[目的 ]探究BRL3基因在麻疯树花发育中的功能。[方法 ]利用RACE PCR技术成功从麻疯树花蕾中获得了JcBRL3基因的c DNA全长序列;利用原核表达体系对JcBRL3基因进行诱导表达,利用LC-MS/MS对其表达产物进行质谱鉴定,利用生物信息学方法对其蛋白质结构和基本理化性质进行分析;利用实时荧光定量PCR方法分析了Jc BRL3基因在麻疯树雌雄花发育的9个关键时期的相对表达量;利用叶盘法将JcBRL3基因转化至烟草中超表达,分析超表达JcBRL3对烟草花的形态结构影响。[结果 ]JcBRL3基因的开放阅读框长3618bp,编码1205个氨基酸。原核表达产物质谱鉴定表明:该基因编码1个JcBRL3蛋白(A0A067KCE7)。蛋白质结构分析表明:JcBRL3含有多个富含亮氨酸重复序列,是跨膜蛋白,并且具有保守重复序列LxxLxLxxN/CxL。荧光定量PCR分析发现:在雌花中JcBRL3的表达于单核胚囊期达到最高水平,在雄花中Jc BRL3的表达于花粉粒成熟期达到最高水平且其显著高于其它任何时期。转基因烟草的花形态结构分析表明:转JcBRL3基因烟草柱头位置低于花药,花粉粒畸形率较低。[结论 ]JcBRL3蛋白为富亮氨酸重复序列类受体激酶蛋白,是一个膜蛋白,JcBRL3基因可能参与了麻疯树雌花单核胚囊期和雄花花粉粒成熟的发育并促进了花丝伸长。

[目的 ]探究BRL3基因在麻疯树花发育中的功能。[方法 ]利用RACE PCR技术成功从麻疯树花蕾中获得了JcBRL3基因的c DNA全长序列;利用原核表达体系对JcBRL3基因进行诱导表达,利用LC-MS/MS对其表达产物进行质谱鉴定,利用生物信息学方法对其蛋白质结构和基本理化性质进行分析;利用实时荧光定量PCR方法分析了Jc BRL3基因在麻疯树雌雄花发育的9个关键时期的相对表达量;利用叶盘法将JcBRL3基因转化至烟草中超表达,分析超表达JcBRL3对烟草花的形态结构影响。[结果 ]JcBRL3基因的开放阅读框长3618bp,编码1205个氨基酸。原核表达产物质谱鉴定表明:该基因编码1个JcBRL3蛋白(A0A067KCE7)。蛋白质结构分析表明:JcBRL3含有多个富含亮氨酸重复序列,是跨膜蛋白,并且具有保守重复序列LxxLxLxxN/CxL。荧光定量PCR分析发现:在雌花中JcBRL3的表达于单核胚囊期达到最高水平,在雄花中Jc BRL3的表达于花粉粒成熟期达到最高水平且其显著高于其它任何时期。转基因烟草的花形态结构分析表明:转JcBRL3基因烟草柱头位置低于花药,花粉粒畸形率较低。[结论 ]JcBRL3蛋白为富亮氨酸重复序列类受体激酶蛋白,是一个膜蛋白,JcBRL3基因可能参与了麻疯树雌花单核胚囊期和雄花花粉粒成熟的发育并促进了花丝伸长。

以Y系山定子为中间砧嫁接的苹果树当年开始花芽形态分化,而未用中间砧的苹果树则未形成花芽。分析了中间砧Y系山定子与基砧海棠不同组织中花发育相关基因MADS5、MADS2、MdFT2、MdAFL1、MdAFL2、MdTFL1的表达特征。结果表明,MADS5基因的表达模式及表达量是影响苹果花芽发育的一个重要因素;将山定子中的MADS5基因在拟南芥中过量表达,转基因拟南芥表现出早花表型,比对照早开花7~10 d;相同条件下转MdFT2基因的拟南芥比对照早开花4~7 d。认为在利用基因工程改良苹果早花发育的研究中,MADS5基因更具有应用潜力。

【目的】探讨热激蛋白（HSP）在花楸树响应高温胁迫过程中的作用，以期为花楸树引种低海拔地区提供理论基础。【方法】以2～4年生花楸树实生苗为研究对象，进行了花楸树SpHSP70-3基因的克隆、系统进化分析、组织特异性表达模式以及响应高温胁迫的表达机制研究，并利用农杆菌介导法转化拟南芥，对SpHSP70-3基因在高温胁迫下的响应进行了异源验证。【结果】SpHSP70-3基因开放阅读框全长为2 088 bp，编码695个氨基酸；SpHSP70-3蛋白与蔷薇科梨属的白梨PbHSP70同源性最高。内源性表达分析显示：SpHSP70-3基因在叶片中表达量最高，在花蕾、初花、盛花时表达量偏低；42℃处理花楸树后，发现前6 h SpHSP70-3基因表达量没有显著变化，12 h时表达量增至对照组的12倍，24 h时表达倍数最高，为对照组的19倍。对3个转SpHSP70-3基因拟南芥纯合株系（OE1、OE2、OE3）和野生型拟南芥（WT）进行45℃高温处理后，OE1、OE2、OE3中的丙二醛（MDA）含量均高于WT，且过氧化氢酶（CAT）活性和过氧化物酶（POD）活性结果均低于WT。此外，SpHSP70-3在转基因株系中的表达量随着处理时间的增加而上升，并且其抑制了正调节因子AtHSP70、AtHSP18.2、AtHsfA1D和AtHsfA1A的表达，同时诱导了负调节因子AtHsfB2B的上调表达。【结论】SpHSP70-3在花楸树响应高温胁迫过程中起负调控作用，初步推测SpHSP70-3是花楸树引种低海拔地区响应高温响胁迫机制中的负调控因子。

【目的】水稻根系是与地上部性状和产量密切相关的重要农艺性状。通过鉴定新的水稻根系发育相关基因,为深入解析水稻根系发育遗传机理奠定基础。【方法】从甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)诱变的水稻Kasalath突变体库中筛选到1个根系发育缺陷的突变体Osksr7(Oryza sativa kasalath short root7)。通过溶液培养和田间种植,对该突变体进行苗期表型鉴定及成熟期主要农艺性状考察。将Osksr7分别与野生型籼稻Kasalath和粳稻Nipponbare杂交,F2群体进行遗传分析和突变基因的图位克隆,对预测的候选基因进行测序验证。构建由35S启动子驱动OsKSR7的回复载体,通过农杆菌介导转入突变体成熟胚诱导的愈伤组织进行转基因互补验证。【结果】与野生型相比,Osksr7幼苗期的主根、不定根、侧根和根毛的伸长都受到抑制,主根、不定根和侧根的长度分别只有野生型的33%、38.9%和35.3%,但不定根数有显著增加。农艺性状调查发现,Osksr7的株高、穗数、茎秆粗细、结实率、千粒重和剑叶长宽等性状都受到显著影响,其中,穗数和结实率的差异极显著,分别只有野生型的56.3%和37.3%。遗传分析表明,突变体Osksr7和籼稻Kasalath杂交的F1表型正常,F2群体中正常植株与短根突变植株的分离比符合3﹕1,表明突变体Osksr7的突变性状受1对隐性核基因控制;利用SSR和InDel分子标记将突变基因定位在水稻第11染色体上IND1与IND2之间,物理距离约为143 kb的区间。在该区间有25个预测注释基因,候选基因测序比对发现,突变体Osksr7中的一个编码转运蛋白的基因LOC_Os11g24560第一个外显子上ATG后73 bp处的T突变为A,导致编码的第25位氨基酸由色氨酸突变为精氨酸。生物信息学分析表明LOC_Os11g24560是介导蛋白质从内质网(ER)运向高尔基体(Golgi)的COPII有被小泡的SEC23亚基在水稻中的同源基因。RT-PCR表明LOC_Os11g24560的表达水平在野生型和Osksr7突变体中无显著差异,35S启动子驱动的LOC_Os11g24560的回复载体能够使Osksr7突变体的表型回复成野生型,证实Osksr7的表型是由LOC_Os11g24560突变引起。【结论】Osksr7是一个水稻短根突变体,其产量相关的几个重要农艺性状显著受抑制,突变基因为LOC_Os11g24560,编码COPII有被小泡的SEC23亚基,与已报道的水稻根系基因都不等位,是一个新的水稻根系发育调控基因。

为了解蜕皮激素受体(EcR)在脊尾白虾卵巢和胚胎发育中的作用,采用同源克隆和RACE技术,克隆了脊尾白虾EcR基因全长c DNA序列(Gen Bank登录号:KC506600),用实时荧光定量PCR方法分析了EcR基因在雌虾不同组织、卵巢以及胚胎发育不同时期的表达特征。结果显示,脊尾白虾EcR基因全长2 638 bp,开放阅读框1 713 bp,编码570个氨基酸,脊尾白虾EcR在系统进化上与行抱卵繁殖的真虾类和蟹类亲缘关系较近,而与对虾类较远。脊尾白虾EcR基因在各组织中均有表达,但主要在肝胰腺内表达。在脊尾白虾繁殖期内,肝胰腺内EcR的表达量始终高于卵巢,表达量峰值出现在卵巢成熟时期,而卵...

为了解卵黄蛋白原受体（ｖｉｔｅｌｌｏｇｅｎｉｎ ｒｅｃｅｐｔｏｒ，ｖｇ ｒ）在脊尾白虾卵巢发育中的作用，采用同源克隆和ｒＡｃｅ技术，克隆了脊尾白虾ｖｇ ｒ基因全长ｃ ＤｎＡ序列，用实时荧光定量ｐｃｒ方法分析了ｖｇ ｒ基因在雌虾不同组织、卵巢发育不同时期的表达特征。结果显示，脊尾白虾ｖｇ ｒ基因全长５８９２ ｂｐ，开放阅读框５６６１ ｂｐ，编码１８８６个氨基酸。脊尾白虾ｖｇ ｒ具有低密度脂蛋白受体（ｌＤｌｒ）家族典型结构特征，属于ｌＤｌｒ家族，进化上与日本沼虾等甲壳动物ｖｇ ｒ亲缘关系最近，然后与昆虫ｖｇ ｒ分支聚为一支，而与ｌＤｌｒ家族中其他成员亲缘关系较远。脊尾白虾ｖｇ ｒ在各组织中均有表达．．．

为挖掘红麻雄性不育核基因,解释红麻花蕾败育的分子机理,通过分析转录组数据,利用同源克隆的方法从红麻花药中克隆出拟南芥MALE STERILITY1(MS1)的同源不育基因,并命名为HcMS1基因。利用生物信息学方法对HcMS1蛋白进行结构、理化性质及亲缘关系等分析,并通过qRT-PCR分析HcMS1基因在红麻不育系、保持系不同时期的表达水平;构建过表达载体,利用叶盘法转化本氏烟草并对转基因烟草进行表型观察。HcMS1基因序列开放阅读框(ORF)为1 950 bp,编码649个氨基酸。生物信息学分析显示,HcMS1蛋白为亲水蛋白,定位在细胞核上且含有典型PHD-finger结构域,没有信号肽和跨膜区结构,与陆地棉MS1蛋白亲缘关系最近,其次为木槿MS1蛋白。qRT-PCR结果表明,HcMS1基因的表达量在保持系和不育系中均呈现先上升、后下降的趋势,且在红麻花蕾的四分体至单核期表达量最高,这与拟南芥中MS1基因表达模式一致;另外在保持系中基因的表达水平显著高于不育系,推测红麻败育与HcMS1基因的低量表达相关。通过遗传转化试验发现,HcMS1转基因烟草株型较矮,花萼大小不一,花筒长度缩短,并出现自交不结实的现象,说明红麻HcMS1基因的异源表达有影响本氏烟草正常育性的功能。从红麻花药中成功克隆出核不育相关基因HcMS1,并对其进行功能分析,为后续红麻雄性不育育种工作提供了一定的理论依据与基础。

MADS-box基因家族在决定花分生组织特性和花器官发育过程中起着重要的作用。以绿竹Bambusa oldhamii开花试管苗花芽为植物材料,采用cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术,获得了1条MADS-box基因家族的基因,命名为BoAP3。序列分析结果表明:BoAP3开放阅读框(open reading frame,ORF)长度为654 bp,编码218个氨基酸,具有典型的植物MADS-box蛋白结构,其编码肽链包含了MADS区、K区、I区和C区。BoAP3与小麦Triticum aestivum,水稻Oryza sat...

作为最丰富的油体结合蛋白，油质蛋白在油体的发生到分解消失过程中起着重要的生物学功能。本实验应用生物信息学和分子生物学技术分离克隆了麻疯树Ｊａｔｒｏｐｈａｃｕｒｃａｓ全长５９３ ｂｐ的油质蛋白Ｊｃｏｌｅ１４．３基因序列，无内含子结构。Ｊｃｏｌｅ１４．３基因转录的ｍ ｒＮａ包含了完整的开放阅读框，推测编码由１３７个氨基酸残基组成、相对分子质量为１４．３ ｋ Ｄ的稳定、两性的油质蛋白Ｊｃｏｌｅ１４．３。Ｊｃｏｌｅ１４．３理论等电点为９．６５，正电荷残基（ａｒｇ＋ｌｙｓ）总数为１０个，负电荷残基（ａｓｐ＋ｇｌｕ）总数为６个；不稳定系数为２５．９０，属于稳定性蛋白；其二级结构的主要构件为α－螺旋、随机卷．．．

[目的]本文旨在通过克隆菊花中的乙烯受体基因(CmETR2),分析其表达特征并转入拟南芥中对其调控开花的功能进行研究。[方法]以菊花品种‘神马’为试验材料,克隆CmETR2全长序列,与其他物种进行同源性比对分析,利用荧光定量PCR检测该基因在不同组织中的相对表达量,以及其对外源乙烯处理后的响应变化。将CmETR2超表达转入拟南芥中,观察其对拟南芥开花时间和莲座叶片数的影响,分析转基因拟南芥中开花相关基因的表达量变化。[结果]克隆获得的CmETR2基因开放阅读框(ORF)全长为2 292 bp,编码氨基酸763个。系统进化分析表明,该基因编码的蛋白与向日葵的ETR3(XP_022030036.1)和刺菜蓟的ETR2-like(XP_024986908.1)亲缘关系最近。组织特异性定量表达分析结果表明,CmETR2在菊花营养生长期间茎和叶中表达量最高,生殖生长期间管状花和根中的表达量较高。亚细胞定位结果表明,CmETR2定位在细胞膜上。外源乙烯处理后3 h CmETR2基因表达量最高。CmETR2超表达植株的开花时间比野生型拟南芥晚3～4 d,开花时莲座叶片数比野生型拟南芥多3片左右。CmETR2超表达植株对乙烯的敏感性增强并表现出更明显的三重反应。在CmETR2超表达植株中,促进开花的基因AtGI、AtSPL3和AtFD在CmETR2超表达植株中的表达量较野生型下降,抑制开花的基因AtFLC和AtTFL在CmETR2超表达植株的表达量上调。[结论]本研究克隆得到菊花CmETR2基因具有延迟拟南芥开花的功能。

为研究兰花MADS-box基因的表达与花器官发育之间的关系,以文心兰‘百万金币’Oncidium‘Milliongolds’为材料,通过RT-PCR(reverse transcription polymerase chain reaction)方法克隆到1个花发育相关的MADS-box基因,命名为OAP 3(GenBank登录号为GU644447)。该基因全长799 bp,编码204个氨基酸,具有典型的MADS结构域和K结构域,与拟南芥Arabidopsis thaliana等物种的AP 3-like同源基因所编码的氨基酸同源性达到50%～78%。进化树分析表明:OAP 3属于花器官发育B类...

拟南芥Arabidopsis thaliana中J3基因参与花期的调节,调控开花时间。为了探究竹类植物中J3基因的功能,根据植物中J同源基因的高度保守性,采用同源克隆技术从雷竹Phyllostachys vilascens中克隆出1个J3基因,命名为PvJ3。该基因的开放阅读框(ORF)区长为1 260 bp,编码419个氨基酸。通过同源比对和系统进化树分析,可知雷竹PvJ3蛋白和其他物种中J3同源蛋白的氨基酸序列同源性很高。通过实时定量聚合酶链式反应(qRT-PCR),发现PvJ3基因在同一竹鞭的笋、花

[目的]12-氧-植物二烯酸还原酶(12-oxo-phytodienoic acid reductase,OPR)是茉莉酸生物合成途径的关键酶,催化12-氧-植物二烯(OPDA)还原反应生成茉莉酸化合物,广泛参与植物生长过程中的防御系统。本文旨在克隆和研究不结球白菜Bc OPR3基因,研究其对信号分子和非生物胁迫应答的影响。[方法]对不结球白菜OPR3基因进行克隆、生物信息分析、亚细胞定位,并对其在霜霉病菌、脱落酸(ABA)、茉莉酸(JA)、水杨酸(SA)、机械伤害、低温和热激胁迫下的表达水平进行了分析。

【目的】克隆漆树(Toxicodendron vernicifluum(Stokes) F. A. Barkl.)叶片中的谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase,GST)基因并分析其结构特征,明确该基因编码蛋白的酶活性及该基因的抗逆性,为其功能研究提供理论依据。【方法】根据已有的漆树叶片转录组数据,利用RT-PCR克隆漆树GST基因,应用生物学网站对其所编码蛋白的理化性质进行分析,并构建系统进化树和三维结构模型;利用原核表达系统和Ni-NTA亲和层析技术表达、纯化漆树GST重组蛋白,并利用不同底物测定重组蛋白的酶活性;将原核表达载体转入大肠杆菌BL21(DE3),验证该基因对低温、高温、高盐、高渗透压等非生物逆境胁迫的耐受性。【结果】获得了漆树谷胱甘肽S-转移酶基因TvGST7(GenBank登录号为MK956145)的完整编码序列,开放阅读框为711 bp,编码236个氨基酸,分子质量为27.17 ku,理论等电点为5.25;进化树分析和三维结构模拟表明,TvGST7蛋白属于Lambda(L)亚家族。酶活性测定结果显示,重组蛋白TvGST7具有巯基转移酶活性;胁迫试验表明,TvGST7的表达能增强大肠杆菌对低温、高温、高盐、高渗透压等非生物胁迫的抗性。【结论】根据TvGST7重组蛋白具有巯基转移酶活性及TvGST7的表达提高了大肠杆菌对非生物胁迫的抗性,推测TvGST7基因在漆树中的表达对于维持漆树体内的正常代谢和清除非生物胁迫产生的氧化损伤起着重要作用。