果表明插入片段长度均大于O.5 kb且集中在1 kb左右.文库质量鉴定结果表明,该文库具有较好的库容量、较高的重组率以及较大的插入片段.     

应用Sos恢复系统筛选与番木瓜环斑病毒CI互作的寄主因子

应用Sos恢复系统(Sos recruitment system)筛选可能与番木瓜环斑病毒CI(Cylindrical inclusion protein,圆柱形内含体蛋白)相互作用的寄主蛋白因子,通过营养缺陷、温度敏感筛选、回转验证、序列测定和同源比对分析,获得1种候选的互作寄主蛋白,该蛋白与植物的叶绿体延伸因子Tu(Elongation factor Tu,EF-Tu)具有较高的相似性,并对其在番木瓜环斑病毒(Papaya Ringspot Virus,PRSV)致病与植物防御过程中的功能进行初步分析。     

利用GATEWAYTM技术快速构建番木瓜环斑病毒HC-pro基因的RNAi表达载体

通过RT-PCR扩增番木瓜环斑PRsV病毒HC-pro基因,序列比对结果表明,克隆到的该基因片段与已知的海南或华南地区已克隆的HC-pro基因只有约92%的同源性,说明PRSV病毒具有较大的变异性.为了培育番木瓜转基因抗病植株,利用pWATERGATEI体和GATEWYTM技术,成功构建了番木瓜环斑病毒HC-pro基因的RNAi表达载体.具体步骤如下:①设计带特异性重组序列attB的HC-pro基因PCR的引物;②利用该引物进行RT-PCR扩增日C-pro基因;③通过BP反应,将扩增得到的HC-pro基因序列插入入门载体pDONR201中;④通过LR反应将HC-prd基因序列从pDONR201重组到目标载体pWATERGATE中,得到PRSV HC-pro基因的RNAi表达载体.     

荔枝LcAsr基因的生物信息学分析与载体构建

根据荔枝果皮cDNA微阵列信号分析结果,对荔枝cDNA文库的BA05-H4克隆测序.NCBI(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)ORF分析发现其含有1个完整的开放读码框.编码152个氨基酸残基的多肽,为一全长cDNA序列.Blastx比对分析表明该基因编码的蛋白与其它植物来源的ASR(abscisic acid,stress and ripening indueible)蛋白高度同源,该基因被命名为LcAsr,通过PCR的方法获得其DNA全长序列.生物信息学分析结果表明,LcAsr基因的DNA序列全长为1 177 bp,读码框中间包含1个488 bp的内含子.Protparam预测分析结果表明LcAsr基因编码蛋白的分子式为C756H1130N228O238S1,相对分子质量为17 252.7,等电点pI6.10,富含Glu、His、Lys、Ala.Predict protein预测该蛋白的二级结构主要是α螺旋.有1个酪氨酸激酶磷酸化位点、2个酪蛋白激酶II磷酸盐化位点、3个豆蔻酰化位点等,并具有很高的亲水性,预测该蛋白位于细胞核.构建了植物荧光表达载体pCAMBIA-LcAsr,并通过基因枪转化法转化洋葱表皮细胞进行瞬时表达,对LcASR蛋白进行亚细胞定位,结果表明LcASR蛋白定位于细胞核.     

大豆乙酰羟基酸异构还原酶基因GmAHRI的克隆与分析

基于电子克隆获得的大豆GmAHRI基因cDNA序列编码区设计特异引物,以高异亮氨酸大豆品种“和龙早熟豆”总RNA为模板,通过RT-PCR获得了约1764 bp的cDNA片段,T/A克隆后进行序列测定.测序结果显示:GmAHRI基因家族有2个成员,分别命名为GmAHRI1( FJ594399.1)和GmAHRI2( JN...     

亚麻木质素合成相关基因COMTRNAi表达载体构建及转化

以已经克隆到亚麻木质素合成关键酶咖啡酸-O-甲基转移酶基因(COMT)全长cDNA序列为基础,通过扩增RNAi顺式及反式片段(均为249 bp),先连接到中间载体pBSK,再连接表达载体pCAMBIA-1301-multi,构建成COMT基因的RNAi表达载体,通过农杆菌介导转化亚麻,获得转基因植株,通过GUS染色和PCR检测,表明干扰载体已经转入亚麻中。这为推进亚麻纤维品质改良的分子育种提供了基础。     

巴西橡胶树低温诱导全长cDNA文库构建

通过低温诱导处理巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)品系93-114幼嫩枝条和树叶,提取总RNA,并分离纯化mRNA.利用SMART技术合成橡胶树全长cDNA,经过Sfi I酶切后连接到pDNR-LIB载体中,得到全长cDNA文库.文库库容为1.4×106,重组率达到100%.挑取单菌落提取质粒并酶切鉴定,插入片断分布在0.3～2 kb之间,平均大小为1 kb左右,表明该文库质量合格,可用于全长基因的筛选.     

大豆天冬氨酸途径关键酶基因GmASADH的克隆与分析

本研究基于电子克隆获得的大豆GmASADH 基因cDNA序列,根据其编码区设计特异引物,以大豆品种小鹦哥豆总RNA为模板,通过RT-PCR 获得了约1130bp的cDNA片段,T/A 克隆后进行序列测定。测序结果显示,GmASADH基因家族有两个成员,命名为GmASADH1（FJ581425）和GmASADH2（HM015631）。GmASADH1编码区长度为1134bp,编码378个氨基酸,由7个外显子和6个内含子构成,定位于Gm08染色体。GmASADH2编码区长度为1131bp,编码377个氨基酸,由7个外显子和6个内含子构成,定位于Gm05染色体。两个基因在氨基酸水平上的相似性达到了96.02%,在二级及三级结构上均有不同程度的差异。ASADH蛋白含有NADB_Rossmann superfamily和Semialdhyde_dhC superfamily结构域。