陆地棉(Gossypium hirsutum L.)GhWRKY75的克隆及表达载体构建

目的从棉花抗病品种中克隆WKKY转录因子基因,为棉花抗枯萎病分子育种提供重要的基因资源。方法以枯萎病菌诱导后棉花基因表达谱中差异表达的WRKY基因片段为探针序列,以陆地棉的抗枯萎病品种'中棉所12'的根部c DNA为模板。运用电子拼接及RT-PCR技术,克隆得到一个新的基因,将该基因命名为GhWRKY75(登录号:MH138002)。结果序列分析发现,GhWRKY75基因开放阅读框全长为513bp,编码一个含170个氨基酸残基的蛋白,具有1个WRKY结构域及1个典型的C2H2型锌指结构,属于第Ⅱ类WRKY转录因子家族。该基因编码蛋白分子量为19.51kd,等电点为9.30,脂肪指数为60.12,属于疏水性蛋白,基因的蛋白二级结构由α螺旋、延伸链和无规则卷曲组成。同源基因进化树分析表明该基因与雷蒙德氏棉亲缘关系最近。结论:从棉花中克隆得到一个新的GhWRKY75基因,构建了该基因的植物过表达载体,为进一步研究该基因功能奠定了基础。     

沙田柚WRKY转录因子的克隆与序列分析

利用高通量测序技术对沙田柚自交和异交花柱进行转录组测序,差异分析得到沙田柚WRKY转录因子的序列。该基因的全长序列为1 178bp(GenBank accession No.KU173833),含有993bp的开放阅读框(ORF)可编码330个氨基酸,编码蛋白的相对分子质量为37.00ku,理论等电点为5.79。与未授粉的花柱相比,沙田柚异花授粉1、2、3d花柱中WRKY转录因子基因的表达量(RPKM)分别为5.67、26.04、17.08;而自花授粉1、2、3d花柱中WRKY转录因子基因的表达量(RPKM)分别为15.67、14.96、3.89。氨基酸序列分析表明,该氨基酸序列与甜橙、金桔的同源性分别为98%、97%。系统进化分析发现沙田柚WRKY转录因子与甜橙、金桔的亲缘关系很近,属于一个分支。     

丹参WRKY家族成员TRANSPARENT TESTA GLABRA2(TTG2)基因克隆与生物信息学分析

从丹参转录组数据库中克隆得到丹参WRKY家族成员TRANSPARENT TESTA GLABRA2(TTG2)基因(命名为SmTTG2(Genbank注册号:KC161227)),该基因包含一个长为1 425bp的完整开放读码框,编码475个氨基酸,DNA水平上包含3个内含子。序列分析显示,SmTTG2编码蛋白具有2个WRKY结构域和C2H2结构,属于I类WRKY家族成员,并且与黄瓜、怪柳等物种WRKY44高度相似。软件预测SmTTG2相对分子量为51.28kDa,等电点为8.58,且其在胞内不稳定,不具跨膜结构。利用DNA步移技术克隆获得SmTTG2基因5′侧翼区序列,分析结果显示该区域除了含有TATA box和CAAT box外,还包含应答环境因子和植物激素的、调节植物发育的顺式作用元件以及MYB转录因子结合位点。实时荧光定量PCR结果表明,SmTTG2基因在丹参花中表达量最高,且随着花期显示出逐步增高的趋势;另外SmTTG2基因的表达伴随丹参种子萌发过程,提示SmTTG2基因可能参与种子的发育和萌发过程。     

水稻转录因子WRKY39的克隆表达及DNA结合活性分析

根据水稻转录因子WRKY39的cDNA基因序列设计引物,克隆水稻日本晴(Oryza sativa L.)WRKY类转录因子的cDNA基因并进行原核表达,通过凝胶阻滞实验分析融合蛋白与DNA的结合活性。结果克隆了1个新的WRKY基因OsWRKY39,其编码的蛋白OsWRKY39能够与顺式元件W盒特异结合,Os-WRKY39具有转录因子的最基本特征。     

海岛棉ERF族转录因子EREB6基因克隆特征分析

以电子克隆,同源扩增和RACE技术相结合的方法从海岛棉中克隆出了一条新基因,命名为EREB6,它包含一个669 bp长的开放阅读框,预期编码222个氨基酸长的蛋白质.序列分析发现预期蛋白含有一段核定位信号序列,GFP融合蛋白瞬时表达实验证明该蛋白定位于细胞核;含有一个保守的ERF域,属于ERF族;同源分析表明该转录因子...     

东南景天SaWRKY7基因对镉胁迫的响应研究

【目的】镉对植物具有高毒性,WRKY转录因子广泛参与植物逆境胁迫。研究镉诱导下WRKY基因的胁迫响应和抗性机制。【方法】以超积累型东南景天为试材,通过PCR克隆得到1个东南景天WRKY转录因子家族基因序列,结合生物信息学方法,分析其蛋白质结构和亲缘关系,构建GFP(绿色荧光蛋白)融合蛋白,观察其亚细胞定位,利用酵母验证其转录激活活性,通过qRT-PCR分析在镉胁迫下该基因的表达特性和组织特异性。【结果】获得了1条新的东南景天WRKY转录因子家族基因并命名为SaWRKY7,包含完整的开放阅读框,长度为1 011 bp,共编码336个氨基酸,为WRKY基因家族Ⅱd成员。SaWRKY7定位在细胞核,属于核蛋白,不具有转录自激活活性。SaWRKY7在东南景天的根、茎、叶中均有表达,且在根中相对有较高的表达量。与对照相比,在100 μmol/L CdCl₂处理0.5 h时,SaWRKY7在根茎叶中有较高的表达量,随后逐渐降低,属于早期诱导表达基因。【结论】SaWRKY7为WRKY转录因子家族成员,该基因定位在细胞核,不具有转录自激活活性,在早期响应镉胁迫诱导表达,推测其可能在东南景天镉积累或镉耐受过程中发挥重要作用。     

筛选与拟南芥绒毡层发育过程中重要的转录因子DYT1相互作用的调控蛋白因子

DYT1是拟南芥绒毡层发育过程中重要的转录因子.DYT1的缺失会导致绒毡层相关功能的缺陷.然而,DYT1并不是使绒毡层功能化的充分因素,暗示了DYT1蛋白需要和其他转录因子形成复合物才能发挥功能.利用酵母双杂交技术以DYT1蛋白为诱饵在拟南芥cDNA文库中筛选与DYT1相互作用的蛋白.通过筛选从文库中得到20个阳性克隆,通过BLAST序列比对得到8个候选基因序列,从中鉴定出6种候选基因编码可能的转录因子或者其他调控转录的蛋白因子.其中5个编码调控因子的基因都被证实在花药中表达.更进一步,发现另一个对花药发育所必需的转录因子AMS能与DYT1在酵母体内形成转录复合物.表明这2个蛋白可能形成异源复合物在花药中共同调节下游基因的表达.     

F3'5'H对马铃薯花青素合成的调控

为探讨马铃薯块茎花青素合成的调控机制,以紫色马铃薯及其红色突变体为材料,克隆花青素合成关键基因F3'5'H并进行序列和表达分析,采用反转录聚合酶链式反应和实时荧光定量聚合酶链式反应对该途径重要基因进行表达分析。结果表明:在红色突变体中F3'5'H的表达量较紫色野生型明显降低,F3'5'H对马铃薯紫色花青素向红色花青素转化起到关键的调控作用;2种材料具有相同的F3'5'H编码区序列和启动子序列,F3'5'H转录水平的差异是调控花青素合成的重要方式;F3'5'H启动子区域有转录因子MYB结合位点存在,红色突变体中MYB的表达水平较野生型高,并且另2种编码转录因子的基因MYC和WD40也表现出相同的趋势,以上3种转录因子可能通过抑制F3'5'H的表达来调控马铃薯花青素的合成方向由紫色转向红色。     

一个人类线粒体转录终止样因子基因的克隆

比较血清培养细胞和血清饥饿细胞的基因表达差异,获得了一段血清饥饿细胞中表达的cDNA序列,通过搜索表达序列标签(EST),拼接出完整的基因序列,通过PCR克隆获得全长cDNA序列.该基因全长1472bp,编码框预测有365个氨基酸.GenBank搜索,该基因与已有的人类线粒体转录终止因子有较大的同源性.所以,该基因可能是一个线粒体转录终止样因子.     

海岛棉DELLA蛋白基因GbGAI2的克隆及其在胚珠中表达分析

赤霉素(Gibberellins,GA)在棉花纤维的发育过程中起重要作用,DELLA蛋白是GA信号通路中的起关键作用的负调控因子。本研究采用同源克隆方法,获得了海岛棉的DELLA蛋白同源基因GbGAI2。序列比对分析结果表明,GbGAI2编码的氨基酸序列具有DELLA蛋白的典型结构域,并与陆地棉DELLA蛋白GhGAI2氨基酸有90.13%相同。半定量RT-PCR分析结果表明,GbGAI2在1-5DPA和23DPA棉胚中的表达量较高,说明该基因可能在海岛棉棉纤维发育的起始阶段和棉纤维次生壁加厚阶段起作用。     

15个普通小麦WRKY基因的克隆与表达分析

WRKY转录因子广泛参与了植物对生物与非生物胁迫应答反应、激素响应以及生长发育等一系列生理活动．但是,对小麦WRKY家族基因目前还缺少系统的克隆、表达和功能研究．文中采用EST的电子拼接方法,克隆了15个具有完整开放阅读框的小麦WRKY基因,分属于WRKY家族的3个大类．表达分析发现,除nWRKYIO基因在分蘖节中表达最强外,其他基因的表达水平都是在叶中最高;4个基因随着叶片的成熟和衰老表达量显著增强;8个基因对低温、高温、NaCl或PEG等逆境因子具有响应;另外,WRKY基因在小麦杂交种与亲本之间存在明显的表达差异,并且有些基因对PEG逆境因子的响应在杂种比在亲本中快．表明,小麦WRKY基因参与了叶片衰老和逆境胁迫的响应过程,所检测到WRKY基因在杂种和亲本中的表达差异可能会通过增强杂交种的抗逆性而促进小麦杂种优势的产生．     

小黑麦NAC转录因子基因TwNAC01克隆及生物信息学分析

NAC(NAM、ATAF1/2、CUC2)是在调控植物发育、衰老、生物与非生物逆境以及激素反应等方面具有重要作用的一类转录因子。为探索六倍体小黑麦耐干旱机制,本研究以六倍体小黑麦为材料,利用快速扩增cDNA末端(RACE)与反转录·聚合酶链反应(RT-PCR)技术克隆到1条NAC转录因子cDNA全长,分析了其生物信息学特点,同时利用实时定量PCR技术分析其在干旱胁迫下的组织部位表达特点。结果表明,所克隆小黑麦基因ORF全长1 059 bp,编码352个氨基酸。该基因预测蛋白中具有NAM亚家族保守的氨基酸序列,且其预测蛋白氨基酸序列与山羊草中的NAC转录因子氨基酸序列同源性高达90%以上。该基因预测蛋白属亲水性蛋白,无跨膜结构域与信号肽区域,二级结构包含45个α-螺旋,57个β-折叠和250个无规则卷曲。预测蛋白定位于细胞核内。在干旱胁迫下,该基因在开花后22 d的小黑麦幼粒和根部的表达量明显高于茎和叶,且表达量显著受干旱胁迫诱导。可见所克隆的基因为小黑麦NAC转录因子,将其命名为TwNAC01(GenBank登录号为MG736919),其在小黑麦抗旱应激反应中具有重要作用。小黑麦NAC转录因子基因TwNAC01的克隆对于揭示小黑麦的抗旱性机制以及小黑麦抗旱基因工程育种具有重要意义。     

麻疯树耐冷基因JcCBF2的克隆及表达模式分析

从麻疯树基因组中克隆到一个CBF2基因(命名为JcCBF2).运用生物信息学的分析手段对该基因序列及其编码的蛋白质序列进行了分析,结果表明JcCBF2蛋白中不止包含保守的AP2/EREBP结合结构域,还具有CBF转录因子特征序列PKK/RPAGRxKFxETRHP、DSAWR.实时荧光定量PCR结果显示,JcCBF2基因主要在麻疯树叶片内转录表达,对低温胁迫极其敏感,但对干旱及盐胁迫不敏感,初步研究表明JcCBF2基因是低温诱导型转录因子.     

胡萝卜DcPS基因的克隆、进化及根发育中表达分析

补骨素合成酶(PS)是胡萝卜营养物质补骨素生物合成的关键酶.从'黑田五寸'胡萝卜中克隆得到DcPS基因,对其进行了进化和在胡萝卜根发育过程中表达水平分析.结果表明,DcPS基因长1518 bp,编码氨基酸505 aa,属于细胞色素P450超级基因家族.其氨基酸序列含有10个明显的特征,其中含有1个跨膜区,为亲水性蛋白....     

十字花科部分蔬菜HRD基因的克隆与生物信息学分析

根据NCBI上得到的拟南芥HRD基因序列,利用同源序列克隆的方法,设计引物,从12种十字花科蔬菜中克隆出其核酸序列,并进行生物信息学分析,旨在验证克隆出的序列与拟南芥HRD基因是否具有同源性.对这些得到的核酸序列从DNA序列、氨基酸序列的相似性、亲/疏水性、2级结构、功能域、3级结构、同源进化树等进行了预测和较为全面的分析.结果显示经PCR扩增,都得到了大小与拟南芥HRD基因基本一致的序列,长度在555bp左右.其基因序列、氨基酸序列比对同源性分别达到93.14%和89.74%;亲/疏水性分析表明该基因编码的蛋白为亲水性蛋白;推导的氨基酸序列中均存在AP2功能结构域,属于十字花科AP2/ERF类家族转录因子基因;同源进化树分析表明它们具有很高的同源性,说明所克隆的序列与拟南芥HRD基因由同一个基因进化而来,是十字花科植物中的保守基因.     

粘质沙雷氏菌抗铜基因的克隆及性质研究

 通过构建粘质沙雷氏菌KMR-3菌株的基因组DNA文库,克隆到了与该菌的铜抗性相关的基因,并对其部分特性进行了研究.结果表明克隆到的铜抗性基因所编码的蛋白属于CutF蛋白,由194个氨基酸编码,与莫氏耶尔森氏菌(Yersinia mollaretii)ATCC43969抗铜脂蛋白NlpE同源性最高,达到70%,并对该基因的调控序列(启动子、终止子、SD序列及转录起始位点)进行了分析.     

大鼠Neuritin基因启动子区克隆、鉴定及生物信息学分析

目的本研究旨在了解大鼠Neuritin基因启动子区特征,为明确神经受损后的再生中Neuritin基因在体内转录水平的调控提供理论依据。利用比较基因组学获取较为可靠的置信序列并设计上、下游引物克隆大鼠Neuritin基因5'调控区片段。方法采用生物信息学方法分析扩增片段序列特征,并采用多款转录因子预测软件预测大鼠Neuritin基因启动子主要调控区的转录因子结合位点。结果研究结果表明成功克隆出3447 bp大鼠Neuritin 5'调控区序列,大鼠Neuritin 5'调控区序列与小鼠同源率为91. 1%。生物信息学方法分析发现距大鼠Neuritin基因CDS区上游740～1012 bp位置处有一个Cp G岛,224 bp处有一个TATA-Box,初步推测大鼠Neuritin基因CDS区上游1100 bp为主要核心启动子区域。利用生物信息学软件预测主要调控区域含有AP-1,AP-2,AP-4和CREB等八个重要的转录因子结合位点。结论本研究大鼠Neuritin基因启动子的鉴定和相关转录因子结合位点的发现为进一步研究大鼠Neuritin基因的表达调控奠定了数据基础。     

人类线粒体转录终止样因子融合蛋白的构建与表达研究

在前期工作中,采用EST介导的定位克隆策略,克隆了一个人类线粒体转录终止样因子,为进一步研究其结构与功能的关系,构建了含该基因全长编码区的pET-28b的表达载体,经大肠杆菌中诱导表达获得含该基因的融合蛋白.用此融合蛋白注入小鼠制备多抗血清,为深入研究该基因的功能奠定了基础.     

棉花耐旱相关基因的cDNA-AFLP差异显示

为鉴定棉花干旱胁迫响应基因,应用cDNA-AFLP技术,以棉花耐旱品种晋棉13号幼苗为研究对象,对干旱胁迫早期叶片基因表达进行了mRNA指纹分析。通过64对引物组合的筛选,共分离得到232个差异表达的转录衍生片段(TDFs),对其中102个TDFs进行了克隆、测序和序列分析。结果表明:45个TDFs与NCBI中已有序列同源,功能涉及信号传导、转录调控以及逆境诱导蛋白等,另有57个TDFs无同源序列或同源性低,预测其为是一些未知功能基因。     

大熊猫核糖体蛋白S12亚基基因(rpS12)的cDNA克隆及序列分析

根据已报道的部分哺乳动物核糖体蛋白S12亚基基因(rpS12)的相关信息设计引物,运用RT-PCR技术,从大熊猫的肌肉组织总RNA中成功克隆了核糖体蛋白S12亚基基因的表达序列,对其进行了克隆、测序及分析.结果表明:大熊猫核糖体蛋白S12亚基基因的表达序列全长为422bp,开放阅读框(ORF)为399bp,编码132个氨基酸的蛋白质,该蛋白的相对分子质量为1.45×104,PI为6.81,含有1个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点,3个N-豆蔻酰化位点和一个核糖体蛋白S12 signature位点.该基因的表达序列及其编码的氨基酸序列与已报道的部分哺乳动物有很高的相似性.