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[期刊] 华北农学报
[作者]
李记园 王存芳 赵欢欢 王茅雁
为通过转基因植物等方法分析玉米ZmCBL2-2基因在耐逆性中的功能,运用RT-PCR(Reverse transcriptionPCR)方法克隆了该基因的编码区cDNA片段,并将其构建到植物表达载体p3301(pCAMBIA3301)上。同时,运用荧光实时定量PCR(Real-time quantitative PCR,RT-qPCR)技术对玉米幼苗期该基因在高盐、低温和养分缺乏等6种非生物胁迫下的表达动态进行了分析,发现其对于缺N、低K、低温、外源ABA(Abscisic acid)和水分胁迫均有显著的应答反应,而对于盐胁迫无明显的响应。
关键词：
玉米 CBL 基因克隆 表达分析
[期刊] 华北农学报
[作者]
袁珍 张鹏钰 王国瑞 曹丽茹 库丽霞 卫丽
为了研究玉米蛋白磷酸酶2C (PP2C)基因对非生物胁迫的响应及生理功能,以耐旱玉米自交系豫882为试验材料,对玉米20%PEG6000胁迫处理转录组进行分析,筛选受干旱诱导强烈表达的PP2C基因,然后对其进行克隆、生物信息学分析及表达模式分析。结果表明,在玉米20%PEG6000胁迫处理转录组中筛选到一个干旱胁迫下显著上调表达的PP2C蛋白基因,命名为ZmPP2C6-01。ZmPP2C6-01基因的开放阅读框为1 242 bp,编码413个氨基酸,编码蛋白质的分子质量为43.8 ku,等电点为6.6,是一种亲水性蛋白。ZmPP2C6-01蛋白与高粱的PP2C蛋白亲缘关系最近,而与冬小麦、粗山羊草等的PP2C蛋白亲缘关系相对较远。ZmPP2C6-01蛋白定位于细胞核中。利用实时荧光定量PCR分析发现,ZmPP2C6-01基因在玉米根中的表达量最高,其次是叶,茎中最低;PEG胁迫下,ZmPP2C6-01基因在根中的表达量大部分时间点均高于对照,同时在叶中呈上调表达模式;在ABA、NaCl、高温胁迫下,ZmPP2C6-01基因在根中大部分时间点的表达量均低于对照,整体呈下降趋势,而在叶中的表达量均高于对照,呈上调表达模式。综上表明,ZmPP2C6-01基因响应干旱等逆境胁迫,但表达模式不一致。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
郝志敏 申珅 李志勇 董金皋
【目的】克隆玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)Gα亚基(Heterotrimeric Gproteinalpha subunit)基因及其启动子,并对其进行异源表达,为深入研究Gα基因的表达规律、基因功能和编码蛋白的特性奠定基础。【方法】首先通过简并引物PCR法获得Gα基因的同源片段,再利用Genome walking技术克隆片段的5′端和3′端侧翼序列,最后采用RT-PCR法扩增基因全长,并对基因结构和上游调控元件进行生物信息学分析。同时,利用pET原核表达系统获得基因的编码产物。【结果】获得1个玉米大斑病菌Gα基因—Stga-2的全长序列及其上游部分启动子区,并利用p...
[期刊] 华北农学报
[作者]
王亚丽 魏琦超 李成伟
高转录活性籽粒特异性启动子可调控目的基因在植物籽粒中特异性、高水平表达。为发掘玉米籽粒特异性启动子，以公开发表的玉米表达谱芯片数据为切入点，筛选出籽粒优势表达基因GRMZM2G006585,克隆其编码区上游约2 000 bp的DNA序列，命名为PZm2G006585。利用在线网站New PLACE和PlantCARE对其进行启动子顺式作用元件分析，发现其含有E-box、P-box等多个籽粒特异性相关元件，初步认为所克隆编码区上游序列为玉米来源的籽粒特异性启动子。为验证其功能，构建该启动子驱动β-葡萄糖苷酸酶基因(GUS)的表达载体并进行植物遗传转化。转基因水稻的GUS组织化学染色结果表明，该启动子驱动外源基因表达模式为籽粒特异、胚优势表达；转基因拟南芥单拷贝株系T_3种子中GUS活性检测结果显示，PZm2G006585驱动的GUS活性为909.52 nmol/(min·mg)。籽粒特异性启动子PZm2G006585的发掘和功能验证为驱动目标基因在玉米、水稻等单子叶植物籽粒中特异性表达提供了候选启动子资源。
[期刊] 华北农学报
[作者]
王可欣 郭昭阳 殷宇航 陈胜忠 宋希云 赵美爱
谷胱甘肽硫转移酶基因(GST)可以参与植物应对非生物胁迫的过程。为了解ZmGST在玉米中响应盐和干旱胁迫的能力，以玉米自交系CA66为材料，通过RT-PCR克隆获得ZmGST基因并对该基因进行了生物信息学分析，通过实时荧光定量分析该基因在玉米不同组织以及在模拟干旱和盐胁迫下的相对表达量，构建原核表达载体后进行干旱和盐处理。结果表明，ZmGST基因CDS序列全长为384 bp,编码127个氨基酸，生物信息学分析结果表明，该基因属于Tau家族，为亲水不稳定蛋白，不存在跨膜结构，存在12个磷酸化修饰位点，未发现有信号肽，为非分泌型蛋白，亚细胞定位预测ZmGST位于细胞核和细胞质。同源序列结果表明，ZmGST与高粱的亲缘关系最近，与ZmGSTU14基因相似度最高。启动子分析结果发现，含有TC-rich repeats等元件，参与防御和应激反应。实时荧光定量结果显示，ZmGST基因在玉米根中的表达量最高，并受盐胁迫诱导上调表达，在处理24 h后达到最高。在原核水平的盐和干旱胁迫结果显示，重组质粒pET28a-ZmGST的大肠杆菌菌体在不同盐浓度的培养基中均能正常生长，模拟干旱被抑制。推测ZmGST基因在玉米响应盐胁迫方面有重要作用。
[期刊] 华北农学报
[作者]
任瑛 赵美爱 郭新梅 裴玉贺 宋希云
为了研究冷胁迫处理下的玉米抗坏血酸过氧化物酶的作用,根据GenBank发表的APX基因的ORF序列设计引物,利用RT-PCR从冷胁迫后的玉米自交系(E28)叶片总RNA中经cDNA转化,pMD19-T载体的亚克隆,获得APX基因开放阅读框,长度为753 bp,编码250个氨基酸残基。生物信息学分析显示,APX相对分子质量和理论等电点依次为27.3 kDa和5.56。将携带完整的ORF序列连入表达载体pET-28a(+)中,APX基因经IPTG诱导后高效表达,SDS-PAGE电泳检测到目标蛋白的大小约为27.3 kDa,与预测结果一致。抗盐分析显示,重组大肠杆菌BL21(pET28-APX)的抗...
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
刘金梦 秦贝贝 黎航航 肖调义 苏建明
采用RT–PCR和cDNA末端快速扩增技术克隆草鱼(Ctenopharyngodon idellus) II型小肽转运载体(PepT2)基因全长cDNA序列，对其进行生物信息学和共线性分析，并采用实时荧光定量PCR技术检测分析健康草鱼PepT2基因在不同组织中的表达情况。结果表明：草鱼PepT2基因的cDNA序列全长为2733 bp，包括开放阅读框2169 bp(编码722个氨基酸残基)，5′非编码区82 bp和3′非编码区482 bp；草鱼PepT2基因结构含有20个外显子和19个内含子；预测蛋白相对分子质量为8.032×10~(4)，等电点为6.01，该蛋白具有与哺乳动物同源蛋白类似的12个螺旋跨膜结构，并且在跨膜区9和10之间有1个大的外环，跨膜区氨基酸高度保守，含有6个蛋白激酶C磷酸化位点和3个N–糖基化位点；预测的PepT2蛋白三级结构包含有18个α–螺旋和21个β–折叠；氨基酸序列同源性分析结果显示，草鱼PepT2氨基酸序列与斑马鱼(Danio rerio)的同源性最高，为86.65%，与其他所比较的物种的同源性则为52.83%～68.15%；系统进化树分析表明，草鱼与斑马鱼的亲缘关系最近；与斑马鱼相比，草鱼PepT2所在的染色体保留着大多数基因，具有保守的基因块；实时荧光定量表达分析表明，草鱼PepT2在肠道中表达量最高，其次是肾脏。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
刘金梦 秦贝贝 黎航航 肖调义 苏建明
采用RT–PCR和cDNA末端快速扩增技术克隆草鱼(Ctenopharyngodon idellus) II型小肽转运载体(PepT2)基因全长cDNA序列，对其进行生物信息学和共线性分析，并采用实时荧光定量PCR技术检测分析健康草鱼PepT2基因在不同组织中的表达情况。结果表明：草鱼PepT2基因的cDNA序列全长为2733 bp，包括开放阅读框2169 bp(编码722个氨基酸残基)，5′非编码区82 bp和3′非编码区482 bp；草鱼PepT2基因结构含有20个外显子和19个内含子；预测蛋白相对分子质量为8.032×10~(4)，等电点为6.01，该蛋白具有与哺乳动物同源蛋白类似的12个螺旋跨膜结构，并且在跨膜区9和10之间有1个大的外环，跨膜区氨基酸高度保守，含有6个蛋白激酶C磷酸化位点和3个N–糖基化位点；预测的PepT2蛋白三级结构包含有18个α–螺旋和21个β–折叠；氨基酸序列同源性分析结果显示，草鱼PepT2氨基酸序列与斑马鱼(Danio rerio)的同源性最高，为86.65%，与其他所比较的物种的同源性则为52.83%～68.15%；系统进化树分析表明，草鱼与斑马鱼的亲缘关系最近；与斑马鱼相比，草鱼PepT2所在的染色体保留着大多数基因，具有保守的基因块；实时荧光定量表达分析表明，草鱼PepT2在肠道中表达量最高，其次是肾脏。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
孙茂 吴丽艳 龚亚菊 鲍锐 桂敏 黎志彬 杜光辉
【目的】克隆云南野生蒜芥茄（Solanum sisymbriifolium Lam.）中的FLS2基因，并对其编码蛋白的理化性质、亚细胞定位、系统进化以及表达情况予以分析，初步探究野茄FLS2基因在黄萎病胁迫下的生物学功能。【方法】基于前期所测转录组数据（蒜芥茄接种黄萎病病原菌），克隆获取蒜芥茄FLS2基因，命名为SsFLS2；利用生物信息学分析软件对SsFLS2基因的理化性质进行分析，并通过实时荧光定量PCR（Real-time fluorescence quantitative PCR，RT-qPCR）检测其在蒜芥茄根、茎、叶的表达以及在接种黄萎病病原菌后不同时间的表达情况。【结果】蒜芥茄SsFLS2基因全长3655 bp，具有完整的ORF框，编码1126个氨基酸。其编码蛋白的分子式为C5596H8814N1494O1627S4，理论分子量为124.34 kD，理论等电点（pI）为7.33，总平均亲水性系数为0.081。该蛋白二级结构主要由42.81%的无规则卷曲、40.23%的α-螺旋、13.23%的延伸链以及3.73%的β-折叠组成，且存在跨膜结构，定位于细胞膜上，其中可被磷酸化且超过阈值线的位点，共计151个。SsFLS2蛋白的氨基酸序列与马铃薯（Solanum tuberosum）同源蛋白（XP 006358149.2）的关系最近。RT-qPCR检测发现，在蒜芥茄根、茎、叶中均有SsFLS2基因的表达，且根、叶中的相对表达量极显著高于茎部；接种黄萎病病原菌后72 h內，处理组和对照组均在24 h时，SsFLS2基因的相对表达量大幅度增加且极显著高于其他时间点。【结论】本研究成功克隆了蒜芥茄的SsFLS2基因，并对其编码蛋白的理化性质以及基因表达情况等进行了分析。结果表明，SsFLS2是蒜芥茄响应黄萎病胁迫的重要基因，结果将为进一步研究该基因在蒜芥茄黄萎病抗性中的功能奠定前期基础。
[期刊] 华北农学报
[作者]
吕亚楠 余国武 黄玉碧
为探讨玉米AGPL2在籽粒发育时期淀粉积累过程中的功能机制,通过AGPL2基因克隆和构建带有GST标签的原核表达载体PGEX-6 T-1-AGPL2,并利用大肠杆菌诱导表达体系,用0. 5 mmol/L异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)在28℃条件下诱导表达6 h后,GST-AGPL2融合蛋白能够得到高水平表达,然后利用GST(Glutathione S-transferase)标签蛋白纯化介质进行亲和层析纯化,能够得到质量较高的GST-AGPL2融合蛋白;利用纯化所得的GST-AGPL2重组蛋白免疫新西兰大白兔制备了AGPL2多克隆抗体,分离并纯化抗血清,然后用rTEV Protease去除抗原GST-AGPL2融合蛋白的GST标签,并用纯化后的AGPL2多克隆抗体进行Western Blot检测,结果发现,AGPL2多克隆抗体具有较高特异性和灵敏性,可用于检测纳克级抗原蛋白;并利用Western Blot方法研究了AGPL2蛋白在玉米不同组织和不同授粉时期胚乳中的分布和表达模式,结果显示,AGL2蛋白在玉米不同组织中的表达具有组织特异性,且在胚乳中含量最高。AGPL2蛋白在玉米胚乳不同授粉时期表达量先增加后降低,且在授粉中期达到最大值。其结果与玉米籽粒发育过程中淀粉的积累规律一致,说明AGPL2主要存在于玉米胚乳中,且可能参与淀粉的合成,也说明AGPL2多克隆抗体具有很好的特异性,能够识别玉米体内的AGPL2抗原。
[期刊] 华北农学报
[作者]
雷海英 白凤麟 刘建霞 王志军
为研究玉米Ｚｍｃｅｎ基因的特征及生物学功能，并对其编码蛋白结构与功能进行分析。以玉米ｃ ＤｎＡ为模板，将其构建到带有ＧＳＴ表达标签的原核表达载体ｐ ＧｅＸ－６ｐ－１中，构建的重组载体ｐ ＧｅＸ－６ｐ－Ｚｍｃｅｎ转化至大肠杆菌ＢＬ２１（Ｄｅ３），通过０．３ ｍｍｏＬ／Ｌ ＩｐＴＧ在２７℃下诱导表达２０ ｈ，获得了可溶性的ＧＳＴ融合蛋白。采用ＧＳＴ亲和层析柱对重组蛋白进行纯化，经１２％ＳＤＳ－ｐＡＧｅ电泳和ＧＳＴ标签抗体ＷｅＳＴｅｒｎ ＢＬｏＴＴＩｎＧ检测，鉴定为含有ＧＳＴ－ＴＡＧ的融合蛋白，纯化的蛋白经ｐｒｅ ＳｃＩＳＳＩｏｎ ｐｒｏＴｅＡＳｅ（ｐｐＡＳｅ）过夜酶切切除ＧＳＴ标签，得到较纯的Ｚｍ．．．
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
李世鹏 刘富洋 张丛 邰付菊
利用同源克隆的方法分离了６个玉米ＥＲＦ（ＥｔｈｙｌＥｎＥ－ＲＥｓｐｏｎｓｉｖＥ ＥｌＥｍＥｎｔ ｂｉｎｄｉｎｇ ＦａｃｔｏＲ）基因，分别命名为ＺｍＥＲＦ４、ＺｍＥＲＦ２６、ＺｍＥＲＦ２８、ＺｍＥＲＦ６４、ＺｍＥＲＦ８９和ＺｍＥＲＦ２０２。基因结构分析显示，ＺｍＥＲＦ与拟南芥的ａｔＥＲＦ可能存在差异。系统发育分析显示，ＺｍＥＲＦｓ与ｏｓＥＲＦｓ的亲缘关系更加亲近，而与ａｔＥＲＦｓ的关系则稍远。Ｒｔ－ｐｃＲ表达分析表明，在乙烯利（Ｅｔ）处理之后，这６个ＺｍＥＲＦｓ的ｍＲｎａｓ水平在叶中都是先积累后下降的，但其中４个基因（ＺｍＥＲＦ４、ＺｍＥＲＦ２８、ＺｍＥＲＦ６４和ＺｍＥＲＦ８９）在玉米根中都是呈．．．
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
李朝霞 高强 刘雅正 何春梅 张举仁
PTF是一类具有bHLH结构域的转录因子,在低磷胁迫应答中调节一系列下游磷胁迫基因的表达.根据拟南芥和水稻中的序列信息,通过RACE的方法获得ZmPTF1的全长cDNA序列.序列分析表明该1709bp的cDNA片段含有1446bp的完整开放读码框,编码481个氨基酸的多肽链,含有一个bHLH结构域,与已报道的OsPTF1在氨基酸水平上有65%的相似性.构建了pCAMBIA1300-Pubi-ZmPTF1-Tnos-als质粒转化玉米,得到过表达的转基因后代.对低磷营养液浇灌下的T2代植株分析表明:过表达ZmPTF1促进了植株根系的发育,提高了植株对低磷环境的耐受性.
关键词：
ZmPTF1 玉米 转基因 耐低磷
[期刊] 中国农业科学
[作者]
马燕斌 李壮 蔡应繁 周朋 肖阳 黄玉碧 付凤玲 潘光堂 杨克诚 杨建平
【目的】分析玉米2个光敏色素A基因(ZmPhyA1和ZmPhyA2)的蛋白结构及可能存在的功能区段,明确其响应于不同光线处理的表达模式。【方法】通过RT-PCR方法获得ZmPhyA1和ZmPhyA2编码的完整cDNA序列,推断2个基因编码蛋白的保守结构域,利用酵母双杂交测试其结构域间的物理互作,利用半定量RT-PCR技术分析不同光处理条件下ZmPhyA1和ZmPhyA2的表达模式。【结果】遗传进化树分析表明,ZmPHYA2与高粱光敏色素A的遗传关系要比与ZmPHYA1更近。ZmPHYA1与ZmPHYA2蛋白中含有1个GAF结构域、1个Phytochrome结构域、2个PAS结构域、1个HisK...
关键词：
玉米 光敏色素A 蛋白互作 表达分析
[期刊] 华北农学报
[作者]
郭昭阳 殷宇航 刘钰 解一桐 裴玉贺 宋希云 赵美爱
干旱胁迫对玉米生长发育造成严重影响，从而导致玉米产量降低。紫色酸性磷酸酶是一种参与植物多种生理生化功能的磷脂酶蛋白，为进一步深入研究紫色酸性磷酸酶家族基因在玉米抗逆过程中的作用，探究了ZmPAP26b基因在干旱胁迫下响应模式，利用实时荧光定量分析模拟干旱条件下不同玉米自交系中的基因相对表达量；从玉米中克隆ZmPAP26b(GenBank:NC＿050104.1),并对玉米、拟南芥、水稻、小麦、高粱和二穗短柄草中的PAP基因进行鉴定和生物信息学分析；同时构建原核过表达菌株进行功能验证。结果表明，干旱胁迫下该基因在耐旱材料中表达量下降，干旱敏感材料中表达量上升。该基因CDS全长1 431 bp,编码476个氨基酸。在6个物种中共发现228个PAP基因，系统发育分析发现，共分成4个亚家族。玉米中的19个PAP基因分布在9条染色体上并且具有相似的保守结构域，启动子顺式作用元件分析显示含有响应干旱和激素等元件。原核表达试验发现，含有重组质粒pET28a-ZmPAP26b的菌株在10%PEG-6000和15%PEG-6000模拟干旱胁迫下的生长与空载菌株都受到了抑制。综上所述，推测ZmPAP26b在干旱胁迫下呈负调控模式。
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