【目的】GA2-oxidase(GA2ox)是赤霉素合成过程中起负调控作用的一种关键酶,能够催化有活性的赤霉素为无活性的赤霉素,从而对植物生长起到一定的抑制作用。本研究主要对核桃中赤霉素氧化酶基因JrGA2ox进行克隆及功能验证,有利于进一步探究核桃JrGA2ox基因在植物生长和发育过程中,尤其是在植物株高调控中的作用,从而助力于挖掘与利用核桃中更多的优质基因,培育出更多优良的核桃品种。【方法】采用PCR扩增技术,克隆获得核桃JrGA2ox基因的全长编码序列,进一步通过In-Fusion克隆技术构建具有强启动子的35S∷JrGA2ox∷GFP过表达载体;利用BLAST网络在线工具得到其他植物中的JrGA2ox同源氨基酸序列,并对其进行氨基酸同源序列比对和系统进化分析;其后,通过亚细胞定位揭示其发挥功能的场所,进一步利用农杆菌介导法将构建好的过表达载体转化到核桃体细胞胚中,获得JrGA2ox超表达的阳性转化植株,深入分析JrGA2ox基因的生物学特性。【结果】通过基因克隆,得到1条JrGA2ox开放阅读框,其全长为1 056 bp,共编码351个氨基酸,分子量为39.25 kDa。通过比对发现,该基因编码的蛋白序列含有保守2OG-FeII-Oxy蛋白结构域,具有GA2-氧化酶蛋白家族共同的结构特点,表明JrGA2ox属于GA2-氧化酶基因家族。氨基酸进化树比对分析结果显示,核桃JrGA2ox与毛白杨PtGA2ox聚为一个分支。且JrGA2ox蛋白与木本植物川桑MnGA2ox1、西洋梨PcGA2ox、桃PpGA2ox1及苹果MdGA2ox1蛋白序列同源性较高。烟草叶片表皮细胞亚细胞定位分析表明,JrGA2ox是定位于细胞核与细胞膜中的蛋白。对核桃体细胞胚进行基因遗传转化后经荧光检测及PCR验证表明,35S∷JrGA2ox∷GFP过表达载体被成功转入核桃体细胞胚中。阳性再生植株株高与对照苗相比具显著性差异,其平均株高为对照植株的1/2;且其株高与JrGA2ox基因表达量呈负相关。【结论】核桃JrGA2ox蛋白亚细胞定位于细胞核与细胞膜中。JrGA2ox基因调控核桃株高,主要起到负调节作用。阳性基因转化再生植株中JrGA2ox基因的表达量升高,并表现出明显的矮化特征。本研究结果可为进一步分析该基因在核桃生长发育过程中的作用提供技术参考,且为优良的矮化核桃品种选育奠定一定的基础。

【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、...

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]本文旨在揭示不结球白菜GIGANTEA(GI)基因的功能,验证其与CONSTANS(CO)、FLOWERING LOCUS T(FT)基因之间的调控关系以及其在植物抽薹开花中的作用。[方法]以不结球白菜品种‘苏州青’为材料,提取RNA并反转录成cDNA,同源克隆BcGI基因,Gateway构建表达载体pEarleyGate101-BcGI-YFP,利用农杆菌介导法将表达载体注射入本氏烟草中,激光共聚焦显微镜观察其亚细胞定位。Gateway构建沉默载体BcGI-RNAi,利用农杆菌介导法将沉默载体导入拟南芥中,观察野生型和转基因植株抽薹期的表型变化。采用RT-qPCR技术,检测GI、CO、FT基因在转基因和野生型拟南芥植株抽薹期的基因表达量。[结果]通过同源克隆,得到BcGI基因,其含有1个3 516 bp的开放阅读框(ORF),编码1 171个氨基酸。亚细胞定位结果显示,BcGI定位于细胞核中。RT-qPCR结果表明,BcGI基因在沉默转基因植株中的相对表达量比野生型植株低;同时当GI基因表达受到抑制时,CO、FT基因在沉默转基因植株中的相对表达量也比野生型明显降低,沉默转基因植株与野生型相比表现为开花延迟且抽薹期莲座叶数明显增多。[结论]BcGI定位于细胞核,参与正向调控下游CO、FT基因的表达,进而影响不结球白菜光周期开花途径。

NAC(NAM, ATAF1/2, CUC2)是植物所特有的最大的转录因子家族之一,在调控植物生长发育、响应非生物胁迫等方面发挥着重要作用。本研究利用cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends, RACE)从日本结缕草(Zoysia japonica)中克隆获得了ZjNAC2基因(GenBank登录号为MH580281),其编码区序列长1 110 bp,编码369个氨基酸。保守结构域分析显示,ZjNAC2编码蛋白在N端有一个典型的NAM结构域,表明ZjNAC2属于NAC转录因子家族。同时通过染色体步移的方法获得其启动子序列1 574 bp,通过作用元件分析发现该启动子上有ABA、非生物胁迫等多个不同的响应元件。亚细胞定位结果显示,ZjNAC2定位于细胞核。荧光定量分析表明,ZjNAC2在根中的表达量最高,并且在衰老叶片中表达量显著高于幼嫩叶片;此外ZjNAC2的表达受200μmol·L(–1) ET、10μmol·L(–1)MeJA、10μmol·L(–1) ABA和20%PEG4000的抑制,但受300 mmol·L(–1) NaCl处理的诱导。本研究表明ZjNAC2转录因子可能参与多种信号转导途径,这为进一步深入研究ZjNAC2的功能奠定了基础。

利用生物信息学方法,以拟南芥TIR1和F-box cDNA序列为模板,对柑橘EST数据库进行同源检索,筛选出柑橘TIR1和F-box基因的cDNA序列,并以枳花cDNA为模板,根据以上cDNA序列设计5'末端和3'末端扩增的特异引物,利用5'RACE和3'RACE技术,分别获得该基因的5'和3'末端,序列拼接后获得枳的TIR1和F-box cDNA全长。分别命名Pt-TIR1和Pt-F-box,大小分别是2 048,1 695 bp,在GenBank的登录号分别是FJ502240和FJ502241,其分别编码569和468个氨基酸全长。生物信息学分析表明,Pt-TIR1和Pt-F-box的cD...

以华木莲心皮为材料克隆了SgMLPK,对其编码蛋白理化性质进行分析，对其结构域、疏水区、跨膜结构、亚细胞定位进行了推断，基于最大似然法构建了系统发育树.将SgMLPK与GFP基因构建了重组表达载体并转化了农杆菌，直接注射到烟草叶片中，36 h后用荧光显微镜观察SgMLPK蛋白的亚细胞定位.结果表明，SgMLPK蛋白定位于细胞质和细胞膜上，共417个氨基酸(碱基1 254 bp),具有苏氨酸激酶结构域和信号肽，存在疏水区，无跨膜区域.

【目的】: 探究白菜型冬油菜(Brassica rapa L．)脂肪酸去饱和酶ADS2(△9 fatty acid desaturase) 基因与抗寒性的关系。【方法】基于前期转录组结果，采用一步定向克隆法得到BrADS2基因；构建GFP融合表达载体，通过注射法在烟草下表皮细胞进行瞬时转化，同时采用农杆菌侵染法侵染‘中双11号’；利用qRT-PCR技术，检测抗寒性不同的白菜型冬油菜品种叶片中ADS2基因的表达模式，并对低温下冬油菜的形态变化和抗氧化酶活性、电导率含量进行分析。【结果】白菜型冬油菜BrADS2基因可编码307个氨基酸，该基因编码的蛋白具有亲水性特性；qRT-PCR结果显示，BrADS2基因的表达量呈先升后降的单峰型变化，且在-4 ℃时表达量达到峰值；亚细胞定位结果显示BrADS2蛋白在细胞质和细胞膜上表达；低温处理下3个品种叶片的相对电导率、抗氧化物酶活性均显著上升，强抗寒品种抗氧化酶活性高于弱抗寒品种，电导率却相反；农杆菌介导侵染‘中双11号’下胚轴后获得15株转基因阳性苗，且转基因油菜阳性植株叶中的BrADS2基因表达量均显著高于野生型。【结论】推测BrADS2基因在白菜型冬油菜膜脂不饱和调节中起重要作用，揭示了ADS2基因与冬油菜抗低温胁迫的关系。

为了研究番茄ＳｌＹＡＢ２Ａ基因的功能及其在番茄生长发育中的分子机理，以番茄的ｃＤＮＡ为模板，利用ＲＴＰｃＲ技术从番茄中克隆到ＳｌＹＡＢ２Ａ基因，该基因编码的蛋白质由１９２个氨基酸残基组成，蛋白质的分子量为２１．３５ｋ ＤＡ，等电点是８．７９，平均亲水系数是－０．４８７。ＳｌＹＡＢ２Ａ蛋白质的６～１６５位氨基酸残基形成ＰｆＡｍ：ＹＡＢＢＹ结构域，在２０～４７位有１个ｃ２ｃ２锌指结构域，在１２２～１８１位有１个螺旋－环－螺旋结构域。二级结构分析表明ＳｌＹＡＢ２Ａ蛋白分子中，α－螺旋占１９．７９％、β－折叠占１４．０６％、其余６６．１５％为不规则卷曲。蛋白多序列比对表明ＳｌＹＡＢ２Ａ与马铃薯、林烟草．．．

[目的]本文旨在研究不结球白菜基因BcNAC036的亚细胞定位及高温胁迫下的表达分析，并探索其功能及调控机制。[方法]以不结球白菜‘苏州青’为试验材料，提取叶片总RNA并且反转录成cDNA，同源克隆BcNAC036的全长基因序列，运用在线软件工具对其进行生物信息学分析。采用同源重组的方法构建过表达载体pCAMBIA1302-BcNAC036-GFP，农杆菌介导法将构建的过表达载体注射入本氏烟草叶片背面，通过激光共聚焦显微镜观察其亚细胞表达部位。采用RT-qPCR技术检测高温处理下不结球白菜耐高温品种‘苏州青’和热敏感品种‘矮脚黄’以及转基因拟南芥体内BcNAC036基因的表达量。对转基因拟南芥进行高温处理并统计其成活率。[结果]同源克隆的方法获得BcNAC036基因，其开放阅读框（ORF）为840 bp，编码279个氨基酸，相对分子质量为32 154.83，等电点是8.96。氨基酸序列比对以及同源进化树分析结果显示，BcNAC036蛋白与芜菁、甘蓝型油菜NAC036蛋白同源关系较近。亚细胞定位结果显示，BcNAC036的亚细胞定位表达在细胞核。RT-qPCR表明，BcNAC036在耐高温和热敏感品种中表达差异较大且表达量均呈明显下降趋势。转基因拟南芥较野生型相比，其成活率显著较低。[结论]BcNAC036蛋白在细胞核表达，BcNAC036基因与不结球白菜耐高温性呈负相关。

长叶红砂(Reaumuria trigyna)是一种珍稀泌盐盐生植物,其特有的盐腺结构是长叶红砂适应盐渍荒漠环境的关键,膜泡运输参与该植物的盐腺分泌过程。本研究基于盐胁迫下长叶红砂的转录组数据,克隆获得膜泡运输相关基因RtVAMP2-2。生物信息学分析发现,RtVAMP2-2基因的开放阅读框为1 074 bp,编码357个氨基酸;亚细胞定位和表达特性分析表明,该基因定位于细胞质膜,其表达受盐胁迫诱导;构建植物表达载体,将RtVAMP2-2基因转入拟南芥(Arabidopsis thaliana)中进行功能鉴定,结果显示,转基因拟南芥呈现盐敏感的表型,推测RtVAMP2-2基因可能在植物耐盐中发挥负调控作用。

[目的]为探索WOX4b基因在核桃不定根发生过程中的调控作用提供理论支撑。[方法]以核桃品种‘林早香’（Juglans regia ‘Linzaoxiang’）的cDNA为模板克隆该基因CDS全长序列；利用生物信息学技术对其进行多重序列比对和系统进化分析；构建该基因与黄色荧光蛋白（Yellow Fluorescent Protein,YFP）标签的融合表达载体进行亚细胞定位分析；通过对银腺杨‘84K’的遗传转化，分析其功能。[结果] JrWOX4b基因的编码序列（Coding sequence, CDS）长度为678 bp，编码226个氨基酸，分子量为25.42 KDa。所编码氨基酸序列的多重比对及系统进化分析结果显示：核桃JrWOX4b与山核桃属的长山核桃同源蛋白遗传关系最近，与壳斗科栎属白栎次之，而与禾本科的黍稷和二穗短柄草的亲缘关系最远。JrWOX4b基因过表达植株的表型分析结果显示：JrWOX4b的过表达和对照植株生长发育均正常，但在相同培养条件下，JrWOX4b基因的过表达能够显著增加杨树的不定根数量，2周龄过表达植株不定根数量为对照植株的3～4倍，不定根长度是对照植株的1/2。[结论]从核桃中成功克隆了WOX基因家族成员JrWOX4b基因，其过表达可显著增加转基因植株的不定根数量。研究结果不仅能够为不定根发生调控机制的研究提供理论支撑，同时也为其他难生根木本植物的快速繁殖提供优良基因资源。

为了研究转化生长因子β激活激酶1(Transforming growth factor-β-activated kinase 1,TAK1)在猪骨骼肌生长发育中的作用,通过cDNA末端快速扩增技术(RACE)获得猪TAK1的cDNA全长,并分析其时空表达及真核细胞中的亚细胞定位情况。结果表明,TAK1 cDNA全长2 163 bp(Gen Bank登录号:KU504629),ORF为1 740 bp,编码579个氨基酸,其氨基酸序列与人、恒河猴、绵羊的相似性均为98. 8%,表明该蛋白在不同物种间高度保守。猪TAK1蛋白具有催化丝氨酸/酪氨酸磷酸化的STKc_TAK1结构域,而在该结构域中还有多个保守的ATP结合位点、A-Loop结构域、TAB1(TGF-beta activated kinase 1)结合位点。荧光定量PCR结果显示,TAK1基因在出生后120 d大白猪的免疫器官脾脏中表达量最高,胰腺、背最长肌等组织中的表达量较低;而不同发育时期的背最长肌中,该基因在胚胎期65 d表达量最高,随着生长发育表达量下调;在不同品种间,TAK1基因在各时期大白猪中的表达量均高于梅山猪,除出生后90 d外,其他时期差异均达到显著水平或极显著水平。pcDNA3. 1(+)-EGFP-TAK1重组质粒转染C2C12细胞后的荧光共定位结果显示,TAK1蛋白的表达主要集中在细胞质中。综上,TAK1基因在猪骨骼肌发育过程中起着重要作用,为进一步研究猪TAK1基因的功能奠定了基础。

为了克隆掌叶半夏凝集素基因(Pinellia pedatisecta agglutinin,PPA),并对其进行生物信息学分析和亚细胞定位。采用PCR技术扩增掌叶半夏凝集素基因的ORF序列,构建pCAMBIA1300-35S-PPA-e GFP重组载体,导入农杆菌GV3101并在烟草中进行瞬时表达,采用激光扫描共聚焦显微镜观察其亚细胞定位。克隆获得的PPA基因全长由777个核苷酸组成,编码258个氨基酸,含有3个甘露糖结合位点和2个保守的B-lectin结构域,Gen Bank登录号为KF154981,氨

【目的】研究赤霉素氧化酶基因JrGA3ox对核桃Juglans regia品种改良、生长发育及抗旱品质具有重要意义。【方法】以核桃野生型植株(WT)、JrGA3ox过表达植株(OE)及干扰植株(RNAi)为试验材料，利用体积分数5%聚乙二醇8000 (PEG 8000)模拟干旱处理，探究干旱胁迫下植株表型、生理生化指标及抗旱基因表达水平，明确JrGA3ox基因抗旱机理。【结果】(1)经实时荧光定量PCR验证，JrGA3ox基因在过表达植株中表达量是野生型植株的120倍，在干扰植株中是野生型植株的0.3倍。(2)对植株生长表型分析，过表达植株的株高、节间长显著高于野生型植株，干扰植株的株高及节间长显著低于野生型植株(P<0.05)。(3)与野生型植株相比，干旱胁迫0～28 d时，干扰植株长势良好，过表达植株长势较弱。(4)气孔开度、叶绿素质量分数随干旱胁迫时间的延长呈逐渐下降趋势，干扰植株的气孔开度显著低于野生型植株，过表达植株显著高于野生型植株(P<0.05)，且干扰植株的叶绿素质量分数始终显著高于过表达植株和野生型植株(P<0.05)。(5)干旱胁迫后，过表达植株活性氧及丙二醛质量摩尔浓度显著高于野生型植株，干扰植株显著低于野生型植株(P<0.05)。(6)抗氧化酶活性及相关抗性基因表达量在胁迫过程中呈先上升后下降趋势，在干旱胁迫14 d时达到最大值，且干扰植株显著高于野生型植株，过表达植株显著低于野生型植株(P<0.05)。【结论】核桃JrGA3ox基因正调控植株的株高及节间长，负调控植株的气孔开度、光合作用、抗氧化酶活性等，从而提高植株抗旱能力。图10表1参28