【目的】克隆小麦中的GA20-氧化酶基因并进行遗传定位,为深入研究小麦中的GA20-氧化酶基因作用机理奠定基础,同时为改良小麦的重要农艺性状提供理论依据。【方法】采用同源克隆结合BAC文库筛选的方法克隆基因,利用中国春缺失体以及国际作图群体对该基因进行遗传定位。【结果】从普通小麦中国春中分离得到TaGA20ox2的gDNA与cDNA序列,利用中国春缺失体材料将TaGA20ox2定位于3A、3B、3D染色体上,序列分析表明分别位于3A、3B、3D染色体上的TaGA20ox2-A1、TaGA20ox2-B1和TaGA20ox2-D1与水稻GA20ox2为直向同源基因,具有GA20ox2家族保守结构...

【目的】从地方矮化品种‘南通小方柿’(Diospyros kaki Linn.cv.Nantongxiaofangshi)中分离赤霉素合成关键酶基因GA2ox,并进行亚细胞定位及表达分析,为进一步探索其矮生性状形成机理及选育新型矮生品种奠定基础。【方法】以‘南通小方柿’幼嫩叶片为材料,通过改良的CTAB法提取总RNA,利用简并引物克隆GA2ox家族中2个基因的片段,采用3′和5′RACE方法得到基因的全长c DNA序列,分别命名为Dk GA2ox1和Dk GA2ox2。通过生物信息学方法分析结构特征,利用GFP进行亚细胞定位,实时荧光定量RT-PCR技术研究其在发芽期、展叶期、枯顶期、开花期、...

［目的］ＧＡ２氧化酶是赤霉素生物合成代谢过程中关键酶之一，ＧＡ２ｏｘ家族基因常被用于植物矮化基因工程育种。［方法］根据植物ＧＡ２氧化酶基因编码区的保守序列设计引物，以山茶属荔波连蕊茶嫩枝为材料，提取总ＲＮＡ，进行ＲＴ－ＰＣＲ。采用ＲＡＣＥ技术扩增获得１ ３７１ ｂＰ的ＧＡ２ｏｘ基因全长Ｃ ＤＮＡ序列，命名为Ｃｌ ＧＡ２ｏｘ１（ＧＥＮ ｂＡＮｋ登录号ｋＪ５０２２９０）。［结果］序列分析表明，Ｃｌ ＧＡ２ｏｘ１放阅读框（ｏＲＦ）为１ ００２ ｂＰ，编码３３３个氨基酸，５’非编码区５９ ｂＰ，３’非编码区３１０ ｂＰ。预测的蛋白质分子量为３７．３１ ｋ Ｄ，等电点为５．９２，具有ＧＡ２ｏｘ超基因家族．．．

【目的】对小麦类脱水素基因进行克隆与分析,为深入研究植物脱水素的结构及其在耐旱中的可能功能提供理论依据。【方法】利用PEG胁迫处理小麦幼苗,采用RACE方法,从干旱诱导的郑引1号小麦中获得脱水素基因,采用生物信息学方法对该基因进行耐旱功能分析。【结果】获得了小麦脱水素基因新成员WZY2的全长序列,其长度为849 bp,含1个459 bp的开放阅读框,编码152个氨基酸。该氨基酸序列具有明显的脱水素类蛋白特征(K片段),由2个K片段、1个S片段和1个Y片段组成,属于YSK2型脱水素。该脱水素具有较高的亲水性,表明该蛋白在束缚自由水、稳定膜结构方面有一定作用。【结论】从水分胁迫的郑引1号小麦中克隆...

以‘藤稔’葡萄(Vitis vinifera×V.labrusca‘Fujiminori’)的花序、叶片和果实为试材,利用RT-PCR结合RACE技术,成功克隆了葡萄VvGA2ox1基因的cDNA序列,全长1 331 bp,共编码332个氨基酸。该基因在GenBank数据库的登录号为JQ608472。序列比对结果表明:VvGA2ox1与矮牵牛和棉花同源基因的氨基酸序列相似度分别为71.26%和71.08%。进一步构建了VvGA2ox1的亚细胞定位表达载体,定位结果显示,VvGA2ox1蛋白定位于细胞膜上。半定量RT-PCR与定量RT-PCR结果均表明,VvGA2ox1在葡萄花序、叶片和果实等器...

【目的】从‘苏帅’苹果(Malus domestica)中分离克隆赤霉素氧化酶基因MdGA2ox8的开放阅读框(ORF),分析其序列特征及在苹果中的组织表达特异性,通过在烟草中过表达MdGA2ox8研究其对烟草生长发育的影响,为该基因功能分析及应用提供理论参考。【方法】采用RT-PCR方法从苹果中克隆出MdGA2ox8的ORF区。利用NCBI、DNAMAN和Pfam在线软件进行氨基酸序列比对和保守结构域分析;利用Expasy在线软件对MdGA2ox8氨基酸组成、分子量、等电点进行分析;利用SignalP和TMHMM Server V.2.0分别在线分析蛋白质的信号肽和预测蛋白质的跨膜结构域;利用MEGA 7.0软件构建系统进化树。采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)方法检测MdGA2ox8在苹果不同组织中的表达量。构建MdGA2ox8过表达载体,采用农杆菌介导的遗传转化技术将MdGA2ox8导入烟草中,获得具有潮霉素抗性的转基因烟草植株,通过GUS染色、基因组PCR和RT-PCR鉴定转基因阳性植株;将野生型和转基因烟草移栽后,在第一朵花开放时测定转基因烟草的株高、节间长度和叶片长宽比以及烟草叶片叶绿素含量,激素GA1和GA4含量,并通过RT-qPCR方法分析烟草中相关基因的表达水平。【结果】成功克隆并获得了长为1 122 bp的MdGA2ox8 ORF区,编码373个氨基酸残基,蛋白相对分子质量为42.8 kD,理论等电点为5.44,不稳定系数为49.73,具有GA2ox的保守结构域DIOX_N和20G-Fell_Oxy,但无明显疏水区,无跨膜区,无信号肽,为非分泌蛋白。序列系统进化分析结果显示MdGA2ox8与白梨GA2ox8亲缘关系最近。RT-qPCR结果表明,MdGA2ox8在苹果各组织中差异表达,在花中的表达量最高,其次为老叶>幼叶>韧皮部,在木质部和幼果中几乎不表达。将MdGA2ox8转入模式植物烟草中,获得了5个转基因阳性株系。与野生型相比,过表达MdGA2ox8烟草植株GA4含量降低,GA1含量有所升高,其中野生型和转基因烟草GA1平均含量分别为1.26和1.75 ng·g-1,GA4平均含量分别为5.43和1.07 ng·g-1。与野生型相比,转基因烟草植株GA1和GA4总含量降低,使植株节间缩短、矮化以及花期推迟,其中野生型和转基因烟草植株平均高度分别为38.50和7.36 cm,节间长度分别为9.5和3.3 cm;转基因烟草叶片颜色深绿,叶片长宽比降低。烟草内源赤霉素合成途径相关基因NtGA3ox1和NtGA3ox2的表达水平受MdGA2ox8的正反馈调节。【结论】获得苹果赤霉素氧化酶基因MdGA2ox8的开放阅读框,MdGA2ox8具有组织表达差异性。MdGA2ox8过表达烟草植株中GA1和GA4总含量降低,导致植株节间长度缩短、植株矮化。

为了发掘小麦育性基因,采用同源克隆的方法,从小麦花药中克隆了3个与拟南芥AtMS2和水稻OsMS2基因同源的cDNA序列。TaMSR-1、TaMSR-2和TaMSR-3分别具有1 842,1 824,1 830 bp的开放阅读框,各自编码613,607,609个氨基酸。推导的蛋白质序列中包含2个保守区:NAD_binding和Sterile保守功能域。氨基酸序列分析发现,TaMSR与水稻OsMSR2和拟南芥AtMSR2具有较高的相似性。采用基因特异定位引物PCR技术对中国春缺失系材料进行扩增,将TaMSR-1、TaMSR-2和TaMSR-3基因分别定位于4AS、4DL和4BL染色体上。半定量R...

【目的】克隆小麦类CTR1基因(TaCTR1),研究其在各种胁迫条件下的表达、亚细胞定位和过量表达TaCTR1对转基因烟草耐盐性的影响。【方法】利用RACE结合RT-PCR技术克隆TaCTR1,利用半定量RT-PCR研究TaCTR1在各种非胁迫及ABA处理条件下的表达,通过烟草转化研究过量表达TaCTR1对转基因植株耐盐性的影响。【结果】TaCTR1全长2635bp,编码759个氨基酸,在其羧基端有一个非常保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶结构域,该结构域含有ATP结合位点和一个钙调素结合位点;TaCTR1与其它植物中CTR1的氨基酸序列同源性较高。TaCTR1的表达受NaCl和干旱胁迫的诱导,当用...

为明确磷酸蔗糖磷酸酶基因(SPP)的表达特征和生物学功能，进一步了解SPP参与蔗糖生物合成的调控机制。以小麦抗旱品种晋麦47的cDNA为模板克隆出3个位于第5同源群上的TaSPP同源基因，分别命名为TaSPP-5A、TaSPP-5B和TaSPP-5D。并利用生物信息学对小麦TaSPP的理化性质、基因结构、顺式作用元件、系统进化树和蛋白保守结构域等进行分析，通过qRT-PCR分析基因TaSPP的表达模式。结果表明，TaSPP-5A、TaSPP-5B、TaSPP-5D都包含8个外显子和7个内含子，TaSPP-5A和TaSPP-5D编码422个氨基酸，TaSPP-5B编码413个氨基酸。系统进化分析显示，小麦TaSPP基因与小麦的近缘物种在进化上处于同一分支，相似度较高。qRT-PCR表达分析结果显示，TaSPP基因在根、茎秆、旗叶、叶鞘、颖花、种子中均表达，其中在旗叶和茎秆中表达量较高；ABA、PEG-6000、NaCl和IAA胁迫均能诱导TaSPP基因的表达，表明小麦TaSPP基因可能在逆境胁迫过程中发挥重要作用。

在富集低磷胁迫特异表达基因的小麦根系cDNA差减杂交文库中,鉴定了1个小麦WRKY型转录因子基因(TaWRKY46)。依据该基因的cDNA序列,在石新828中克隆了该基因。TaWRKY46的cDNA长度为872 bp,开放阅读框为669 bp,编码222个氨基酸残基,氨基酸组成上含有保守的WRKY基序和C2H2基序。系统进化分析表明,TaWRKY46与大麦WRKY34可能来自相同的祖先。与对照供磷水平(2 mmol/L Pi)相比,低磷处理(20μmol/L Pi)使根系中TaWRKY46的转录本数量明显增多,表明TaWRK46对低磷胁迫逆境产生了明显应答。此外,TaWRKY46对氮、钾、锌和...

植物磺化肽激素受体(PSK receptor, PSKR)在促进植物细胞增殖和非生物胁迫中起着重要作用。为了探讨小麦PSKR的序列特征和生物学功能，采用同源克隆技术，从普通小麦品种晋麦47根组织中克隆出TaPSKR1 3个部分同源基因的cDNA序列，因3个基因分别位于6A、6B和6D染色体上，故分别命名为TaPSKR1-6A、TaPSKR1-6B和TaPSKR1-6D。并且利用生物信息学手段对其基因结构、蛋白理化性质、顺式作用元件、功能结构域及系统进化树进行分析，通过qRT-PCR分析TaPSKR1基因在不同组织以及不同逆境胁迫下的表达模式。结果表明，TaPSKR1-6A、TaPSKR1-6B和TaPSKR1-6D均包含一个外显子，其开放阅读框分别为3 153,3 132,3 156 bp,分别编码1 050,1 043,1 051个氨基酸。生物信息学分析结果表明，TaPSKR1定位在细胞膜上，具有信号肽、跨膜结构域和8个LRRs结构域及胞内激酶结构域，属于PSKR家族成员。系统进化显示，TaPSKR1蛋白与小麦近缘物种及水稻亲缘关系较近，处于同一分支上。实时定量PCR分析结果表明，TaPSKR1基因在根、茎、叶片、穗和种子中均有表达，在根中的表达量极高；逆境胁迫分析表明，干旱和盐胁迫处理下，叶片中TaPSKR1的3个部分同源基因的表达急剧上调，推测TaPSKR1可能在小麦抵抗逆境胁迫过程中起重要的调控作用。

【目的】克隆与逆境胁迫相关的基因,并对其序列特征、进化关系和表达特性进行分析,探讨该基因在小麦抗逆调控过程中的生物学功能,为进一步解析植物的抗逆机制提供候选基因和理论依据。【方法】以cDNA芯片数据获得的水分胁迫诱导上调表达基因EST序列为探针,对小麦EST数据库进行搜索,筛选与探针同源性在97%以上的EST序列,通过电子克隆结合RT-PCR获得该基因cDNA全长,采用生物信息学软件分析比较克隆基因的保守结构域及序列特征;采用MEGA6.0软件构建该基因的系统进化树;将测序正确的该基因片段通过EcoRⅠ和HindⅢ限制性内切酶酶切连接至原核表达载体pMAL-c2X,重组质粒转化大肠杆菌BL21...

为探究茉莉酸(JA)对小麦光合作用效率、小麦生长、成熟和产量的调控作用。试验采用同源克隆的方法,从小麦百农207中扩增到了一个小麦茉莉酸诱导蛋白基因TaJIP2,对TaJIP2进行组织差异表达分析,并构建TaJIP2基因RNA干扰(RNAi)载体后对小麦进行遗传转化及功能分析。结果表明,TaJIP2基因在各个部位均有表达,其中在颖壳中表达量最高;沉默TaJIP2基因显著提高JA生物合成关键酶丙二烯氧化物环化酶(AOC)和12-氧-植物二烯酸还原酶(OPR)活性和JA含量,其中根系中JA含量差异最大。沉默TaJIP2基因显著促进小麦根系和地上部分生长,其中根系生长状况差异更显著;根尖细胞超微结构观察结果显示,沉默TaJIP2基因小麦植株根尖细胞结构完整,细胞内各细胞器种类和数量丰富,细胞活性强,从而促进了根系生长。此外,沉默TaJIP2基因显著提高了小麦叶片光合作用效率,且抽穗时间提前,显著增加了小麦籽粒的粒长和粒宽及单株的穗数、穗粒数、千粒质量和单株产量。以上结果表明,RNAi诱导的TaJIP2基因沉默显著促进小麦植株生长、提前成熟和高产,表明TaJIP2是一个小麦生长、成熟和产量的关键负调控基因。

钙联蛋白(Calnexin)是一类结构和功能非常保守的分子伴侣,在调控生物代谢和Ca2+信号传导等方面发挥重要作用。本研究通过筛选Yr5近等基因系cDNA文库,分离获得1个钙联蛋白基因,将其命名为TaCNX600.。序列分析发现,该cDNA片段包含1个1 921bp的开放阅读框,推测其编码包含535个氨基酸残基的蛋白质。利用半定量RT-PCR分析该基因的表达谱,发现小麦受到植物激素ABA、低温和干旱胁迫处理后,TaCNX600.的表达受到抑制,而条锈菌小种CYR32和白粉菌混合菌系侵染能诱导TaCNX600.表达量增加,说明小麦钙联蛋白基因TaCNX600.可能在植物防卫反应和抵抗逆境胁迫过程...

为了研究小麦类钙调素基因的功能和在植物逆境响应中的分子机制，以电子克隆结合ＲＴ－ＰＣＲ的方法，在小麦中克隆到一个类钙调素基因ＴａＣＭＬ７９。该基因的开放阅读框长度为５８８ｂＰ，编码的蛋白长度为１９５个氨基酸，推测的分子量为２０．４５ｋＤａ，等电点为４．６，属于酸性蛋白，具有２个典型的和一个不完整的ＥＦ－ｈａｎＤ结构域。多序列比对和系统进化树分析表明，ＴａＣＭＬ７９与野生稻的ＯｂＣＭＬ３５和水稻的ＯｓＣＭＬ１０亲缘关系较近，相似性分别为８４．６％和８６．８％。该基因的表达在根和地上部分受到热激、ｎａＣＬ、渗透和冷胁迫的诱导或抑制，初步推断该基因可能与植物抗逆有密切的关系。