北美海蓬子胆碱单加氧酶基因CMO的克隆及表达研究

胆碱单加氧酶(CMO)是合成植物小分子非毒性有机渗透调节物质甜菜碱过程中重要的限速酶.文中采用RACE技术以北美海蓬子为实验材料克隆CMO基因的全长c DNA序列(Genbank登录号:KM884944),并做相关的生物信息学分析.研究结果表明,该基因c DNA全长1 834 bp,其中开放阅读框(ORF)有1 317 bp,编码439个氨基酸,预测其蛋白分子量为49.537 k Da,理论等电点(p I)为6.15;序列分析显示北美海蓬子CMO蛋白中含有2个重要的保守域和功能域,不存在跨膜区域;除了与蒺藜苜蓿及水稻的同源性分别为46%和49%外,与其他植物CMO蛋白序列相似性均达到55%以上;系统进化树分析显示,它与欧洲海蓬子的亲缘关系最近;实时荧光定量PCR结果显示,随着Na Cl浓度的升高,北美海蓬子CMO基因的表达量增加,说明该基因可通过盐胁迫诱导表达.     

B组轮状病毒WH-1株nsp2基因的原核表达与抗体制备

根据B组轮状病毒(GBRV)WH-1株nsp2基因的全序列,设计引物,用PCR的方法扩增得到nsp2基因的编码区.将其片段克隆到原核表达载体pGEX-KG上,经IPTG诱导,在E.coliDH5α菌株中得到高效表达.表达的GST融合蛋白大小为61×103,经SDS-PAGE分离纯化,免疫小白鼠制备了多克隆抗体.抗体经1∶3 000倍稀释后用于Western Blot分析,获得特异性显色信号.所表达的蛋白和制备的抗体可用于蛋白结构和功能的进一步研究.     

水稻适应淹水胁迫的分子机理及品种改良

淹水胁迫是继干旱和杂草之后限制水稻产量的第3个重要因素;挖掘水稻适应淹水环境的基因资源,培育适应淹水环境的高产品种,是实现水稻高产稳产的重要措施.本文综述了深水稻和低地雨育稻适应淹水环境的两种策略——避淹和耐淹策略,深水稻和低地雨育稻适应淹水环境的分子机理,以及结合分子标记辅助选择技术利用SK和SUB1A基因培育适应淹水环境的高产水稻品种的前景;提出了转基因技术用于水稻耐逆境品种改良的策略.     

油莎草实时荧光定量PCR内参基因的选择

目的筛选不同生长时期的油莎草地上茎的内参基因,为分析其基因的表达提供支持.方法以生长40 d的油莎草幼苗10:00,12:00,14:00,16:00,18:00,20:00六个时间点的地上茎为材料;以及生长天数为20,30,40,50,55,65,75,85,95,105,115,125,135,145 d的油莎草地上茎为材料,采用实时荧光定量PCR(Quantitative real-time PCR,RT-q PCR)技术,分析其18S r RNA,GAPDH-两个候选基因.结论筛选出18S r RNA作为分析油莎草地上茎不同时期基因表达量的内参基因.     

三角褐指藻DGAT1基因生物信息学分析及表达调控研究

本研究采用转录组测序获得了三角褐指藻DGAT1基因cDNA全长序列(GeneBank登录号: 7200924), 并对其进行生物信息学分析和表达调控研究. 结果表明, 三角褐指藻DGAT1基因cDNA序列全长为1438bp, 开放阅读框(ORF)为1098bp, 编码365氨基酸序列, 含有脂肪酸蛋白特性(I)和DAG结合位点(II)等功能结构域. 预测三角褐指藻DGAT1蛋白为亲水性蛋白, 含有6个跨膜结构域和7个超强跨膜螺旋区, 无信号肽. 进化树分析表明, 三角褐指藻与海链藻DGAT1蛋白同源性最高. RT-qPCR结果表明, 光照强度和温度均显著促进三角褐指藻DGAT1基因的表达. 随着光照强度和温度的增加, 三角褐指藻DGAT1基因的表达量呈先升高后降低趋势, 在光照强度为2500lx或温度为25℃时, 三角褐指藻DGAT1基因的表达量达到最大, 这与三角褐指藻总脂含量的变化趋势一致, 同样揭示DGAT1蛋白与三角褐指藻总脂生物合成与积累密切相关.     

基于抑制消减杂交识别白化刺参和青刺参差异表达基因

为探寻刺参体色遗传的内在分子基础,运用Clontech SSH试剂盒分别构建了白化刺参和青刺参的正反向抑制性消减杂交文库;221个克隆测序分析确认了体色遗传差异性表达基因26个;GO分析显示这些差异基因分别隶属于核糖体基因、能量代谢、细胞结构、免疫调控、白化性状直接相关基因及未知基因.荧光定量PCR结果显示:ADP-核糖激化因子在白化刺参中相对表达量约是青刺参的2倍,而虾青素和小眼畸形转录因子在白化刺参中相对表达量则低于青刺参,分别为青刺参的0.38倍和0.47倍,相对表达量趋势和文库所得结果一致.该研究为进一步了解刺参体色分化及其优良性状的形成机制提供了基础资料.     

一种水稻愈伤组织特异性启动子的克隆及其应用

筛选标记基因是一种用于植物遗传转化后阳性转化子筛选的有效手段,但目前介导标记基因表达均采用组成性启动子.这些启动子虽然在植物遗传转化得到了广泛应用,但由于是组成性表达,在转基因的生物安全性存在标记基因的安全性担忧.为了克服这一缺点,本文从水稻基因组内克隆了水稻半胱氨酸蛋白酶基因(Cyctein protease,CP)的启动子,通过gus转基因的验证,该启动子只在愈伤组织表达,不在水稻根、茎、叶等组织表达,为愈伤组织特异性表达启动子(Callus-specific Promoter,CSP).将该启动子用于介导筛选性标记基因的表达,通过对筛选性标记基因潮霉素磷酸转移酶基因(hpt)的密码子优化,明显提高了CP启动子在水稻转基因选择的转化效率,质粒转化效率和阳性植株率均达到了pCAMBIA1301的35S启动子介导标记基因hpt的选择效果.     

载体表达siRNA抑制HBV复制与基因表达

用载体表达siRNA的方法并通过RNA干扰达到抑制乙型肝炎病毒（HBV）的复制及其基因的表达．针对HBV的S基因选取4个靶位点，并将目的基因与荧光素酶报道基因构成快速筛选系统，从4个位点中筛选到一个有效的作用位点．用半定量RT-PCR、ELISA、Western blot和荧光定量PCR等方法对筛选到的有效位点进行了验证，结果表明，siRNA成功降解了HBVS基因的mRNA，降低了S蛋白的表达水平，有效地抑制了HBV的复制．     

集胞藻PCC6803脂肪酸脱饱和酶基因desD在转基因水稻中的表达

为了提高水稻的耐冷性，从集胞藻PCC6803中克隆酰基脂肪酸脱饱和酶基因desD与植物表达载体pCAMBIA1301连接，构建了重组质粒pCdesD。采用农杆菌介导的水稻愈伤组织转化系统将desD基因成功地导入粳稻中花11号和朝鲜的平壤21号中，获得一批转基因植株。经PCR检测和Southern杂交分析，证明外源基因已导入并整合到水稻的基因组中；分子检测外源基因单拷贝整合的转化体在T1代呈现3：1的分离。Northern杂交结果表明该基因在mRNA水平上获得表达。低温胁迫处理后，对转基因水稻进行脂肪酸成分和光合生理分析，结果表明转基因水稻提高了不饱和脂肪酸含量，光合生理也得到了改善，水稻的耐寒能力明显增强。     

类人胰岛素原多拷贝重复基因原核表达载体的构建与表达

根据大肠杆菌密码子偏好性,优化人胰岛素原基因序列,同时用2个赖氨酸取代C链。重叠PCR扩增法克隆优化的类人胰岛素原基因,PCR扩增引物中引入胰蛋白酶酶切位点和核酸限制性内切酶识别位点。经酶切、拼接获得类人胰岛素原多拷贝基因,并构建人胰岛素原基因多拷贝原核表达载体,转化感受态大肠杆菌诱导表达融合蛋白。表达产物经SDS-PAGE电泳,考马斯亮兰染色和融合蛋白染色条带光密度分析表明,含有4拷贝的类人胰岛素原重复基因序列原核表达载体的诱导表达类人胰岛素原效率最高,是单拷贝类人胰岛素基因原核表达载体表达效率的3倍左右。表达产物经质谱鉴定,确定为优化设计的类人胰岛素原,表明构建的多拷贝类人胰岛素原基因表达载体可应用于后续人胰岛素原的高效表达生产研究。     

栽培稻×中国疣粒野生稻种间杂种的获得与分析

通过远缘杂交得到了栽培稻品种IR36×中国疣粒野生稻的种间杂种,并对杂种植株进行了分析．结果表明,栽培稻×疣粒野生稻种间杂种生长旺盛,分蘖力强;其株高、剑叶长度、穗长、颖花数及花药长度等介于双亲值之间;生长习性、柱头颜色、粒型和落粒性等与疣粒野生稻相同;穗轴有分枝、光周期敏感性则与栽培稻相似．杂种有24条染色体,高度不育．同工酶分析表明,杂种的酶谱为互补型或杂合型．RAPD分析显示双亲之间的多态性比例为81．4％,杂种的扩增带中包含亲本特有带和共有带,且以特有带为主．上述结果为中国疣粒野生稻中有利基因的发掘和利用建立了重要基础．     

一种新的烟草钙调素结合蛋白的分离鉴定

用^35S标记的钙调素(^35S-CaM)作探针，从烟草cDNA文库中筛选到一个cDNA克隆pTCB40．DNA测序表明，分离的cDNA片段具有的开放阅读框编码233个氨基酸的多肽链．所编码钙调素结合蛋白TCB40(CaM—binding protein，CaMBP)与离子通道蛋白的同源性高达81％．凝胶覆盖实验结果证明其表达的蛋白具有依赖Ca^2 的钙调素结合活性。缺失分析表明钙调素结合位点于其蛋白的C端。Northern blot分析发现，TCB40在烟草茎，叶和花中均表达，但在叶中的表达量明显高于其他器官。     

坛紫菜hsp70基因克隆与表达

HSP70家族是一类最保守和最重要的热应激蛋白家族,在藻类中编码HSP70家族的基因也是普遍存在的,从原始单细胞藻到多细胞的大型藻,hsp70基因在藻类适应环境的过程中起了重要的作用.为了进一步探讨hsp70基因的生物学作用及其在系统进化中的保守性,研究采用简并PCR,扩增获得了坛紫菜(Porphyra haitanensis)hsp70基因片段,随后利用基因组步移获取了坛紫菜hsp70基因全序列.该基因全长2449个碱基,其中1866bp为编码区域,共编码621个氨基酸,与同属紫菜(P.purpurea)hsp70的氨基酸一致性达90%以上.利用Real-time PCR技术研究热激及恢复过程中坛紫菜hsp70的表达情况,结果表明:坛紫菜hsp70对热激应答极为迅速,35℃热激15 min,hsp70 mRNA的表达就提升了15倍;在恢复培养3 h后坛紫菜hsp70的表达进入第二个高峰,表达量提升了48倍,且在随后的过程中始终高于对照值.在整个热激处理中,坛紫菜HSP70蛋白除了作为胁迫的应激蛋白外,始终作为重要因素参与了防御与损伤修复的过程.     

扁穗冰草PLD基因cDNA序列克隆及生物信息学分析

利用RT-PCR技术和RACE方法克隆得到扁穗冰草(Agropyron cristatum(L.)Gaertn)PLD基因cDNA的全长,并对该cDNA序列、氨基酸序列的相似性、组成成分、理化性质、疏水性/亲水性、进化树、二级结构、三级结构、无序化特性进行了预测和分析.结果显示:扁穗冰草PLD基因具有2967个核苷酸,含有PLD所特有的HKD基序和C2结构域,属亲水性蛋白,二级结构以无规卷曲为主,蛋白质的三级结构显示两个HKD基序靠近形成具功能的活性位点,蛋白质无序化分析发现无序化区域较少;进化树分析表明与蒙古冰草亲缘关系最近,与草莓亲缘关系最远.为研究扁穗冰草PLD在干旱胁迫信号转导及应答过程的机理奠定基础.     

野生稻抗白叶枯病遗传分析及转育效应研究

研究了不同类型的野生稻对江陵６９１，ＰＸＯ６１和Ｔ７１７４三个白叶枯致病菌系的抗性遗传及转育效应．普通野生稻２号与四个栽培稻杂交组合Ｆ２群体的抗性遗传分析表明：普遍野生稻２号带有三对相互独立遗传的显性抗病基因；其中一对同时支配对供试三菌系的抗性，并且与显性基因Ｘａ－４和Ｘａ－７非等位，与隐性基因ｘａ－５及ｘａ－ｃ独立遗传；另两对则分别只控制对江陵６９１和Ｔ７１７４之一的抗性．利用杂种胚和Ｆ１幼穗培养，可有效地将非ＡＡ型野生稻抗病性转育至栽培稻之中．     

不需酶切位点的重叠延伸PCR在克隆表达中的应用

利用一种不需要酶切位点的重叠延伸PCR方法,将目的内含子片段插入LacZ报告基因中的任意位点,并对插入内含子片段的LacZ报告基因的活性进行分析,同时利用RT-PCR的方法对插入内含子的剪切效率进行检测。结果显示该方法可以在不加入额外碱基的情况下在DNA序列的特定位置插入目的DNA片段。并且该方法与In-Fusion克隆相比有一定的优越性。     

绿色杜氏藻GGR基因生物信息学分析及表达研究

采用Illumina HiSeqTM 2000高通量测序方法获得绿色杜氏藻GGR基因(GenBank序号: KX100480) cDNA全长序列, 研究了甲基茉莉酸(MeJA)对绿色杜氏藻GGR基因表达的影响. 测序结果表明, 绿色杜氏藻GGR基因cDNA全长2356bp, 开放阅读框1539bp, 编码512个氨基酸, 分子量为52.2961kDa, 理论等电点为6.54. 序列分析结果表明, 该蛋白具有保守的ChlP结构域, 为可溶性蛋白, 具有跨膜区域, 无信号肽. TargetP 1.1 Server预测结果表明, 该蛋白可能定位于线粒体. 系统进化树结果表明, 绿色杜氏藻GGR蛋白较其他植物的GGR蛋白亲缘关系较 远. RT-PCR结果表明, 100?mol·L-1 MeJA可显著地提升绿色杜氏藻GGR基因的表达(P<0.01). 同时, 绿色杜氏藻叶绿素和类胡萝卜素含量达到最高, 说明GGR基因与绿色杜氏藻叶绿素和类胡萝卜素的合成存在一定关系     

外源水杨酸对水稻(Oryza sativa L.)幼苗根的NaCl胁迫缓解效应

为研究25mg／L外源水杨酸对0，50，100mmol／L NaCl处理下水稻幼苗根的胁迫缓解效应，测定了根组织内脯氨酸含量、可溶性糖含量、氨同化关键酶活性等相关指标．结果表明外源水杨酸可使组织内脯氨酸含量显著降低至与正常对照相当水平，而可溶性糖含量升高，说明外源水杨酸存在时可溶性糖作为主要渗透胁迫调节物并对盐胁迫适当缓解，表现在幼苗根谷氨酰胺合成酶及依赖于NADH的谷氨酸脱氢酶的活性上升20％左右、可溶性蛋白质含量的提高，氮同化加强而对盐胁迫有一定的抗性．对50mmol／L NaCl胁迫处理的材料缓解效应较显著．     

江浙蝮蛇蛇毒蛋白C激活因子基因的克隆及测序

从江浙蝮蛇毒腺中抽提总RNA，RT－PCR进行体外扩增，获得江浙蝮蛇蛇毒蛋白C激活因子基因，克隆至pGEX-5X-3载体中，对3个重组克隆分别作DNA全序列分析，通过遗传密码推导出相应的氨基酸序列，与其它已知的丝氨酸复白酶蛇毒蛋白的氨基酸作比较，其中许多上氨基酸有很强的同源性，该基因的成功克隆，不仅推导出江浙蝮蛇蛇毒蛋白C激活因子的蛋白质序列，也为进一步开展江浙蝮蛇蛇毒蛋白C激活因子蛋白质工程的研究工作打下良好的基础。     

人类新基因MATH2的克隆及其功能初步分析

通过测序和采用生物信息学分析方法 ,从人胎脑 c DNA文库内得到了一条长 2 .175 kb的 c DNA序列 ,其开放读框编码含 337个氨基酸的蛋白 .推论该蛋白与鼠 MATH2蛋白有 98%的同源性 ,故将新基因定名为人 MATH 2基因 .推论该基因定位于人染色体 7p14- 15 .Northern杂交结果显示该基因只在人脑内特异表达 ,在1.7kb和 2 .4kb处出现特异性条带 .人 MATH2蛋白可能与鼠 MATH2蛋白具有相似的功能 .