一个玉米(Zea.Mays L.)杂交种增强表达的GA20氧化酶新基因(ZMGA20)的克隆和鉴定

杂种优势的形成与杂种一代中亲本基因的表达方式改变有关.为了深入探讨赤霉素合成关键酶GA20-氧化酶基因的全长cDNA序列(ZMGA20),根据同源性比较和序列分析显示,该基因与小麦(CAA74330)、黑麦草(AAG43043)的氨基酸序列一致性最高,达到72％．它具有2-酮戊二酸双加氧酶典型的保守功能域,包括Fe2 结合域(His-229,Asp-231,His-287)和2-酮戊二酸结合域(NYYPPCEKP);前者是Fe2 的结合位点,后者结合共同的前体2-酮戊二酸．采用半定量RT-PCR检测ZMGA20在玉米杂种与亲本之间的差异表达,结果显示,在玉米的根、茎、未展开叶、20 d的胚以及雌穗中,ZMGA20基因在杂交种和亲本间都表现为杂种增强的表达模式．在此基础上,对ZMGA20基因差异表达与杂种优势的关系进行了讨论．     

水稻小GTP蛋白OsRab5A的表达、纯化和GTP结合分析

小GTP结合蛋白是一类在细胞内的运输过程中重要作用的蛋白。它们通过结合子GTP而激活 ,当GTP被水解为GDP后处于非活性状态。哺乳动物中的研究表明 ,Rab5A蛋白是细胞内的形成早期内吞体 (earlyendosome)的限速因子。证实了所克隆的水稻rab5A基因编码的蛋白具有GTP结合功能。将Osrab5A基因的编码序列按正确读码框重组到pGEX4T1载体中 ,转化大肠杆菌BL2 1(DE3) ,电泳判定插入片段大小无误后 ,进一步测序鉴定其读码也无误。将该克隆命名为pG_5AE。以IPTG诱导 pG_5AE所编码的融合蛋白GST_OsRab5A的表达。SDS_PAGE电泳与无外源质粒和表达谷胱甘肽硫转移酶 (GST)的对照相比 ,得到了预计大小的融合蛋白。以GSTrapTM亲和柱纯化融合蛋白。在不同的泳道分离纯化的融合蛋白和作为对照的含GST以及无外源蛋白的细菌总蛋白 ,电转移到硝酸纤维膜上。将该膜与α_3 2 PGTP温育 ,洗膜 ,放射自显影后 ,获得了融合蛋白结合GTP的结果 ,这表明在原核中表达出的水稻Rab5A蛋白能在体外结合GTP。     

15个普通小麦WRKY基因的克隆与表达分析

WRKY转录因子广泛参与了植物对生物与非生物胁迫应答反应、激素响应以及生长发育等一系列生理活动．但是,对小麦WRKY家族基因目前还缺少系统的克隆、表达和功能研究．文中采用EST的电子拼接方法,克隆了15个具有完整开放阅读框的小麦WRKY基因,分属于WRKY家族的3个大类．表达分析发现,除nWRKYIO基因在分蘖节中表达最强外,其他基因的表达水平都是在叶中最高;4个基因随着叶片的成熟和衰老表达量显著增强;8个基因对低温、高温、NaCl或PEG等逆境因子具有响应;另外,WRKY基因在小麦杂交种与亲本之间存在明显的表达差异,并且有些基因对PEG逆境因子的响应在杂种比在亲本中快．表明,小麦WRKY基因参与了叶片衰老和逆境胁迫的响应过程,所检测到WRKY基因在杂种和亲本中的表达差异可能会通过增强杂交种的抗逆性而促进小麦杂种优势的产生．     

一个玉米（Zea．Mays L．）杂交种增强表达的GA20氧化酶新基因（ZMGA20）的克隆和鉴定

杂种优势的形成与杂种一代中亲本基因的表达方式改变有关．为了深入探讨赤霉素合成关键酶基因以及赤霉素与杂种优势形成的关系,利用电子克隆结合RT—PCR的方法获得了玉米赤霉素生物合成关键酶GA20-氧化酶基因的全长cDNA序列（ZMGA20）,根据同源性比较和序列分析显示,该基因与小麦（CAA74330）、黑麦草（AAG43043）的氨基酸序列一致性最高,达到72％．它具有2-酮戊二酸双加氧酶典型的保守功能域,包括Fe2＋结合域（His-229,Asp-231,His-287）和2-酮戊二酸结合域（NYYPPCEKP）;前者是Fe2＋的结合位点,后者结合共同的前体2-酮戊二酸．采用半定量RT-PCR检测ZMGA20在玉米杂种与亲本之间的差异表达,结果显示,在玉米的根、茎、未展开叶、20d的胚以及雌穗中,ZMGA20基因在杂交种和亲本间都表现为杂种增强的表达模式．在此基础上,对ZMGA20基因差异表达与杂种优势的关系进行了讨论．     

天花粉蛋白基因的克隆、表达和活性鉴定

用PCR（Polymerase Chain Reaction)扩增出天芬粉蛋白（Trichosanthin,TCS)基因全长序列，插入表达载体，经双酶切鉴定及测序分析，表明阅读框正确，表达His-TCS活性融合蛋白并纯化天花粉蛋白，鉴定出其具有RNA N－糖苷酶活性和抗原抗体结合活性。     

棉花细胞壁蛋白基因分离鉴定与表达分析

棉纤维起源于棉花胚珠外层表皮细胞．研究棉纤维发育,具有重要理论和实践意义．从棉纤维等组织cDNA文库中分离了186个棉花细胞壁结构蛋白基因,按照所编码的蛋白质结构特点,可将这些基因分为三类;富含脯氨酸细胞壁蛋白（Proline—rich cell wall proteins,PRPs）基因、伸展蛋白（Extensins）或者富含羟脯氨酸糖蛋白（Hydroxyproline—rich glycoprotein,HRGP）基因,富含甘氨酸蛋白（Glycine—rich proteins,GRPs）基因．采用cDNA microarray技术,比较上述基因在开花后10天的野生型棉花纤维和无絮无绒（fuzzless—lintless,fl）突变体胚珠表皮中表达谱发现,其中有7个基因在野生型纤维中特异性或高效性表达,表明它们可能与纤维发育有关．     

普通小麦过氧化物酶特异表达与基因定位

利用普通小麦ＣＳ＋Ｈ＇＇和ＣＳ＋Ｒ＇＇异源染色体双体附加系对过氧化物酶的特异表达和基因定位进行了研究，结果初步表明：不同的过氧化物酶间具有一定的表达频率和表达顺序的差别，并具有一定的发育时期和组织器官特异性，染色体互作在过氧化物酶的特异表达过程中具有重要的遗传调控功能，其中在ＣＳ＋Ｈ＇＇系统中，Ｐｘ－ｅ４基因位于２Ｈ，３Ｈ和５Ｈ染色体上，Ｐｘ－ｄ３和Ｐｘ－ｂ８基因位于５Ｈ染色上，Ｐｘ－ａｌ和Ｐｘ－     

日本囊对虾Ran基因的克隆表达与蛋白质GTP结合活性分析

在日本囊对虾抑制性差减杂交(suppression subtractive hybrid ization,SSH)研究过程中,首次发现一段经同源比较为Ran基因的部分序列,在抗病日本囊对虾中上调表达.为了进一步探索日本囊对虾Ran基因的功能,通过RACE-PCR的方法克隆得到了日本囊对虾Ran基因全长共1 441个碱基,其中开放阅读框为645个碱基,共编码215个氨基酸,这是首次在海洋无脊椎动物体内克隆到该基因.还将该基因克隆到原核表达载体PGEX-4T-2中并转化大肠杆菌BL21,37℃下诱导6 h,超声裂解表达菌株,结果表明GST-Ran融合蛋白在大肠杆菌中为可溶性表达,蛋白大小约为50 ku,经纯化得到了纯度大于90%的GST-Ran融合蛋白.随后的GTP结合试验验证了Ran蛋白具有GTP结合活性.     

小麦泛素融合降解蛋白基因全长cDNA的克隆及分析

实验利用RT-PCR技术，在小麦矮苏3品种中克隆了1个编码泛素融合降解蛋白基因的cDNA，并且含有完整的5′端，将该基因命名为Tufd1，利用RACE技术克隆了该cDNA的3′端。根据这2段cDNA克隆，设计特异引物，利用RT-PCR扩增出了Tufd1完整的开放读码框(ORF)，其编码区长948bp，编码315个氨基酸的多肽，在NCBI中运行BLAST。分析表明，Tufd1蛋白同拟南芥的UFD1蛋白有74％的同源性，在所编码的多肽链的N-端有UFD1保守结构域，可作为催化蛋白降解的信号。     

水稻(Oryza sativa L.)磷酸盐转运蛋白编码基因的表达研究

研究揭示了水稻磷酸盐转运蛋白编码基因的表达．低磷处理下，根系与叶片中的PTW-J，转录子迅速表达，处理7d时达到最高表达量．PTW-J mRNA的诱导积累具有元素的专一性，因为在缺氮、缺钾与缺铁情况下此基因不表达．缺磷处理后恢复供磷，PTW-J转录子积累量明显降低．这些结果说明，PTW-J基因表达是对磷素缺乏的早期反应机制．     

小麦高亲和力NO3-转运体基因相关序列的克隆与表达分析

根据已知高亲和力ＮＯ３＾－转运体基因－大麦ＢＣＨ１和衣藻ＮＲＴ２；１Ｃｒ两者之间的保守多肽序列，设计一对简并引物，通过ＲＴ－ＰＣＲ，从小麦根总ＲＮＡ中，获得高亲和力ＮＯ３＾－转运体基因ｃＤＮＡ片段ＴａＮＲＴ１（６５７ｂｐ）。ＴａＮＲＴ１与已知８种高等植物的高亲和力ＮＯ３－转运体基因具有很高的同源性。Ｎｏｒｔｈｅｒｎ ｂｌｏｔｔｉｎｇ显示该基因讯速表达，４ｈ左右最强，２４ｈ左右恢复至诱导前水平。     

链球菌Fc结合蛋白G基因的克隆与原核表达

为研制SPG相关免疫试剂盒,设计了1对引物,从C群链球菌C40株基因组中扩增出了387 bp的细胞壁结合蛋白G(streptococcal protein G,SPG)基因,该基因编码125个氨基酸,包含了C1和C2两个Ig G结合结构域.构建了原核表达载体p ET28a(+)-SPG,IPTG诱导表达出分子质量约15.0 ku的SPG蛋白,并应用亲和层析柱纯化了SPG蛋白,Western blot分析表明纯化SPG蛋白具有生物学活性.     

藻红蓝α亚基脱辅基蛋白基因的克隆和表达

用ＰＣＲ技术从层理鞭枝藻总ＤＮＡ中扩增藻红蓝蛋白α亚基脱辅基蛋白的基因,将ｐｅｃＡ克隆于ｐＢｌｕｅｓｃｒｉｐ;ｔ,然后将ｐｅｃＡ基因插入表达载体ｐＧＥＭＤ,形成的重组质粒在ＢＬ２１（ＤＥ３）中最高效表达,表达蛋白形成包涵体,高效表达的蛋白的分子量为１９×１０＾３,与藻红蓝蛋白α亚基脱辅基蛋白的分子量一致,经Ｄｏｔ－ＥＬＩＳＡ进一步证实该表达蛋白为藻红蓝蛋白α亚基脱辅基蛋白。     

绿色荧光蛋白结合蛋白的表达纯化与鉴定

绿色荧光蛋白(GFP)及其衍生物已经被广泛应用于生物化学和分子生物学研究,其纳米抗体(GBP)也已在近期被鉴定,但GBP大规模表达及纯化流程优化尚未见报道,并且GBP与不同荧光蛋白之间的亲和力尚未被测定.我们首先构建了GBP基因(GBP1)的原核表达系统,然后通过Ni-NTA亲和层析和Mono Q阴离子交换层析纯化,每升菌液能够得到超过43mg、纯度超过95%的重组GBP1蛋白.我们通过MALDI-TOF/TOF质谱法测定纯化的GBP1的精确分子量,通过微量热泳动(MST)和等温滴定量热(ITC)实验检测GBP1与7种不同来源荧光蛋白的亲和力.结果显示GBP1特异性地与源自Aequorea victoria的荧光蛋白及其衍生荧光蛋白相互作用,与RFP和Zoanthus GFP等无相互作用.GBP1与EGFP和sfGFP的亲和力最高,与YPet和T-Sapphire的亲和力稍弱,与CyPet的亲和力最低.     

小麦叶绿体psbA基因的克隆及表达

用ＰＣＲ直接从小麦叶绿体基因组扩增到完整的ｐｓｂＡ基因，并构建了ｐｓｂＡ基因的克隆ｐＴＤ１Ⅱ。为研究ｐｓｂＡ基因在Ｅ·ｃｏｌｉ中的表达，将完整的ｐｓｂＡ基因正向插入高表达载体ｐＫＫ２２３－３中构建表达克隆ｐＫＴＤ１。含有重组表达质粒的转化细胞经ＩＰＴＧ诱导后提取总蛋白，经ＳＤＳ－ＰＡＧＥ分析，小麦叶绿体ｐｓｂＡ基因能在Ｅ·ｃｏｌｉ中表达３２ｋＤ的Ｄ１蛋白，表达的Ｄ１蛋白占细菌总蛋白的３％以上。     

棉花类耐盐锌指蛋白基因的克隆与结构分析

从棉花花瓣cDNA文库中随机挑选部分克隆，经测序发现一个与拟南芥耐盐锌指蛋白基因同源的cDNA(CSTZ),CSTZ序列全长1012bp，开放阅读框共编码272个氨基酸，含典型的植物双锌指（Cys2/His2)结构区，Northern杂交证实，CSTZ的表达随棉花幼苗钠盐处理浓度的升高而增强，在棉花花龄期，CSTZ基因在叶片，根，花瓣和花药组织中大量表达，在柱头组织中表达相对较弱。     

小麦苗期根系mRNA的稳定性分析

转录后调控是基因表达调控的重要方式,其中mRNA稳定性是转录后调控的有效途径之一.实验采用cDNA-AFLP技术,对小麦杂交种3338/2463与其亲本苗期根系中的mRNA稳定性进行了分析.结果显示,在所检测到的2995条带中,有96条的丰度经3′脱氧腺苷处理60 min后在至少一个材料中表现为明显降低,占总数的3.21%,表明这些条带所代表的mRNA半衰期比较短,可能是不稳定mRNA.同源比对分析结果显示,在所鉴定出的74个编码不稳定mRNA的基因中,有30个与已知功能基因具有较高的同源性,其中既有转录因子和信号转导基因,还有一些结构基因,而其余44个为功能未知基因.比较分析发现,杂交种与亲本之间不稳定mRNA的比例没有显著差异,但是不同基因型之间不稳定mRNA的降解速度不同,其中WRKY和线粒体半ABC转运蛋白基因在杂交种中的下调表达可能与其mRNA在杂交种与亲本中的稳定性差异有关.     

对虾Ran基因的克隆表达与蛋白质GTP结合活性分析

在对虾抑制性差减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)研究过程中,首次发现一段经同源比较为Ran基因的部分序列,在抗病对虾中上调表达.为了进一步探索对虾Ran基因的功能,通过RACE-PCR的方法克隆得到了对虾Ran基因全长共1441个碱基,其中开放阅读框为645个碱基,共编码215个氨基酸,这是首次在海洋无脊椎动物体内克隆到该基因.本研究还将该基因克隆到原核表达载体PGEX-4T-2中并转化大肠杆菌BL21,37℃下诱导6h,超声裂解表达菌株,结果表明GST-Ran融合蛋白在大肠杆菌中为可溶性表达,蛋白大小约为50ku,经纯化得到了纯度大于90%的GST-Ran融合蛋白.随后的GTP结合试验验证了Ran蛋白具有GTP结合活性.     

大黄鱼Rab11基因的克隆与表达分析

克隆了大黄鱼小G蛋白家族中的Rab11基因,测序查明其cDNA序列全长1373 bp,其中5’非编码区为129 bp,3’非编码区为587 bp,开放阅读框为657 bp,编码218个氨基酸;其氨基酸序列与罗非鱼、斑马鱼等鱼类Rab11蛋白序列同源性在95％左右,与人类、大熊猫等物种的同源性也达到90%以上。Rab11基因在大黄鱼脾脏、鳃、肾脏、皮肤、肝脏、血液、肠、心脏和胃9个组织中均有表达,在血液、肝脏中表达量最高,在胃中表达量最低;溶藻弧菌刺激后大黄鱼肝脏、肾脏和脾脏组织中Rab11基因的表达量均明显上调,提示Rab11在大黄鱼的抗病免疫反应中有着重要的作用。     

人RIP2基因启动子绿色荧光蛋白表达载体的构建与鉴定

目的:构建人RIP2基因启动子的绿色荧光蛋白表达载体。方法:根据特定限制性内切酶位点,以人基因组DNA为模板,PCR扩增含人RIP2基因启动子不同长度2段序列,构建含人RIP2基因启动子驱动的绿色荧光蛋白载体pEGFP-C2-RIP2(750 bp)wt、pEGFP-C2-RIP2(941 bp)wt,用VspⅠ和NheⅠ双酶切鉴定重组质粒,进行DNA序列分析,重组质粒经阳离子聚合物JetPeiTM介导转染HEK293细胞48 h后观察。结果:酶切鉴定和序列测定证实目的基因已插入重组质粒;细胞转染结果表明,重组质粒转染HEK293细胞均能表达绿色荧光,其中构建的pEGFP-C2-RIP2(750 bp)wt重组质粒绿色荧光表达强于pEGFP-C2-RIP2(941 bp)wt。结论:成功构建2段不同长度的人RIP2基因启动子绿色荧光蛋白表达载体。