为了研究甲羟戊酸-5-磷酸激酶(PMK)在紫苏萜类物质生物合成代谢通路中的重要作用，对紫苏转录组数据进行分析，挖掘出紫苏PMK基因参考序列，采用基因克隆技术从紫苏中克隆了PMK基因，利用生物信息学和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)的方法对紫苏PMK基因进行了分析。结果表明，紫苏PMK基因开放阅读框(ORF)全长为1 524 bp,编码507个氨基酸。生物信息学分析显示，PfPMK的分子质量为54.73 ku,等电点为5.20,为亲水蛋白；紫苏PfPMK氨基酸与SmPMK、SsPMK、SbPMK和PvPMK同源性较高，说明紫苏PfPMK蛋白在进化过程中保守性较强。亲缘关系分析显示，PfPMK与丹参和一串红的PMK亲缘关系很近，在线软件WoLF-PSORT预测PfPMK蛋白可能定位于质膜或内质网膜上。qRT-PCR结果表明，PfPMK基因在紫苏根、茎、叶中均有表达，在根中的表达量高于在叶和茎中的表达量；紫苏不同生长发育时期的qRT-PCR分析显示，PfPMK基因在9月中下旬表达量较高。首次从紫苏中克隆出PfPMK基因，生物信息学分析该基因属于甲羟戊酸-5-磷酸激酶基因，参与了紫苏萜类物质的生物合成。

【目的】克隆华中樱磷酸甲羟戊酸激酶基因PcoPMK的cDNA序列，分析该基因在华中樱‘YS01’不同发育阶段花瓣中的表达情况及其编码蛋白质的结构特征和理化性质，为进一步研究PcoPMK基因在华中樱萜烯类物质合成途径中的功能提供参考。【方法】参照近缘物种的PMK同源基因cDNA保守序列设计特异性引物，应用RT-PCR技术扩增PcoPMK基因的cDNA序列，并进行克隆测序，同时应用定量RT-PCR技术分析该基因在‘YS01’不同发育阶段花瓣中的表达情况。应用ORF Finder在线工具预测基因的开放阅读框及编码的蛋白质序列；分别应用ExPASy、SOPMA、Swiss model和CDD在线工具分析蛋白质的理化性质、二级、三级结构和功能结构域；分别应用DeepTMHMM、SINALP 4.0 Server和PredictProtein在线程序预测蛋白质的跨膜结构、信号肽和亚细胞定位；应用MEGA7.0软件构建基因的系统进化树。【结果】华中樱PcoPMK基因开放阅读框序列大小为1 530 bp，编码509个氨基酸，GenBank登录号为OR373074。编码蛋白质的相对分子量为55.199 kD，理论等电点为5.68，属于亲水性的稳定蛋白，定位于细胞质。PcoPMK蛋白与扁桃、烟草和拟南芥等代表性物种PMK同源蛋白的序列相似度较高，含有3个典型且保守的蛋白结构功能域和1个ATP结合位点，无跨膜螺旋和信号肽，属于非分泌蛋白。PcoPMK基因在华中樱‘YS01’盛开期花瓣中的相对表达量显著高于花蕾期和半开期（P <0.05），与同时期花瓣中萜烯类香气物质的含量变化规律一致。【结论】本研究成功克隆了华中樱PcoPMK基因，初步推测其可能在花瓣萜烯类物质合成途径中发挥重要作用，为进一步研究该基因的生物学功能提供了参考。

【目的】茉莉酸羟基甲基转移酶(jasmonic acid carboxyl methyltransferase,JMT)是植物茉莉酸甲酯生物合成的关键酶,通过克隆紫苏JMT,并研究其在不同胁迫下和种子不同发育时期的表达模式,为研究JMT在植物防御和种子发育中的作用提供理论依据。【方法】根据紫苏种子转录组测序结果设计引物,从紫苏中克隆得到紫苏茉莉酸羟基甲基转移酶基因的DNA和cDNA序列,命名为PfJMT,通过生物信息学分析该基因的结构、稳定性、亲水性、亚细胞定位及保守结构域等,利用系统进化树分析PfJMT和其他物种JMT蛋白的进化关系。取开花期的紫苏根、茎、叶、花等组织用于组织特异性表达分析。取开花后5、10、15、20、25和30 d的种子用于JMT在种子不同发育时期表达模式的研究。用25μmol·L~(-1)茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)和1 mmol·L~(-1)水杨酸(salicylic acid,SA)喷洒处理具有4片真叶的紫苏幼苗并浇灌根部,分别于处理0、2、4、8、16、24和48 h后取样,研究JMT在不同胁迫下的表达模式。【结果】PfJMT的ORF长1 050 bp,编码349个氨基酸。生物信息学分析表明,PfJMT为不稳定的亲水蛋白,亚细胞定位于细胞质,含有一个甲基转移酶-7(Methyltransf-7)保守结构域。通过与其他物种的JMT蛋白多序列比对发现,紫苏JMT和丹参JMT的序列一致度最高,为80.5%,和水稻的序列一致度最低,为36.8%。在对多种不同植物基于JMT蛋白构建系统进化树的分析中发现紫苏和拟南芥、丹参等双子叶植物亲缘关系较近,而与建兰、水稻等单子叶植物亲缘关系较远,说明JMT在单子叶和双子叶植物的进化过程中可能存在较大的差异。荧光定量PCR结果表明,PfJMT在紫苏根和茎中的相对表达量最低,叶和花中的相对表达量比根和茎中略高,在开花后5d的种子中的表达量最高,并且随着种子的发育表达逐渐下调,说明JMT在种子发育中起着重要作用。在使用外源MeJA和SA处理的紫苏根、叶组织中,PfJMT表达均显著下调,这一结果支持JMT可能不直接参与防御反应,而是通过调节JA水平间接参与植物防御的理论。【结论】成功克隆获得PfJMT,随着种子的发育PfJMT表达量逐渐下调,并在外源MeJA、SA胁迫下表达量显著下调。

【目的】克隆苹果（Ｍａｌｕｓ×ｄｏＭｅｓｔｉｃａ Ｂｏｒｋｈ．）多个代谢途径中的关键酶磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶（ｐｈｏｓｐｈｏｅｎｏｌｐｙｒｕｖａｔｅ ｃａｒＢｏｘｙｋｉｎａｓｅ，ｐｅｐｃｋ）基因Ｍｄｐｃｋｓ，研究其在不同组织器官及不同胁迫处理条件下的表达特性，为解析该基因在多个代谢途径中的功能奠定基础。【方法】利用同源比对和ｒｔ－ｐｃｒ技术，克隆获得Ｍｄｐｃｋ１和Ｍｄｐｃｋ２全长ｃｄｎａ序列并进行生物信息学分析；克隆Ｍｄｐｃｋｓ的启动子序列，利用ｐｌａｎｔｃａｒｅ软件在线分析启动子上的顺式作用元件；采用实时荧光定量ｐｃｒ（ｑ ｒｔ－ｐｃｒ）检测Ｍｄｐｃｋｓ在不同组织中的表达以及在水杨酸（ｓａ．．．

以拟南芥吡哆醛激酶基因(PK)的蛋白质序列为信息探针,对大豆(Glycine max)EST数据库进行同源搜索和序列拼接,获得了全长为1 102 bp的大豆吡哆醛激酶基因的cDNA序列,经RT-PCR克隆和序列分析验证,结果表明与电子克隆序列一致(GenBank登录号为DQ006813)。该cDNA序列的开放阅读框(ORF)位于第119~1 045位,推测编码308个氨基酸。采用半定量RT-PCR方法研究了该基因的组织特异性表达情况和对强光逆境的反应,结果表明该基因在大豆根茎叶中都有表达,对强光逆境不敏感。将大豆PK基因编码的蛋白序列与马铃薯(Solanum tuberosum,AAY8518...

【目的】克隆家蚕精氨酸激酶基因,分析其基因结构与表达特性,为揭示无脊椎动物体内能量代谢调节规律提供重要基础。【方法】通过分析家蚕EST、利用RACE法和基因组文库筛选法克隆了家蚕精氨酸激酶(BmAK,Bombyx mori arginine kinase)基因,并对其基因结构和表达特性进行了分析。【结果】克隆了BmAK基因,cDNA全长为1 268bp,编码355个氨基酸,具有精氨酸激酶典型的酶活性部位氨基酸序列,酶活性中心位点氨基酸和能形成离子偶结构氨基酸;该基因由2个外显子和1个内含子组成;5′调控序列存在BRCZ、E74A、FTZ等多个潜在转录因子结合位点,但没有TATA盒启动子序列;该...

根据GeneBank中已登记的番茄果糖激酶基因的保守序列设计特异引物,以普通栽培型番茄辽园多丽的果实为材料提取总RNA,采用RT-PCR方法,扩增出果糖激酶基因cDNA序列的部分片段并克隆到pBS-T载体中。测序结果表明,LeFRK1-LeFRK3分别与番茄植物中已知该基因的核苷酸序列相似性高达99%以上,构建了一个番茄、马铃薯、烟草及拟南芥植物中FRK基因的系统进化树。采用半定量RT-PCR方法对番茄果实不同发育时期的表达进行检测,FRK1-FRK3在番茄果实发育的过程中均有表达,但在花后25～35 d时表达量较高。

【目的】MEP途径是合成生物碱、萜类物质前体的重要途径之一,1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate synthase (DXS)是MEP途径中的第1个限速酶。为了解卷叶贝母DXS的结构和功能特点,本研究利用分子生物学手段对其进行分析,以期为贝母生物碱合成途径研究打下基础。【方法】采用PCR技术克隆卷叶贝母FcDXS基因开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)序列,运用生物信息学方法对其进行序列分析,预测其潜在的功能。通过荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测FcDXS基因在野生状态(根、茎、叶、鳞茎)和组培诱导物(愈伤组织)中的表达情况。【结果】获得了2151 bp FcDXS基因ORF片段,编码716个氨基酸,并与NCBI公布的砂仁等植物DXS蛋白相似性达80%以上;在Fc DXS蛋白的二级、三级结构预测中,得出Fc DXS蛋白主要由α螺旋构成; qRTPCR检测结果表明FcDXS基因在野生状态下鳞茎表达量最高,激素诱导状态的愈伤组织表达量则是野生鳞茎的5倍。【结论】Fc DXS蛋白质特征区及同源性等生物信息学分析表明该蛋白的结构域较保守,结合荧光定量分析结果证明,Fc DXS是一个有生物学功能且受激素诱导表达的蛋白质。本研究为后续利用基因工程手段提高卷叶贝母生物碱含量奠定了理论基础。

脯氨酸在提高植物抗逆性方面起着非常重要的作用。本研究以朝鲜碱茅茎叶组织提取的RNA为模板,根据已报道的P5CS基因同源序列设计引物,通过RT-PCR法扩增出1个P5CS的cDNA序列,全长2 158 bp,是一个完整开放阅读框,编码含716个氨基酸的蛋白,Genebank登陆号为:HQ637435。与其他植物P5CS基因进行同源性比对的结果显示,朝鲜碱茅P5CS基因的核苷酸和氨基酸序列与小麦的同源性最高。并对其信号肽、疏水性、跨膜结构、二级结构和主要功能域做了预测。半定量RT-PCR结果表明,PuP5CS基因在朝鲜碱茅的根部和叶片均有表达,但是根部的表达量较低,叶片中的表达量较高,在4种胁迫处...

毛竹Ｐｈｙｌｌｏｓｔａｃｈｙｓ ｅｄｕｌｉｓ阿拉伯糖－５－磷酸异构酶（Ｐｅ Ｋｄｓ ｄ）是２－酮－３－脱氧辛糖酸（Ｋｄｏ）生物合成途径的第１个关键酶。采用逆转录实时聚合酶链式反应（ｑ Ｒｔ－ＰｃＲ）克隆得到毛竹Ｋｄｓ ｄ基因。该基因ｃ ｄＮａ全长１ ０３８ ｂＰ，编码３４６个氨基酸；对不同物种来源的Ｋｄｓ ｄ氨基酸序列进行比对和系统进化树分析。结果表明：毛竹的Ｋｄｓ ｄ与玉米Ｚｅａ ｍａｙｓ等植物来源的Ｋｄｓ ｄ有很高的序列一致性，而与微生物来源的Ｋｄｓ ｄ序列一致性较低。毛竹不同组织实时荧光定量聚合酶链式反应（ｑ Ｒｔ－ＰｃＲ）结果表明：Ｐｅ Ｋｄｓ ｄ基因在叶中表达量远远高于其他组织。在大．．．

应用BLAST比对技术,在松材线虫基因组数据中鉴定得到模式线虫pdk–1的同源基因Bxpdk–1。结合RT–PCR技术进行Bxpdk–1基因完整蛋白编码区(CDS)扩增,得到CDS区全长2298bp。Bx PDK–1蛋白含有"STKc_PDK1""PH_PDK1"2个保守结构域,属于磷酸肌醇激酶超家族。序列比对及进化树分析显示,松材线虫Bx PDK–1蛋白与捻转血矛线虫PDK–1蛋白(CDJ88126.1)同源性为50%,进化树聚在同一小分支上,亲缘关系较近。原位杂交试验表明,Bxpdk–1基因主要在线虫的头部神经元及咽部神经处表达。q PCR结果分析显示,Bxpdk–1基因表达响应鱼藤酮药剂胁迫处理。RNAi试验显示,Bxpdk–1在dsRNA处理12 h时,基因表达量显著下降,基因被沉默。

【目的】5-羟色胺(5-HT)在许多生理过程中扮演重要角色,克隆介导5-HT生理效应的家蚕5-HT受体及组织表达分析,为研究家蚕5-TH受体基因功能奠定基础。【方法】利用基因组数据及半定量real-time PCR技术,鉴定克隆4种家蚕5-HT受体基因;应用生物信息学方法分析5-HT受体在物种间同源性并构建系统进化树;利用半定量real-time PCR方法分析它们在幼虫和成虫不同组织的表达情况。【结果】根据预测基因序列,设计特异引物,克隆得到4种5-HT受体基因序列,分别命名为5-HT1ABm、5-HT1BBm、5-HT2Bm、5-HT7Bm(GenBank登录号KM236100—KM236...

根据捻转血矛线虫精氨酸激酶(arginine kinase,AK)基因序列设计1对特异性引物进行RT-PCR,将得到的片段克隆到pMD19-T载体后进行序列测定和分析;将该基因的开放阅读框克隆到pET-32a(+)载体中,获得原核表达质粒pET32/AK并转化大肠杆菌BL21;重组子用IPTG诱导后用SDS-PAGE分析其表达情况;对重组蛋白变性、纯化后用梯度尿素对其进行连续透析复性,对复性后的重组蛋白用定磷法进行精氨酸激酶活性分析。结果表明从捻转血矛线虫总RNA中扩增出大小约为1 104 bp的DNA片段。该基因与GenBank中捻转血矛线虫AK基因的相似性为89%。SDS-PAGE电泳结果...

［目的］研究马尾松紫色酸性磷酸酶基因功能及其对低磷胁迫的应答。［方法］采用ＲＡＣＥ法克隆马尾松紫色酸性磷酸酶（ＰＡＰｓ）家族成员Ｐｍ ＰＡＰ１，利用软件和数据库，对基因结构功能进行多重分析预测，检测其接种外生真菌及低磷胁迫下的表达模式。［结果］表明，Ｐｍ ＰＡＰ１基因Ｃ ＤＮＡ全长２ ５２０ ｂＰ，开放阅读框１ ８６９ ｂＰ，编码６２２个氨基酸残基，具紫色酸性磷酸酶保守结构域特征，属于高分子量ＰＡＰｓ。Ｐｍ ＰＡＰ１有信号肽，无跨膜区，推测定位于细胞质基质或细胞器基质中，它与莲（ＮＥｌｕｍｂｏ ＮｕＣｉｆＥＲＡ）、无油樟（ＡｍｂｏＲＥｌｌＡ ｔＲｉＣｈｏＰｏＤＡ）的亲缘关系最近，相似性分别达７．．．