XIP(X Intrinsic Protein)亚家族蛋白作为水通道蛋白AQP(Aquaporin)的一个成员,最近在不同植物的基因组或表达序列标签(EST)文库中被鉴定出来。从前期通过Perl程序下载的大豆全基因组水通道蛋白序列中鉴定了一个大豆GmXIP基因,该基因含有一个长385 bp的内含子,且剪接方式是AG/AG,不同于植物普通的GT/AG剪接模式;与其他植物的XIP蛋白的氨基酸序列比对发现该蛋白也具有6个跨膜区,但MIP(Major Instrinsic Protein)家族蛋白保守的"NPA"基序突变为"NPI"和"SPA",暗示该蛋白负责的物质运输与其他植物XIP功能不同;半定量...

为探明大豆中MRP蛋白基因的作用机理,从大豆材料中克隆到GmMRP5基因完整的编码序列,GmMRP5基因的开放阅读框(ORF)全长4 479 bp,编码1 492个氨基酸。序列比对与进化树分析表明:GmMRP5拥有13个推断的跨膜结构域(TMD)和典型的ABC转运蛋白保守结构域,系统进化树分析表明,GmMRP5与AtMRP5同缘关系最近,同属于ABC转运蛋白家族C亚家族;该基因是组成型表达基因,在大豆的根、茎、叶及荚中均有表达;经不同浓度脯氨酸和柠檬酸处理后,该基因在大豆根中的表达被强烈诱导并高效表达。Real-Time PCR结果表明,该基因在酸性缓冲液处理后表达量上调,推测其作为质子转运体...

【目的】克隆新的植物MYB转录因子基因,进行序列分析,并对其功能进行初步鉴定。【方法】RT-PCR法结合RACE-PCR法分离克隆MYB基因cDNA全长序列;酵母系统检测其转录激活活性;半定量RT-PCR检测目的基因在植物体中的表达情况,及对类黄酮代谢途径中生物合成酶的影响。【结果】根据植物中MYB基因DNA结合域保守区设计简并引物,以大豆品种中豆27的叶片为材料,RT-PCR扩增出两个MYB基因同源片段;据此设计基因特异引物,通过RACE-PCR分离克隆出两个新的MYB基因GmMYBZ1、GmMYBZ2。酵母系统检测表明,GmMYBZ2具有转录激活功能,β-半乳糖苷酶活性为10.35U;半定...

以拟南芥吡哆醛激酶基因(PK)的蛋白质序列为信息探针,对大豆(Glycine max)EST数据库进行同源搜索和序列拼接,获得了全长为1 102 bp的大豆吡哆醛激酶基因的cDNA序列,经RT-PCR克隆和序列分析验证,结果表明与电子克隆序列一致(GenBank登录号为DQ006813)。该cDNA序列的开放阅读框(ORF)位于第119~1 045位,推测编码308个氨基酸。采用半定量RT-PCR方法研究了该基因的组织特异性表达情况和对强光逆境的反应,结果表明该基因在大豆根茎叶中都有表达,对强光逆境不敏感。将大豆PK基因编码的蛋白序列与马铃薯(Solanum tuberosum,AAY8518...

MYB蛋白是植物体中一类重要的转录因子,广泛参与植物生理代谢和发育过程的调节。本研究对利用RACE-PCR分离克隆的MYB转录因子基因GmMYBJ7的功能进行了初步研究。Norhern杂交对GmMYBJ7在不同组织中的表达情况进行了检测,结果只在茎、叶中检测到了GmMYBJ7的表达;酵母表达结果显示,GmMYBJ7具有明显的转录激活功能,β-半乳糖苷酶活性为24.31 U;半定量RT-PCR检测显示,在表达GmMYBJ7的转化烟草中,类黄酮代谢途径中的苯丙氨酸氨基裂解酶(PAL)、肉桂酸-4-羟化酶(C4H)、4-香豆酰辅酶A连接酶(4CL)、查尔酮合成酶(CHS)、黄烷酮-3-羟化酶(F3H...

为探明大豆中HKT蛋白基因的耐盐作用机理,从耐盐大豆材料中克隆到GmHKT6;2基因完整的cDNA序列,GmHKT6;2基因的开放阅读框(ORF)全长1 644 bp,编码547个氨基酸。序列比对与进化树分析表明:GmHKT6;2是大豆中的一个新HKT蛋白基因;GmHKT6;2基因在大豆的根、茎及叶中均能表达,150 mmol/L NaCl处理后,该基因在大豆根、茎及叶中的表达被强烈诱导并高效表达。结构域分析结果表明:大豆GmHKT6;2基因拥有10个可能的跨膜结构域(TMD)和阳离子转运蛋白保守结构域,推测其是通过调节相关阳离子的转运来调控大豆的耐盐性。

[目的]本文旨在研究MYB类转录因子基因GmMYB46的结构特征和定位,并阐述其对不同胁迫的响应,为明确其在逆境胁迫下的作用奠定基础。[方法]从大豆品种‘晋豆21’中克隆出GmMYB46的CDS序列,采用生物信息学方法对该基因及其编码蛋白进行分析,并利用PlantCARE软件分析GmMYB46基因启动子元件。通过洋葱表皮细胞瞬时表达系统对GmMYB46蛋白质全长及不同结构域M1(aa1～123)和M2(aa124～334)进行亚细胞定位分析。采用实时荧光定量PCR检测GmMYB46在不同逆境处理下的表达情况。[结果]GmMYB46 CDS序列全长为1 005 bp,编码334个氨基酸,蛋白质相对分子质量为82.53×10~3,氨基酸序列中含有2个高度保守的SANT结构域。进化树分析表明该基因编码的蛋白与野生大豆Gs MYB46亲缘关系最近。GmMYB46包含MBS、ABRE、GARE、TCA、LTR等逆境胁迫应答元件。亚细胞定位结果显示,p BIN-GmMYB46-GFP及p BIN-GmMYB46M1-GFP融合蛋白在细胞核中表达,p BIN-GmMYB46M2-GFP绿色荧光遍布整个细胞。实时荧光定量PCR分析表明,在干旱、盐(200 mmol·L~(-1)NaCl)、低温(4℃)、ABA(200μmol·L~(-1))、SA(500μmol·L~(-1))、GA(100μmol·L~(-1))处理下均能诱导GmMYB46基因在大豆根、茎、叶中的上调表达。[结论]GmMYB46基因的保守结构域对亚细胞定位起决定性作用,该基因可能参与大豆对非生物胁迫的响应。

[目的]克隆大豆GmCYP85A2基因并进行表达特性分析,为进一步研究GmCYP85A2基因的功能及其对大豆叶柄角的调控机制奠定基础。[方法]以郑豆196作为试验材料,利用同源克隆技术克隆GmCYP85A2基因,对其编码蛋白进行生物信息学分析,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法检测GmCYP85A2基因在大豆植株不同组织(根、茎、叶片、叶柄、花、花芽和豆荚)及不同光照处理时间(0,4,8,12,16,20,24 h)下叶柄中的相对表达量,分析该基因的表达特性。[结果]成功克隆了大豆GmCYP85A2基因,其长1 524 bp,开放阅读框长1 401 bp,编码466个氨基酸;编码蛋白分子质量为53.4 ku,理论等电点(pI)为9.00,具有典型的P450超家族保守结构和蛋白三级结构,亚细胞定位结果表明该蛋白为分泌型蛋白。启动子分析结果表明,该基因转录起始位置ATG上游2 kb的基因组序列含有多个响应光照以及与生长发育、逆境胁迫相关的顺式作用元件。基因表达特性分析结果表明,GmCYP85A2基因主要在花、花芽、豆荚及叶柄中表达,且以花中的表达量最大;在营养生长时期,叶柄中GmCYP85A2的表达量受光照影响而上调,并伴随着叶柄角的变大。[结论]克隆了大豆GmCYP85A2基因,并研究了该基因的表达特性,分析了其在叶柄角调控中的可能机制。

【目的】克隆大豆蚜羧酸酯酶基因,了解该酶的分子特性,为研究大豆蚜抗药性机理奠定基础。【方法】利用RT-PCR和RACE技术,克隆了1个大豆蚜羧酸酯酶基因的全长cDNA序列,命名为AgCarE,利用生物信息学软件及网上工具进行序列分析,以pET-21b为载体构建原核表达系统进行表达,并以α-醋酸萘酯溶液为底物进行活性测定。【结果】测序分析表明,羧酸酯酶基因AgCarE(GenBank登录号:JF970181)全长1 946 bp,编码526个氨基酸。羧酸酯酶AgCarE的等电点(pI)为6.08,蛋白活性中心包括3个氨基酸残基(催化三联体):Ser186、Glu313、His434,5个N-联糖...

异黄酮是豆科植物中一类典型的次级代谢产物，其化学结构多样性对于植物生长发育及抵御环境胁迫具有重要功能。本研究以高寒地区豆科牧草红豆草（Onobrychis viciifolia）为研究材料，根据转录组测序数据，从红豆草叶片中克隆获得一个异黄酮7-O-糖基转移酶（Isoflavone 7-O-glucosyltransferase，OvIF7GT）基因，并对该基因进行了生物信息学、亚细胞定位和干旱胁迫下表达水平的分析。结果显示：（1）本研究克隆得到的OvIF7GT大小为1512 bp，编码503个氨基酸，蛋白质相对分子质量为56774.36 Da；其编码蛋白是一种亲水性蛋白，具有两个跨膜结构域，62个磷酸化结合位点，理论等电点为5.51；（2）保守结构域分析推测，OvIF7GT蛋白属于异黄酮糖基转移酶家族，主要由α-螺旋（41.75%）和无规则卷曲（35.79%）构成；系统发育进化关系分析表明该蛋白与蒺藜苜蓿（Medicago truncatula）和鹰嘴豆（Cicer arietinum）中的IF7GT亲缘关系较近；此外，亚细胞定位分析显示OvIF7GT主要存在于细胞质中，在细胞核中也有分布；（3）实时荧光定量PCR（qRT-PCR）结果表明，在干旱胁迫72 h后，红豆草幼苗中OvIF7GT显著受到干旱胁迫的诱导表达，且在叶中比根中的表达量更高。该研究结果表明，OvIF7GT参与了红豆草干旱胁迫的响应，可能在红豆草的抗旱中具有潜在功能。

【目的】LBD(LATERAL ORGAN BOUNDARIES DOMAIN)转录因子在植物次生生长中具有潜在的作用。克隆红豆杉LBD基因,研究LBD在红豆杉剥皮后树皮再生过程中的表达状况,以揭示其调控作用。【方法】在红豆杉剥皮再生组织转录组数据库中搜索LBD基因,根据获得的基因序列设计引物,利用RT-PCR方法克隆得到2个红豆杉TcLBDs基因的cDNA片段,分别命名为TcLBD1和TcLBD6。进一步利用生物信息学工具对其进行分析,最后利用半定量RT-PCR对红豆杉不同组织、利用qRT-PCR技术对其剥皮再生不同时期的TcLBDs的表达进行分析。【结果】TcLBD1的cDNA包含549 ...

为深入研究褪黑素的分子生物学功能,根据番茄基因组数据库的SlSNAT基因序列信息设计引物,以耐盐番茄材LA1401(PI365967)叶片RNA反转录得到的cDNA为模板,利用高保真酶克隆了番茄的褪黑素合成酶基因SlSNAT,基因CDS(coding sequence)序列全长为768 bp,共编码255个氨基酸。利用酶切连接的方法,构建了该基因的超表达载体。实时定量PCR结果表明,SlSNAT基因在叶片中的表达量最高,显著高于其在花、果实、根、种子和萼片中的表达量。在不同非生物逆境处理下的表达结果显示,在干旱处理条件下的表达量最高,其次是在甘露醇的渗透胁迫逆境,在这2种胁迫条件下的表达量均显著高于其在过氧化氢、氯化钠、低温和褪黑素诱导下的表达量。另外,在盐胁迫条件下,SlSNAT基因在根部的表达量受到明显抑制。

【目的】克隆小麦条锈菌产孢相关基因PsCon1,分析其在病菌不同发育时期的表达水平。【方法】利用RT-PCR和PCR技术克隆PsCon1的cDNA序列和基因组序列,采用生物信息学技术预测分析该基因的DNA序列结构及其编码蛋白的保守域等基本特性,运用实时荧光定量RT-PCR技术分析PsCon1在夏孢子,芽管以及不同侵染时间的表达水平。【结果】PsCon1由3个外显子和2个内含子构成,开放阅读框长为252bp,编码83个氨基酸;编码的蛋白PSCON1不含跨膜区,无信号肽,定位在细胞质,具有2个conidiation-specific protein6保守结构域。PsCon1与小麦秆锈菌核苷酸序列的...

【目的】从橡胶树中克隆Glutathione-S-transferase(GST)基因的cDNA和基因组DNA,进行序列、结构和系统进化分析,研究胁迫条件和激素处理下的表达谱。【方法】利用产排胶机理课题组构建的胶乳EST数据库,通过PCR技术克隆橡胶树GST基因的cDNA和基因组DNA;在线预测蛋白质保守功能域和亚细胞定位,构建系统进化树,利用实时荧光定量PCR分析割胶、伤害、低温、激素和死皮病等因素对该基因表达的影响。【结果】从橡胶树胶乳中克隆到1个GST基因的全长cDNA(793 bp),编码25.4 kD(219aa)蛋白,命名为HbGSTU1;克隆了HbGSTU1的基因组DNA(1 3...

【目的】WRKY是植物特有的一类转录因子,在生理调控和逆境响应过程中有着重要作用。通过分析WRKY转录因子基因在甘蔗生长发育及抗逆境过程中的作用,为甘蔗抗逆分子育种提供优良的基因资源。【方法】从甘蔗转录组数据库中挖掘到一条WRKY基因Unigene序列,并通过RT-PCR扩增得到cDNA全长序列,利用ORF finder、Smart、ExPaSy、Prabi、NetPhos、Cell-PLOC 2.0和DNAMAN6.0软件对该基因序列及其编码蛋白序列进行生物信息学分析,并使用MEGA6.0软件构建系统进化树;构建pCAMBIA1300-WRKY-GFP融合表达载体,通过农杆菌转化本氏烟(Nicotiana benthamiana),确定WRKY蛋白在烟草叶片中的亚细胞定位;利用酵母杂交试验验证WRKY是否具有转录自激活活性;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法分析WRKY在甘蔗品种ROC22中的组织特异性(根、蔗芽、叶、蔗髓和皮)及其在MeJA(100μmol·L-1)、SA(5 mmol·L-1)、PEG(25%)、NaCl(250 mmol·L-1)、CuCl2(500 mmol·L-1)和CdCl2(500 mmol·L-1)胁迫条件下表达量的变化。【结果】从甘蔗品种ROC22中克隆获得一个WRKY转录因子基因,命名为ScWRKY6(GenBank登录号为MH393927)。该基因序列全长1 289 bp,包含1个1 059bp的ORF,编码352个氨基酸,并具有45个磷酸化位点;理论等电点为9.73,不稳定指数为50.23,亲水性为-0.579,推测其为碱性不稳定亲水性蛋白。ScWRKY6蛋白具有1个WRKY结构域和1个锌指结构域(CX5CX23HXH),该蛋白氨基酸序列与高粱(Sorghum bicolor)WRKY(XP_002464211.1)的同源性最高,根据系统进化树分析可以推测其属于WRKY家族Ⅱd亚类。亚细胞定位结果显示,ScWRKY6::GFP融合蛋白定位在细胞核上。酵母转录激活验证试验显示,ScWRKY6蛋白不具有转录自激活活性。qRT-PCR分析表明,ScWRKY6在甘蔗中为组成型表达,其表达量由大到小依次为蔗芽、叶、根、皮和蔗髓,其中蔗芽、叶和根的表达量分别为蔗髓的2.05、1.55和1.37倍。ScWRKY6在NaCl、PEG、MeJA、重金属Cu2+和Cd2+胁迫诱导下表达量均上调,其在NaCl处理12 h时表达量最高,为对照的4.18倍;在PEG处理3 h时表达量最高,为对照组的6.88倍;在CuCl2和CdCl2诱导24 h时表达量最高,分别为对照组的3.63倍和4.86倍。【结论】ScWRKY6蛋白定位在细胞核上,不具有转录自激活活性;该基因在甘蔗不同组织部位中均有表达,且受NaCl、PEG、CuCl2和CdCl2等胁迫的诱导,推测ScWRKY6可能在甘蔗干旱应答、耐盐及金属离子胁迫响应中发挥作用。