枣花蕾总RNA提取方法的比较

为了探究枣花蕾总RNA提取的最优方法,以沾化冬枣的花蕾为材料,利用改良CTAB法、Trizol法和2种RNA提取试剂盒(PureLinkTMRNA小提试剂盒和北京奥莱博生物技术有限公司提供的植物RNA提取试剂盒)分别提取花蕾的总RNA,并对RNA浓度和电泳图谱进行比较分析,利用奥莱博生物技术有限公司提供的植物RNA提取试剂盒法可提取到纯度较高,完整性好的总RNA,并可用于Northern杂交、cDNA文库构建和半定量RT-PCR等分子生物学试验。     

油桐油体蛋白基因的克隆及序列分析

油桐油体蛋白与油桐脂肪酸储藏密切相关。通过构建油桐cDNA文库和EST文库,用分子生物学手段分离克隆出两个油桐油体蛋白基因的全长cDNA序列。通过分析表明,两个油体蛋白基因的全长cDNA分别为738 bp、838 bp,各包含1个完整的CDS,分别编码137个、154个氨基酸。分别命名为VF_oleⅠ,VF_oleⅡ。通过与其它物种的19条油体蛋白氨基酸序列比对,油桐油体蛋白基因分别与麻疯树oleosin 3和麻疯树oleosin 2的相似性最高,分别为84%、82%。通过软件预测表明,油桐油体蛋白等电点分别为10.315、10.335,都存在跨膜结构域,且存在信号肽剪切位点,中部都存在一个较长的疏水区,C末端都是以α-螺旋为主。     

油桐ALDH22A1和ALDH2C4基因克隆及其序列分析

为给油桐ALDH基因的结构与功能研究提供理论依据,以葡萄桐的近成熟种子为材料,根据油桐转录组测序结果设计引物,采用RT-PCR技术克隆了油桐ALDH22A1基因和ALDH2C4基因的全长cDNA序列。ALDH22A1的cDNA序列全长1 782 bp,编码593个氨基酸,该基因编码蛋白质的相对分子质量为65.60 kDa,理论等电点为6.62,蛋白二级结构以α螺旋为主,具有1个明显的跨膜结构,是稳定的非分泌蛋白。ALDH2C4的cDNA序列全长1 506 bp,编码501个氨基酸,该基因编码蛋白质的相对分子质量为54.82 kDa,理论等电点为6.58,蛋白二级结构以α螺旋为主,是不具有跨膜结构的膜外蛋白。BLASTp分析结果表明,这2个基因所编码序列与麻疯树、蓖麻的乙醛脱氢酶一致性最高,高达80%以上,含有醛脱氢酶基因家族的保守结构域。     

中国白梨PbSFBB13-gamma基因的分子克隆与序列特征

以5个已知S基因型的中国白梨品种为试材,设计分别对应于梨SFBB-alpha,SFBB-beta和SFBB-gamma 基因的3对引物对这5个品种进行基因组PCR扩增.结果仅引物组合PSFBG-F/PSFBG-R从‘金花'(S_(13)S_(18)),‘金花四号'((S_(13)S_(18))和‘鹅梨'((S_(13)S_(34))中扩增出一约1 300 bp的条带,经回收、克隆、测序后,鉴定其为SFBB-gamma基因,命名为PbSFBB13-gamma(Pyrus bretschneideri SFBB13-gamma),GenBank登录号为EU081892.逆转录PCR结果表明PbSFBB13-gamma仅在花粉中特异表达;序列分析表明该基因不含内含子,编码区含1 191个核苷酸,编码396个氨基酸,预测分子质量与等电点分别为45.4 ku、4.63.PbSFBB13-gamma表现出典型的花粉SFB/SLF基因的基本结构特征,即1个F-box结构域及4个可变区;在推导氨基酸水平上,其与蔷薇科SFB/SLF基因的相似性为17.8%-97.7%.试验结果充分表明PbSFBB13-gamma应为花粉S基因的候选基因.选取蔷薇科34个SFB/SLF基因的全长氨基酸序列,构建进化树研究基因间的进化关系.结果表明,34个SFB/SLF基因形成2个亚科特异的类群,但不形成种特异的类群,其进化规律与蔷薇科S-RNase基因一致,即花粉SFB/SLF基因的形成也是在亚科形成之后、种形成之前.研究结果有助于从分子水平上揭示中国白梨的自交不亲和性机制.     

油桐烯脂酰CoA还原酶的克隆与表达模式分析

以葡萄桐近成熟种子为材料,根据油桐转录组数据库中已知部分烯脂酰CoA还原酶(enoyl-CoA reductase,ECR)序列,利用RACE克隆技术,克隆得油桐烯脂酰CoA还原酶的全长c DNA序列,命名为VfECR,并对该基因的核苷酸序列及其相应氨基酸序列的理化性质、疏水性/亲水性、跨膜结构域、蛋白质的二、三级结构、亲缘关系进行分析。结果表明:该基因全长1 154 bp,含有一个933 bp的开放阅读框,编码310个氨基酸,属于不稳定的亲水性蛋白,含有6个明显的跨膜结构域,且与陆地棉ECR蛋白的同源性最高,亲缘关系最为接近。同时利用RT-qPCR对VfECR基因的组织特异性和种子发育过程中的表达模式进行了分析,发现油桐Vf ECR基因主要在种仁中表达,在根、茎、叶等组织中表达量较少;在种子发育过程中,近成熟(8月、9月)到成熟种子(10月)中的表达量要明显高于未成熟种子(6月、7月)。     

油桐种子FAD2基因全长cDNA序列分析

油桐种子中FAD2催化形成的亚油酸是合成桐油酸的直接原料,研究油桐种子中的FAD2基因对提高桐油酸的产量具有实际意义。将油桐对年桐近成熟种子cDNA文库中的16个FAD2克隆子进行CAP3拼接,再进行BLAST比对,并进行DNAMAN分析,结果表明所克隆的基因序列为FAD2全长cDNA序列,其长度为1 537 bp,含有1个完整的编码序列,长度为1 146 bp(106～1 255 bp),编码383个氨基酸。酶蛋白相对分子质量44 144.4 u,等电点为8.57,氨基酸序列N端有6个残基的信号肽序列,有5个跨膜结构域,N端、C端及中间各有一段表现为强亲水性,酶活性中心为3个保守的组氨酸簇。在系统进化上,油桐FAD2基因与千年桐的亲缘最近,与蓖麻、乌桕、橡胶树、麻疯树等大戟科植物的亲缘关系较近,与油橄榄、花生、芝麻等植物的亲缘较远,与油茶的亲缘关系更远。     

油茶种子总RNA提取及Cod8FAD基因的鉴定

油茶种子胚乳中富含脂肪、多糖和酚类公合物,要获得高质量的RNA难度较大。本研究以油茶优良无性系湘林1号近成熟种子的胚乳为实验材料,在试剂盒的基础上应用改良的CTAB法提取总RNA。结果表明,使用改良后的CTAB法配合试剂盒提取RNA操作简单,且能够有效去除油茶种子中多糖和多酚类等次生物质,从而得到高质量的RNA。以获得的RNA为模板,设计简并引物,通过RT-PCR,成功从油茶种子中鉴定出了油脂合成的关键酶基因之一△8脂肪酸脱饱和酶基因,命名为Cod8FAD(Camellia oleifera delta 8 fatty acid desaturase),该基因与茶树△8脂肪酸脱饱和酶基因相似性最高,为97%,与耧斗菜△8脂肪酸脱饱和酶基因相似性最低,为62%。     

翅荚木组培快繁技术的研究

以翅荚木的腋芽以及翅荚木幼苗嫩茎为外植体,进行组培快繁技术研究,结果表明:翅荚木适宜的初代培养基为MS+6-BA 1.0 mg.L-1+IBA 0.05 mg.L-1;继代培养基以MS+6-BA 0.5 mg.L-1+IBA0.1 mg.L-1+KT0.5 mg.L-1培养,效果好;生根培养则以MS+IBA0.05 mg.L-1+NAA0.05 mg.L-1+KT0.1 mg.L-1培养基的生根效果最好。     

油桐LACS4基因的克隆与原核及真核表达

长链酰基辅酶A合成酶(LACS)在油脂代谢过程中发挥着重要的作用。以油桐近成熟种子为材料,在已构建的转录组数据库基础上,克隆得到一个油桐长链酰基辅酶A合成酶基因,在此基因c DNA全长序列的基础上,成功构建了油桐LACS4基因的真核表达和原核表达载体,其中,酵母表达载体p YES2-LACS4成功转入酿酒酵母菌株INVSc1中,并进行相关生长趋势分析;在大肠杆菌BL21(DE3)宿主细胞中,原核表达载体p ET30a-LACS4也成功诱导表达,并获得大约为74k Da的表观分子量的相应目的蛋白。     

油茶丙二酰单酰CoA:ACP转酰基酶基因的克隆与原核表达

【目的】油茶种仁含油率较低且易遭逆性环境等的影响,这些都严重影响和制约了油茶产业的快速发展。丙二酰单酰Co A:ACP转酰酶是脂肪酸合成酶(FASⅡ)复合体的组成酶之一,在脂肪酸合成中起着装载作用,它的酶促反应产物丙二酰单酰ACP是脂肪酸合成关键组成部分。开展该基因的功能研究,能为油茶的分子遗传育种奠定基础。【方法】以油茶品种‘华硕’种子为材料,借助其种子转录组和表达谱数据库,通过RACE技术,克隆丙二酰单酰Co A:ACP转酰酶基因并对该基因进行生物信息学分析。利用常规的酶切连接技术构建基因的原核表达载体,并利用α酮戊二酸脱氢酶(KDH)偶联系统测定表达产物的酶活性。【结果】丙二酰单酰Co A:ACP转酰酶基因的全长c DNA 1 867 bp,含有1 131 bp的开放读码框,编码376个氨基酸,具有58个氨基酸长度的叶绿体转运肽,该基因被命名为Co MCAT(Gen Bank登录号KJ910337)。在malonyl-Co A结合位点和ACP结合位点上分别存在高度保守的基序"GQGXQ"和"GXSXG"。原核表达载体p ET30a-Co MCAT在BL21(DE3)细胞中被成功地诱导表达,目的重组蛋白分子量约为40 k Da。酶活性分析表明,重组蛋白Co MCAT的最佳催化温度为30℃,最佳p H为7.0,比酶活性约为2.384 U·μg-1。【结论】以本实验室构建的油茶转录组数据库为基础,首次克隆获得油茶MCAT基因的全长c DNA序列,构建其原核表达载体在宿主细胞BL21(DE3)中成功诱导表达目的蛋白,并对重组蛋白进行初步的酶活性分析。研究结果为今后进一步深入开展和揭示油茶MCAT基因在油脂合成的代谢过程中的作用奠定基础。