为研究在水、旱稻差异表达的抗旱候选基因、解释旱稻抗旱的分子机理,本研究选取已获得的水、旱稻干旱胁迫处理基因表达谱中在旱稻中高表达的候选基因,对其编码区和启动子区进行测序分析,以期比较可能的抗旱相关基因在水、旱稻基因组水平上的异同。根据水、旱稻差异表达结果,筛选出8个旱稻高表达基因。通过测序分析发现7个基因在水、旱稻间没有差异,只有一个候选基因OsMIP在典型水稻(日本晴、越富)和典型旱稻(IRAT109、毫格劳)启动子区之间存在18个SNP和1个Deletion的序列差异,说明在干旱胁迫下,旱稻高表达基因中只有少数存在序列上的差异。为进一步验证OsMIP的启动子区在水、旱稻间的序列差异,利用国...

牛枝子为胡枝子属中最具耐旱特性的灌木树种,是研究基于单核苷酸多态性(SNP)水平的植物个体间耐旱差异机制的重要材料。以5个种源的天然牛枝子为材料,利用染色体步移技术克隆牛枝子抗旱候选基因LpDREB的全长序列,对LpDREB基因的结构和系统进化进行分析,研究LpDREB基因的组织及诱导表达规律,分析LpDREB基因的SNP分布和类型。研究结果表明:克隆的牛枝子LpDREB基因cDNA片段全长为1611bp,具有957bp的开放阅读框,编码318个氨基酸,包含DREB基因所特有的DREBP/AP2保守区域。LpDREB基因同大豆GmDREB3基因的进化关系最近,但2个基因除保守区域外的其他区域相...

【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。

【目的】克隆山羊Eda基因CDS区全序列,并对其进行序列分析,研究Eda基因在毛囊生长周期不同阶段皮肤组织中的表达规律。【方法】以太行黑山羊为研究对象,采集其毛囊生长休止期、生长期和退行期背部皮肤组织,采用RT-PCR技术克隆山羊Eda基因,通过在线软件Blastn进行基因cDNA序列分析,用SMART进行氨基酸序列分析,利用SWISS-MODEL软件进行蛋白质结构分析;以β-actin为看家基因,采用实时荧光定量PCR技术对Eda mRNA在毛囊生长不同时期皮肤组织中的表达规律进行分析。【结果】太行黑山羊Eda-A1基因CDS区全长1 176bp,编码391个氨基酸;Eda-A2比Eda-A...

从分子水平上探讨了鳜解偶联蛋白1、2(UCP1,2)基因结构、组织表达水平及与产热、脂肪代谢等生理机能的关系。通过与脊椎动物UCP1、UCP2基因序列进行比对,设计简并引物与特异引物进行PCR和RACE扩增、测序、拼接序列,获得UCP1、UCP2的基因组序列和内含子/外显子结构。基因组步行法克隆鳜肝脏UCP1、UCP2基因5′侧翼序列。应用半定量RT-PCR的方法,以β-肌动蛋白作为外参照,在其指数期增长的范围内得到鳜不同组织UCP1、UCP2的相对表达水平。结果表明,UCP1基因组全序列为3146bp,5′侧翼调控区为1333bp,含有5个内含子和6个外显子,开放阅读框(ORF)长942bp...

为研究GIP（葡萄糖依赖性肠促胰岛素，glucose-dependent insulinotropic polypeptide）在鲤体内的生理功能，实验利用RT-PCR（reverse transcription-polymerase chain reaction）技术从鲤前肠克隆得到gip，对其进行生物信息学分析，并对其mRNA的表达进行检测。结果显示，鲤gip的开放阅读框（open reading frame，ORF）为324 bp，编码107个氨基酸。经过结构预测鲤Gip前体蛋白包括信号肽、N端结构域、Gip成熟肽和C端结构域。氨基酸序列比对及系统进化树分析结果显示，鲤Gip蛋白与斑马鱼Gip蛋白的亲缘关系最近。Real-time PCR结果显示，gip在鲤各个组织中均有表达，但在前肠和垂体组织表达量最高。葡萄糖灌喂实验结果表明，鲤的脑和前肠中gip的表达量在灌喂葡萄糖1和2 h后显著增加。在饥饿再投喂实验中，鲤前肠中gip的表达量在饥饿后显著降低，而再投喂后表达量显著升高。在饲养实验中，高糖和高脂均能显著增加鲤前肠中gip基因的表达量。本研究克隆了鲤gip，并且不同的营养状态可以调节其表达水平。研究结果可初步阐明Gip的生理功能，为探究Gip调节鱼类糖脂代谢的机制提供理论依据。

通过对已知耐寒候选基因-COPE基因的克隆和研究,为凡纳滨对虾耐寒性状的分子机理研究提供依据。运用同源克隆和RACE-PCR技术获得凡纳滨对虾COPE基因(LvCOPE)全长cDNA序列,对其进行了生物信息学分析,采用荧光定量PCR研究了LvCOPE基因的组织表达谱及其在低温胁迫下表达量的变化。结果显示,LvCOPE cDNA全长1217 bp,包含888 bp开放阅读框,编码296个氨基酸残基,具有保守的TPR结构域。各物种COPE蛋白序列构建的系统进化树能准确反映各物种间的进化关系。Lv-COPE mRNA在各组织中呈遍在表达,在肌肉组织中表达量最高。低温表达谱分析显示,LvCOPE mR...

利用反转录PCR(RT-PCR)和末端快速扩增(RACE)技术从三龄黏虫体内获得新型抗菌肽Diapausin基因的全长序列，利用生物信息学软件对该序列进行分析，并用原核表达体系对其进行诱导表达，为探究该基因的结构和功能提供理论参考。结果表明，成功克隆到了黏虫新型抗菌肽Diapausin基因，命名为Mysdiap(GenBank登录号：AZJ51075)。该基因全长537 bp,其中5′端和3′端非编码区分别为63,279 bp,开放阅读框全长195 bp,编码64个氨基酸残基，预测蛋白质分子质量为7.13 ku,等电点为5.59。Mysdiap的N端前24个氨基酸残基为信号肽序列。多重联配结果表明，Mysdiap氨基酸序列中具有高度保守区域ECCRAHG。成功构建了pET-Mysdiap重组表达质粒，并在大肠杆菌中用IPTG诱导其表达，表达的重组蛋白分子质量在20 ku左右，以包涵体和可溶性蛋白形式存在。综上，从黏虫中克隆获得了新型抗菌肽基因Mysdiap的全长序列，并在大肠杆菌中成功诱导其表达。

采用RACE方法,克隆了背角无齿蚌抗菌肽theromacin基因的cDNA全序列。结果显示,该cDNA序列全长为870 bp,5'端非翻译区104 bp,3'端非翻译区460 bp,开放阅读框长为306 bp,共编码101个氨基酸,相对分子量为11 166.9 u。同源性分析显示,该基因编码的蛋白与三角帆蚌theromacin基因氨基酸序列的相似度最高,为73%;与贻贝中发现的抗菌肽defensins、mytilins、myticins和mytimycins等4种类型相似度较低,属于Macin家族(登录号:KJ598604)。实时荧光定量PCR分析结果显示,该基因在血液、肝脏、外套膜、鳃、斧足...

抗菌肽是鱼类先天免疫的组成部分,发现新的抗菌肽对于动物抗病机理的研究和寻找新药物有重要意义。经过对GenBank数据库中牙鲆EST文库进行同源比对后,筛选得到一个具有完整编码框的抗菌肽cDNA序列,结果再经过RT-PCR进行验证,命名为LEAP-2,对该序列进行注释,获得序列登录号EU586111。该抗菌肽能编码102个氨基酸的多肽,前28个氨基酸组成信号肽。推测编码蛋白质分子量为11 276.9 u,理论等电点(PI)为9.33。其蛋白质序列与另外9种鱼类的同源抗菌肽序列比较发现,同源性介于38.2%～61.7%。其中57至92位氨基酸为高度保守区,是维持其空间结构的主要区域,其中包含有4个...

为了探究生长激素释放激素(growth hormone releasing hormone,ghrh)基因对梭鲈(Sander lucioperca)生长调控的作用，本研究利用RACE技术克隆获得了ghrh cDNA基因全长序列，并利用实时荧光定量PCR技术对其组织表达模式和大小个体间表达模式进行了分析。结果显示：ghrh基因cDNA全长为1 100 bp,包含494 bp的5′非编码区、180 bp的3′非编码区和编码141个氨基酸的开放阅读框。氨基酸多重比对发现，梭鲈ghrh与河鲈(Perca fluviatilis)、黄金鲈(P.flavescens)的ghrh氨基酸序列相似性分别为95.04%和94.33%,ghrh基因在鱼类和哺乳动物中都存在一个GLUCA保守结构域(65～91 aa)。ghrh基因在梭鲈各组织均有表达，脑组织中相对表达量最高，垂体次之，与其他组织相比差异显著。ghrh基因表达量与梭鲈体质量呈正相关，脑、肝和肌肉组织中ghrh基因表达量均为体质量极大组高于极小组，其中，脑组织中差异显著。因此，ghrh基因可以作为梭鲈生长候选基因用于分子选择育种。

克隆猪胰岛素诱导１（ＩＮＳＩＧ１）基因，并对其蛋白质序列进行分析。根据人ＩＮＳＩＧ１基因的保守序列设计１对引物，以猪总ＲＮＡ为模板，经ＲＴ–ＰＣＲ获得ＩＮＳＩＧ１基因序列，通过相对荧光定量ＰＣＲ分析该基因在不同组织中的表达量；将ＩＮＳＩＧ１基因序列连接到ＰＭＤ１９–Ｔ ＳＩＭＰｌｅ载体上，用ＰＣＲ检测阳性克隆后测序，并对克隆得到的基因进行生物信息学分析。结果表明，ＩＮＳＩＧ１基因在肺中的表达量最高，其次是在肝脏，再次是在脾脏，在心脏中的表达量最低；通过克隆，获得了一段９９９ ｂＰ的序列，其中８３１ ｂＰ的开放阅读框编码２７６个氨基酸；该蛋白不含信号肽序列，与其他动物ＩＮＳＩＧ１基因氨基酸序列的．．．

利用转基因技术培育抗旱杨树新品种是改善干旱地区生态环境的有效途径之一.该研究对已整合外源SacB基因的银腺杂种杨株系进行半定量RT-PCR和温室水分胁迫试验.研究结果表明,在所测定的7个转基因株系中,外源SacB基因均成功转录mRNA;转基因株系叶片中积累了SacB基因表达产物(果聚糖);在干旱胁迫条件下,转基因株系的生长量、生物量和叶片含水量明显高于对照.相关分析表明转基因株系生长量、生物量和叶片含水量与果聚糖积累量呈极显著正相关,说明SacB基因的导入提高了转基因杨树对水分胁迫的抗性.

为了进一步了解玉米ZmERD基因,基于旱胁迫转录组数据,筛选出5个ZmERD基因。将这些基因编码的蛋白质与拟南芥16个ERD蛋白进行进化分析发现,GRMZM2G181206和GRMZM2G128641基因编码的蛋白质分别与AT4G02900和AT1G32090基因编码的蛋白质同源性较高。时空表达分析发现,GRMZM2G109201、GRMZM2G181206和GRMZM2G12864基因属于组成型表达,GRMZM2G134192基因属于特异型表达,只在花药中高表达。属于ERD6亚家族的GRMZM2G109201基因在旱敏感型(B73)和抗旱型(郑58)自交系中均表达,且郑58中表达量显著高于B73;随着旱胁迫时间的延长,GRMZM2G109201基因在B73中表达量差异不显著,但在郑58中表达量升高幅度达到显著水平。亚细胞定位显示,GRMZM2G109201基因编码的ZmERD6蛋白定位于质膜。推测GRMZM2G109201基因参与旱胁迫,且被正向诱导。

以高粱品系早亨加利为材料,通过RT–PCR扩增,克隆高粱Sb CAD4基因。测序结果表明,克隆的Sb CAD4基因与NCBI基因库中高粱IS11861品系只在编码序列第548位有1个碱基的差异,而二者的氨基酸序列完全一致。进化树分析结果表明,Sb CAD4与拟南介、水稻、玉米的木质素合成CAD基因位于同/L1个群中。比对分析结果表明,Sb CAD4与木质素合成基因具有相同的结构域。将构建正确的重组质粒(p MAL–Sb CAD4)转化入大肠杆菌菌种BL21中进行诱导表达的结果表明,IPTG的最佳诱导浓度为0.5 mmol/L。经Amylose Resin亲和层析柱纯化后,Sb CAD4融合蛋白...