【目的】克隆甘蔗的苯丙氨酸解氨酶基因(PAL),分析其序列特征及其在不同组织和5种胁迫条件下的表达情况,为此基因在甘蔗抗逆育种中的应用提供理论支撑。【方法】利用串联飞行时间质谱仪对差异表达蛋白质进行质谱鉴定分析,通过RT-PCR和RACE技术从甘蔗品种新台糖22号(ROC22)中克隆PAL,以生物信息学方法对其序列进行预测分析,利用real-time PCR分析PAL在不同组织和不同胁迫条件下的表达特性。【结果】克隆获得甘蔗PAL,命名为ScPAL,GenBank登录号为KC172559。该cDNA全长2 590 bp,含有1个2 115 bp的完整开放阅读框(ORF),编码704个氨基酸。序...

为了探究山葡萄果皮转色阶段影响花色苷组成的关键酶的表达,以山葡萄幼叶为试验材料,提取山葡萄基因组DNA,应用同源克隆方法获得了PAL基因(GenBank登录号:MH045991)的全长序列,并进行了生物学信息分析。采用Q-PCR方法对山葡萄果皮8个不同着色时期的表达量进行分析。结果显示,PAL基因的DNA序列全长是1 763 bp,具有一个1 671 bp的开放阅读框(ORF),编码556个氨基酸。分子量为61. 07 ku,等电点为5. 76,为稳定蛋白质。整个多肽链具有跨膜螺旋结构,无信号肽,分子进化树分析表明,与欧亚种葡萄同源性较高; PAL基因在山葡萄果皮8个时期的表达规律,分析PAL基因在后4个时期表达量的不规则变化,PAL基因在转色50%和转色100%这2个时期几乎不表达。PAL基因的表达调控受很多因素调节,在山葡萄生长发育前期呈一定规律变化,在后4个时期表达量呈不规则变化,PAL基因在转色50%和转色100%2个时期几乎不表达,这可能受到某种抑制PAL酶活性因子的影响。

为研究枸杞苯丙氨酸解氨酶基因LcPAL在干旱和盐逆境中的作用,采用RT-PCR和RACE方法克隆了LcPAL基因(Genbank No.KX781247)。该基因cDNA长度为2 544bp,含有2 163bp的完整开放阅读框,编码720个氨基酸。蛋白序列分析表明,其包含典型的PAL酶活性中心序列(GTITASGDLVPLSYIA),与其他植物的PAL蛋白有很高的同源性。系统进化树表明,枸杞LcPAL与茄科植物的PAL蛋白聚为一类,说明两者的亲缘关系较近。利用实时荧光定量PCR方法检测发现,LcPAL基因

苯丙氨酸解氨酶(PAL)是迷迭香酸合成途径中的关键酶之一,根据其他植物PAL基因的保守区域设计特异引物,利用3'-RACE-PCR技术,本研究首次从夏枯草中克隆得到了PAL基因的cDNA片段序列,命名为PvPAL,Gen-Bank登录号为JN65446。PvPAL基因cDNA片段长1 306 bp,其中编码区域为1 047 bp,编码349个氨基酸。蛋白质序列多重比较结果显示,PvPAL蛋白质序列与丹参、地黄、黄芩、藿香等植物的PAL蛋白质高度同源。PAL系统进化树分析结果表明,PvPAL与唇形科植物的PAL基因亲缘关系最近。组织表达分析结果显示,PvPAL基因在根、茎、叶中均表达,其中根中表...

【目的】克隆有壳美洲南瓜种皮PAL基因(CP-PAL),研究PAL基因在有壳和裸仁美洲南瓜种皮发育过程中的表达特性,为揭示美洲南瓜种皮发育机理及木质素积累在南瓜种皮发育中的作用等方面提供理论依据。【方法】利用RT-PCR,结合RACE技术克隆CP-PAL的全长序列并进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR技术,采用2-△△Ct方法对种皮发育过程中PAL基因的表达进行分析。【结果】CP-PAL序列全长为1 720 bp,含有一个1 359bp的ORF,114 bp 5′端非翻译区、236 bp 3′端非翻译区及11 bp polyA结构,可编码452个氨基酸,分子量为48.86 kD,等电点为...

【目的】苯丙氨酸解氨酶(PAL)为木质素单体生物合成途径中的关键酶。采用RT-PCR技术克隆露仁核桃WJ-PAL基因和硬壳完整核桃ZJ-PAL基因,研究PAL基因在硬壳完整和露仁核桃内果皮中发育过程中的表达特性。【方法】以‘温138’核桃为材料,‘纸皮’核桃作为对照,利用反转录PCR(RT-PCR)方法克隆WJ-PAL、ZJ-PAL基因、通过生物信息学方法分析,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析WJ-PAL、ZJ-PAL在核桃硬核过程8个不同时期的表达特性。【结果】WJ-PAL基因cDNA序列包括600 bp ORF,编码200个氨基酸,分子量21.11 k D,理论等电点8.44; ZJ-PAL基因包含690 bp ORF,编码230个氨基酸,分子量24.10 kD,理论等电点7.44。实时荧光定量PCR分析表明,露仁核桃PAL基因在花后100 d的相对表达量为花后51 d相对表达量的117倍,硬壳完整核桃PAL基因在花后65 d相对表达量为花后72 d相对表达量的5倍,初步证明PAL基因在硬壳完整和露仁核桃的不同发育时期表达量存在明显差异。【结论】结果表明该基因参与核桃内果皮(硬壳)硬化过程,影响内果皮木质素的合成,从而造成核桃内果皮发育不全,出现露仁。

利用RACE方法从杉木中分离得到3个编码苯丙氨酸解氨酶(PAL)的全长cDNA序列,分别为2 455,2 418,2 689 bp,编码的氨基酸个数分别为709,710,709。氨基酸序列分析显示,推导的氨基酸序列包含PAL-HAL和PAL 2个功能域以及酶活性中心序列(GTITASGDLVPLSYIA)。荧光定量PCR分析表明,虽然3个ClPAL基因在调查的器官和组织中皆有表达,但仍表现出一定的组织特异性。ClPAL1在木质化茎中的表达量明显高于针叶、雌球花、根和非木质化茎中的表达量,ClPAL3主要在木质化茎中表达;二者均在木质部中优势表达,且在中间材中的表达量高出边材20倍以上。ClPA...

As a critical enzyme in secondary metabolism of plant,Phenylanlanine ammonialyase(PAL) has significant meaning to its development and strong tolerance ability against hard.A full-length cDNA of PAL gene was isolated from Phyllostachys edulis through RT-PCR and RACE methods,and named as PePAL1(GenBan...

根据其它植物PAL基因的保守区域,设计一对兼并引物,采用RT-PCR方法从国槐中克隆了一个长866bp的PAL基因片段,命名为SjPAL。序列分析发现SjPAL多肽与其它植物的PAL氨基酸序列高度同源(87%以上),且包含与水稻和拟南芥的PAL类似的活性位点。系统进化树分析表明SjPAL与豆科植物的PAL亲缘关系较近。RT-PCR结果显示,SjPAL在根和茎的表达量约为叶中的3倍。利用反义RNA技术将SjPAL基因克隆至植物表达载体pBI121,构建了SjPAL反义RNA植物表达载体pBI121-PAL,通过根癌农杆菌EHA105将其导入拟南芥基因组,对获得的抗性植株进行PCR鉴定、North...

利用一对简并引物,从桂花(Osmanthus fragrans)中克隆得到苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因的cDNA片段,命名为OfPAL,GenBank登录号为GU991822。OfPAL长866bp,编码288个氨基酸。通过核苷酸和蛋白质序列多重比较,发现OfPAL与其他植物的PAL基因高度同源。OfPAL编码的蛋白质序列包含与橄榄、烟草、辣椒PAL蛋白质相同的脱氨基位点和催化活性位点。PAL系统进化树显示,OfPAL与菊科植物的PAL基因亲缘关系较近。本研究通过克隆OfPAL基因,可为桂花对不良环境的抵御能力以及桂花类黄酮积累方面的研究奠定基础。

首次从夹竹桃中克隆得到苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因cDNA片段,并命名为NoPAL1,GenBank登录号为AY747677,这也是首次从夹竹桃花青苷代谢途径中克隆得到的基因。NoPAL1长866个bp,编码289个氨基酸。通过核苷酸和蛋白质序列多重比较发现NoPAL1与其他植物的PAL基因高度同源。NoPAL1编码的蛋白质序列包含与水稻、玉米PAL蛋白质相同的脱氨基位点和催化活性位点。PAL系统进化树表明,NoPAL1与乔木类植物的PAL基因聚类关系最近。克隆NoPAL1基因为利用基因工程技术来调控夹竹桃花青苷的代谢从而调控夹竹桃花的颜色提供了基因资源。

根据其他植物PAL基因的DNA序列的保守区域,设计了一对简并引物,经PCR扩增,得到一条862 bp的特异性扩增带。将PCR扩增产物构建到T-载体并测序,获得了862 bp DNA序列。通过分析所得的862 bp DNA序列及其编码的氨基酸序列,与其他植物PAL基因的DNA序列和蛋白质序列分别进行比较,证实了所得序列为银杏PAL基因的部分序列。Gbpal1已经被Genebank收录,序列号为AY578145。Southern杂交结果表明银杏PAL是一个多基因家族。

【目的】挖掘玉米抗旱关键基因、揭示其抗旱分子机制，为培育抗旱玉米新品种提供基因资源和理论指导。【方法】采用转录组数据结合加权基因共表达网络（weighted gene co-expression network,WGCNA）与抗旱性生理生化指标的筛选方法，鉴定与抗旱和复水相关的ZmPAL基因。利用生物信息学方法对编码PAL的基因进行全基因组分析。运用实时荧光定量PCR(quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)检测ZmPAL基因在干旱处理条件下的表达情况，以及ZmPAL5在不同自交系间的表达特性和在不同组织中的表达模式。最后，利用遗传转化分析ZmPAL5在玉米中的抗旱功能，并借助CRISPR/Cas9技术对PAL5同源基因进行缺失型拟南芥突变体的抗旱性分析。【结果】鉴定了19个玉米ZmPAL基因，其中6个基因聚集在第5染色体上，其编码蛋白多为亲水性酸性蛋白，且PAL家族基因的进化相对保守。ZmPAL基因启动子区域含有大量与激素和非生物应激响应相关的顺式作用元件。确定了6个核心基因，其中4个基因在干旱处理后显著上调表达。尤其是ZmPAL5在干旱胁迫后表达量增加了8.57倍。在干旱胁迫和复水处理条件下，发现抗旱自交系郑8713中ZmPAL5的表达水平显著高于旱敏感自交系B73。同时，ZmPAL5是一个组成型表达基因，在幼茎中表现出高水平的表达。过表达ZmPAL5玉米在干旱胁迫下生长良好，其相对含水量、木质素、叶绿素、可溶性蛋白、脯氨酸含量，以及超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶的活性分别是野生型的1.52、1.49、1.47、1.43、1.44、1.41、1.53、1.41和1.35倍，但丙二醛含量是野生型的0.65倍。PAL5缺失型拟南芥突变体对干旱敏感。在干旱胁迫下，其生理生化指标与过表达ZmPAL5玉米的指标变化趋势相反。【结论】筛选出6个响应干旱胁迫的核心基因（ZmPAL3、ZmPAL5、ZmPAL6、ZmPAL8、ZmPAL11和ZmPAL13），其中，ZmPAL5的表达量与抗旱性呈正相关。ZmPAL5通过影响渗透调节物质含量和抗氧化酶活性正向调节植物的抗旱性和恢复能力。

用白叶枯菌(HB84-17)、10μg·ml-1中生菌素和10μg·ml-1中生菌素+白叶枯菌处理水稻抗、感白叶枯病近等位基因系CBB4和沈农1033悬浮细胞,采用斑点杂交的方法研究了中生菌素对水稻悬浮细胞苯丙氨酸解氨酶基因转录表达的影响。结果表明,白叶枯菌、中生菌素和中生菌素+白叶枯菌处理都能诱导悬浮细胞中苯丙氨酸解氨酶基因的转录表达。对于CBB4,白叶枯菌处理3h时苯丙氨酸解氨酶基因开始诱导转录表达,6h达到高峰,诱导表达时间持续至48h;中生菌素处理3h时开始大量表达,大量表达持续至48h。对于沈农1033,白叶枯菌处理12h时苯丙氨酸解氨酶基因才开始诱导转录表达,诱导表达持续至24h;...

采用RACE-PCR方法,以甘蔗心叶为材料克隆了甘蔗PSⅠ反应中心亚基Ⅱ基因全长,命名为SopsaD,GenBank登录号JX866950。该基因cDNA序列全长为904bp,编码200个氨基酸多肽,预测其分子质量和等电点分别为21.85ku和10.5,其中N端的1~44aa是叶绿体转运肽序列,62~199aa是保守的Pfam:PasD结构域。SopsaD与玉米(EU953246)、水稻(AY224449)、大麦(M98254)和短柄草(XM003564060)psaD基因核苷酸同源性分别为85%、85%、84%和81%,氨基酸序列的同源性分别为92%、88%、87%和85%。荧光定量PCR表...