蓝莓Vaccinium spp.果实含有丰富的花青素,但目前对蓝莓花青素合成相关基因的研究还较少。为分析蓝莓花青素合成相关基因,也为今后高花青素含量品种的育种工作提供一定的生物信息学基础,以红色突变兔眼蓝莓Vaccinium ashei为试验材料,采用同源克隆方法 ,克隆到查尔酮合成酶基因(CHS)的cDNA全长。生物信息学分析表明:该基因cDNA全长1 398 bp,有1个1 170 bp的完整开放阅读框(ORF),编码389个氨基酸。与杜鹃Rhododendron simsii,山茶Camellia

【目的】Lon1蛋白酶具有降解叶绿体和线粒体内氧化蛋白、维持细胞正常代谢的功能。在分析蓝莓VcLon1时空表达模式的基础上,利用烟草遗传转化技术结合干旱生理分析,揭示蓝莓VcLon1的生物学功能,为运用生物技术培育蓝莓抗旱品种提供理论基础,并为其他植物抗旱机制研究提供基础信息。【方法】在从南高丛蓝莓‘夏普蓝’中克隆得到VcLon1全长(Gen Bank登录号:MF972079)的基础上,利用DNAMAN、MEGA4.0、Wo LF PSORT和Protparam等生物信息学软件及在线程序预测VcLon1序列及蛋白结构特征,分析比对氨基酸序列同源性并构建其同源蛋白序列进化树;同时,采用实时荧光定量PCR分析蓝莓VcLon1在不同组织及干旱条件下的表达模式;最后,构建表达载体,遗传转化本氏烟,以野生型、VcLon1超表达这2种基因型本氏烟为材料,进行干旱处理并分析二者在生物量生长、光合生理及氧化胁迫水平等方面的差异。【结果】1)PCR扩增得到VcLon1的ORF序列长2 982 bp,该序列编码993个氨基酸,预测蛋白的理论等电点为5.44,分子量为109.5 kDa。VcLon1编码的蛋白序列含有1个典型的AAA+结构域,属于AAA+超家族,定位分析编码蛋白在叶绿体和线粒体中表达,该蛋白与葡萄、苹果等Lon1蛋白酶亲缘关系较近。2)利用实时荧光定量PCR对VcLon1的表达量分析,发现其在‘夏普蓝’蓝莓各组织中均有表达,老叶中的表达量显著低于嫩叶,干旱胁迫显著提高蓝莓VcLon1的转录水平。3)干旱胁迫下各株系本氏烟生长均受到抑制,但VcLon1超表达植株均较野生型生长健壮,其中又以VL-6长势最佳,其叶片未发黄且根系发达,其株高、干质量分别比野生型高36.66%、114.29%。4)干旱胁迫下野生型本氏烟叶绿体肿胀明显且部分基粒片层结构模糊,分层不明显,而VcLon1超表达本氏烟仅部分叶绿体基粒片层空隙增大,其叶绿体超微结构未出现明显损伤,且叶片叶绿素含量高于野生型。同时,野生型本氏烟胞内线粒体普遍出现肿胀、变形,嵴断裂、解体并空泡化的现象,而VcLon1超表达本氏烟的线粒体仍维持正常椭球形。5)在氧化胁迫水平方面,VcLon1超表达植株干旱胁迫下的MDA含量均比野生型低34.38%~49.68%,且其叶片中H2O2的积累也较低,而野生型叶片的褐色面积明显上升。羰基化蛋白含量也呈现相似的变化趋势,VcLon1超表达本氏烟比相同条件下的野生型低36.89%,这可能由于VcLon1超表达植株各株系中SOD、GR、APX及POD等抗氧化酶的活性普遍显著高于野生型所致。【结论】干旱胁迫下,南高丛蓝莓‘夏普蓝’内VcLon1的运作机制可能是通过维护细胞膜系统及叶绿体的正常形态结构,同时通过降解线粒体内羰基化蛋白质,使线粒体结构保持完整、能量代谢等功能得以正常维护,减少活性氧自由基(ROS)的产生及维护抗氧化酶类活性,从而有效地降低细胞器内ROS的产生与积聚,并最终降低胞内的氧化胁迫水平,维持正常植物代谢,提高其抗旱能力。

为探究VcMYB启动子在转录过程中如何发挥调控作用,利用FPNI-PCR法从蓝莓中克隆到调控原花青素合成相关的转录因子VcMYB的768 bp启动子序列。用PLACE和Plant CARE在线启动子预测工具分析了该启动子,结果表明其序列中存在启动子的基本元件CAAT-box和TATA-box,还包含一系列的响应元件,如光响应元件、低温响应元件、防御与胁迫响应元件和茉莉酸甲酯响应元件等。为进一步分析该启动子的功能,构建了该基因启动子与GUS基因融合的植物表达载体VcMYBpro::GUS,并用农杆菌转化拟南

克隆了乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)菌株AS1.2829的1种主要细胞壁自溶素-N-乙酰葡萄糖胺糖苷酶的编码基因acmAas,并对其编码蛋白AcmAas的结构进行了预测,发现该蛋白由1个具催化活性的N-末端和1个具细胞壁锚定活性的C-末端结构域组成,其中C-末端又由3个LysM(lysin motif)结构域组成,具有典型的"βαβα"型二级结构。进一步通过体外在acmA基因中引入红霉素抗性基因(Emr)而构建具有与宿主菌染色体acmA基因进行整合作用的重组基因,并导入宿主菌后筛选得到发生染色体整合重组的重组菌株MB257,对该菌株的形态与生长特性进行了初步研究,结果表明该...

为研究蓝莓3-O-葡萄糖基转移酶基因(3GT)的性质和功能，探明3-O-葡萄糖基转移酶在花青素合成过程中发挥的作用，以成熟的蓝莓果实为材料，利用同源克隆获得了3GT基因的单一拷贝，运用生物信息学软件分析预测蓝莓3GT的序列特征。结果表明：3GT基因长度为1 371 bp,编码456个氨基酸，位于蓝莓的4号染色体末端，含有3个外显子和2个内含子。蛋白的分子式为C_(2279)H_(3521)N_(595)O_(650)S_(15),理论等电点(pI)为6.14。信息分析预测3GT蛋白有37个磷酸化位点，亲水指数小于0为亲水性蛋白，不稳定系数大于40为不稳定蛋白，无跨膜区和信号肽；蛋白质二级结构由α-螺旋(Hh)、延伸链(Ee)、β-转角(Tt)和无规则卷曲(Cc)4种结构形式组成，其中α-螺旋占比最高，达40%;3GT属植物糖基转移酶家族(GTB-型),PSPG结构域中第44位是组氨酸，糖基供体可能为UDP-半乳糖；与猕猴桃亲缘关系最近，同源性为67%;分子对接显示蓝莓3GT与矢车菊素分子存在4种相互作用力；蓝莓3GT启动子上游可能具有与光响应、抗胁迫响应及特定激素响应相关的顺式作用元件。本研究克隆得到了蓝莓3GT基因，通过在线网站和预测软件对其进行了生物信息学分析和功能预测。

设计简并引物,用RT-PCR法从马铃薯野生种(Solanum pinnatisectum)克隆到了CHS(Chalcone synthase,查尔酮合酶)基因的全长cDNA,并用半定量RT-PCR法进行了表达分析。序列分析表明,CHS基因编码一个389个氨基酸残基的多肽,在氨基酸水平上与其他茄科植物的同源性达到89%~93%,多重比较和系统发育分析均表明该基因为CHS家族中的一个新成员;检测了CHS基因的空间表达模式,该基因在花和匍匐茎中表达量最高,在根和块茎中没有检测到,这与花和匍匐茎呈淡紫色有花色苷合成,而根和块茎呈白色无花色苷合成是相一致的;发现在块茎中CHS受光诱导表达,光照后的第3天...

为了研究芒果ＣＨＳ基因的功能及其在果实着色中的分子机理，以芒果果实的Ｃ ＤＮＡ和ＤＮＡ为模板，采用同源克隆的方法克隆得到了一个ＣＨＳ基因，该基因的开放阅读框１ １９４ ｂｐ，编码３９７个氨基酸，等电点为６．０３，分子重量为４３．２９ ｋ ＤＡ。基因组扩增得到了１ ３１５ ｂｐ的片段，通过序列比对发现该基因含有１个内含子，对其在幼嫩叶片和成熟叶片中的表达进行分析，发现该基因在不同时期的叶片中都有表达，在红色幼嫩的叶片中表达量较高，成熟叶片中表达较低，初步推断该基因可能的叶片中黄酮类物质合成有密切的关系。通过聚类分析发现该基因编码的蛋白与兜兰、白芨等的ＣＨＳ蛋白序列亲缘关系较近，可以与白芨、问荆草．．．

【目的】研究稻曲病菌(Ustilaginoidea virens)致病力丧失突变菌株B-1015,克隆和分析T-DNA插入位点的侧翼序列,为稻曲病菌的致病机制研究提供参考。【方法】分析稻曲病菌T-DNA插入突变体B-1015菌株的生长速率、产孢量、孢子萌发率以及致病力等生物学表型。用PCR检测T-DNA在B-1015基因组中插入的稳定性,用Southern杂交检测T-DNA插入的拷贝数,用hiTail-PCR扩增T-DNA侧翼序列,用RACE PCR克隆T-DNA标记基因,半定量RT-PCR分析所克隆基因的表达情况。【结果】与野生菌株P1相比,突变菌株B-1015的生长速率和产孢量都有较明显的...

以本实验室分离的Bt菌株B-DLL质粒DNA为模板,利用cry8类基因特异性引物JJX5和JJX3扩增出3.5kb的片段,将该片段插入克隆载体pMD 18-T中,筛选获得一个含新基因的克隆pMD-cry8new。序列测定表明,该基因编码区为3 525 bp,编码的蛋白质由1 174个氨基酸残基组成,理论分子量为133.05 kDa,等电点为pH4.69,为弱酸性蛋白。该基因核苷酸序列已在GenBank登录(Accession number:HQ174208),编码的氨基酸序列与Cry8Fa1的同源性最高达99.8%,被国际Btδ-内毒素命名委员会正式命名为Cry8Fa2。将cry8Fa2基因插...

【目的】分析稻曲病菌（Ｕｓｔｉｌａｇｉｎｏｉｄｅａ ｖｉｒｅｎｓ）致病力减弱的ｔ－ｄｎａ插入突变菌株Ｂ１２４１的生物学性状和致病力，并结合分子生物学手段研究其ｔ－ｄｎａ插入位点的侧翼基因，以解析突变基因在稻曲病菌生长和致病过程中的作用，从而为阐明稻曲病菌致病机制提供理论基础。【方法】以野生菌株Ｐ１作为对照，观察并检测突变菌株Ｂ１２４１的菌落形态、生长速率、孢子形态、产孢量等生物学性状；采用注射接种的方法将菌丝和孢子的混合液接种于水稻穗苞中，统计每穗发病的病粒数，分析Ｂ１２４１的致病性变化；突变菌株Ｂ１２４１在不含有潮霉素的Ｐｓａ平板上转接５代之后，ＰＣｒ检测ｔ－ｄｎａ插入的稳定性并通过ｓｏＵｔ．．．

为研究查尔酮合成酶基因(CHS)家族在‘无子瓯柑’ Citrus suavissima ‘Seedless’雄性不育发生过程中的作用,以克里曼丁橘Citrus clementina基因组数据库为参照,在‘无子瓯柑’和瓯柑Citrus suavissima的转录组和蛋白质组测序结果中筛选出4个CHS同源差异表达基因,并对其克隆和表达量分析,对克里曼丁橘CHS基因家族成员进行生物信息学分析。结果表明:‘无子瓯柑’和瓯柑CHS基因编码区核苷酸序列相似度达98%以上。小孢子母细胞发育各时期CHS基因表达量在瓯柑和‘无子瓯柑’间差异显著。与瓯柑相比,‘无子瓯柑’小孢子母细胞时期Ciclev10005133m, Ciclev10030093m和Ciclev10015535m的表达量显著下调;减数分裂时期Ciclev10005133m,Ciclev10001405m和Ciclev10015535m的表达量显著下调;四分体时期Ciclev10001405m和Ciclev10030093m的表达量显著减少。在花粉粒成熟时期的花蕾中,Ciclev10001405m与Ciclev10005133m在花药中特异性表达。CHS同源基因在花药不同时期中的差异表达可能是‘无子瓯柑’花药发育异常的重要原因,并最终导致‘无子瓯柑’雄性不育。图3表6参15

【目的】从紫色马铃薯中克隆CHS的cDNA全长序列,并分析其组织表达水平以及诱导剂处理后基因的表达与花青素含量积累之间的关系。【方法】采用RT-PCR和RACE方法克隆紫色马铃薯CHS的cDNA全长序列,通过在线软件进行核苷酸序列和氨基酸序列分析,半定量RT-PCR检测StCHS在紫色马铃薯组织中的表达特异性以及蔗糖和赤霉素处理后StCHS的表达。采用分光光度计法测定紫色马铃薯花青素含量。【结果】克隆获得紫色马铃薯CHS的cDNA全长1 490 bp,包含1 170 bp的ORF,该基因编码389个氨基酸。推测StCHS蛋白含有Cys164、Phe215、His303和Asn3364个活性位点...

【目的】利用EMS对水稻(Oryza sativa L.)保持系品种宜香1B进行诱变,筛选出3份长护颖突变体。通过基因定位和克隆,探明控制该性状的遗传基础以及分子机理,并在不同器官进行表达分析,了解该基因表达特点。【方法】以3份水稻长护颖突变体Oslg-1、Oslg-2和Oslg-3为材料,进行表型分析、等位性鉴定、基因定位、生物信息学分析,以及q RT-PCR定量表达分析。【结果】Oslg-1突变体小穗在幼穗发育早期与野生型无明显差异,但在成熟期其护颖的远轴表皮细胞凸起且粗糙,形成的结节轴向对齐排列,且毛状物较多,形成垂直相间的横纵沟,与外稃表皮细胞结构相似。遗传分析表明,该类突变表型受1对...

[目的]对水稻矮秆突变体htr进行表型分析与基因克隆,为水稻育种提供新的矮秆基因资源。[方法]对矮秆突变体htr茎秆进行细胞学观察,并将htr与‘N22’和‘9311’杂交构建F2群体,提取隐性极端个体定位基因HTR。[结果]htr是一个稳定遗传的矮秆突变体,其株高、穗长、千粒质量、分蘖数等性状均降低,但其叶片变宽,叶色深绿,茎秆增粗。成熟期对htr倒二节间进行切片观察发现:相比‘9311’,htr在茎秆的纵轴方向细胞未能正常伸长,横向细胞数目增多,细胞变小。遗传分析表明突变体htr的矮秆性状受1对隐性单