利用高油玉米自交系By804和普通玉米自交系B73为材料,克隆Enoyl-ACP reductase(ENR)基因,同时比较ENR基因的序列和表达差异。结果表明,ENR基因编码蛋白在高油和普通玉米中氨基酸序列完全一致;在授粉后15,25和35 d的胚中,ENR基因呈下调表达,在同一发育时期,ENR基因在高油玉米By804中较高表达。

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.

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。

【目的】从普通烟草中分离更多CDPK基因,分析该基因家族的序列特征、进化关系和表达谱,为全面揭示其功能奠定基础。【方法】采用RT-PCR、RACE和生物信息学的方法,分离普通烟草CDPK基因;采用MEGA4.0软件构建系统进化树;利用RT-PCR研究普通烟草全长基因的表达谱。【结果】分离到普通烟草CDPK基因8个,其中3个可以找到完整的开放读码框;系统进化树分析显示,烟草属11个全长CDPK基因位于4个亚家族,预测的2对普通烟草和拟南芥的直系同源基因在功能上可能非常保守;3个普通烟草全长基因虽然在所有的组织中都能检测到,但是它们的表达谱在不同的组织间存在明显差异。【结论】分离到8个未报道的普通...

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．．．

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．．．

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。

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。

【目的】克隆玉米ZmBTF3b并研究其参与逆境反应的分子机制,为揭示玉米抗逆分子机制奠定基础。【方法】应用生物信息学方法分析ZmBTF3b启动子序列特点;应用酵母单杂交方法验证该基因编码转录因子的转录激活活性;应用实时荧光定量PCR方法分析ZmBTF3b在玉米不同组织中的表达差异及其在非生物胁迫下的表达模式。【结果】从玉米抗旱自交系CN165中克隆得到干旱诱导表达基因ZmBTF3b,该基因编码蛋白含有169个氨基酸,具有新生多肽复合体(nascent polypeptide-associated complex,NAC)保守结构域;酵母单杂交试验证明ZmBTF3b具有转录激活功能;实时荧光定量...

应用生物信息学分析,筛选获得了玉米中的3个CIPK基因同源序列(登录号分别为AY104819,EU974290和EU968441),它们编码的氨基酸序列都具有CIPK家族典型的功能结构域,推测属于CIPK家族成员。根据同源性,分别将它们暂命名为ZmCIPK1、ZmCIPK17和ZmCIPK18。RT-PCR分析结果表明,在干旱和低温胁迫下,这3个基因的表达模式都发生改变。在干旱胁迫条件下,ZmCIPK1在根中表达量明显改变,而低温胁迫下变化不大。ZmCIPK17和ZmCIPK18在2种胁迫下都被强烈诱导,但在不同胁迫下表达模式存在差异,而且在叶与根中的表达模式也不尽相同,暗示了这2个基因在干旱...

实验以大型绿藻浒苔为材料,克隆了其抗氧化系统关键酶锰超氧化物歧化酶(manganese superoxide dismutase,Mn SOD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)基因的部分片段,利用荧光定量PCR技术研究了Mn SOD和CAT对温度和水杨酸作用的响应规律。结果获得浒苔318 bp的Mn SOD基因,该Mn SOD推测的氨基酸序列与裂片石莼Mn SOD相似性最高为89%;获得了229 bp的CAT基因,该浒苔CAT编码氨基酸序列与裂片石莼和雨生红球藻CAT序列相似性分别为99%和93%。在利用M n SOD和CAT氨基酸序列构建的系统树中,浒苔均先与裂片石莼聚类,再与其他绿...

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...

为研究赤霉素合成途径关键酶基因,了解果树的矮化机理。以苹果品种富士当年生新梢的茎尖为试材,以苹果基因组数据库为依据,克隆了编码苹果CPS的基因Md CPS(Gen Ban K登录号:KC433942.1)。该基因g DNA序列含有15个外显子和14个内含子,其编码序列(Coding sequence,CDS)长度为2 400 bp,共编码799个氨基酸。在已发表的金冠苹果基因组中,与该基因相对应的转录本是MDP0000147908,它的定位区间为chr11:32433834~32439214。同源性分析表明,Md CPS与其他植物的CPS间有较高的相似性(49%~67%)。以杂交组合富士(普通...

为进一步挖掘小麦逆境胁迫响应基因在植物非生物逆境胁迫应答中的作用,探究小麦逆境胁迫响应机制,从前期转录组结果中筛选出1个编码MYB蛋白的基因,暂命名为Tamyb59,通过PCR技术扩增Tamyb59的全长;利用NCBI和DNAMAN软件进行基因序列比对和保守结构域的分析;利用Expasy和TMHMM等在线软件进行氨基酸组成、亲水系数分析;采用MEGA 6. 0软件构建系统进化树;构建pMDC83-GFP融合表达载体,进行基因表达的亚细胞定位分析。采用qRT-PCR分析了基因在不同非生物胁迫处理过程中不同组织的表达特性,并利用SAS数据处理软件进行差异显著性分析。结果表明:该基因含有典型的SANT保守结构域,CDS序列全长为522 bp,编码173个氨基酸,编码蛋白分子质量为19. 7 ku,理论等电点为7. 61。基因系统进化分析结果表明,Tamyb59与山羊草、粳稻、玉米等9种植物MYB转录因子有52. 0%～85. 6%的同源性,其中与谷子的MYB蛋白同源性最高。亚细胞定位结果显示,Tamyb59基因编码蛋白定位在细胞核。利用qRT-PCR分析了基因在不同非生物胁迫处理过程中不同组织的表达特性,组织表达特异性分析显示,Tamyb59基因在小麦根中的表达量较高,茎、叶和幼穗中表达量较低; PEG和盐胁迫处理过程中,Tamyb59基因的表达均呈现先上升后下降的趋势,说明Tamyb59基因对不同非生物胁迫有不同的响应。

【目的】克隆玉米大斑病菌（Setosphaeria turcica）小分子热激蛋白（small heat shock protein,sHSP）基因，分析其结构及在病菌发育和HT-毒素诱导过程中的表达模式。【方法】利用隐马尔可夫模型（hidden Markov model,HMM）筛选玉米大斑病菌全基因组范围内的sHSP家族成员，采用PCR技术克隆玉米大斑病菌01-23菌株的sHSP，通过生物信息学方法进行sHSP的理化性质分析、亚细胞定位、结构预测和系统发育分析，RNA-Seq和RT-qPCR分析sHSP在玉米大斑病菌不同发育阶段和HT-毒素诱导过程中的表达情况。【结果】从玉米大斑病菌基因组筛选到3个sHSP家族成员（StHSP37.2、StHSP37.0和StHSP22.6），克隆了01-23菌株中3个sHSP的DNA序列，编码的sHSP蛋白均属于弱酸、亲水蛋白，无跨膜结构域和信号肽；二级结构中无规则卷曲占58.97%—60.35%，而β-转角仅为2.69%—7.83%；亚细胞定位预测StHSP37.2和StHSP37.0位于细胞核，而StHSP22.6位于细胞核和细胞质；均含有近C端的ACD＿sHSP-like结构域，StHSP37.2、StHSP37.0和StHSP22.6分别有2、3和5个保守基序；利用SWISS-Model和AlphaFill构建了sHSP单体的三级结构模型；系统发育分析结果表明，StHSP22.6与链格孢（Alternaria alternata）、StHSP37.2和StHSP37.0与玉米小斑病菌（Bipolaris maydis）的sHSP亲缘关系较近；玉米大斑病菌sHSP在菌丝中表达量最高，其次为芽管、附着胞和侵入钉，在分生孢子中表达量最低；StHSP22.6和StHSP37.2与玉米大斑病菌HT-毒素诱导显著负相关，在14 d时相对基因表达量分别上调6.45和18.12倍，21、28 d时StHSP37.2表达量仅上调2.56、1.78倍，而StHSP22.6表达量与WT无显著差异；StHSP37.0与HT-毒素诱导显著正相关，14、21和28 d时相对基因表达量分别下调59.23%、86.30%和88.11%；通过与玉米大斑病菌sHSP显著相关的表达基因挖掘，推测StHSP37.2和StHSP22.6主要与HSP90、HSP104、分解代谢及线粒体Mg2+转运有关，而StHSP37.0主要与液泡碱性氨基酸转运、有机合成和分泌有关。【结论】玉米大斑病菌sHSP家族成员既具有高度保守性，又与其他sHSP有结构和系统发育的差异性；不仅与玉米大斑病菌菌丝、芽管、附着胞和侵入钉发育相关，在HT-毒素诱导过程中也发挥重要调控作用。