【目的】马占相思是我国南方广泛种植的一种造纸用树。纤维素合酶(CesA)在植物纤维素合成途径中发挥主要调节作用,是控制木材纤维品质和产量的重要因素。本研究克隆马占相思的纤维素合酶基因,研究它对激素的应答,为了解马占相思的纤维素合成和获得高纤维素得率的马占相思良种提供帮助。【方法】采用RT-PCR和RACE技术,从马占相思幼苗中获得1个CesA基因,命名为AmCesA1(AY643519)。利用生物信息学软件对该基因进行分析。使用Southern分析确定该基因的拷贝形式。采用实时荧光定量PCR确定该基因在不同组织中的表达量以及基因在赤霉素(GA_3)、6-BA、茉莉酸甲酯(MeJA)处理后的表达变化。【结果】AmCesA1的cDNA大小为3 793 bp,其开放读码框为3 249 bp,推测这个基因编码1 082个氨基酸;蛋白分子式为C5495H8491N1457O1579S50,分子质量为121.83 kDa。正电荷氨基酸残基数(Arg+Lys)的数目为121,负电荷氨基酸残基数(Asp+Glu)的数目为125;等电点为6.51,为酸性蛋白质;它的不稳定系数是40.82,属于不稳定蛋白质。AmCesA1的氨基酸一级结构分析显示它具有纤维素合酶保守的D,D,D,QxxRW功能域,具有植物纤维素合酶所特有的P-CR区及HVR区和N端的锌指结构,在C端存在6个跨膜区域,但在N端的2个跨膜区域并不明显。二级结构分析显示它具有较多的α-螺旋、无规则卷曲,β-转角很少,β-折叠数目因算法的不同存在较大差异。聚类分析表明,AmCesA1与大豆GmCesA1和蔓花生Ad CesA1相似性较高。但并没有出现预期同木本植物亲缘较近的结果。进一步与拟南芥纤维素合酶家族氨基酸序列比较,发现AmCesA1与拟南芥的AtCesA1和AtCesA10比较相似,其相似性为86%和80%,从而推测它的功能与拟南芥的AtCesA1和AtCesA10相近。Southern分析显示,马占相思基因组中,AmCesA1是以多拷贝形式存在。实时荧光定量PCR表明,AmCesA1广泛表达于根、茎、叶部位,且差异不显著。AmCesA1对GA_3、6-BA、MeJA处理均有响应,其中GA_3处理响应相对最强。【结论】本研究克隆到的马占相思AmCesA1为植物CesA基因家族中的一员,推测其参与初级细胞壁的形成。该基因对赤霉素、6-BA、茉莉酸甲酯处理均有响应,其中基因的表达量在不同的激素处理中都有不同程度的上调。表明该基因参与马占相思对激素应答的正调控。

为研究甘蓝纤维素合成酶ＢｏＣｅｓＡ基因在干旱胁迫下的表达模式，通过同源克隆得到甘蓝纤维素合成酶基因的ＣＤＮＡ全长，利用生物信息学软件分析该基因的特征；构建含ＢｏＣｅｓＡ和ＧＦＰ的融合表达载体，通过基因枪转化洋葱表皮细胞试验对该基因进行亚细胞定位；利用荧光定量ＰＣＲ分析基因在不同组织中的表达情况及干旱胁迫下的表达模式。甘蓝纤维素合成酶ＢｏＣｅｓＡ基因的ＣＤＮＡ全长为２ ７２１ＢＰ，编码９０６个氨基酸，在Ｎ端含有锌指结构域和２个跨膜区，Ｃ端含有６个跨膜区，除包含植物纤维素合成酶基因共有的保守区外，还包含２个高突变区。通过氨基酸序列比对分析，发现甘蓝的该基因与拟南芥的ＡｔＣｅｓＡ３基因同源性较高。亚．．．

通过逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)结合c DNA末端快速扩增(RACE)技术,从杉木Cunninghamia lanceolata中克隆到2个全长为3 235 bp和3 876 bp的纤维素合成酶基因c DNA序列,被分别命名为Cl Ces A1和Cl Ces A2,Gen Bank登录号分别为JQ844574和JQ844575。相应编码蛋白分别包含992和1 092个氨基酸残基,推测分子量为111 845.3 D和123 105.7 D,等电点为6.04和6.65。氨基酸序列分析发现,它们具有植物纤维素合成酶基因相应的结构特征——锌指结构,2个易变区CSRI和CSRII,2个保守区CR...

组合利用生物信息学和RT-PCR方法,首次从毛白杨未成熟木质部cDNA中分离出PtCesA4cDNA全长,并进行测序和序列分析,结果表明克隆的毛白杨PtCesA4 cDNA片段总长为3757bp,基因内部含有完整的开放阅读框架,大小为3129bp,可编码长度为1042个氨基酸残基的蛋白质,所推导的蛋白质氨基酸序列与拟南芥AtCesA4、水稻OsCesA1和火炬松PtCesA2的蛋白质氨基酸序列同源性分别为80.3%,78.9%和75.6%。组织特异性Realtime-PCR结果显示,PtCesA4基因在杨树根、茎、叶片和顶端分生组织中均有表达,但其表达模式却不同:PtCesA4在成熟叶片、未成...

【目的】纤维素合酶(cellulose synthase,Ces A)在植物纤维素合成途径中发挥主要调节作用,是控制木材纤维品质和产量的重要基因。从日本落叶松中分离克隆与纤维素合成相关的Lk Ces A基因,并对其进行核苷酸多样性以及连锁不平衡分析,为在日本落叶松中开展基于Lk Ces A基因的连锁不平衡作图及其辅助日本落叶松木材纤维性状的分子育种提供理论依据。【方法】依据日本落叶松转录组数据库检测到的纤维素合酶(Ces A)基因ESTs序列设计引物,从日本落叶松中分离获得Lk Ces A基因片段。在此基础上,利用Dna SP5.0软件对日本落叶松40株基因型个体的Lk Ces A序列进行核苷...

克隆毛白杨纤维素合酶基因(PtoCesA1),全长为3215bp,与欧洲颤杨的PtrCesA1基因的同源性为97%,具有开放的阅读框,编码区在52~2988碱基之间,为2937bp。构建PtoCesA1基因的全长正义植物表达载体为pBIPA1,经酶切和PCR鉴定确认载体构建正确。通过农杆菌介导的方法将pBIPA1表达载体转入烟草中,转基因植株的纤维细胞壁厚度和木质部厚度都有不同程度的下降,形态表征为植株明显变矮,叶片变小。

为寻找新纤维素酶和纤维素酶基因资源,以羧甲基纤维素钠(CMC)改良的BHM培养基筛选菌株,经初筛和复筛筛选出目的菌株后,采用革兰氏染色法和16SrDNA基因片段比对法对筛选出的菌株进行鉴定;设计引物对P扩增其纤维素酶基因,连于pET-28a(+)载体构建原核表达载体并转入大肠杆菌BL21(DE3)进行表达,表达结果采用SDS-PAGE和测定表达产物活性的方法来检验。结果显示,本研究成功筛选出一株新的具有较高纤维素酶活的短小芽孢杆菌BY-1,该菌所产纤维素酶具有较好的热稳定性和酸碱稳定性,最适宜温度和pH分别为55℃和7.45,在此条件下最高酶活性为0.921 6μmol/(mL.min);此外...

从毛白杨中分离7个纤维素合酶基因,分别为PtoCesA4,PtoCesA5,PtoCesA7,PtoCesA8,PtoCesA13,PtoCesA17和PtoCesA18,通过与已公布的毛果杨全基因序列及拟南芥和水稻基因组中纤维素合酶基因序列的同源性比对分析,结合目前纤维素合成机制的研究进展,预测毛白杨中上述不同纤维素合酶的功能。利用GenomeLabTMGeXP遗传分析系统分析毛白杨中纤维素合酶基因在不同组织中的转录表达水平,结果表明PtoCesA4,PtoCesA7,PtoCesA8,PtoCesA17和PtoCesA18在木质部高丰度表达,推测这些基因可能参与毛白杨次生细胞壁的形成,为毛...

为探索杉木木材形成的分子机制,以杉木嫩叶总RNA反转录的c DNA为模板,运用RT-PCR技术克隆出一个新杉木纤维素合酶基因ClCesA.该基因的开放阅读框(ORF)为2 955 bp,共编码984个氨基酸.通过TMHMM Server v.2.0和MEGA5.1软件预测ClCesA蛋白的跨膜结构和功能,发现该蛋白N端含有锌指结构,共有8个跨膜结构,平均跨膜区域18个氨基酸残基,并具有保守的DDDQXXLRW结构域.系统进化树分析结果表明,ClCesA可能与细胞次生壁形成有关.荧光定量PCR分析表明,Cl

纤维素合酶是参与纤维素-β1,4-葡聚糖链延伸的主要催化亚基,为进一步研究水稻中纤维素合酶的作用机理,采用DNA重组技术,将纤维素合酶基因CesA1、CesA2、CesA3克隆入表达载体pGEX-4T-3,构建重组质粒。在大肠杆菌JM109中,经异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导后在原核细胞中成功表达了3种纤维素合酶的融合蛋白,通过谷胱甘肽巯基转移酶(GST)纯化系统获得融合蛋白,以此作为抗原免疫家兔,制备出效价高、特异性强的多克隆抗体。

为构建高效表达的内切葡聚糖酶基因工程菌,本研究以牛瘤胃液中微生物全基因组为模板,通过PCR扩增方法得到eg片段,将其克隆至表达载体pMG36e中获得分泌型表达载体pMG36e::eg;将测序正确后的重组质粒电转导到乳酸菌(Lactococcus lactis NZ9000)中,得到L. lactis NZ9000/pMG36e::eg重组菌株,将发酵上清液通过10%三氯乙酸(Trichloroacetic acid, TCA)/丙酮沉淀法浓缩蛋白后,用刚果红染色法和3, 5-二硝基水杨酸(3, 5-Dinitrosalicylic acid, DNS)法检测该蛋白酶活性,使用滤纸酶活力(filter paper enzyme activity, FPA)法检测该蛋白酶的总酶活,并对重组内切葡聚糖酶进行酶学性质研究。结果表明:从牛瘤胃微生物中克隆得到一个基因大小为1 500 bp左右的条带,该酶分子量为50 kDa左右,经刚果红染色有明显水解圈,水解圈直径为2.32 cm;采用DNS法测定该重组蛋白的酶活为12.401 9U·mL~(-1),用FPA法测定总酶活为12.246 9 U·mL~(-1);重组蛋白酶对羧甲基纤维素钠、滤纸、微晶纤维素、脱脂棉均有酶活性;最适反应温度为90℃;最适反应pH为6;其中Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ba~(2+)、Zn~(2+)、Co~(2+)等均可以提高重组酶的酶活力,而Fe~(2+)可抑制重组内切葡聚糖酶活力。本试验纤维素酶eg基因在L. lactis NZ9000中的稳定高效表达为提高青贮饲料的营养价值和消化率提供了技术支持。

纤维素合成酶类似蛋白(CSL)作为一种重要的膜蛋白与纤维素合成酶具有相类似的蛋白结构,都含有D,D,D,QXXRW保守区。利用其他物种中的CesA基因的保守序列设计简并引物,采用反转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)结合cDNA末端快速扩增技术(RACE)成功地从杉木Cunninghamia lanceolata中扩增出一个含有完整阅读框架的cDNA序列,长度为4 150 bp,开放阅读框架为3 396 bp,编码1 132个氨基酸并含有保守的D,D,D,QXXRW天冬氨酸残基序列。应用美国国家生物技术信息中心(NCBI)数据库对获得的基因进行序列分析比对,发现它属于CslD基因家族,命名为C...

本研究从中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)转录组数据库中比对筛选到内源性纤维素酶(β-1，4-内切葡聚糖酶)基因序列信息，通过克隆获得该纤维素酶(EsGH9-1)基因组DNA和cDNA序列。EsGH9-1基因组DNA序列长度为11，679 bp，包含15个外显子和14个内含子；cDNA序列全长为2044 bp，编码580个氨基酸，具有糖基水解酶第9家族的典型催化功能域。RT-PCR结果显示，EsGH9-1主要分布在肝胰腺组织，在大眼幼体期和仔蟹早期高表达。不同饵料条件下，EsGH9-1相对表达量在植物性饵料组显著上调，与β-1，4内切葡聚糖酶活性趋势相一致，推测EsGH9-1参与纤维素的消化与分解。本研究证明中华绒螯蟹自身具有纤维素酶基因，为今后深入研究内源性纤维素酶在水生甲壳类的摄食与消化机制中的作用奠定了基础。

本研究从中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)转录组数据库中比对筛选到内源性纤维素酶(β-1，4-内切葡聚糖酶)基因序列信息，通过克隆获得该纤维素酶(EsGH9-1)基因组DNA和cDNA序列。EsGH9-1基因组DNA序列长度为11，679 bp，包含15个外显子和14个内含子；cDNA序列全长为2044 bp，编码580个氨基酸，具有糖基水解酶第9家族的典型催化功能域。RT-PCR结果显示，EsGH9-1主要分布在肝胰腺组织，在大眼幼体期和仔蟹早期高表达。不同饵料条件下，EsGH9-1相对表达量在植物性饵料组显著上调，与β-1，4内切葡聚糖酶活性趋势相一致，推测EsGH9-1参与纤维素的消化与分解。本研究证明中华绒螯蟹自身具有纤维素酶基因，为今后深入研究内源性纤维素酶在水生甲壳类的摄食与消化机制中的作用奠定了基础。

【目的】构建毛木耳农杆菌介导转化双元表达载体,为毛木耳后续多功能纤维素酶基因Mfc转化研究奠定基础。【方法】通过EcoR I酶切p PK2质粒并回收大片段,应用实验设计引物分别对扩增毛木耳Gpd启动子、Mfcsg基因、intron、Hpt基因,通过无缝克隆方法,将p PK2质粒大片段与表达序列同源组装,分别构建农杆菌转化载体pAKMFC、pAKIMFC。【结果】测序验证发现各个元件都已在改造后的载体中进行了正确组装,符合实验预期。【结论】本实验通过毛木耳Gpd启动子、Mfcsg、Hpt潮霉素B抗性基因和终止子组装,构建形成了能够应用于毛木耳农杆菌介导转化的多功能纤维素酶基因双元表达质粒p AKMFC和p AKIMFC,为多功能纤维素酶Mfcsg基因转化增强毛木耳纤维素降解能力奠定了基础。