甘蓝型油菜AnnBn1基因的克隆和表达分析

利用电子克隆和RT-PCR技术从甘蓝型油菜抗旱品系Q2中克隆了膜联蛋白（annexin）基因,命名为AnnBn1（GenBank登录号HM244482）,并对其进行了表达分析。AnnBn1的开放阅读框长度为954bp,编码317个氨基酸。序列分析推测AnnBn1基因编码的氨基酸序列含有4个重复的结构域及钙离子结合位点,与拟南芥、番茄、棉花和玉米等物种的膜联蛋白具有较高的同源性。荧光定量PCR结果发现AnnBn1基因在Q2的根、茎、叶、芽等组织中均有表达,而且表达量基本相同。对3叶期幼苗进行10%PEG（聚乙二醇）溶液模拟干旱时发现,干旱胁迫后30h内,AnnBn1基因在茎、芽中的表达量升高了2～4倍,而在叶、根中显著升高了10倍以上。AnnBn1基因表达峰值也具有时空特点,干旱胁迫后20h茎和芽中表达量高,而在30h之后叶和根中表达量高。     

普通烟草抗渗透胁迫基因NtP5CS的克隆与表达分析

从普通烟草中克隆脯氨酸合成的关键酶基因P5CS,分析其序列特征、进化关系、表达模式,以期为烟草的抗逆研究奠定基础。设计兼并引物获得P5CS基因中间片段,利用RACE技术扩增其全长cDNA;采用生物信息学技术分析该基因的序列结构及其编码蛋白的保守域及基本特性;利用RT-PCR研究其表达模式。从受干旱胁迫诱导的普通烟草品种中烟14中克隆到全长为2584bp的烟草P5CS基因,命名为NtP5CS,GenBank登录号为HM854026,开放读码框为2160 bp,编码719个氨基酸。经Blast同源性比对分析,该序列与番茄tomPRO2基因在核苷酸和氨基酸水平上高度同源。系统进化树分析显示,NtP5CS与番茄tomPRO2基因可能是直系同源基因。RT-PCR分析表明,干旱、低温、ABA、高盐等胁迫条件均可诱导NtP5CS基因的上调表达,且在旺长期和胁迫条件下根和叶中表达量最高。首次从普通烟草中克隆得到P5CS基因,该基因对水分胁迫响应,可能参与普通烟草抗渗透胁迫反应。     

白菜型油菜八氢番茄红素合酶基因BrPSY的克隆与序列分析

八氢番茄红素合酶（PSY）是类胡萝卜素合成途经的第一个关键限速酶,对类胡萝卜素合成起着重要的控制作用。本研究利用电子克隆技术,从油菜EST数据库中找到与拟南芥PSY,基因高度同源的油菜EST序列,通过人工拼接及lit—PCR、RACE的方法,克隆得到白菜型油菜BrPSY基因全长eDNA的序列,提交GenBank,被命名为BrPSY（GenBank登记号EUl38883）。BrPSY包含168bp的5’前导序列、69bp的3’不翻译序列和1278bp的完整开放读码框（ORF）,编码47．6kOa的蛋白质。序列比对结果表明,BrPSY蛋白与其它植物的PSY蛋白具有很高的相似性;系统进化树分析表明,BrPSY与拟南芥亲缘关系最近。在全长eDNA序列的基础上,设计引物从白菜型油菜DNA中克隆得到BrPSY基因的全长DNA序列,含有7个外显子和6个内含子。     

白菜型油菜八氢番茄红素脱氢酶基因PDS3的克隆与序列分析

利用电子克隆技术,从数据库中找到与拟南芥高度同源的油菜EST序列,继而通过RT-PCR和RACE等方法,成功克隆了白菜型油菜八氢番茄红素脱氢酶（类胡萝卜素合成途径中的一个关键限速酶）基因PDS3的cDNA,命名为BrPDS3（GenBank登记号GQ200741）。cDNA序列全长1 940bp,其中包含114bp的5＇前导序列和134bp的3＇不翻译序列,编码区长度为1 692bp,编码63kD的蛋白。序列分析表明,BrPDS3蛋白与其他植物的PDS蛋白具有较高相似性;在系统进化树中,BrPDS3与甘蓝亲缘关系最近。根据全长cDNA序列设计引物,从白菜型油菜青油13号DNA中克隆得到BrPDS3基因的全长DNA,长度为3 911bp,ORF（开放阅读框）1 692bp,含有15个外显子和14个内含子。     

FAD2和γ-TMT基因双价种子特异表达载体的构建及对花生的转化

根据已发表的γ-TMT基因序列（GenBank AF104220）,从拟南芥（Arabidopsis thaliana）的cDNA中分离得到γ-TMT基因,根据已发表的油菜（Brassica napus）种子贮藏蛋白基因特异表达的2S启动子（登录号J02798）序列,从油菜DNA中分离得到2S启动子。为了同时提高花生中维生素E和油酸含量,构建得到了双价种子特异表达载体pCAMBIA1300AT,它带有FAD2基因反义RNA干扰体和γ-TMT基因的种子特异表达单元。该载体已登录在GenBank上（登录号FJ362601）。通过农杆菌C58介导转化花生品种闽花6号,获得PCR阳性的转化植株。     

双孢蘑菇耐热相关基因028-1的克隆与序列分析

根据双孢蘑菇耐热相关基因片段028-1400的cDNA序列设计并合成引物，应用cDNA末端快速扩增（RACE）方法获得该基因的5′端cDNA片段028-11200。以上述两个片段为模板，经PCR扩增获得该基因的全长cDNA序列，并对其进行了克隆、鉴定、测序与分析。该序列全长1．37Kb，在GenBank中未发现明显的同源序列。该基因序列在GenBank上的登录号为DQ235473。     

芽孢杆菌植酸酶基因的克隆及生物信息学分析

采用PCR技术从Bacillus amyloliquefaciens DSM 1061中克隆到植酸酶的全长基因phyC(1152bp),并将该基因成功克隆到表达载体pET22b(+),经PCR鉴定和DNA测序证明,pET22b(+)-phyC重组质粒构建成功。将该酶的氨基酸序列在Swiss-prot数据中进行BLAST比对发现,该序列未见报道,其与来自Bacillus subtilis的植酸酶序列(Swiss-prot ID: O31097)最相似,序列一致性为98.7%。分析可知该氨基酸序列在位点为128、144、153、257和370处分别变异为Ala、Ile、Ser、Pro和Lys。运用SignalP 3.0服务器对其信号肽进行预测,表明该酶N端1～26个残基可能是信号肽序列。运用SWISS-MODEL服务器进行同源建模,经PROCHECK V3.5软件对其Ramachandran plot、G-factor等进行评价,结果显示结构模型中的键长、键角及二面角的分布及结构合理。该基因已在GenBank上登录(登录号为HM747163)。     

甘蓝型油菜BnPexl6p基因cDNA的克隆与表达

利用模式植物拟南芥AtPexl6p／SSEl基因序列与油菜数据库BBSRCBrassicaDB比对,得到甘蓝型油菜（Brassica napus）同源EST序列,拼接出油菜Pexl6p基因全长eDNA电子克隆,然后设计全长引物,以甘蓝型油菜种子eDNA为模板,克隆Rexl6p基因,得到全长为1101bp的eDNA,编码366个氨基酸的蛋白,命名为BnPexl6p。Bn-Pexl6p基因序列与拟南芥AtPexl6p／SSE1同源,其蛋白与拟南芥同源蛋白具有完全相同的vrs2型过氧化物酶体定位肽,进化关系相近。半定量PCR（RT—PCR）发现BnPexl印基因在油菜幼嫩的根、茎、叶和种子中均有高丰度表达,在种子发育过程的中期和后期表达水平增加,暗示该基因在油脂的积累中有重要作用。     

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eDNA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eDNA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GmASADHI（FJ581425）和GmASADI-12（HM015631）。GmASADHl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—Rossmannsuper-family和Semialdhyde—dhCsuperfamily结构域。     

大豆GmNCED 1基因的克隆及表达模式分析

本研究以抗逆性强的大豆旱碱一号为材料,首次从中克隆了编码9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶（9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase,NCED）的GmNCED1基因全长cDNA片段,该基因编码区含有1836个核苷酸,编码611个氨基酸。通过同源性比对分析发现GmNCED1与花生、菜豆等双子叶豆科植物NCED的同源性高达84％以上。同时,利用荧光定量PCR分析发现高盐、低温、干旱、外源ABA以及NAA处理均可以诱导该基因在大豆叶片及根中表达。本研究初步揭示GmNCED1基因在植物逆境胁迫中的作用,为基因工程育种提供优质的候选基因。     

油菜野芥细胞质雄性不育恢复基因候选片段的克隆

根据植物细胞质雄性不育恢复基因编码的PPR（pentatricopeptide repeat）蛋白的特点,结合拟南芥PPR基因簇相似序列,扩增油菜野芥细胞质雄性不育（Nsa CMS）基因组DNA,筛选出一对简并引物,在Nsa不育系育性恢复后的可育材料和野芥亲本中可以同时扩增出符合预期的片段。片段长度为309bp,与萝卜CMS恢复基因核苷酸序列的一致性为69%,与拟南芥1号染色体臂上PPR基因簇核苷酸序列的一致性大于70%,与含波里马（Pol）CMS恢复基因的白菜型油菜相关序列一致性达85%。该片段编码的氨基酸序列含有两个相邻排列的PPR基序,可作为Nsa CMS育性恢复基因的候选片段。     

甘蔗UGPase DNA及其5’侧翼序列的克隆与序列分析

以甘蔗（FN95-1702）为材料,首次克隆得到甘蔗UGPaseDNA片段,测序结果表明该基因全长约5-3kb,包含21个外显子,20个内含子。开放读码框（ORF）共编码476个氨基酸。通过接头连接PCR方法克隆得到约0．8kb的该基因5’侧翼序列,并对得到的序列进行基础启动子区及调控元件分析,预测在该序列上存在TAT...     

Thermotoga neapolitana α-葡萄糖苷酶基因克隆及表达

本文拟克隆新阿波罗栖热袍菌(Thermotoga neapolitana DSM 4359)的一种α-葡萄糖苷酶基因(TNAG),其GenBank注册号为lcl27401。首先以T.neapolitana DSM 4359基因组DNA为模板,通过PCR扩增目的基因并完成T克隆,在NCBI数据库中比对结果表明:目的基因与Thermotoqa sp.RQ2等氨基酸序列相似度高于99%。再将目的基因连接至表达载体pET-32a(+),并导入大肠杆菌Rosetta中用IPTG诱导表达。SDS-PAGE显示表达蛋白的大小约为72KDa。热纯化后酶液测活反应的最适温度为80℃,最适pH在5.0左右。     

进口油菜籽中不同转基因品系的检测与分析

对我国27批进口油菜籽进行了转基因成分检测和转基因油菜品系组成情况分析。利用已知转基因油菜RT73、T45、Oxy235、Topas19/2、MS1、RF1、RF2、MS8和RF3的特异性检测体系,对初检为阳性的转基因油菜籽样品进行扩增,扩增基因包括bar、PAT、GOX和NPTII。结果共检出25批转基因油菜籽,检出率为92.6%。所有批次均检出品系RT73和MS8×RF3,表明二者为目前我国进口的主要转基因油菜籽。约40%的批次检出MS1×RF1和MS1×RF2,有少量批次检出T45、Oxy235和Topas19/2,每批次均为多品系混合样品。研究表明,列入农业转基因生物安全生产证书（我国农业部颁发）名单的7个转基因油菜品系均有进口,其中以RT73和MS8×RF3为主。     

黑芥ANS基因的克隆和在芸薹属B基因组的PCR鉴别

利用同源克隆方法克隆黑芥ANS基因,获得2个ANS基因拷贝BnANS1和BnANS2,长度分别为1 366bp和1 367bp.这2个基因都有1个76bp的内含子.比较BnAⅣS1和BnANS2基因序列,发现在编码区、5＇与3＇非编码区和内含子区域都有多态性,5＇非编码区有3个碱基的多态性和4个碱基的缺失,编码区有26个碱基的多态性;内含子有2个碱基的多态性;3＇非编码区有18个碱基的多态性和3个碱基的插入.这2个ANS拷贝都编码356个氨基酸的蛋白,具有其他物种同样的ANS蛋白保守结构域,属于2OG-Fe（Ⅱ）加氧酶超家族.BnANS1编码的蛋白质理论分子量为40 448.58Da,等电点为5.05;BnANS2编码的蛋白质理论分子量为40 468.52Da,等电点为5.04.比较这2个ANS基因拷贝编码的蛋白质序列,发现有9个多态性位点.这2个ANS拷贝在黑芥的种皮和胚中均检测到表达.获得了1对ANS引物,能从白菜、黑芥、甘蓝、芥菜型油菜、甘蓝型油菜和埃塞俄比亚芥中,用等位特异PCR方法特异识别来自芸薹属B基因组的ANS基因.