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系山定子为试材研究AP1基因,试图为缩短果树童期提供理论依据。根据已登录的苹果AP1基因保守序列设计引物,以Y系山定子的基因组DNA为模板进行PCR扩增,获得1 010 bp的基因片段;PCR产物纯化后,将其连接到pMD18-T载体上,连接产物转化大肠杆菌DH5α菌株感受态细胞,通过蓝白斑筛选、质粒长度和酶切鉴定,获得重组质粒并测序。测序结果表明,该序列有2个外显子、1个内含子及2个内含子的一部分,编码区共编码81个氨基酸;对氨基酸序列保守性分析发现,第13~81个氨基酸为MADS-box基因家族特有的K区域;其氨基酸序列在GenBank中同源性检索表明,Y系山定子与其他植物AP1同源基因...

利用PCR技术,从毛白杨花序材料中分离出一个MADS盒基因PtSEP3。蛋白序列比较和同源树分析表明,该基因与拟南芥SEP3同源。表达分析显示PtSEP3不仅在成年植株雌蕊和雄蕊中表达,也在幼茎、幼叶和顶芽中表达。在35S启动子驱动下,PtSEP3超表达的毛白杨转基因植株发生了明显的形态变化,表现为叶序不规则,在同一节间常数枚集生;并且叶片基部形态与野生型的心形不同,大部分为楔形。在离体条件下,在芽分化培养基上,PtSEP3转基因株系的根和叶外植体可以诱导发生带有花柱和子房室的子房状结构。试验结果说明PtSEP3参与了毛白杨花器官的发生,并可能在维持茎端分生组织分化出正常形态的叶片中也起着作用...

【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。

以山定子为试材,利用RT-PCR技术从山定子中克隆到油酸去饱和酸酶基因(MbFAD2),该基因的开放阅读框为1 149 bp,编码382个氨基酸,分子量为97.511 2 kDa,等电点为5.01,该基因被命名为MbFAD2,在GenBank中的登陆号为KC702671。二级结构分析表明,MbFAD2蛋白分子中,α-螺旋、随机卷曲和不规则卷曲分别为35.86%,16.23%,47.91%。系统进化树关系分析表明,MbFAD2与橡胶树和毛白杨的亲缘关系最近,共同形成一个分支,亲源关系最远的为中间锦鸡儿。对MbFAD2进行蛋白跨膜区分析发现,该蛋白具有6个跨膜区域。通过实时荧光定量表达研究表明:M...

[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。

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...

【目的】UFO是被子植物中首个被发现的F-box蛋白，主要参与调控花分生组织特性和花器官发育。本文通过对蜡梅CpUFO基因表达特性分析及异源表达拟南芥表型分析，初步鉴定CpUFO的功能，为阐明蜡梅花发育分子调控机制提供参考。【方法】基于前期构建的蜡梅转录组数据，克隆蜡梅CpUFO基因并对其编码蛋白进行同源比对及进化树分析。根据qRT-PCR分析CpUFO基因在不同组织、器官及全年花发育各阶段中的相对表达量，比较35S::CpUFO转基因拟南芥株系及Col-0野生型表型差异，并通过qRT-PCR检测过表达拟南芥株系内源开花相关基因的表达特性，分析过表达CpUFO对拟南芥开花时间以及花器官发育的影响。【结果】获得的CpUFO基因c DNA序列为1 665 bp，编码403个氨基酸，含有保守的F-box结构域。CpUFO在外花被片中表达量相对最高，其次是内花被片，在果、茎、叶、腋芽及雌雄蕊中表达水平较低；而在全年花芽中的表达量分析结果显示，低温打破休眠后的露瓣和始花以及盛开期花芽中的表达量显著高于其他时期。与野生型拟南芥相比，35S::CpUFO转基因株系莲座叶数目减少，开花提前，且拟南芥内源基因TFL1表达量下调，成花关键基因FUL和AP1的表达量上调。【结论】CpUFO在不同组织、器官及花发育各阶段均有表达，不同组织中在外花被片中表达量最高，全年花芽中打破休眠的花蕾开放阶段表达量最高。同时，过表达CpUFO会促进拟南芥早花并影响其花器官发育。

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...

【目的】克隆灰毡毛忍冬MADS-box家族基因SOC1(SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CO 1)，对其进行生物信息学和表达模式分析，为探究灰毡毛忍冬花冠不开放机制奠定理论基础。【方法】基于花蕾型灰毡毛忍冬转录组数据，筛选到开花调控基因LmSOC1的Unigene序列并克隆全长cDNA序列，通过生物信息学分析和实时荧光定量PCR技术分析编码蛋白特性和不同品种中LmSOC1基因的表达特异性，最后将LmSOC1基因插入到原核表达质粒载体pTOPO-D1中，并在表达宿主BL21(DE3)中进行蛋白表达。【结果】LmSOC1基因包含645 bp的ORF区，LmSOC1蛋白不含信号肽、无跨膜区，为稳定的亲水性蛋白。系统进化树分析表明，LmSOC1蛋白与黄花蒿、榴莲、可可等的SOC1蛋白亲缘关系更近。实时荧光定量PCR分析表明，在2个花蕾型灰毡毛忍冬品种的花蕾和叶片中均检测到LmSOC1基因的表达，而叶片中表达量明显高于花蕾。同时，在早期花蕾中LmSOC1基因的表达量高于晚期花蕾，在‘金翠蕾’品种中这一表达差异极显著（P <0.01）。最后成功在大肠杆菌BL21(DE3)中表达出重组蛋白。【结论】通过对LmSOC1基因的克隆和表达分析发现，该基因可能在灰毡毛忍冬花器官发育过程中发挥重要作用，为进一步研究该基因在植物花发育中的生物学功能奠定了基础。

为研究A功能基因在山茶花重瓣形成过程中所发挥的功能,利用同源克隆和RACE扩增方法,从重瓣山茶花品种‘金盘荔枝’发育早期的花芽中获得了山茶花AP基因全长cDNA,命名为CjAPL1,GenBank登录号JX657332。该基因全长1 149 bp,其中,开放阅读框(ORF)长度为741 bp,5’非编码区长度206 bp,3’非编码区长度202 bp。经氨基酸序列分析表明:CjAPL1基因编码一条含有246个氨基酸的蛋白质,与猕猴桃、八仙花等植物的Ap1蛋白同源性均在75%以上。Rea-time PCR结果显示,CjAPL1基因在‘金盘荔枝’不同发育时期花芽中的表达量为:花芽发育早III期>花...

【目的】脯氨酸在植物对盐和干旱胁迫应答中起重要的渗透调节作用,增加植物体内脯氨酸含量可以提高植物抗逆性。吡咯啉-5-羧酸还原酶(P5CR)是合成脯氨酸的重要还原酶,本研究拟从抗旱耐盐植物刚毛柽柳中克隆获得1个ThP5CR基因,研究该基因的抗逆功能,为该基因用于林木基因工程育种奠定理论基础。【方法】以"Pyrroline 5 Carboxylate Reductase"作为关键词,对实验室前期构建的刚毛柽柳转录组序列进行比对查找获得ThP5CR基因c DNA序列,并通过RT-PCR和测序验证克隆获得的ThP

【目的】克隆紫花苜蓿(Medicago sativa L.)抗逆新基因MsDUF,并对其进行序列特征分析,了解该基因在逆境胁迫下的表达模式。【方法】利用RACE法获得紫花苜蓿MsDUF全长的cDNA序列,对该序列进行生物信息学分析;用基因枪法进行MsDUF的亚细胞定位分析;采用实时荧光定量PCR研究该基因在高含量NaCl和PEG-6000的胁迫下,以及ABA和GA3诱导下的表达模式。【结果】测序结果显示,该基因cDNA全长714 bp,包含一个633 bp的完整开放阅读框,编码210个氨基酸,命名为MsDUF,GenBank登录号为JX183734。氨基酸BLASTP分析表明,MsDUF氨基酸...